1、1.1 鉸鏈四桿機構2.死點位置的概念及其作用死點位置的概念及其作用當曲柄與連桿處于共線位置時，這時驅動力對從動件的回轉當曲柄與連桿處于共線位置時，這時驅動力對從動件的回轉力矩等于零。因此，無論作用力有多大，也不能推動曲柄轉力矩等于零。因此，無論作用力有多大，也不能推動曲柄轉動，使機構處于卡死狀態，且轉向不確定，機構的這種位置動，使機構處于卡死狀態，且轉向不確定，機構的這種位置就叫死點位置。縫紉機踏板機構就叫死點位置。縫紉機踏板機構(圖圖1-16)中。死點位置影中。死點位置影響機構的正常傳遞運動，因此應設法加以克服。通常是在從響機構的正常傳遞運動，因此應設法加以克服。通常是在從動件曲柄上安裝飛

2、輪，利用飛輪的運動慣性，使機構按原來動件曲柄上安裝飛輪，利用飛輪的運動慣性，使機構按原來的轉向通過死點位置。在取搖桿為主動件、曲柄為從動件的的轉向通過死點位置。在取搖桿為主動件、曲柄為從動件的曲柄搖桿機構中曲柄搖桿機構中(圖圖1-17 )，死點位置有兩個。，死點位置有兩個。上一頁 下一頁返回圖圖1-16 縫紉機踏板機構運動簡圖縫紉機踏板機構運動簡圖返回圖圖1-17 柄搖桿機構的兩個死點位置柄搖桿機構的兩個死點位置返回1.1 鉸鏈四桿機構死點位置的特殊性使其常常在實際應用中能實現一定的工作死點位置的特殊性使其常常在實際應用中能實現一定的工作要求。如圖要求。如圖1-18所示的飛機起落架收放機構，放

3、下機輪后，所示的飛機起落架收放機構，放下機輪后，從動桿從動桿CD與連桿與連桿BC共線。當飛機著陸時，機輪上雖然受到共線。當飛機著陸時，機輪上雖然受到很大的作用力很大的作用力F，但因機構處于死點位置，所以起落架不會，但因機構處于死點位置，所以起落架不會收起，從而提高了起落架工作的可靠性。圖收起，從而提高了起落架工作的可靠性。圖1-19所示為一所示為一種鉆床連桿式快速夾具。當通過手柄種鉆床連桿式快速夾具。當通過手柄(即連桿即連桿BC)施加外力施加外力F，使連桿使連桿BC與連架桿與連架桿CD成一直線，這時構件連架桿成一直線，這時構件連架桿AB的左端的左端夾緊工件。夾緊工件。上一頁返回下一頁圖圖1-1

4、8 飛機起落架收放機構飛機起落架收放機構返回圖圖1-19 夾緊機構夾緊機構返回1.1 鉸鏈四桿機構鉸鏈四桿機構3.壓力角和傳動角壓力角和傳動角(1)壓力角壓力角是衡量一個機構的力傳遞性能好壞的主要壓力角壓力角是衡量一個機構的力傳遞性能好壞的主要標志。如圖標志。如圖1-20所示的曲柄搖桿機構中，曲柄所示的曲柄搖桿機構中，曲柄AB為主動件。為主動件。AB桿經過連桿桿經過連桿BC作用于作用于CD桿上桿上C點的力為點的力為F,F可分解為沿可分解為沿點點C速度方向的分力速度方向的分力 及沿及沿CD方向的分力方向的分力 ;分力分力 經經CD桿桿作用在鉸鏈作用在鉸鏈D上，由圖可知上，由圖可知其中是作用在從動

5、件上力的方向和從動件受力點的速度方向其中是作用在從動件上力的方向和從動件受力點的速度方向之間所夾銳角之間所夾銳角 ，稱為機構的壓力角。從上式可見，壓力角，稱為機構的壓力角。從上式可見，壓力角越小，有效分力越小，有效分力 越大，而越大，而 越小，對機構越有利越小，對機構越有利上一頁 下一頁返回tFnFnFcosFFttFnF圖圖1-20 壓力角和傳動角壓力角和傳動角返回1.1 鉸鏈四桿機構鉸鏈四桿機構(2)傳動角為了度量的方便，令傳動角為了度量的方便，令 。 是壓力角的余是壓力角的余角，稱為傳動角。顯然，壓力角角，稱為傳動角。顯然，壓力角 越小，或者傳動角越小，或者傳動角 越大，越大，使從動桿運

6、動的有效分力就越大，對機構傳動越有利。使從動桿運動的有效分力就越大，對機構傳動越有利。運轉時其傳動角是變化的，為了保證機構傳動性能良好，設運轉時其傳動角是變化的，為了保證機構傳動性能良好，設計時一般應使，計時一般應使， ，對高速大功率機械應使，對高速大功率機械應使 。為此，必須確定為此，必須確定 時機構的位置并檢驗時機構的位置并檢驗 的值的值是否大于等于上述的許用值。是否大于等于上述的許用值。鉸鏈四桿機構運轉時，其最小傳動角出現的位置可由下述方鉸鏈四桿機構運轉時，其最小傳動角出現的位置可由下述方法求得。法求得。上一頁 下一頁返回0900min400min50minmin1.1 鉸鏈四桿機構鉸鏈

7、四桿機構如圖如圖1-21(a)所示的偏置曲柄滑塊機構中，當曲柄為主動件所示的偏置曲柄滑塊機構中，當曲柄為主動件時，傳動角時，傳動角 為連桿為連桿BC與導路垂線的夾角。當曲柄處于垂直與導路垂線的夾角。當曲柄處于垂直于導路方向位置且于導路方向位置且B點距導路中心位置最大時，可得到最小點距導路中心位置最大時，可得到最小傳動角傳動角 。對于對心曲柄滑塊機構，其最小傳動角。對于對心曲柄滑塊機構，其最小傳動角 也也可同樣確定。在圖可同樣確定。在圖1-21(b)所示的導桿機構中，當曲柄為主所示的導桿機構中，當曲柄為主動件且不考慮摩擦時，滑塊動件且不考慮摩擦時，滑塊2對導桿對導桿3的作用力方向始終垂直的作用力

8、方向始終垂直于導桿，而導桿上力作用點的速度方向也總是垂直于導桿，于導桿，而導桿上力作用點的速度方向也總是垂直于導桿，因此，壓力角始終等于零，傳動角恒等于因此，壓力角始終等于零，傳動角恒等于 ，所以導桿，所以導桿機構的傳力性能好。機構的傳力性能好。上一頁 下一頁返回minmin090圖圖1-21 曲柄滑塊機構、導桿機構的曲柄滑塊機構、導桿機構的最小傳動角的位置最小傳動角的位置返回1.1 鉸鏈四桿機構鉸鏈四桿機構4.急回特性急回特性在曲柄搖桿機構中在曲柄搖桿機構中(見圖見圖1-22)，曲柄，曲柄AB以等角速度以等角速度 順時順時針回轉，自針回轉，自 ，回轉到，回轉到 即轉過角度即轉過角度 時，搖桿

9、時，搖桿CD 自自 擺動到擺動到 ，擺動的角度為，擺動的角度為 ，曲柄，曲柄AB繼續由繼續由 回轉到回轉到 ，轉過的角度為，轉過的角度為 ，由圖可知，由圖可知 ，曲柄，曲柄AB在作等速轉動時，搖桿在作等速轉動時，搖桿CD在極限位置間作往復擺動，且在極限位置間作往復擺動，且往復兩次擺動所用時間不等，平均速度也不相同。往復兩次擺動所用時間不等，平均速度也不相同。通常搖桿由通常搖桿由 擺動到擺動到 的過程為機構中從動件的工作行的過程為機構中從動件的工作行程，搖桿由程，搖桿由 擺動到擺動到 的過程作為從動件的空回行程，的過程作為從動件的空回行程，以使空回行程的時間縮短，有利于提高生產率。以使空回行程的

10、時間縮短，有利于提高生產率。上一頁 下一頁返回1AB2AB1DC1DC22AB1AB212DC1DC2DC2DC1圖圖1-22曲柄搖桿機構曲柄搖桿機構返回1.1 鉸鏈四桿機構鉸鏈四桿機構機構的急回特性用急回特性系數機構的急回特性用急回特性系數K機構有無急回特性，取決于機構有無急回特性，取決于K的值。的值。K 1時，機構有急回特時，機構有急回特性，并且性，并且K值越大，急回特性越顯著值越大，急回特性越顯著上一頁 下一頁返回00212112180180ttvvK度從動件工作行程平均速從動件空行程平均速度1.1 鉸鏈四桿機構鉸鏈四桿機構1.1.4 鉸鏈四桿機構的衍生形式鉸鏈四桿機構的衍生形式 鉸鏈四

11、桿機構常見的衍生形式有鉸鏈四桿機構常見的衍生形式有:導桿機構、曲柄滑塊機構、導桿機構、曲柄滑塊機構、曲柄搖塊機構和定塊機構。這里介紹前兩種常用的衍生形成。曲柄搖塊機構和定塊機構。這里介紹前兩種常用的衍生形成。1.導桿機構簡介導桿機構簡介 連架桿中至少有一個構件為導桿的平面四桿機構稱為導桿機連架桿中至少有一個構件為導桿的平面四桿機構稱為導桿機構。導桿機構可以看成是改變曲柄滑塊機構中固定件的位置構。導桿機構可以看成是改變曲柄滑塊機構中固定件的位置衍生而成。導桿是機構中與另一運動構件組成移動副的構件。衍生而成。導桿是機構中與另一運動構件組成移動副的構件。(1)擺動導桿機構如圖擺動導桿機構如圖1-23

12、(a)所示的曲柄滑塊機構，當取所示的曲柄滑塊機構，當取桿桿1為固定件時，即可得到為固定件時，即可得到 1-23 (b),(c)所示的導桿機構。所示的導桿機構。上一頁 下一頁返回圖圖1-23導桿機構擺動導桿機構導桿機構擺動導桿機構返回1.1 鉸鏈四桿機構鉸鏈四桿機構(2)轉動導桿機構如圖轉動導桿機構如圖1-24(a)所示為回轉式液壓泵，其中所示為回轉式液壓泵，其中缸體缸體4相當于導桿，當缸體相當于導桿，當缸體4繞定軸繞定軸A轉動，構件轉動，構件2繞另一定繞另一定軸軸B轉動時，活塞轉動時，活塞3沿缸體相對移動。圖沿缸體相對移動。圖1-24(b)為回轉式為回轉式液壓泵轉動導桿機構運動簡圖。因液壓泵轉

13、動導桿機構運動簡圖。因BC AB，當桿，當桿2整周回整周回轉時，桿轉時，桿4也作整周的回轉，這種導桿機構稱為轉動導桿機也作整周的回轉，這種導桿機構稱為轉動導桿機構。構。(3)曲柄搖塊機構如圖曲柄搖塊機構如圖1-25所示為牛頭刨床中擺動導桿機構所示為牛頭刨床中擺動導桿機構的應用實例。桿的應用實例。桿BC為主動件，作等速回轉運動。可見擺動導為主動件，作等速回轉運動。可見擺動導桿機構具有急回特性。為實現滑枕作往復直線運動，在機架桿機構具有急回特性。為實現滑枕作往復直線運動，在機架A處導桿的導槽中設置了一個滑塊，使導桿在擺動時滑塊能處導桿的導槽中設置了一個滑塊，使導桿在擺動時滑塊能上下移動。上下移動。

14、下一頁返回上一頁圖圖1-24 回轉式液壓泵中的轉動導桿回轉式液壓泵中的轉動導桿機構機構返回圖圖1-25牛頭創床中的擺動導桿機構牛頭創床中的擺動導桿機構圖曲柄搖塊機構圖曲柄搖塊機構返回1.1 鉸鏈四桿機構鉸鏈四桿機構如圖如圖1-26所示為曲柄搖塊機構在自卸裝置中的應用實例。所示為曲柄搖塊機構在自卸裝置中的應用實例。車廂車廂(桿桿1)可繞車架可繞車架(機架機架2)，活塞桿，活塞桿(導桿導桿4)、液壓缸、液壓缸(搖搖塊塊3)可繞車架上的可繞車架上的C點擺動，當液壓缸中的活塞桿運動時，點擺動，當液壓缸中的活塞桿運動時，車廂繞車廂繞B點轉動，轉到一定角度時貨物自動卸下。點轉動，轉到一定角度時貨物自動卸下

15、。(4)定塊機構當取構件定塊機構當取構件3為固定件時，此機構通常以桿為固定件時，此機構通常以桿1為主為主動件，桿動件，桿1回轉時，桿回轉時，桿2繞繞C點擺動，桿點擺動，桿4僅相對固定滑塊作僅相對固定滑塊作往復移動。圖往復移動。圖1-27所示手搖泵中的定塊機構，當搖動手柄所示手搖泵中的定塊機構，當搖動手柄2時，活塞時，活塞4便在缸體便在缸體3中作往復移動，實現泵水的動作。中作往復移動，實現泵水的動作。上一頁 下一頁返回圖圖1-26自卸裝置中的曲柄自卸裝置中的曲柄搖塊機構圖搖塊機構圖 1-車廂車廂;2-車架車架;3-液壓缸液壓缸;4-活塞桿活塞桿返回圖圖1-27定塊機構在手搖泵中的應用定塊機構在手

16、搖泵中的應用1-連桿連桿;2-手柄手柄;3-缸體缸體;4-活塞活塞返回1.1 鉸鏈四桿機構鉸鏈四桿機構2.曲柄滑塊機構簡介曲柄滑塊機構簡介 曲柄滑塊機構是由一個曲柄和一個滑塊組成的平面四桿機構，曲柄滑塊機構是由一個曲柄和一個滑塊組成的平面四桿機構，其中的滑塊是由曲柄搖桿機構中的搖桿演化而來的。當搖桿其中的滑塊是由曲柄搖桿機構中的搖桿演化而來的。當搖桿CD的長度趨向無窮大，原來沿圓弧作往復運動的的長度趨向無窮大，原來沿圓弧作往復運動的C點變成沿點變成沿直線作往復移動，也就是搖桿變成了沿導軌往復運動的滑塊，直線作往復移動，也就是搖桿變成了沿導軌往復運動的滑塊，曲柄搖桿機構就演化成如圖曲柄搖桿機構就演化成如圖1-28所示的曲柄滑塊機構。所示的曲柄滑塊機構。曲柄滑塊機構在機械中應用廣泛