1、湖南科大機電院 馬克新第八章第八章 平面連桿機構及其設計平面連桿機構及其設計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 平面四桿機構的基本知識平面四桿機構的基本知識84 平面四桿機構的設計平面四桿機構的設計湖南科大機電院 馬克新81 連桿機構及其傳動特點連桿機構及其傳動特點應用實例：應用實例：內燃機內燃機、鶴式吊鶴式吊、火車輪火車輪、急回沖床急回沖床、牛頭刨床牛頭刨床、翻箱機翻箱機、橢圓儀橢圓儀、機械手爪機械手爪、開窗、車門、折疊傘、床、牙膏筒拔管、開窗、車門、折疊傘、床、牙膏筒拔管機、單車等機、單車等特征：特征：有一作平面運動的構

2、件，稱為連桿。有一作平面運動的構件，稱為連桿。特點：特點： 采用低副。面接觸、承載大、便于潤滑、不易磨損采用低副。面接觸、承載大、便于潤滑、不易磨損 形狀簡單、易加工。形狀簡單、易加工。改變桿的相對長度，從動件運動規律不同。改變桿的相對長度，從動件運動規律不同。連桿曲線豐富。可滿足不同要求連桿曲線豐富。可滿足不同要求。構件呈構件呈“桿桿”狀、傳遞路線長。狀、傳遞路線長。湖南科大機電院 馬克新缺點：缺點：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。產生動載荷（慣性力），不適合高速。產生動載荷（慣性力），不適合高速。難以實現精確的軌跡。難以實現精確

3、的軌跡。分類分類:平面連桿機構平面連桿機構空間連桿機構空間連桿機構常以構件數命名：常以構件數命名：四桿機構四桿機構、多桿機構多桿機構。本章重點內容是介紹四桿機構。本章重點內容是介紹四桿機構。湖南科大機電院 馬克新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它演變得到的，其它四桿機構都是由它演變得到的名詞解釋：名詞解釋：曲柄曲柄作整周定軸回轉的構件；作整周定軸回轉的構件；三種基本型式：三種基本型式：（1 1）曲柄搖桿機構曲柄搖桿機構特征：特征：曲柄搖桿曲柄搖桿作用：作用：將曲柄的

4、整周回轉轉變為搖桿的往復擺動。如雷達天線。將曲柄的整周回轉轉變為搖桿的往復擺動。如雷達天線。連桿連桿作平面運動的構件；作平面運動的構件；連架桿連架桿與機架相聯的構件；與機架相聯的構件；搖桿搖桿作定軸擺動的構件；作定軸擺動的構件；周轉副周轉副能作能作360 360 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湖南科大機電院 馬克新（2 2）雙曲柄機構雙曲柄機構特征特征：兩個曲柄：兩個曲柄作用：將等速回轉轉變為作用：將等速回轉轉變為等速等速或或變速變速回轉。如回轉。如慣性篩慣性篩等。等。雷達天線俯仰機構雷達天線俯仰

5、機構曲柄主動曲柄主動ABDC1243ABDC12432143縫紉機踏板機構縫紉機踏板機構搖桿主動搖桿主動3124湖南科大機電院 馬克新ABDC1234E6耕地耕地料斗料斗DCAB實例：實例：火車輪火車輪慣性篩機構慣性篩機構特例：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，連桿作平動兩連架桿等長且平行，連桿作平動香皂成型機。香皂成型機。BC = ADABCD31BCABDC耕地耕地料斗料斗DCAB、攝影平臺攝影平臺ADBC、天平天平、播種機料斗機構播種機料斗機構湖南科大機電院 馬克新反平行四邊形機構反平行四邊形機構-車門開閉機構車門開閉機構反向反向AEDGBF

6、CABEFDCG平行四邊形機構在共線位置出現運平行四邊形機構在共線位置出現運動不確定。動不確定。采用兩組機構錯開排列。采用兩組機構錯開排列。湖南科大機電院 馬克新ABDCE（3 3）雙搖桿機構雙搖桿機構特征：特征：兩個搖桿兩個搖桿應用舉例：應用舉例：鑄造翻箱機構鑄造翻箱機構特例：特例：等腰梯形機構汽車轉向機構等腰梯形機構汽車轉向機構、風扇搖頭機構風扇搖頭機構ABDCBCABDC風扇座風扇座蝸輪蝸輪蝸桿蝸桿電機電機電機電機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ABDCEABDCE湖南科大機電院 馬克新2.2.平面四桿機構的演化型式平面四桿機構的演化型式(

7、1) (1) 改變構件的形狀和運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曲柄搖桿機構曲柄搖桿機構曲柄滑塊機構曲柄滑塊機構雙滑塊機構雙滑塊機構 正弦機構正弦機構ss=l sin 湖南科大機電院 馬克新(2)(2)改變運動副的尺寸改變運動副的尺寸(3)(3)選不同的構件為機架選不同的構件為機架偏心輪機構偏心輪機構導桿機構導桿機構314A2BC314A2BC曲柄滑塊機構曲柄滑塊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湖南科大機電院 馬克新小型刨床小型刨床牛頭刨床牛頭刨床應用實例應用實例ABDCE123456ABDC1243C2C1湖南

8、科大機電院 馬克新(3)(3)選不同的構件為機架選不同的構件為機架搖塊機構搖塊機構314A2BC導桿機構導桿機構314A2BC314A2BC曲柄滑塊機構曲柄滑塊機構ACB1234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應用實例應用實例B34C1A2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湖南科大機電院 馬克新(3)(3)選不同的構件為機架選不同的構件為機架搖塊機構搖塊機構314A2BC導桿機構導桿機構314A2BC314A2BC曲柄滑塊機構曲柄滑塊機構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

9、件作為機架以獲得不同機構的方法稱為：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：-機構的倒置機構的倒置BC3214AABC3214湖南科大機電院 馬克新(4)(4)運動副元素的逆換運動副元素的逆換將低副兩運動副元素的包容關系進行逆換，不影響兩將低副兩運動副元素的包容關系進行逆換，不影響兩構件之間的相對運動。構件之間的相對運動。橢圓儀機構橢圓儀機構例：選擇雙滑塊機構中的不同構件例：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導桿機構導桿機構搖塊機構搖塊機構正弦機構正弦機構3214123443213214湖南科大機電院 馬克新83 有關平面四桿機構的一些基本知

10、識有關平面四桿機構的一些基本知識1.1.平面平面四桿機構四桿機構有曲柄的條件有曲柄的條件設設ad,adad，同理有：，同理有： da, db, dcabdcCBADB”C”則由則由BCD可得：可得：三角形任意兩邊之和大于第三邊則由則由B”C”D可得：可得：a+db+cc(d-a)+ b即即: a+bd+c即即: a+cd+bAB為最短桿為最短桿AD為最短桿為最短桿ad中必有一個是機架最長桿與最短桿的長度之和其他兩桿長度之和cbd-a湖南科大機電院 馬克新2.連架桿或機架之一為最短桿。連架桿或機架之一為最短桿。可知：當滿足桿長條件時，其最短桿參與構成的轉動可知：當滿足桿長條件時，其最短桿參與構成

11、的轉動副都是周轉副副都是周轉副。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。ABCDabcd 稱為稱為桿長條件桿長條件。湖南科大機電院 馬克新 當滿足桿長條件時，說明存在周轉副，當選擇不同的當滿足桿長條件時，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：構件作為機架時，可得不同的機構。如：曲柄搖桿曲柄搖桿、 雙曲柄雙曲柄、 雙搖桿機構雙搖桿機構。湖南科大機電院 馬克

12、新ABCD2.2.急回運動和行程速比系數急回運動和行程速比系數在在曲柄搖桿機構曲柄搖桿機構中，當曲柄與連桿兩次共線時，搖桿中，當曲柄與連桿兩次共線時，搖桿位于兩個極限位置，簡稱極位。位于兩個極限位置，簡稱極位。當曲柄以當曲柄以逆時針轉過逆時針轉過180180+時，搖桿從時，搖桿從C1D位置擺到位置擺到C2D。所花時間為所花時間為t1 , , 平均速度為平均速度為V1, ,那么有：那么有：/ )180(1t1211tCCV )180/(21CC曲柄搖桿機構曲柄搖桿機構3DB1C1AD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。C2B2180180湖南科大機電院 馬克新當曲

13、柄以當曲柄以繼續轉過繼續轉過180180-時，搖桿從時，搖桿從C2D,置擺到置擺到C1D，180180-B1C1ADC2B2180180所花時間為所花時間為t2 , ,平均速度為平均速度為V2 , ,那么有：那么有： 12VVK 180180/ )180(2t因曲柄轉角不同，故搖桿來回因曲柄轉角不同，故搖桿來回擺動的時間不一樣，平均速度擺動的時間不一樣，平均速度也不等。也不等。并且：并且：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。用以下比值表示急回程度：。用以下比值表示急回程度：21tt稱稱K為為行程速比系數行程速比系數。2212

14、tCCV )180/(21CC122121tCCtCC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。只要只要 0 ， 就有就有 KK1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。湖南科大機電院 馬克新曲柄滑塊機構曲柄滑塊機構的急回特性的急回特性應用應用：空行程節省運動時間，如空行程節省運動時間，如牛頭刨牛頭刨、往復式輸送機等。、往復式輸送機等。180180180180-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？11180KK:180180可得

15、由K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。湖南科大機電院 馬克新PPt PnABCDminmin出現的位置：出現的位置：3. .四桿機構的壓力角與傳動角四桿機構的壓力角與傳動角切向分力切向分力: : P Pt t= Pcos= Pcos法向分力法向分力: P: Pn n= Pcos= Pcos P Pt t可用可用的大小來表示機構傳動力性能的好壞的大小來表示機構傳動力性能的好壞, ,對傳動有利對傳動有利。為了保證機構良好的傳力性能，設計時要求為了保證機構良好的傳力性能，設計時要求: :當當BCD90BCD90時，時，BCDBCD當當BCD

16、90BCD90時，時，當當BCDBCD最小或最大時，最小或最大時，都有可能出現都有可能出現minmin此位置一定是：此位置一定是：= Psin= Psin稱稱為為傳動角傳動角minmin5050 180180- BCD- BCD主動件與機架共線兩處之一。主動件與機架共線兩處之一。CDBAP湖南科大機電院 馬克新由余弦定律有：由余弦定律有： B B1 1C C1 1D Darccosbarccosb2 2+c+c2 2-(d-a)-(d-a)2 2/2bc/2bc B B2 2C C2 2D Darccosbarccosb2 2+c+c2 2-(d+a)-(d+a)2 2/2bc/2bc若若B

17、B1 1C C1 1D90D90, ,則則若若B B2 2C C2 2D90D90, , 則則1 1BB1 1C C1 1D D2 2180180-B-B2 2C C2 2D D機構的傳動角一般在運動機構的傳動角一般在運動鏈最終一個從動件上度量鏈最終一個從動件上度量。車門車門vC2B21 1C1B1abcdminminBB1 1C C1 1D, 180D, 180-B-B2 2C C2 2DDminmin2 2湖南科大機電院 馬克新P4. .四桿機構的死點四桿機構的死點搖桿為主動件，搖桿為主動件，且連桿與且連桿與曲柄兩次共線曲柄兩次共線時時，有：，有：此時此時機構不能運動機構不能運動. .避免

18、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; ;P稱此位置為：稱此位置為：“死點死點”0 0靠靠飛輪的慣性飛輪的慣性（如內然機、縫紉機等）。（如內然機、縫紉機等）。AEDGBFCABEFDCG湖南科大機電院 馬克新ABCD1234P鉆孔夾具鉆孔夾具也可以利用死點進行工作也可以利用死點進行工作： 起落架、鉆夾具等起落架、鉆夾具等。工件工件ABCD1234工件工件P=0=0TABDC飛機起落架飛機起落架ABCDF=0=0湖南科大機電院 馬克新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指連桿機構能否連續實現給定的各個位置。指連桿機構能否連續實現給定的

19、各個位置。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。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。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。稱此為稱此為錯位不連續錯位不連續。錯序不連續錯序不連續設計連桿機構時，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。DAB1C1B2C2B3C3DAB1C1B3C3B2C2CC1C2C1C2CADB湖南科大機電院 馬克新84 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

20、構3.用作圖法設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湖南科大機電院 馬克新84 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 機構選型機構選型根據給定的運動要求選擇機構的類型；根據給定的運動要求選擇機構的類型；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

21、(長度尺寸長度尺寸)。 同時要滿足其他輔助條件：同時要滿足其他輔助條件：a)結構條件結構條件（如要求有曲柄、桿長比恰當、運動副結構合理等）（如要求有曲柄、桿長比恰當、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。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，如起落架起落架、牛頭刨牛頭刨。2)滿足預定的連桿位置要求，如滿足預定的連桿位置要求，如鑄造翻箱機構鑄造翻箱機構。3)滿足預定的軌跡要求，如滿足預定的軌跡要求，如鶴式起重機鶴式起重機、攪拌機攪拌機等。等。湖南科大機電院 馬

22、克新飛機起落架飛機起落架函數機構函數機構ADCBBC要求兩連架桿轉角對應要求兩連架桿轉角對應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=logxABCD湖南科大機電院 馬克新鶴式起重機鶴式起重機攪拌機構攪拌機構要求連桿上要求連桿上E點的軌點的軌跡為一條卵形曲線跡為一條卵形曲線要求連桿上要求連桿上E點的軌點的軌跡為一條水平直線跡為一條水平直線QABCDEQCBADE湖南科大機電院 馬克新給定的設計條件：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

23、）設計方法：設計方法：解析法、圖解法解析法、圖解法2. 用解析法設計四桿機構用解析法設計四桿機構思路：思路：首先建立包含機構的各尺度參數和運動變量在內的解析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求解所需的機構尺度參數。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。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湖南科大機電院 馬克新xyABCD12342. 用解析法設計四桿機構用解析法設計四桿機構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給定連架桿對應位置：給定連架桿對應位置：即即構件構件3和和構件構件1滿足以下

24、位置關系：滿足以下位置關系：2i 1i 3i 00abcd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,1 13 3, ,的起始角為的起始角為0 0、0 0 在在x,yx,y軸上投影可得：軸上投影可得： a+b=c+d機構尺寸比例放大時，不影響各構件相對轉角機構尺寸比例放大時，不影響各構件相對轉角 acoc(1i+0 )+bcos2i = d+ccos(3i+0 ) asin(1i+0 )+bsin2i = csin(3i+0 )令：令： a/a=1 b/a=m c/a=n d/a=l 3i3if (1i 1i ) i=1,2,3n設計此四桿機構設計此四桿機構( (求各構件

25、長度求各構件長度) )。湖南科大機電院 馬克新帶入移項得：帶入移項得： mcos2 i= l+ncos(3i+0 )cos(1i+0 )消去消去2i2i整理得：整理得：cos(cos(1i1i+0 0) )ncos(3i+0 )-(n/l) cos(3i+0-1i -0 ) +(l2+n2+1-m2)/(2l)令 p0=n, p1= -n/l, p2=(l2+n2+1-m2)/(2l)則上式簡化為：則上式簡化為：coccoc( (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

26、, ,故四桿機構最多故四桿機構最多可按兩連架桿的五組對應未知精確求解。可按兩連架桿的五組對應未知精確求解。當當i5i5時，一般不能求得精確解，只能用最小二乘法近似求解。時，一般不能求得精確解，只能用最小二乘法近似求解。當當i5i5時，可預定部分參數，有無窮多組解。時，可預定部分參數，有無窮多組解。msin2 i= nsin(3i+0 )sin(1i+0 )湖南科大機電院 馬克新舉例：舉例：設計一四桿機構滿足連架桿三組對應位置：設計一四桿機構滿足連架桿三組對應位置：11 11 3131 12 12 3232 13 13 33334545 50 50 90 90 80 80 135 135 110

27、 110B3C3B2C2111131311212323213133333設預選參數設預選參數0、00，帶入方程得：帶入方程得： cos90cos90= = P P0 0cos80cos80+ +P P1 1cos(80cos(80-90-90)+)+ P P2 2 cos135cos135= = P P0 0cos110cos110+ +P P1 1cos(110cos(110-135-135)+)+ P P2 2解得相對長度解得相對長度: : P P0 0 = =1.533,1.533, P P1 1=-1.0628,=-1.0628, P P2 2= =0.78050.7805各桿相對長度

28、為：各桿相對長度為： n= P0 =1.553, l=-n/ P1 =1.442, m m =(=(l2+n2+1-2lP P2 2 )1/2 =1.783 =1.783 選定構件選定構件a的長度之后，可求得其余桿的絕對長度。的長度之后，可求得其余桿的絕對長度。 cos45cos45= = P P0 0cos50cos50+ +P P1 1cos(50cos(50-45-45)+)+P P2 2B1C1AD湖南科大機電院 馬克新3.用作圖法設計四桿機構用作圖法設計四桿機構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a)給定連桿兩組位置給定連桿兩組位置有唯一解。有唯一解。c )給定

29、連桿四組位置給定連桿四組位置B1C1B2C2AD將鉸鏈將鉸鏈A、D分別選在分別選在B1B2，C1C2連線的垂直平分線上任意位置都能滿連線的垂直平分線上任意位置都能滿足設計要求。足設計要求。b)給定連桿上鉸鏈給定連桿上鉸鏈BC的三組位置的三組位置有唯一解，但設計復雜，不討論。有唯一解，但設計復雜，不討論。有無窮多組解。有無窮多組解。ADB1C1B2C2B3C3AD湖南科大機電院 馬克新已知固定鉸鏈已知固定鉸鏈A、D和連架桿位置，確定活動鉸鏈和連架桿位置，確定活動鉸鏈B、C的位置。的位置。3.2按兩連架桿預定的對應位置設計四桿機構按兩連架桿預定的對應位置設計四桿機構AD機構的轉化原理機構的轉化原理

30、BC湖南科大機電院 馬克新22B2E2 11B1E13.2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已知已知:機架長度機架長度d和兩連架桿三組對應位置。和兩連架桿三組對應位置。AdD1.任意選定構件任意選定構件AB的長度的長度B333E3B22.連接連接B2 E2、DB2的得的得B2 E2D ，3. 繞繞D 將將B2 E2D旋轉旋轉1 1 -2 2得得B2點；點；湖南科大機電院 馬克新 321321AB3B2B1E3E2E1dDB2B33.2 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已知已知:機架長度機架長度d和兩連架桿三組對應位置。和兩連

31、架桿三組對應位置。1.任意選定構件任意選定構件AB的長度的長度2.連接連接B2 E2、DB2的得的得B2 E2D ，4.連接連接B3 E3、DB3的得的得B3 E3D ，5.繞繞D將將B3E3D旋轉旋轉1 1 -3 3得得B3點；點；3. 繞繞D 將將B2 E2D旋轉旋轉1 1 -2 2得得B2點；點；湖南科大機電院 馬克新 321321AB1E3E2E1dDB3B2C1B2C2B3C33.2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已知已知:機架長度機架長度d和兩連架桿三組對應位置。和兩連架桿三組對應位置。1.任意選定構件任意選定構件AB的長度的長度2.連接連接B2

32、 E2、DB2的得的得B2 E2D ，3.繞繞D點旋轉點旋轉B2 E2D得得B2點；點；6. 由由B1 B2 B3 三三點求圓心點求圓心C3 。4.連接連接B3 E3、DB3的得的得B3 E3D ，5.繞繞D將將B3E3D旋轉旋轉1 1 -3 3得得B3點；點；湖南科大機電院 馬克新 321321AB1E3E2E1dDB3B2C1B2C2B3C33.2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已知已知:機架長度機架長度d和兩連架桿三組對應位置。和兩連架桿三組對應位置。1.任意選定構件任意選定構件AB的長度的長度2.連接連接B2 E2、DB2的得的得B2 E2D ，3.

33、繞繞D點旋轉點旋轉B2 E2D得得B2點；點；6. 由由B1 B2 B3 三三點求圓心點求圓心C3 。4.連接連接B3 E3、DB3的得的得B3 E3D ，5.繞繞D將將B3E3D旋轉旋轉1 1 -3 3得得B3點；點；湖南科大機電院 馬克新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鉸鏈鉸鏈B相對于鉸鏈相對于鉸鏈A的運動軌跡為一圓弧，反之，的運動軌跡為一圓弧，反之，鉸鏈鉸鏈A相對于鉸鏈相對于鉸鏈B的運動軌跡也是一個圓弧；的運動軌跡也是一個圓弧；B1C1M1N1ADB2C2M2N2C3M3N3B3同理：同理：鉸鏈鉸鏈C相對于鉸鏈相對于鉸鏈D的運

34、動軌跡為一圓弧的運動軌跡為一圓弧,鉸鏈鉸鏈D相對于鉸鏈相對于鉸鏈C的運動軌跡也是一圓弧。的運動軌跡也是一圓弧。湖南科大機電院 馬克新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已知已知:機架長度機架長度d和連桿上某一標志線的三組對應位置：和連桿上某一標志線的三組對應位置：M1N1、 M2N2 、 M3N3 ，求鉸鏈，求鉸鏈B、C的位置。的位置。ADM1N1M2M3N2N3分析分析:鉸鏈鉸鏈A、D相對于鉸鏈相對于鉸鏈B、C的運動軌跡各為一圓弧，依據的運動軌跡各為一圓弧，依據轉化原理，將連桿固定作為機架，得一轉化機構，在轉化機構中，轉化原理，將連桿

35、固定作為機架，得一轉化機構，在轉化機構中，AD成為連桿。只要求出原機架成為連桿。只要求出原機架AD相對于標志線的三組對應位置，相對于標志線的三組對應位置，原問題就轉化為按連桿三組位置設計四桿機構的問題。原問題就轉化為按連桿三組位置設計四桿機構的問題。B1AA”湖南科大機電院 馬克新B1ADM1N1M2M3N2AA”D”DN3分析分析:鉸鏈鉸鏈A、D相對于鉸鏈相對于鉸鏈B、C的運動軌跡各為一圓弧，依據的運動軌跡各為一圓弧，依據轉化原理，將連桿固定作為機架，得一轉化機構，在轉化機構中，轉化原理，將連桿固定作為機架，得一轉化機構，在轉化機構中，AD成為連桿。只要求出原機架成為連桿。只要求出原機架AD

36、相對于標志線的三組對應位置，相對于標志線的三組對應位置，原問題就轉化為按連桿三組位置設計四桿機構的問題。原問題就轉化為按連桿三組位置設計四桿機構的問題。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已知已知:機架長度機架長度d和連桿上某一標志線的三組對應位置：和連桿上某一標志線的三組對應位置：M1N1、 M2N2 、 M3N3 ，求鉸鏈，求鉸鏈B、C的位置。的位置。C1湖南科大機電院 馬克新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a) 曲柄搖桿機構曲柄搖桿機構計算計算180180(K-1)/(K+1);(K-1)/

37、(K+1);已知已知：CD桿長，擺角桿長，擺角及及K，設計，設計此機構。步驟如下：此機構。步驟如下：任取一點任取一點D D，作等腰三角形腰長，作等腰三角形腰長 為為CDCD，夾角為，夾角為;作作C2PC1C2，作，作C1P使使作作P P C1C2的外接圓，則的外接圓，則A A點必在此圓上。點必在此圓上。選定選定A A，設曲柄為，設曲柄為a a，連桿為，連桿為b b，則，則A A C1=a+b,=a+b,以以A A為圓心，為圓心，A A C2為半徑作弧交于為半徑作弧交于E,E,得：得： a=EC1/ 2 b= A b= A C1EC1/ 290-PAEC1C2A A C2=b-a=b-a，故有：，故有： a=( A A C1A A C2)/ 2D C2C1P=90, ,交于交于P;P;湖南科大機電院 馬克新22aC1C2e(3)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b) 曲柄滑塊機構曲柄滑塊機構H90-oAE已知已知K K，滑