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1、第三章平面连杆机构概述由若干个杆件通过低副连接而组成的机构称为连杆机构，又称为低副机构。它可以分为平面连杆机构和空间连杆机构。平面连杆机构：所有构件均在相互平行的平面内运动的连杆机构。连杆机构的特点(1)低副机构，运动副为面接触，压强小，承载能力大，耐冲击。(2)其运动副元素多为平面或圆柱面，制造比较容易，而靠其本身的几何封闭来保证构件运动，结构简单,工作可靠。(3)可以实现不同的运动规律和特定轨迹要求。如实现特定运动规律的惯性筛、实现特定轨迹要求的搅拌机和用于受力较大的挖掘机和破碎机等。§3-1平面四杆机构的类型及演化3.1.1、平面四杆机构的基本
2、类型全部运动副为转动副的四杆机构称为铰链四杆机构，它是平面四杆机构的最基本型式。b—连杆：不与机架相联作平面运动的构件；a、c—连架杆：与机架相联作平面运动的构件；d—机架1.曲柄摇杆机构铰链四杆机构的两连架杆中,若其一为曲柄,另一为摇杆,则称其为曲柄摇杆机构2.双曲柄机构铰链四杆机构中,若两连架杆均为曲柄,则称其为双曲柄机构.双曲柄机构双曲柄机构3.双摇杆机构铰链四杆机构中,若两连架杆均为摇杆,则称其为双摇杆机构.3.1.2平面四杆机构的演化型式1、改变构件的形状和运动尺寸在曲柄摇杆机构中，若摇杆的杆长增大至无穷长，则其与连杆相联的转动副转化成移动
3、副。偏置曲柄滑块机构对心曲柄滑块机构e=0继续演变2.改变运动副的尺寸当曲柄的实际尺寸很短并传递较大的动力时，可将曲柄做成几何中心与回转中心距离等于曲柄长度的圆盘，常称此机构为偏心轮机构。3.选用不同的构件为机架曲柄滑块机构导杆机构曲柄摇块机构直动滑杆机构导杆机构按导杆是否能作整周回转，又可分为回转导杆机构摆动导杆机构自卸卡车车厢的举升机构是一曲柄摇块机构（3为油缸）手摇唧筒为直动滑块机构的一应用实例2.4运动副元素的逆转a.导杆机构b.曲柄摇块机构§3.2平面四杆机构的基本特性3.2.1、平面四杆机构有曲柄的条件若AB为曲柄,则AB必须通过AB’、
4、AB’’两位置，设a≤d在△DB’C’中：a+d≤b+c---1在△DB’’C’’中：b≤（d-a）+c即a+b≤b+c---2c≤（d-a）+b即a+c≤b+d---3由1、2、3得：a≤b，a≤c，a≤d分析上述各式，可得转动副A为周转副的条件：1）杆长条件：最短杆长度+最长杆长度≤其他两杆长度之和2）组成该周转副的两杆中必有一杆为最短杆满足杆长条件后，1）当选取最短杆为机架时，机构为双曲柄机构；如图c2）当选取最短杆为连架杆时，机构为曲柄摇杆机构；如图a、b3）当选取最短杆为连杆时，机构为双摇杆机构。如图d选取最短杆为不同构件，得到不同的机构摇
5、头电扇是双摇杆机构的一个应用实例若不满足杆长条件，则均为双摇杆机构3.2.2四杆机构的传动角定义:压力角α:从动件上C点所受的力得方向和速度方向所夹的锐角.传动角γ:压力角的余角.有效分力Ft=Fcosα=Fsinγ可见：传动角γ愈大,对机构的传力愈有利.为保证机构的传力性能良好，应使γmin≥400~500γmin出现的位置对于曲柄摇杆机构，γmin出现在曲柄与机架共线的两个位置之一，此时有：γ1、γ2中的小者为γmin3.2.3急回运动和行程速比系数1、极位夹角在曲柄摇杆机构中，当曲柄与连杆共线时，摇杆正处于两极限位置，通常把这两个极限位置所夹的
6、锐角称为极位夹角θ。2、急回运动曲柄摇杆机构中，当曲柄等速回转情况下，通常把摇杆往复摆动速度快慢不同的运动称为急回运动3、行程速比系数四杆机构从动件空回行程平均速度与工作行程平均速度的比值称为行程速比系数，用K表示(K>1)K=从动件快速行程平均速度/从动件慢速行程平均速度系数θ=180°×(K-1)/(K+1)对心的曲柄滑块机构,K=1,偏置的曲柄滑块机构,K＞1,注意下面导杆机构的极位夹角。3.2.4死点曲柄摇杆机构中,以摇杆为主动件,当曲柄与连杆共线时,机构的传动角γ=0,机构出现顶死现象,该位置称为死点.避免死点的方法1.错开排列2.利用惯性
7、死点的运用飞机起落架利用死点设计的夹具例已知铰链四杆机构机架长度LAD=30mm；其它两个连架杆长度分别为LAB=20mm；LCD=40mm，问：（1）其连杆BC的长度须满足什么条件才能使该四杆机构为曲柄摇杆机构；（2）按上述各杆长度并选LBC=35mm，用适当比例尺画出该机构可能出现最小传动角的位置，并在图上标出。§3.3平面四杆机构的运动设计连杆机构设计的基本问题连杆机构设计的基本问题是根据给定的要求选定机构的型式，确定各构件的尺寸，同时还要满足结构条件(如要求存在曲柄、杆长比恰当等)，动力条件(如适当的传动角等)和运动连续条件等。设计要求可归纳
8、为以下三类问题：(1)满足预定的运动规律要求(2)满足预定的连杆位置要求(3)满足预定的轨迹要求连杆机构的设
