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1、 7-1 连杆机构及其特点 7-2 平面连杆机构的类型及应用 7-3 平面连杆机构的基本知识 7-4 平面四杆机构的设计 7-5 多杆机构第七章平面连杆机构及其设计工程常用机构之一。由若干构件通过低副连接组成的平面机构（又称低副机构）。定义：7-1连杆机构及其特点优点：连杆机构为连杆机构为低副机构低副机构，运动副为，运动副为面接触面接触，压强小，承载，压强小，承载能力大，耐冲击；能力大，耐冲击；运动副元素的几何形状多为平面或圆柱面，便于运动副元素的几何形状多为平面或圆柱面，便于加工加工制造；制造；在原动件运动规律不变情况下，通过改变各构件的相对在原动件运动规律不变情况下，通过改变各构件的相对长
2、度可以使从动件长度可以使从动件得到不同的运动规律得到不同的运动规律；可以可以连杆曲线连杆曲线可以满足不同运动轨迹的设计要求可以满足不同运动轨迹的设计要求.缺点：由于由于运动积累误差运动积累误差较大，因而影响传动精度；较大，因而影响传动精度；由于惯性力不好平衡而不适于高速传动；由于惯性力不好平衡而不适于高速传动；设计方法比较复杂。设计方法比较复杂。7-1连杆机构及其特点四杆机构：由四个构件组成的平面连杆机构。结构最简单，应用最广泛。是多杆机构的基础。本章重点：四杆机构的基本类型、特性及常用设计方法。7-1连杆机构及其特点六杆机构六杆机构72平面四杆机构的基本类型及其应用平面四杆机构铰链四杆机构含
3、移动副的四杆机构全部用转动副组成全部用转动副组成的平面四杆机构。的平面四杆机构。铰链四杆机构的铰链四杆机构的演化机构。演化机构。机架连架杆连杆构件2构件1、3构件4曲柄：整周回转，如构件1摇杆：仅在某一角度内往复摆动，如构件3整转副整转副摆转副摆转副以转动副相连的两构件能作整周相以转动副相连的两构件能作整周相对转动的转动副。如对转动的转动副。如A A、B B。以转动副相连的两构件不能作整周以转动副相连的两构件不能作整周相对转动的转动副。如相对转动的转动副。如C C、D D。72平面四杆机构的基本类型及其应用铰链四杆机构的分类：曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构1、曲柄摇杆机构定义：铰链四杆机构中
4、，两个连架杆中一个为曲柄，另一个为摇杆。实例：72平面四杆机构的基本类型及其应用颚式破碎机颚式破碎机曲柄摇杆机构应用实例搅面机搅面机曲柄摇杆机构应用实例卫星接收装置卫星接收装置曲柄摇杆机构应用实例缝纫机脚踏板机构缝纫机脚踏板机构曲柄摇杆机构应用实例自行车自行车曲柄摇杆机构应用实例跑步机跑步机曲柄摇杆机构应用实例自动送料机构自动送料机构曲柄摇杆机构应用实例 一般曲柄主动，将连续转动转换为摇杆的摆动，也可摇杆主动，曲柄从动。运动特点：磨轮机磨轮机压道机压道机脱粒机脱粒机72平面四杆机构的基本类型及其应用2、双曲柄机构定义：铰链四杆机构中，两个连架杆均为曲柄。特点：当主动曲柄连续等速转动时，从动曲柄
5、一般作不等速转动。实例：惯性筛1等速整周转动；3变速整周转动；5变速往复移动筛分物料。(惯性力产生冲击和振动)72平面四杆机构的基本类型及其应用特殊情况：平行四边形机构特点：主、从动曲柄以相同角速度转动，连杆平动。72平面四杆机构的基本类型及其应用位置不确定问题72平面四杆机构的基本类型及其应用平行四边形机构：如何消除：1 1、惯性飞轮、惯性飞轮 2 2、加虚约束、加虚约束 3 3、靠自重、靠自重72平面四杆机构的基本类型及其应用3、双摇杆机构定义：铰链四杆机构中，两个连架杆均为摇杆。实例：起重机、飞机起落架、摇头电扇72平面四杆机构的基本类型及其应用72平面四杆机构的基本类型及其应用特殊情况
6、：等腰梯形机构（两摇杆长相等）实例：汽车车轮的转向机构72平面四杆机构的基本类型及其应用平面四杆机构的演化：曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构其它平面连杆机构其它平面连杆机构演化演化（母机构）（母机构）创新性思维的体现创新性思维的体现演化方法如下：72平面四杆机构的基本类型及其应用72平面四杆机构的基本类型及其应用1.转动副变成移动副对心曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构偏距偏距72平面四杆机构的基本类型及其应用正弦机构正弦机构72平面四杆机构的基本类型及其应用72平面四杆机构的基本类型及其应用2.取不同的构件为机架1.转动副变成移动副低副运动可逆性-以低副相连接的两构件间的相对运动关系，不因机架的不同而改变
7、。曲柄滑块机构的演化变更机架曲柄滑块机构曲柄滑块机构转动导杆机构转动导杆机构摆动导杆机构摆动导杆机构72平面四杆机构的基本类型及其应用曲柄摇块机构曲柄摇块机构移动导杆机构移动导杆机构含一个移动副的连杆机构含一个移动副的连杆机构72平面四杆机构的基本类型及其应用应用实应用实例例B34C1A2应用实应用实例例4 A1B23C应用实应用实例例13C4AB2应用实例应用实例A1C234B双滑块机构 72平面四杆机构的基本类型及其应用椭椭圆圆仪仪滑滑块块联联轴轴器器3、扩大转动副尺寸偏偏 心心 轮轮 机机 构构应用：应用：当曲柄长很短，曲柄销需承受较大冲击而工作行程当曲柄长很短，曲柄销需承受较大冲击而工
8、作行程小时。增大轴颈尺寸，提高偏心轴的强度和刚度。广泛小时。增大轴颈尺寸，提高偏心轴的强度和刚度。广泛用于传力较大的剪床、冲床等机械中。用于传力较大的剪床、冲床等机械中。72平面四杆机构的基本类型及其应用3、扩大转动副尺寸偏偏 心心 轮轮 机机 构构72平面四杆机构的基本类型及其应用72平面四杆机构的基本类型及其应用采用多杆机构传递运动和动力。采用多杆机构传递运动和动力。1 1）用于改变动力源性质。）用于改变动力源性质。2 2）用于扩大行程。）用于扩大行程。3 3）用于改变运动和动力特性。）用于改变运动和动力特性。4 4）使机构受力平衡或均匀。）使机构受力平衡或均匀。72平面四杆机构的基本类型
9、及其应用73平面四杆机构的基本知识1、铰链四杆机构中有整转副及曲柄的条件2、急回运动3、死点位置4、压力角与传动角曲柄摇杆机构主要内容:包括运动特性和动力特性两方面。既反映机构传递和变换运动与力的性能，也是四杆机构类型选择和运动设计的依据。73平面四杆机构的基本知识回顾何为整转副?两构件能相对转动两构件能相对转动360360的转动副。的转动副。为何要分析整转副？具有整转副的铰链四杆机构具有整转副的铰链四杆机构才可能有曲柄。而机构原动件曲才可能有曲柄。而机构原动件曲柄居多。柄居多。以有整转副存在的曲柄摇杆机构为例分析整转副存在的条件。整转副是否存在，取决于什么？一、铰链四杆机构有整转副的条件73
10、平面四杆机构的基本知识A AB BC CD DB B1 1C C1 1A AD DC C2 2B B2 2AC1D中：l1l2 l3l4 （1）AC2D中：l2l1l3 l4 l2l1l4 l3 l1l4 l2l3 （2）l1l3 l4l2 （3）两两相加得两两相加得:l1 l2，l1 l3，l1 l4曲柄曲柄1 1l l1 1 ；连杆；连杆2 2l l2 2连架杆连架杆3 3l l3 3 ；机架；机架4 4l l4 4曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构73平面四杆机构的基本知识 整转副存在条件：最短杆与最长杆之和小于或等于其它两杆长之和。最短杆与最长杆之和小于或等于其它两杆长之和。问题：满足上述条件(
11、有整转副存在)，是否一定有曲柄存在?答案：否！只有整转副处于机架上，才形成曲柄。答案：否！只有整转副处于机架上，才形成曲柄。曲柄存在条件曲柄存在条件杆的相对长度杆的相对长度机架的选取机架的选取 整转副是由最短杆与其邻边组成的。（推论）整转副是由最短杆与其邻边组成的。（推论）最短杆必须作为连架杆或机架A AB BC CD Dl l1 1l l2 2l l3 3l l4 473平面四杆机构的基本知识1 1、选取最短杆两邻边为机架，得两不同的曲柄摇杆机构。、选取最短杆两邻边为机架，得两不同的曲柄摇杆机构。2 2、选取最短杆为机架，得双曲柄机构。、选取最短杆为机架，得双曲柄机构。3 3、若选最短杆对面
12、杆为机架，则为双摇杆机构。、若选最短杆对面杆为机架，则为双摇杆机构。当满足整转副条件时：当满足整转副条件时：机构无曲柄，为双摇杆机构。机构无曲柄，为双摇杆机构。当不满足整转副条件时：当不满足整转副条件时：两种不两种不同类型同类型73平面四杆机构的基本知识A AB BC CD DB B1 1C C1 1A AD D二、急回运动极极位位:在在曲曲柄柄摇摇杆杆机机构构中中，当当曲曲柄柄与与连连杆杆两两次次共共线线时时，摇摇杆杆位位于两个极限位置。于两个极限位置。极位夹角极位夹角:此两处曲柄之间的夹角此两处曲柄之间的夹角 。C C2 2B B2 273平面四杆机构的基本知识A AB BC CD DB
13、B1 1C C1 1A AD D二、急回运动当曲柄以逆时针转过180+时，摇杆从C1D位置摆到C2D。所花时间为t1,平均速度为V1,那么有：180180C C2 2B B2 2正行程正行程:73平面四杆机构的基本知识B B1 1C C1 1A AD DC C2 2当曲柄以当曲柄以继续转过继续转过180180-时，摇杆从时，摇杆从C C2 2D,D,置摆到置摆到C C1 1D D，所花时间为所花时间为t t2 2,平均速度为平均速度为V V2 2,有：有：180180-显然：t1 t2 V2 V1摇杆的这种特性称为急回运动。反行程反行程:73平面四杆机构的基本知识且越大，K值越大，急回性质越明
14、显。只要 0，就有 K1设计新机械时，往往先给定K值，于是:用什么衡量急回程度的多少？行程速比系数行程速比系数K K73平面四杆机构的基本知识问题：对心曲柄滑块机构，有没有急回运动？偏置曲柄滑块机构0，有急回运动73平面四杆机构的基本知识机构急回的作用：机构急回的作用：节省空回时间，提高工节省空回时间，提高工作效率。作效率。注意：急回具有方向性注意：急回具有方向性摆动导杆机构摆动导杆机构73平面四杆机构的基本知识F FF F F F”三.压力角和传动角压力角：压力角：从动件驱动力从动件驱动力F F与力作用点绝对速度之间所与力作用点绝对速度之间所夹锐角夹锐角,记作记作。A AB BC CD D切
15、向分力切向分力:F:F=Fcos=Fcos 法向分力法向分力:F:F”=Fcos=Fcos F F 对传动有利。对传动有利。=Fsin=Fsin称称为传动角为传动角。可用可用的大小来表示机构传动力性能的好坏的大小来表示机构传动力性能的好坏(便于测量便于测量).).90 传动角是变化的。73平面四杆机构的基本知识为保证机构具有良好的传动性能，设计时：minmin 4040(一般机械一般机械)minmin 5050(大功率机械大功率机械)minmin略略4040(小功率控制机构或仪表小功率控制机构或仪表)73平面四杆机构的基本知识min出现的位置：机构的传动角一般在运动链最终一个从动件上度量。73
16、平面四杆机构的基本知识当当 BCD 90BCD 90时，时，BCDBCD当当 BCD BCD 9090时，时，180180-BCD-BCD当当BCDBCD最最小小或或最最大大时时，即即在在主主动动曲曲柄柄与与机机架架共共线线的的位位置，都有可能出现置，都有可能出现minminmin出现的位置：73平面四杆机构的基本知识曲柄滑块机构：当主动件为曲柄时，最小传动角出现在曲柄与机架垂直的位置。摆动导杆机构：由于在任何位置时主动曲柄通过滑块传给从动杆的力的方向，与从动杆上受力点的速度方向始终一致，所以传动角等于90度。总结：传动角大小与各杆长有关，可按给给定的许用传动角统筹各种性能指标，设计四杆机构。
17、73平面四杆机构的基本知识F四.机构的死点位置摇杆为主动件，且连杆与曲柄两次共线时，有：此时机构不能运动.称此位置为：“死点”00F073平面四杆机构的基本知识如何消除死点的不良影响？1、对从动曲柄加外力；2、安装飞轮，加大从动件的惯性力；3、靠构件自身的惯性力。如:两组机构错开排列，如火车轮机构火车轮机构;靠飞轮的惯性（如内燃机、缝纫机等）。工件工件A AB BC CD D1 12 23 34 4P PA AB BC CD D1 12 23 34 4工件工件P P钻孔夹具钻孔夹具=0=0T TA AB BD DC C飞机起落架飞机起落架A AB BC CD D=0=0F F也可以利用死点进行
18、工作：飞机起落架、钻夹具等。第七章平面连杆机构及其设计74 平面四杆机构的设计 连杆机构设计的基本问题连杆机构设计的基本问题:机构选型机构选型根据给定的运动要根据给定的运动要 选择机构的类型；选择机构的类型；尺度综合尺度综合确定各构件的尺度参数确定各构件的尺度参数 (长度尺寸长度尺寸)。同时要满足其他辅助条件：同时要满足其他辅助条件：a)a)结构条件（如要求有曲柄、杆长比恰当、结构条件（如要求有曲柄、杆长比恰当、运动副结构合理等）运动副结构合理等）;b)b)动力条件（如动力条件（如minmin）;c)c)运动连续性条件等。运动连续性条件等。飞机起落架A AD DC CB BB BC C三类设计
19、要求：1)满足预定的运动规律，两连架杆转角对应，如:飞机起落架、函数机构。函数机构要求两连架杆的转角满足函数 y=logxx xy=logxy=logxA AB BC CD D74 平面四杆机构的设计三类设计要求：1)满足预定的运动规律，两连架杆转角对应，如:飞机起落架、函数机构。2)满足预定的连杆位置要求，如铸造翻箱机构。要求连杆在两个位置垂要求连杆在两个位置垂直地面且相差直地面且相差180180 C CB BA AB BD DC C74 平面四杆机构的设计搅拌机构搅拌机构要求连杆上要求连杆上E E点的轨点的轨迹为一条卵形曲线迹为一条卵形曲线要求连杆上要求连杆上E E点的轨点的轨迹为一条水平
20、直线迹为一条水平直线Q QQ QA AB BC CD DE EC CB BA AD DE E三类设计要求：1)满足预定的运动规律，两连架杆转角对应，如:飞机起落架、函数机构。2)满足预定的连杆位置要求，如铸造翻箱机构。3)满足预定的轨迹要求，如:鹤式起重机、搅拌机等。74 平面四杆机构的设计给定的设计条件：给定的设计条件：1)1)几何条件（给定连架杆或连杆的位置等）几何条件（给定连架杆或连杆的位置等）2)2)运动条件（给定运动条件（给定K K等）等）3)3)动力条件（给定动力条件（给定minmin等）等）设计方法：图解法、解析法、实验法设计方法：图解法、解析法、实验法直观性强、简单易行。直观性
21、强、简单易行。连杆机构设计的一种连杆机构设计的一种基本方法。设计精度基本方法。设计精度低，不同的设计要求，低，不同的设计要求，图解的方法各异。对图解的方法各异。对于较复杂的设计要求，于较复杂的设计要求，图解法很难解决。图解法很难解决。精度较高，但计精度较高，但计算量大，目前由算量大，目前由于计算机及数值于计算机及数值计算方法的迅速计算方法的迅速发展，解析法已发展，解析法已得到广泛应用。得到广泛应用。通常用于设计运动要求通常用于设计运动要求比较复杂的连杆机构，比较复杂的连杆机构，或者用于对机构进行初或者用于对机构进行初步设计。步设计。设计时选用哪种方法，应视具体情况来决定。设计时选用哪种方法，应
22、视具体情况来决定。74 平面四杆机构的设计一、一、按预定连杆位置设计四杆机构按预定连杆位置设计四杆机构a)a)给定连杆两组位置给定连杆两组位置有唯一解。有唯一解。B B2 2C C2 2A AD D将将铰铰链链A A、D D分分别别选选在在B B1 1B B2 2，C C1 1C C2 2连连线线的的垂垂直直平平分分线线上上任任意意位位置置都都能能满满足足设设计要求。计要求。b)b)给定连杆上铰链给定连杆上铰链BCBC的三组位置的三组位置有无穷多组解。有无穷多组解。A AD DB B2 2C C2 2B B3 3C C3 3A AD DB B1 1C C1 1B B1 1C C1 174 平面
23、四杆机构的设计图解法：实现连架杆转角的对应关系图解法：实现连架杆转角的对应关系已知：已知：L LADAD，L LABAB，三组对应转角，三组对应转角，摇杆、连杆未知摇杆、连杆未知设计思路：设计思路：相对法相对法 设计关键：寻找连杆设计关键：寻找连杆BCBC上活动铰链上活动铰链C C的位置。的位置。二、给定连架杆对应位置设计四杆机构二、给定连架杆对应位置设计四杆机构C?74 平面四杆机构的设计寻找活动铰链寻找活动铰链C C找到找到B B相对相对C C的转动轨迹的转动轨迹方法：变方法：变DEDE为机架，则为机架，则ABAB成为连杆，成为连杆，转化为已知连杆位置的设计。转化为已知连杆位置的设计。变更
24、机架，站在构件变更机架，站在构件3 3上，即假上，即假设构件设构件3 3为机架，则为机架，则2 2、4 4为连架为连架杆，杆，1 1为连杆为连杆相对运动关系不变。相对运动关系不变。74 平面四杆机构的设计注：若给定两连架杆转角的三组对应关系，有确定解；注：若给定两连架杆转角的三组对应关系，有确定解；若给定两组对应关系，则其解无穷多。若给定两组对应关系，则其解无穷多。74 平面四杆机构的设计x xy yA AB BC CD D1234给定连架杆对应位置：给定连架杆对应位置：构件构件3 3和构件和构件1 1满足以下位置关系：满足以下位置关系：l l1 1l l2 2l l3 3l l4 4建立坐标
25、系建立坐标系,设构件长度为：设构件长度为：l l1 1 、l l2 2、l l3 3、l l4 4在在x,yx,y轴上投影可得：轴上投影可得：l l1 1+l+l2 2=l=l3 3+l+l4 4机构尺寸比例放大时，不影响各构件相对转角机构尺寸比例放大时，不影响各构件相对转角.l l1 1 cos cos +l+l2 2 cos cos =l=l3 3 cos cos +l+l4 4 l l1 1 sin sin +l+l2 2 sin sin =l=l3 3 sin sin i if(f(i i)i=1,2,3i=1,2,3n n设计此四杆机构设计此四杆机构(求各构件长度求各构件长度)。令：
26、令：l l1 1=1 1解析法：实现连架杆转角的对应关系解析法：实现连架杆转角的对应关系74 平面四杆机构的设计消去消去整理得：整理得：coscos l l3 3 cos cos coscos(-)(-)l l3 3l l4 4l l4 42 2+l+l3 32 2+1-l+1-l2 22 22l2l4 4P P2 2带入移项得：带入移项得：l l2 2 cos cos =l=l4 4 l l3 3 cos cos cos cos 则化简为：则化简为：coscosP P0 0 coscos P P1 1 cos cos()P P2 2代入两连架杆的三组对应转角参数，得方程组：代入两连架杆的三组
27、对应转角参数，得方程组：l l2 2 sin sin =l=l3 3 sin sin sin sin 令:P P0 0P P1 1coscos1 1P P0 0 coscos1 1 P P1 1 cos cos(1 1 1 1 )P P2 2coscos2 2P P0 0 coscos2 2 P P1 1 cos cos(2 2 2 2 )P P2 2coscos3 3P P0 0 coscos3 3 P P1 1 cos cos(3 3 3 3 )P P2 2可求系数可求系数:P:P0 0、P P1 1、P P2 2以及以及:l l2 2 、l l3 3、l l4 4将相对杆长乘以任意比例系
28、数，所得机构都能满足转角要求。若给定两组对应位置，则有无穷多组解。74 平面四杆机构的设计举例：设计一四杆机构满足连架杆三组对应位置：举例：设计一四杆机构满足连架杆三组对应位置：1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 34545 50 50 90 90 80 80 135 135 110 1101 11 13 33 3带入方程得：带入方程得：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)
29、+P2 2解得相对长度解得相对长度:P:P0 0=1.533,P=1.533,P1 1=-1.0628,P=-1.0628,P2 2=0.7805=0.7805各杆相对长度为：各杆相对长度为：选定构件选定构件l l1 1的长度之后，可求得其余杆的绝对长度。的长度之后，可求得其余杆的绝对长度。cos45 cos45=P=P0 0cos50cos50+P+P1 1cos(50cos(50-45-45)+P)+P2 2B1C1ADB2C2B3C32 22 2l l1 1=1=1l l4 4=-l=-l3 3/P/P1 1=1.442=1.442l l2 2 =(=(l l4 42 2+l+l3 32
30、 2+1-2l+1-2l3 3P P2 2)1/21/2=1.783 =1.783 l l3 3=P P0 0=1.553,1.553,74 平面四杆机构的设计E 三、按给定的行程速比系数三、按给定的行程速比系数K K设计四杆机构设计四杆机构1)1)曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构计算计算180180(K-1)/(K+1);(K-1)/(K+1);已知：已知：CDCD杆长，摆角杆长，摆角及及K K，设计此机构。步骤如下：设计此机构。步骤如下：任取一点任取一点D D，作等腰三角形，作等腰三角形 腰长为腰长为CDCD，夹角为，夹角为;作作C C2 2PCPC1 1C C2 2，作，作C C1 1P P使使
31、作作P CP C1 1C C2 2的外接圆，则的外接圆，则A A点必在此圆上。点必在此圆上。选定选定A A，设曲柄为，设曲柄为l l1 1 ，连杆为，连杆为l l2 2 ，则，则:以以A A为圆心，为圆心，A CA C2 2为半径作弧交于为半径作弧交于E,E,得：得：l l1 1=EC=EC1 1/2 /2 l l2 2=A C=A C1 1ECEC1 1/2/2,A C,A C2 2=l l2 2-l l1 1=l l1 1=(A C=(A C1 1A CA C2 2)/2)/2 C C2 2C C1 1P=90P=90,交于交于P;P;90-P A C A C1 1=l l1 1+l l2
32、 2C1C2D DAB1B274 平面四杆机构的设计m mn n=D D2)2)导杆机构导杆机构分析：分析：由于由于与导杆摆角与导杆摆角相等，设计此相等，设计此 机构时，仅需要确定曲柄机构时，仅需要确定曲柄 a a。计算计算180180(K-1)/(K+1);(K-1)/(K+1);任选任选D D作作mDnmDn ，取取A A点，使得点，使得AD=d,AD=d,则则:a=dsin(:a=dsin(/2)/2)。=A Ad d作角分线作角分线;已知：机架长度已知：机架长度d d，K K，设计此机构。设计此机构。A AD D74 平面四杆机构的设计E E222a2ae e3)3)曲柄滑块机构曲柄滑
33、块机构H H已已知知K K，滑滑块块行行程程H H，偏偏距距e e，设计此机构，设计此机构 。计算计算:180180(K-1)/(K+1);(K-1)/(K+1);作作C C1 1 C C2 2 H H作射线作射线C C1 1O O 使使C C2 2C C1 1O=90O=90,以以O O为圆心，为圆心，C C1 1O O为半径作圆。为半径作圆。以以A A为圆心，为圆心，A CA C1 1为半径作弧交于为半径作弧交于E,E,得：得：作射线作射线C C2 2O O使使C C1 1C C2 2 O=90 O=90。作偏距线作偏距线e e，交圆弧于，交圆弧于A A，即为所求。，即为所求。C C1 1
34、C C2 29090-o o9090-A Al l1 1=EC=EC2 2/2/2l l2 2=A C=A C2 2ECEC2 2/2/274 平面四杆机构的设计D D实验法设计四杆机构实验法设计四杆机构当给定连架杆位置超过三对时，一般不可能有精确解。只能用优化或试凑的方法获得近似解。1)1)首首先先在在一一张张纸纸上上取取固固定定轴轴A A的的位位置置，作作原原动动件角位移件角位移i i位置位置 i i i i 位置位置 i i i i 12 1512 15 10.8 10.8 45 15 45 15 15.8 15.8 23 1523 15 12.5 12.5 56 15 56 15 17
35、.5 17.5 34 1534 15 14.2 14.2 67 15 67 15 19.2 19.2 2)2)任意取原动件长度任意取原动件长度ABAB3)3)任意取连杆长度任意取连杆长度BCBC，作一系列圆弧，作一系列圆弧;4)4)在一张透明纸上取固定轴在一张透明纸上取固定轴D D，作角位移，作角位移i iD Dk k1 15)5)取取一一系系列列从从动动件件长长度作同心圆弧。度作同心圆弧。6)6)两图叠加，移动透明两图叠加，移动透明 纸，使纸，使k ki i落在同一圆落在同一圆 弧上。弧上。i ii iA AC C1 1B B1 174 平面四杆机构的设计A AB BC CD D四、按预定的
36、运动轨迹设计四杆机构四、按预定的运动轨迹设计四杆机构N NE EM M连杆作平面运动连杆作平面运动,其上各点的轨迹均不相同。其上各点的轨迹均不相同。B,B,C C点点的的轨轨迹迹为圆弧为圆弧;其其余余各各点点的的轨轨迹迹为为一一条条 封闭曲线。封闭曲线。设计目标设计目标:就就是是要要确确定定一一组组杆杆长长参参数数,使使连连杆杆上上某某点点的的轨轨迹迹满满足足设计要求。设计要求。74 平面四杆机构的设计ABCDE14325 传传送机构送机构搅拌机构搅拌机构C6步进式步进式74 平面四杆机构的设计以铰链四杆机构为例，据连杆AB上一点M的轨迹设计所需参数。M（x，y)待求参数为九个待求参数为九个方
37、程数超过待求参数数目时，优化求解。方程数超过待求参数数目时，优化求解。74 平面四杆机构的设计连杆曲线生成器连杆曲线生成器ABCD74 平面四杆机构的设计连杆曲线图谱连杆曲线图谱74 平面四杆机构的设计综述：综述：不论是按预定位置不论是按预定位置或按预定轨迹来设计四杆机或按预定轨迹来设计四杆机构，由于待求参数有限，只构，由于待求参数有限，只在与机构待求参数数目相等在与机构待求参数数目相等的给定位置、或给定点上能的给定位置、或给定点上能准确实现预定位置或预定轨准确实现预定位置或预定轨迹要求。即实际的函数曲线迹要求。即实际的函数曲线与预定的函数曲线在这些位与预定的函数曲线在这些位置或点上偏差为零。
38、在其它置或点上偏差为零。在其它位置或点上偏差不为零。位置或点上偏差不为零。实际函数曲线实际函数曲线理论函数曲线理论函数曲线交点处交点处(y=0)y=0)准确实现给定运动；准确实现给定运动；其它点处其它点处(y y 0)0)近似实现。近似实现。优化设计优化设计发挥最大效益，节能、节耗、减少体积。发挥最大效益，节能、节耗、减少体积。74 平面四杆机构的设计本章重点：本章重点：1.1.四杆机构的基本形式、演化及应用；四杆机构的基本形式、演化及应用；2.2.曲曲柄柄存存在在条条件件、传传动动角角、压压力力角角、死死点点、急急回回特特性性：极极位位夹夹角角和和行行程程速速比比系系数数等等物物理理含含义义
39、，并并熟熟练练掌掌握握其确定方法；其确定方法；3.3.具备初步的连杆设计能力具备初步的连杆设计能力学习目标学习目标1、复述故事，深入理解文章内容，初步把握人物形象。2、学会利用文中关键词句分析人物形象。3、体会文章所揭示的深刻道理。故事发生的时间、地点、人物、事件的起因、经过和结果要复述清楚。看图复述课文内容自学指导自学指导(一一)1、作者运用哪几种方法去刻画人物的形象？从文、作者运用哪几种方法去刻画人物的形象？从文中找出具体句子进行分析。并说说你是如何看待这中找出具体句子进行分析。并说说你是如何看待这两个人物的。两个人物的。2、从这个故事中你懂得了什么道理？、从这个故事中你懂得了什么道理？自
40、学指导(二)陈尧咨（善射）陈尧咨（善射）卖油翁（善酌）卖油翁（善酌）动作动作神态神态语言语言睨之无他，但手熟尔以我酌油知之我亦无他，惟手熟尔汝亦知射乎吾射不亦精乎尔安敢轻吾射释担而立释担而立但微颔之但微颔之取取置置覆覆酌酌沥沥性格性格:自矜（骄傲）自矜（骄傲）谦虚谦虚对比对比道理道理:熟能生巧,即使有什么长处也不必骄傲自满。忿然忿然笑而遣之笑而遣之笑而遣之笑而遣之1、联系生活、学习，说说熟能生巧的、联系生活、学习，说说熟能生巧的事例。事例。2、你认为一个人应该如何看待自己、你认为一个人应该如何看待自己的长处？又如何看待他人的长处？的长处？又如何看待他人的长处？课外延伸1、课文主要写了 和 两个
41、场面。3 3、从神态描写写卖油翁看待陈尧咨射技的句子是、从神态描写写卖油翁看待陈尧咨射技的句子是 ，表现了他对陈尧咨的射技的，表现了他对陈尧咨的射技的 的的态度；从语言上描写卖油翁看待陈尧咨的射技的句子是态度；从语言上描写卖油翁看待陈尧咨的射技的句子是 ，这句话所包含的道理是这句话所包含的道理是 。2 2、陈尧咨看待自己射技的句子是、陈尧咨看待自己射技的句子是 、这些句子表现了陈尧这些句子表现了陈尧咨咨 的态度。的态度。4 4、这个故事也告诉我们要虚心地看待自己和别人的长处的道理，、这个故事也告诉我们要虚心地看待自己和别人的长处的道理，这让你想起哪些相关的名言警句？这让你想起哪些相关的名言警句
42、？课堂练习：课堂练习：射箭射箭 酌油酌油公亦以此自矜公亦以此自矜吾射不亦精乎吾射不亦精乎尔安敢轻吾射尔安敢轻吾射 自矜（或骄傲）自矜（或骄傲）睨之睨之但微颔之但微颔之轻视（或轻蔑）轻视（或轻蔑）无他无他但手熟尔但手熟尔熟能生巧熟能生巧人外有人，天外有天。取人之长，补己之短。自满人十事九空，虚心人万事可成。谦受益，满招损。三人行，必有我师焉。择其善者而从之，其不善者而改之。骄傲自满是我们的一座可怕的陷阱；而且，这个陷骄傲自满是我们的一座可怕的陷阱；而且，这个陷阱是我们自己亲手挖掘的。阱是我们自己亲手挖掘的。老舍老舍尺有所短；寸有所长。物有所不足；智有所不明。屈原1、正视自己的长处，扬长避短，、正视自己的长处，扬长避短，2、正视自己的缺点，知错能改，、正视自己的缺点，知错能改，3谦虚使人进步，谦虚使人进步，4、人应有一技之长，、人应有一技之长，5、自信是走向成功的第一步，、自信是走向成功的第一步，6强中更有强中手，一山还比一山高，强中更有强中手，一山还比一山高，7艺无止境艺无止境 8、宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来，刻苦、宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来，刻苦训练才能有所收获，取得成效。训练才能有所收获，取得成效。9、骄傲自大、不可一世者往往遭人轻视；、骄傲自大、不可一世者往往遭人轻视；10、智者超然物外、智者超然物外