1、東莞理工學院專用1第八章第八章 平面連桿機構的設計平面連桿機構的設計81 連桿機構及其傳動特點連桿機構及其傳動特點82 平面四桿機構的類型和應用平面四桿機構的類型和應用83 有關平面四桿機構的一些基本知識有關平面四桿機構的一些基本知識84 平面四桿機構的設計平面四桿機構的設計內容提要內容提要東莞理工學院專用21.1.應用實例應用實例 農業機械、人造衛星、機械手等 有一作平面運動的構件，稱為連桿有一作平面運動的構件，稱為連桿(connecting rod、coupler)。3. 連桿機構的特點連桿機構的特點（優缺點）（優缺點） 1）采用采用低副低副：面接觸、承載大、便于潤滑、不易磨：面接觸、承載

2、大、便于潤滑、不易磨損，形狀簡單、易加工、容易獲得較高的制造精度。損，形狀簡單、易加工、容易獲得較高的制造精度。 2）改變桿的改變桿的相對相對長度，從動件運動規律不同。長度，從動件運動規律不同。 3）連桿曲線連桿曲線(coupler curve)豐富。可滿足不同要求。豐富。可滿足不同要求。2. 定義定義（連桿機構或稱低副機構）（連桿機構或稱低副機構） 由低副（轉動、移動）連接組成的平面機構。由低副（轉動、移動）連接組成的平面機構。特征特征是：是：81 連桿機構連桿機構(linkages)及其傳動特點及其傳動特點 內燃機、鶴式吊、火車輪、手動沖床、牛頭刨床、內燃機、鶴式吊、火車輪、手動沖床、牛頭

3、刨床、橢圓儀、機械手爪、開窗、車門、折疊傘、折疊床、橢圓儀、機械手爪、開窗、車門、折疊傘、折疊床、 牙膏筒拔管機、單車制動操作機構等。牙膏筒拔管機、單車制動操作機構等。東莞理工學院專用3缺點：缺點：1)構件和運動副多，累積誤差大、運動精度低、效率低構件和運動副多，累積誤差大、運動精度低、效率低。2)產生動載荷（慣性力），且不易平衡，不適合產生動載荷（慣性力），且不易平衡，不適合高速高速。3)設計復雜，難以實現設計復雜，難以實現精確精確的軌跡。的軌跡。4. 分類分類:本章重點內容是介紹本章重點內容是介紹平面四桿機構平面四桿機構(planar four-bar linkage)。平面連桿機構平面連

4、桿機構（如連桿步進機構）（如連桿步進機構）空間連桿機構空間連桿機構5. 命名命名（常以構件數命名）（常以構件數命名）四桿機構四桿機構、多桿機構多桿機構（齒凸連組合壓力機）（齒凸連組合壓力機）。東莞理工學院專用4 基本型式基本型式鉸鏈四桿機構鉸鏈四桿機構，其它四桿機構都是由，其它四桿機構都是由它演變得到的。它演變得到的。名詞解釋：名詞解釋：曲柄曲柄(crank)作整周定軸回轉的構件；作整周定軸回轉的構件；共有三種基本型式：（1 1）曲柄搖桿機構曲柄搖桿機構(crank-rocker mechanism)特征：特征：曲柄搖桿曲柄搖桿作用：作用：將曲柄的整周連續回轉轉變為搖桿的往復擺動。將曲柄的整周

5、連續回轉轉變為搖桿的往復擺動。 如雷達天線。如雷達天線。連桿連桿(coupler)作平面運動的構件；作平面運動的構件；連架桿連架桿(side link)與機架相聯的構件；與機架相聯的構件；搖桿搖桿(rocker)作定軸擺動的構件；作定軸擺動的構件；周轉副周轉副能作能作3603600 0相對回轉的運動副；相對回轉的運動副；擺轉副擺轉副只能作有限角度擺動的運動副。只能作有限角度擺動的運動副。曲柄曲柄連桿連桿搖桿搖桿82 平面四桿機構的類型和應用平面四桿機構的類型和應用1. 平面四桿機構的基本型式平面四桿機構的基本型式東莞理工學院專用5作者：潘存云教授ABC1243DABDC1243（2 2）雙曲柄

6、機構雙曲柄機構(double crank mechanism)特征特征：兩個曲柄：兩個曲柄作用：作用：將等速回轉轉變為將等速回轉轉變為等速等速或或變速變速回轉。回轉。雷達天線俯仰機構雷達天線俯仰機構曲柄主動曲柄主動縫紉機踏板機構縫紉機踏板機構應用實例：應用實例：如如葉片泵、慣性篩葉片泵、慣性篩等。等。2143搖桿主動搖桿主動3124東莞理工學院專用6A AD DC CB B1 12 23 34 4旋轉式葉片泵旋轉式葉片泵A AD DC CB B1 12 23 3ABDC1234E6慣性篩機構慣性篩機構31播放播放東莞理工學院專用7ABCD耕地耕地料斗料斗DCAB作者：潘存云教授耕地耕地料斗料斗

7、DCAB實例：實例：火車輪火車輪特例特例：平行四邊形機構平行四邊形機構AB = CD特征：特征：兩連架桿等長且平行，兩連架桿等長且平行， 連桿作連桿作平動且始終與機架平動且始終與機架 平行平行，兩曲柄以，兩曲柄以相同相同速度速度 同向同向轉動。轉動。BC = ADABDC攝影平臺攝影平臺作者：潘存云教授ADBC作者：潘存云教授BC天平天平播種機料斗機構播種機料斗機構東莞理工學院專用8作者：潘存云教授反平行四邊形機構反平行四邊形機構雙曲柄機構中兩相對桿的長度分別相等，但不平行。-車門開閉機構車門開閉機構反向反向FAEDGBCABEFDCG注：注：平行四邊形機構在共線位置出平行四邊形機構在共線位置

8、出現運動不確定。現運動不確定。 采用兩組機構錯開排列。采用兩組機構錯開排列。火車輪火車輪東莞理工學院專用9作者：潘存云教授作者：潘存云教授ABDCE（3 3）雙搖桿機構雙搖桿機構(double crock mechanism)特征：特征：兩個搖桿兩個搖桿應用舉例：鑄造翻箱機構應用舉例：鑄造翻箱機構特例：特例：等腰梯形機構等腰梯形機構汽車轉向機構汽車轉向機構、風扇搖頭機構風扇搖頭機構CBABDC風扇座風扇座蝸輪蝸輪蝸桿蝸桿電機電機ABDCEABDCE電機電機ABDC風扇座風扇座蝸輪蝸輪蝸桿蝸桿電機電機ABDC風扇座風扇座蝸輪蝸輪蝸桿蝸桿ABDC東莞理工學院專用10(1)(1) 改變構件的形狀和運

9、動尺寸改變構件的形狀和運動尺寸偏心曲柄滑塊機構偏心曲柄滑塊機構對心曲柄滑塊機構對心曲柄滑塊機構(內燃機內燃機)曲柄搖桿機構曲柄搖桿機構曲柄滑塊機構曲柄滑塊機構(slider-crank mechanism)雙滑塊機構雙滑塊機構 正弦機構正弦機構s=l sin l2.2.平面四桿機構的演化型式平面四桿機構的演化型式在機械中廣泛采用其它形式的四桿機構；演化：滿足運動 要求、改善受力狀況及滿足結構設計上的要求。東莞理工學院專用11(2)(2)改變運動副的尺寸改變運動副的尺寸(3)(3)選不同的構件為選不同的構件為機架機架( (情況一情況一) )偏心輪機構偏心輪機構(eccentric mechani

10、sm)導桿機構導桿機構擺動導桿機構擺動導桿機構轉動導桿機構轉動導桿機構314A2BC曲柄滑塊機構曲柄滑塊機構314A2BC(guide bar mechanism)（導桿（導桿4作擺動）作擺動）（導桿（導桿4作轉動）作轉動）東莞理工學院專用12牛頭刨床牛頭刨床(擺動導桿機構擺動導桿機構)應用實例應用實例:ABDC1243C2C1小型刨床小型刨床(轉動導桿機構轉動導桿機構)ABDCE123456東莞理工學院專用13作者：潘存云教授應用實例應用實例B234C1A自卸卡車舉升機構自卸卡車舉升機構(3)(3)選不同的構件為選不同的構件為機架機架（情況二）（情況二）ACB1234應用實例應用實例B34C

11、1A2應用實例應用實例4A1B23C應用實例應用實例13C4AB2應用實例應用實例A1C234B導桿機構導桿機構314A2BC曲柄滑塊機構曲柄滑塊機構314A2BC曲柄搖塊機構曲柄搖塊機構314A2BC東莞理工學院專用14作者：潘存云教授(3)(3)選不同的構件為選不同的構件為機架機架（情況三）（情況三）314A2BC直動滑桿機構直動滑桿機構手搖唧筒手搖唧筒這種通過選擇不同構件作為機架以獲得不同機構的這種通過選擇不同構件作為機架以獲得不同機構的方法稱為：方法稱為：機構的倒置機構的倒置BC3214A導桿機構導桿機構314A2BC曲柄滑塊機構曲柄滑塊機構314A2BC曲柄搖塊機構曲柄搖塊機構314

12、A2BCABC3214東莞理工學院專用15橢圓儀機構橢圓儀機構實例：實例：選擇雙滑塊機構中的不同構件選擇雙滑塊機構中的不同構件 作為機架可得不同的機構作為機架可得不同的機構1234正弦機構正弦機構3214(4)(4)運動副元素的運動副元素的逆換逆換將低副兩運動副元素的將低副兩運動副元素的包容包容關系進行逆換，關系進行逆換，不影響不影響兩兩構件之間的構件之間的相對運動相對運動。導桿機構導桿機構4321搖塊機構搖塊機構3214兩者運動特性相同兩者運動特性相同東莞理工學院專用16作者：潘存云教授abdcCBAD平面四桿機構具有平面四桿機構具有周轉副周轉副可能可能存在存在曲柄。曲柄。b(d a)+ c

13、則由則由BCD可得：可得：則由則由B”C”D可得：可得：a+d b + cc(d a)+ bAB為最為最短短桿桿最長桿與最短桿的長度之和其他兩桿長度之和 a+b c + d83 有關平面四桿機構的一些基本知識有關平面四桿機構的一些基本知識1.1.平面四桿機構有曲柄的條件平面四桿機構有曲柄的條件C”abdcADd- - a設設adad，同理有：，同理有： da, db, dcAD為最為最短短桿桿 a d 中必有一個是機架將以上三式兩兩相加得：將以上三式兩兩相加得： a b, ac, ad B”東莞理工學院專用17（2）連架桿或機架之一為連架桿或機架之一為最短桿。最短桿。可知：可知：當滿足桿長條件

14、時，其當滿足桿長條件時，其最短桿最短桿參與構成的轉動參與構成的轉動副副都是都是周轉副。周轉副。曲柄存在的條件曲柄存在的條件：（1）最長桿與最短桿的長度之和應最長桿與最短桿的長度之和應其他兩桿長度之和其他兩桿長度之和此時，鉸鏈此時，鉸鏈A為周轉副。為周轉副。若取若取BC為機架，則結論相同，可知鉸鏈為機架，則結論相同，可知鉸鏈B也是周轉副。也是周轉副。 稱為稱為桿長條件桿長條件。ABCDabcd東莞理工學院專用18作者：潘存云教授（1 1）當滿足桿長條件時，說明存在周轉副，當選擇當滿足桿長條件時，說明存在周轉副，當選擇不同的構件作為機架時，可得不同的機構。如：不同的構件作為機架時，可得不同的機構。

15、如： 曲柄搖桿曲柄搖桿1 1 、曲柄搖桿曲柄搖桿2 2 、雙曲柄雙曲柄、 雙搖桿機構雙搖桿機構。分析說明分析說明（判斷機構類型的步驟）（判斷機構類型的步驟）（2 2）當不滿足桿長條件時，無周轉副，此時無論當不滿足桿長條件時，無周轉副，此時無論取哪一桿件為機架，均為雙搖桿機構。取哪一桿件為機架，均為雙搖桿機構。最短桿為連架桿最短桿為機架最短桿為連桿東莞理工學院專用19作者：潘存云教授ABCD2. 2. 急回運動與行程速比系數急回運動與行程速比系數 在在曲柄搖桿機構曲柄搖桿機構中，當中，當曲柄曲柄與與連桿連桿兩次共線時，搖桿位于兩兩次共線時，搖桿位于兩個極限位置，簡稱個極限位置，簡稱極位極位(ex

16、treme position)。(1) (1) 當曲柄以當曲柄以逆時針逆時針轉過轉過180180+時，搖桿從時，搖桿從C1D位置擺位置擺到到C2D。所花時間為所花時間為t1 , , 平均速度平均速度為為V1 , , 那么有：那么有：/ )180(1t1211tCCV )180/(21CCB1C1AD曲柄搖桿機構曲柄搖桿機構 3D180180C2B2此兩處曲柄之間的夾角此兩處曲柄之間的夾角 稱為稱為極位夾角極位夾角(crack angle between extreme positions)。搖桿之間的夾角稱為搖桿之間的夾角稱為擺角擺角（C1DC2）東莞理工學院專用20作者：潘存云教授B1C1A

17、DC2(2) (2) 當曲柄以當曲柄以繼續轉過繼續轉過180180-時，搖桿從時，搖桿從C2D位位置擺到置擺到C1D，所花時間為所花時間為t2 , ,平均速度平均速度為為V2 , , 那么有：那么有： 180180-/)180(2t因曲柄轉角不同，故搖桿來回擺動的時間不一樣，平均速度也不等。顯然：顯然：t t1 1 tt2 2 V V2 2 V V1 1搖桿的這種特性稱為搖桿的這種特性稱為急回運動急回運動(quick-return motion)。用以下比值表示 急回程度稱稱K為為行程速比系數行程速比系數(advance-to return-time ratio)。12VVK 18018021

18、tt 2)2)且且越大，越大，K值越大，急回性質越明顯。值越大，急回性質越明顯。 說明說明: :1)1)只要只要 0 ， 就有就有 KK1，存在急回運動。存在急回運動。所以可通過分析機構中是否存在以及的大小來判斷機構是否有急回運動或運動的程度。11180KK 3)3)設計設計新新機械時，往往先給定機械時，往往先給定K值，于是值，于是: 2212tCCV)180/(21CC121221tCCtCCB2東莞理工學院專用21曲柄滑塊機構曲柄滑塊機構（偏置）（偏置）的急回特性的急回特性急回特性應用：急回特性應用：節省返程時間，如牛頭刨、往復式節省返程時間，如牛頭刨、往復式輸送機等。輸送機等。18018

19、0180180-導桿機構導桿機構的急回特性的急回特性 180180180180-思考題：思考題： 對心曲柄滑塊機構的急回特性如何？對心曲柄滑塊機構的急回特性如何？K=1,無急回特性對于需要有急回運動的機構，常常是根據需要的行程速比系數K, 先求出，然后在設計各構件的尺寸。東莞理工學院專用22作者：潘存云教授FF F”當當BCD90BCD90時，時， BCDBCD3. .壓力角和傳動角壓力角和傳動角(1)(1)壓力角壓力角(pressure angle)：從動件驅動力從動件驅動力F與力作用點與力作用點絕對速度絕對速度之間所夾之間所夾銳角銳角。設計時要求設計時要求: :minmin40- 5040

20、- 50 (3) (3)minmin出現的位置：出現的位置：當當BCD90BCD90時，時， 180180- BCD- BCD切向分力切向分力: : F= FcosF= Fcos法向分力法向分力: : F”= FcosF”= Fcos FF對傳動有利對傳動有利。= Fsin= Fsin (+ =90(+ =90) )可以證明可以證明：此位置一定是：此位置一定是：曲柄曲柄與與機架兩次共線位置之一。機架兩次共線位置之一。為了保證機構良好的傳力性能ABCDCDBAFF”F(2)(2)傳動角傳動角(transmission angle) 可用可用的大小來表示機構傳力性能的好壞。的大小來表示機構傳力性能

21、的好壞。當當BCDBCD最小或最大時，都有可能出現最小或最大時，都有可能出現minmin(Vc)東莞理工學院專用23作者：潘存云教授車門車門C1B1abcdDA證明：由余弦定律有：證明：由余弦定律有： ( (第一次共線第一次共線) ) B B1 1C C1 1D Darccosbarccosb2 2+c+c2 2-(d-a)-(d-a)2 2/(2bc) /(2bc) (8-7a)(8-7a) BB2 2C C2 2D Darccosbarccosb2 2+c+c2 2-(d+a)-(d+a)2 2/(2bc)/(2bc)若若BB1 1C C1 1D90D90, ,則則若若BB2 2C C2

22、2D90D90, , 則則1 1BB1 1C C1 1D D2 2180180-B-B2 2C C2 2D (8-7b)D (8-7b)(4)(4)機構的傳動角一般在運機構的傳動角一般在運動鏈最終一個從動件上度量。動鏈最終一個從動件上度量。v1 1minminBB1 1C C1 1D, 180D, 180-B-B2 2C C2 2DDminminC2B22 2F F( (第二次共線第二次共線) )東莞理工學院專用24作者：潘存云教授F4. .機構的死點位置機構的死點位置(1)(1)定義定義 搖桿搖桿為主動件，且為主動件，且連桿與曲柄兩次共線時，有：連桿與曲柄兩次共線時，有：此時機構不能運動此時

23、機構不能運動. .(2)(2)避免措施：避免措施： 兩組機構錯開排列，如兩組機構錯開排列，如火車輪機構火車輪機構; ;稱此位置為：稱此位置為： “死點死點”(dead point)(dead point)0 0靠靠飛輪的慣性飛輪的慣性（如內燃機、縫紉機等）。（如內燃機、縫紉機等）。FAEDGBCABEFDCG0 0F0 0東莞理工學院專用25作者：潘存云教授作者：潘存云教授工件工件ABCD1234PABCD1234工件工件P鉆孔夾具鉆孔夾具=0=0TABDC飛機起落架飛機起落架ABCD=0=0F(3)(3)利用死點進行工作利用死點進行工作：飛機起落架飛機起落架、鉆夾具、鉆夾具等。等。東莞理工學

24、院專用26作者：潘存云教授5. .鉸鏈四桿機構的運動連續性鉸鏈四桿機構的運動連續性(1) (1) 定義定義：指：指連桿連桿機構能否連續實現給定的機構能否連續實現給定的各個各個位置。位置。(2) (2) 名詞：名詞：可行域：可行域：搖桿的運動范圍。搖桿的運動范圍。不可行域：不可行域：搖桿不能達到的區域。搖桿不能達到的區域。錯位不連續：錯位不連續：設計時不能要求從一個可行域跳過不可行域進入另設計時不能要求從一個可行域跳過不可行域進入另 一個可行域。一個可行域。錯序不連續：錯序不連續：右圖，要求連桿依次占據右圖，要求連桿依次占據B B1 1C C1 1、B B2 2C C2 2、B B3 3C C3

25、 3，則只有，則只有當曲柄當曲柄ABAB順時針順時針轉動才是可能的，而當轉動才是可能的，而當ABAB逆時針逆時針轉動，則不能滿足轉動，則不能滿足預期的次序要求，稱這種不連續問題為預期的次序要求，稱這種不連續問題為錯序不連續。錯序不連續。錯序不連續錯序不連續(3)(3) 設計連桿機構時，應滿足運動連續性條件。設計連桿機構時，應滿足運動連續性條件。C1C2C1C2CCADBDAB1C1B2C2B3C3DAB1C1B2C2B3C3東莞理工學院專用2784 平面四桿機構的設計平面四桿機構的設計 1.連桿機構設計的基本問題連桿機構設計的基本問題2. 用解析法設計四桿機構用解析法設計四桿機構3.用作圖法設

26、計四桿機構用作圖法設計四桿機構3.2按兩連架桿三組對應位置設計四桿機構按兩連架桿三組對應位置設計四桿機構3.1按預定連桿位置設計四桿機構按預定連桿位置設計四桿機構3.3按連桿上任意標志線的三組對應位置設計四桿機構按連桿上任意標志線的三組對應位置設計四桿機構3.4按給定的行程速比系數按給定的行程速比系數K設計四桿機構設計四桿機構東莞理工學院專用2884 平面四桿機構的設計平面四桿機構的設計 一、一、 連桿機構設計的基本問題連桿機構設計的基本問題 機構選型機構選型根據給定的（運動）要求選根據給定的（運動）要求選 擇機構的類型；擇機構的類型；尺度綜合尺度綜合確定各構件的尺度參數確定各構件的尺度參數(

27、長度長度 尺寸尺寸)。 同時要滿足其他同時要滿足其他輔助條件輔助條件：a)結構條件（如要求有曲柄、桿長比恰當、結構條件（如要求有曲柄、桿長比恰當、 運動副結構合理等）運動副結構合理等）;b)動力條件（如動力條件（如minmin）;c)運動連續性條件等。運動連續性條件等。1. 基本問題基本問題東莞理工學院專用29ADCB飛機起落架飛機起落架BC2. 三類設計要求：三類設計要求：1) 滿足預定的滿足預定的運動運動規律規律，兩，兩連架桿連架桿轉角對應，如轉角對應，如: 飛機起落架、函數機構。飛機起落架、函數機構。函數機構函數機構要求兩連架桿的轉角要求兩連架桿的轉角滿足函數滿足函數 y=logxxy=

28、logxABCD東莞理工學院專用302. 三類設計要求：三類設計要求：1) 滿足預定的運動規律滿足預定的運動規律，兩連架桿轉角對應，如，兩連架桿轉角對應，如: 飛機起落架飛機起落架、函數機構。函數機構。前者要求兩連架桿轉角對應，后者要求急回運動2) 滿足預定的連桿位置要求，如滿足預定的連桿位置要求，如鑄造翻箱機構。即要求連桿鑄造翻箱機構。即要求連桿能占據一系列的預定位置能占據一系列的預定位置稱為稱為剛體導引剛體導引問題問題(body guidance)要求連桿在兩個位置垂要求連桿在兩個位置垂直地面且相差直地面且相差180 CBABDC3)3) 滿足預定的軌跡要求，即要求連桿上某點能實現預定的軌

29、跡。滿足預定的軌跡要求，即要求連桿上某點能實現預定的軌跡。如右圖所示如右圖所示攪拌機攪拌機。攪拌機攪拌機東莞理工學院專用313. 給定的設計條件：給定的設計條件：1) 幾何條件幾何條件（給定連架桿或連桿的位置）（給定連架桿或連桿的位置）2) 運動條件運動條件（給定（給定K）3) 動力條件動力條件（給定（給定minmin）4. 設計方法：設計方法：圖解法、解析法、實驗法圖解法、解析法、實驗法二、二、 用解析法設計四桿機構用解析法設計四桿機構(了解一種情況了解一種情況)思路：思路：首先建立包含機構的各尺度參數和運動變量在首先建立包含機構的各尺度參數和運動變量在內的解析關系式，然后根據已知的運動變量

30、求解所需內的解析關系式，然后根據已知的運動變量求解所需的機構尺度參數。的機構尺度參數。1 . 按預定的運動規律設計四桿機構按預定的運動規律設計四桿機構東莞理工學院專用32xyABCD12341. 按預定的運動規律設計四桿機構按預定的運動規律設計四桿機構( 按給定的兩連架桿對應位置設計按給定的兩連架桿對應位置設計 )1）按預定的兩連架桿對應位置設計按預定的兩連架桿對應位置設計構件構件3和和構件構件1滿足以下位置關系：滿足以下位置關系：abcd 2 2）設計此四桿機構設計此四桿機構( (求各構件長度求各構件長度) )。建立坐標系建立坐標系, ,設構件長度為：設構件長度為：a 、b、c、d在在x,y

31、x,y軸上投影可得軸上投影可得: : ( (設設1 、3 的計量起始角為的計量起始角為0 、0 ）a+b= c+d機構尺寸比例放大或縮小時，不影響各構件機構尺寸比例放大或縮小時，不影響各構件相對相對轉角轉角. . a cos(1 1i i+0 )+ bcos2 2i i =c cos(3 3i i+0 )+ d a sin(1 1i i+0 )+ b sin2 2i i = c sin (3 3i i+0 ) 3i if (1i i ) i =1, 2, 3n1i i3i i2i i 所以令：所以令： a/a=1 b/a= l c/a= m d/a= n東莞理工學院專用33P1P2令令: :

32、P0消去未知角消去未知角2i2i整理得：整理得：coscos( (1i1i+0 0) )m cos(3i+0 )-(m/n)cos(3i+0 -1i -0 ) +(m2+n2+1-l2)/(2n)代入移項得：代入移項得： lcos2 i= n+mcos(3i+0 )cos(1i+0 )lsin2 i= msin(3i+0 )sin(1i+0 )則上式簡化為：則上式簡化為：coscos( (1i1i+0 0 ) )P0cos(3i+0 ) P1 cos(3i+0 -1i -0 )+ P2式中包含有式中包含有P0，P1，P2，0，0五個待定參數五個待定參數, ,故四桿機構最多故四桿機構最多可按兩連

33、架桿的可按兩連架桿的五組五組對應位置對應位置精確精確求解。求解。當當N5N5時，一般不能求得時，一般不能求得精確解精確解，只能用最小二乘法，只能用最小二乘法近似求解近似求解。當當N5N = a =(AC1- -AC2)/ 2，b =(AC1+ +AC2)/ 2 AC1= =a+ +b說明說明：顯然任取：顯然任取A點有無窮解，可由點有無窮解，可由min等來限定；等來限定；FG為劣弧段，為劣弧段，A點應遠離點應遠離G（F）點。）點。GF東莞理工學院專用43E222ae(2) 曲柄滑塊機構曲柄滑塊機構（三維）（三維）H已知已知K，滑塊行程，滑塊行程H，偏，偏距距e，設計此機構，設計此機構 。即求曲柄

34、長a、連桿長b。計算計算: 180(K-1)/(K+1);作作C1C2 H H作射線作射線C2O使使C1C2O=90, , 以以O為圓心，為圓心，C1O為半徑作圓。為半徑作圓。以以A為圓心為圓心，AC2為半徑作弧交為半徑作弧交AC1于于E，得：（為方便取，得：（為方便取l=1） AC1= =a+ +b AC2= =b- -a 從而得從而得作射線作射線C1O使使C2C1 O=90。 作偏距線作偏距線e e/C1C2 ，交圓弧于，交圓弧于A，即為所求。，即為所求。(C2AC1=) )C2C19090-o9090-Aa=EC1/ 2b= AC1EC1/ 2有唯一解。有唯一解。東莞理工學院專用44AD

35、mn=D(3) 導桿機構導桿機構（三維）（三維）分析：分析： 由于由于與與導桿擺角導桿擺角相等，設計此相等，設計此 機構時，僅需要確定曲柄機構時，僅需要確定曲柄 a。計算計算180180(K-1)/(K+1);任選任選D作作mDn，取取A點，使得點，使得AD=d, 則則: : a=dsin(a=dsin(/2)/2)=Ad作角分線作角分線; ;已知：已知：機架長度機架長度d，K，設計此機構。，設計此機構。東莞理工學院專用45D四、實驗法設計四桿機構四、實驗法設計四桿機構當給定連架桿位置超過三對時，一般不可能有精確解。只能用優化或試湊的方法獲得近似解。1)首先在一張紙上取固首先在一張紙上取固定軸定軸A的位置，作的位置，作原動原動件件角位移角位移i i2)任意任意取原動件長度取原動件長度AB3)任意任意取連桿長度取連桿長度BC，作一系列，作一系列相對應的相對應的圓弧圓弧ki;4)在在另一透明紙另一透明紙上取固定軸上取固定軸D，作，作從動件從動件角位移角位移iDk15) 取一系列從動件取一系列從動件 長度作同心圓弧。長度作