机械设计基础-1-第三章平面连杆机构本章要点●铰链四杆机构的基本类型及其演化型式●铰链四杆机构基本类型的判断方法●急回特性、传动角与压力角、死点位置●作图法设计四杆机构本章难点●机构的传动角、压力角、死点位置●四杆机构的设计平面连杆机构是由许多构件组成并由低副连接而成的平面机构。平面连杆机构中不存在高副。平面连杆机构能够实现一些较为复杂的平面运动，在生产中得到广泛应用。平面连杆机构的构件形状是多种多样的，但大多数是杆状的（故称为杆）。平面连杆机构类型很多，其中应用最广泛的是由四个构件组成的平面四杆机构。平面四杆机构不仅应用广泛，而且是多杆机构的基础。故本章着重讨论平面四杆机构的类型及性质。3.1平面四杆机构的类型3.1.1平面四杆机构的基本型式当平面四杆机构各构件之间都是用回转副联接时，则称该机构为铰链四杆机构。铰链四杆机构是平面四杆机构的基本型式。图3.1所示为铰链四杆机构。杆4是固定不动的，称为机架。不与机架直接连接的杆2称为连杆。杆1和杆3分别与机架直接连接称为连架杆。如果杆1（或杆3）能绕回转中心A（或D）作整周的回转，则此杆就称为曲柄。如果不能作整周的回转，而只能来回摇摆一个角度，则此杆就称为摇杆。铰链四杆机构根据连架杆是否为曲柄分为三种基本类型，即曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。1．曲柄摇杆机构及其应用若铰链四杆机构的两连架杆之一为曲柄，另一连架杆为摇杆，则该机构称为曲柄摇杆机构。机械设计基础-2-曲柄摇杆机构能将曲柄的整周回转运动转换称摇杆的往复摆动；曲柄摇杆机构也能使摇杆的摆动转换为曲柄的整周回转运动。曲柄摇杆机构在生产中应用是很广泛的。图3.2(a)所示为草地洒水器机构。该机构曲柄1作整周匀速回转运动，通过连杆2带动摇杆3和洒水器5（两者固联在一起）绕D点在一定角度内往复摆动，达到在一定面积上洒水的目的。图3.2(b)所示为雷达俯仰角度的摆动装置。曲柄1缓缓地匀速转动，通过连杆2，带动摇杆3在一定角度范围内俯仰摆动。(a)(b)图3.22．双曲柄机构及其应用当铰链四杆机构的两连架杆都是曲柄时，该铰链四杆机构称为双曲柄机构。如图3.3(a)所示为冲床机构运动简图。图中杆1，2，3和4组成双曲柄机构。当曲柄1（原动件）等速回转一周时，曲柄3变速回转一周，与滑块6固联的冲头作往复直线运动。若双曲柄机构中，两曲柄长度相等且平行，连杆与机架长度也相等且平行，则该机构称为平行双曲柄机构。如图3.3(b)所示为平行双曲柄机构，两曲柄回转方向相同，角速度相等。图3.4所示机车主动轮联动装置为平行双曲柄机构，它增设了一个曲柄CD辅助构件，以防止平行双曲柄机构ABEF变为反向双曲柄机构。机械设计基础-3-(a)(b)图3.33．双摇杆机构及其应用当铰链四杆机构的两连架都是摇杆时，则该铰链四杆机构称为双摇杆机构。图3.5所示为飞机起落架机构的运动简图。当飞机准备着陆时，需要将着陆轮1从机翼4中推放出来，则机构处于ABCD位置。当飞机在正常飞行时，为了减小空气阻力，又需要将轮1收入机翼中，则机构处于A’‘CBD位置。上述动作的完成是由原动件摇杆3通过连杆2、从动件摇杆5带动着陆轮1来实现的。摇杆3和摇杆5均不能（也绝不允许）作0360整周转动，从而确保着陆轮安全支撑飞机着陆。图3.4图3.53.1.2铰链四杆机构的演化型式除曲柄摇杆机构，双曲柄机构和双摇杆机构三种形式的铰链四杆机构外，在实际生产应用中，还广泛的采用其它型式的四杆机构，但是这些都可以认为是通过改变某些构件的形状，相对长度，或选择不同构件为机架等方法，来得到铰链四杆机构的一些其它演化型式，以下介绍常用的一些演化形式。机械设计基础-4-图3.61．曲柄滑块机构如图3.6(a)所示，在曲柄摇杆机构ABCD中，若使摇杆CD的长度变长，则C点的轨迹mn将会越来越平直。当CD的长度视为无穷大时，则C点的轨迹mn将被视为是一条直线（图3.6(b)）。把CD杆改为一滑块（图3.6(c)），则曲柄摇杆机构演化为如图3.6(d)、(e)所示的曲柄滑块机构。如图3.6(d)所示机构中C点的运动轨迹mm与曲柄转动中心A处于同一直线上，则该机构为对心曲柄滑块机构。如图3.6(e)所示机构中C点运动轨迹mm的延长线与曲柄转动中心A...
