铰链四杆机构基本类型

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1、第二章平面连杆机构应用：特征：有一作平面运动的构件，称为连杆。定义：由低副连接刚性构件组成的机构。第一节平面连杆机构的类型、特点和应用内燃机、牛头刨床、机械手爪、开窗户支撑、公共汽车开关门、折叠伞、折叠椅等。分类:平面连杆机构空间连杆机构平面连杆机构常以构件数命名：四杆机构、五杆机构、多杆机构等。一.连杆机构的特点缺点：▲产生动载荷（惯性力），不适合高速。▲设计较复杂，难以实现精确的轨迹。本章重点介绍四杆机构。▲构件和运动副多，累积误差大，运动精度和效率较低。优点：▲采用低副，面接触、承载大、便于润滑、不易磨损形状简单、易加工、容

2、易获得较高的制造精度。▲改变杆的相对长度，从动件运动规律不同。▲连杆曲线丰富。可满足不同要求。平面连杆机构的类型、特点和分类二.平面连杆机构的类型和应用1.平面四杆机构的基本型式和应用全部由转动副组成的平面四杆机构称为铰链四杆机构。连架杆——与机架相联的构件；机架——固定不动的构件；连杆——连接两连架杆且作平面运动的构件；曲柄——作整周定轴回转的构件；摇杆——作定轴摆动的构件；平面连杆机构的类型、特点和分类（1）曲柄摇杆机构特征：曲柄＋摇杆作用：将曲柄的整周回转转变为摇杆的往复摆动。雷达天线俯仰机构缝纫机踏板机构（摇杆主动）（曲柄

3、主动）平面连杆机构的类型、特点和分类搅拌机构如图所示曲柄摇杆机构，是雷达天线调整机构的原理图，机构由构件AB、BC、固连有天线的CD及机架DA组成，构件AB可作整圈的转动，成曲柄；天线3作为机构的另一连架杆可作一定范围的摆动，成摇杆；随着曲柄的缓缓转动，天线仰角得到改变。（2）双曲柄机构特征：两个曲柄作用：将等速回转转变为等速或变速回转。惯性筛平面连杆机构的类型、特点和分类如图所示惯性筛的工作机构原理，是双曲柄机构的应用实例。由于从动曲柄3与主动曲柄1的长度不同，故当主动曲柄1匀速回转一周时，从动曲柄3作变速回转一周，机构利用这一

4、特点使筛子6作加速往复运动，提高了工作性能。机车车轮联动机构特例：平行四边形机构特征：两连架杆等长且平行，连杆作平动。AB=CDBC=AD摄影平台升降机构平面连杆机构的类型、特点和分类反平行四边形机构平行四边形机构存在运动不确定位置。可采用两组机构错开排列的方法予以克服。平面连杆机构的类型、特点和分类（3）双摇杆机构特征：两个摇杆应用举例：鹤式起重机特例：等腰梯形机构——汽车转向机构平面连杆机构的类型、特点和分类如图所示为港口用起重机吊臂结构原理。其中，ABCD构成双摇杆机构，AD为机架，在主动摇杆AB的驱动下，随着机构的运动连杆

5、BC的外伸端点M获得近似直线的水平运动，使吊重Q能作水平移动而大大节省了移动吊重所需要的功率。图所示的汽车偏转车轮转向机构采用了等腰梯形双摇杆机构。该机构的两根摇杆AB、CD是等长的，适当选择两摇杆的长度，可以使汽车在转弯时两转向轮轴线近似相交于其它两轮轴线延长线某点P，汽车整车绕瞬时中心P点转动，获得各轮子相对于地面作近似的纯滚动，以减少转弯时轮胎的磨损。解：分析题目给出铰链四杆机构知，最短杆为AD=20，最长杆为CD=55，其余两杆AB=30、BC=50。因为AD＋CD=20＋55=75AB＋BC=30＋50=80＞Lmin＋

6、Lmax故满足曲柄存在的第一个条件。1)以AB或CD为机架时，即最短杆AD成连架杆，故为曲柄摇杆机构；2)以BC为机架时，即最短杆成连杆，故机构为双摇杆机构；3)以AD为机架时，即以最短杆为机架，机构为双曲柄机构。例铰链四杆机构ABCD的各杆长度如图2-10所示。请根据基本类型判别准则，说明机构分别以AB、BC、CD、AD各杆为机架时属于何种机构。第二节平面连杆机构的运动和动力特性1.平面四杆机构存在曲柄的条件平面四杆机构具有整转副则可能存在曲柄。设l1

7、1+l3≤l2+l4l1+l4≤l2+l3由△B2C2D可得：由△B1C1D可得：l2≤(l4–l1)+l3l3≤(l4–l1)+l2将以上三式两两相加得：即：l1≤l2l1≤l3l1≤l4AB为最短杆同理，若l1>l4，可得：l4≤l1,l4≤l2,l4≤l3即：AD为最短杆▲连架杆之一或机架为最短杆。曲柄存在的条件:（Grashof定理）▲最长杆与最短杆的长度之和≤其他两杆长度之和称为杆长条件。此时，铰链A、B均为整转副。当满足杆长条件时，其最短杆上的转动副都是整转副。平面连杆机构的运动和动力特性2.压力角和传动角压力角：作用

8、在从动件上的驱动力F与力作用点绝对速度之间所夹锐角α。切向分力Ft=Fcosα法向分力Fn=Fcosγγ↑Ft↑对传动有利。=Fsinγ常用γ的大小来表示机构传力性能的好坏,称γ为传动角。γ是α的余角。平面连杆机构的运动和动力特性3.死点对于曲