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1、 连杆机构的分类：连杆机构的分类：平面连杆机构、空间连杆机构;四杆机构、五杆机构、六杆机构和多杆机构。连杆机构的定义：连杆机构的定义：由低副（转动副、移动副、球面副、球销副、圆柱副及螺旋副）将若干构件连接而成的机构，称为连杆机构连杆机构（又称低副机构低副机构）。平面连杆机构平面连杆机构 若干个构件用平面低副连接而成，各构件在相互平行的平面内运动。又称平面低副机构。一、平面连杆机构的特点一、平面连杆机构的特点一、平面连杆机构的特点一、平面连杆机构的特点第第1 1页页/共共4343页页平面连杆机构实例平面连杆机构实例一、平面连杆机构的特点一、平面连杆机构的特点第第2 2页页/共共4343页页空间连
2、杆机构实例空间连杆机构实例一、平面连杆机构的特点一、平面连杆机构的特点第第3 3页页/共共4343页页 能够实现多种运动规律和运动轨迹以及各种运动形式的转换；例：一构件的转动变为另一构件的往复移动；一构件的等速转动变为另一构件的变速转动 低副不易磨损，且易加工；两构件之间的接触是靠本身的几何封闭来实现的。工作可靠，它不象凸轮机构有时需要利用弹簧等力封闭来保证接触。优点优点一、平面连杆机构的特点一、平面连杆机构的特点第第4 4页页/共共4343页页 作变速运动的构件惯性力及惯性力矩难 以完全平衡；较难准确实现任意预期的运动规律，设 计方法较复杂。缺点缺点一、平面连杆机构的特点一、平面连杆机构的特
3、点第第5 5页页/共共4343页页平面连杆机构中结构最简单、应用最广泛的是平面四杆机构，其它的六杆机构、八杆机构等无非是在它的基础上扩充杆组而成的。平面四杆机构是多杆机构的基础，是本章的主要研究对象。所有运动副均为转动副的平面四杆机构称为所有运动副均为转动副的平面四杆机构称为铰链四杆机构铰链四杆机构。它是平面四杆机构的最基本的型式，其它型式的四杆机构都可以看作是在它的基础上通过演化而成。二、平面四杆机构的基本型式二、平面四杆机构的基本型式一、平面四杆机构的基本型式一、平面四杆机构的基本型式第第6 6页页/共共4343页页铰链四杆机构铰链四杆机构(Revolute four-bar mechan
4、ism)所有运动副均为转动副的平面四杆机构称为铰链四杆机构铰链四杆机构。铰链四杆机构是平面四杆机构的基本型式。其他型式的四杆机构都可看成是在它的基础上通过演化而成。第第7 7页页/共共4343页页ABCD123连杆机架4连架杆(曲柄)连架杆(摇杆)铰链四杆机构的组成铰链四杆机构的组成组成：组成：机架机架(frame)：构件：构件4，固定不动，固定不动连杆连杆(coupler)：不与机架相连的构件：不与机架相连的构件2作平面复杂运动作平面复杂运动连架杆连架杆(side links)：与机架相连的构件：与机架相连的构件1和和3曲柄曲柄(crank)：能绕其轴线回转：能绕其轴线回转360的连架杆的连
5、架杆摇秆摇秆(rocker)：仅能绕其轴线往复摆动的连架杆仅能绕其轴线往复摆动的连架杆第第8 8页页/共共4343页页ABCD123连杆机架4连架杆(曲柄)连架杆(摇杆)铰链四杆机构的三种基本型式铰链四杆机构的三种基本型式曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构 双曲柄机构双曲柄机构双曲柄机构双曲柄机构 双摇杆机构双摇杆机构双摇杆机构双摇杆机构 铰链四杆机构根据其两连架杆运动形式的不同分为曲曲柄摇杆机构柄摇杆机构、双曲柄机构双曲柄机构和双摇杆机构双摇杆机构三种基本形式。第第9 9页页/共共4343页页(1)曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构(Crank-rocker mechanism)ABCD
6、123连杆机架 4曲柄摇杆两连架杆中一为曲柄，一为摇杆。第第1010页页/共共4343页页(2)双曲柄机构双曲柄机构(Double-crank mechanism)一般情况下,如果一个曲柄以常数转动,另一曲柄则以变速转动。两连架杆均为曲柄21AB4D3C第第1111页页/共共4343页页(3)双摇杆机构双摇杆机构(Double-rocker mechanism)两连架杆均为摇杆21A4BD3C第第1212页页/共共4343页页(1)曲曲柄摇杆机构柄摇杆机构a.电影放映机拉片机构A CD BD型轨迹32E 41铰链四杆机构的应用铰链四杆机构的应用第第1313页页/共共4343页页b.搅拌机机构铰
7、链四杆机构的应用铰链四杆机构的应用第第1414页页/共共4343页页c.调整雷达天线俯仰角大小的机构 曲柄是原动件，可将曲柄的连续转动变为摇杆的往复摆动。铰链四杆机构的应用铰链四杆机构的应用第第1515页页/共共4343页页d.缝纫机踏板机构摇杆是驱动件铰链四杆机构的应用铰链四杆机构的应用第第1616页页/共共4343页页铰链四杆机构的应用铰链四杆机构的应用e.输送机构第第1717页页/共共4343页页振动筛机构铰链四杆机构的应用铰链四杆机构的应用(2)双双曲曲柄机构柄机构正平行四边形机构正平行四边形机构蒸汽机车的车轮联动机构蒸汽机车的车轮联动机构反平行四边形机构反平行四边形机构车门启闭机构车
8、门启闭机构第第1818页页/共共4343页页铰链四杆机构的应用铰链四杆机构的应用起重机机构(3)双双摇杆摇杆机构机构第第1919页页/共共4343页页在实际机器中，广泛应用着其它类型的四杆机构。这些四杆机构的外形和构造往往均不相同，但它们通常均具有相同的运动特性或一定的内在联系。一般我们认为这些形形色色、各式各样的四杆机构都是由铰链四杆机构通过不同方法演化而来的。掌握这些演化方法和演化过程对我们认识和研究四杆机构有很大帮助。三、平面四杆机构的演化三、平面四杆机构的演化1.转动副转化成移动副转动副转化成移动副2.取不同构件为机架取不同构件为机架3.扩大转动副扩大转动副三、平面四杆机构的演化三、平
9、面四杆机构的演化第第2020页页/共共4343页页1.转动副转化成移动副转动副转化成移动副3D3Dr1B2C34AD1B2C4ARevolute four-bar mechanism铰链四杆机构铰链四杆机构曲线导轨曲柄滑块机构曲线导轨曲柄滑块机构 变变3构件形状构件形状r e 01B24AC3offset slider-crank mechanism偏置式曲柄滑块机构偏置式曲柄滑块机构 in-line slider-crank mechanism对心式曲柄滑块机构对心式曲柄滑块机构 1B24AC3e一个转动副转化成移动副后的四杆机构一个转动副转化成移动副后的四杆机构1.转动副转化成移动副转动副
10、转化成移动副第第2121页页/共共4343页页 连架杆曲柄轴转动中心A至滑块上转动副中心的移动方位线的垂直距离称为偏偏距距，用e 表示。曲柄滑块机构曲柄滑块机构eABC12ABCE1234第第2222页页/共共4343页页对心曲柄滑块机构曲柄滑块机构的分类曲柄滑块机构的分类偏置曲柄滑块机构ABC1234eABC1221A4B2C3EeA1BC3344第第2323页页/共共4343页页1B24AC3对心式曲柄滑块机构In-line slide-crank mechanism2C3 变变2,3构件形状构件形状3C2r1B4Ar 1B4A32C 正弦机构正弦机构(正弦发生器）正弦发生器）sinuso
11、id generatorss=lABsin实例实例 1：缝纫机机针机构缝纫机机针机构实例实例 2：压缩机机构压缩机机构两个转动副转化成移动副后的四杆机构两个转动副转化成移动副后的四杆机构1.转动副转化成移动副转动副转化成移动副第第2424页页/共共4343页页正切机构：正切机构：y yL L tgtg1.转动副转化成移动副转动副转化成移动副两个转动副转化成移动副后的四杆机构两个转动副转化成移动副后的四杆机构双滑块机构双滑块机构 正弦机构正弦机构正弦机构正弦机构 正切机构正切机构 第第2525页页/共共4343页页2.取不同构件为机架取不同构件为机架低副运动的可逆性低副运动的可逆性：无论以哪个构
12、件为机架，机构各构件间相对运动不变。低副运动的可逆性是重要的性质,本课程将经常应用这一性质进行机构设计!选取不同构件为机架时，可得到不同型式的机构。机构的倒置机构的倒置：采用不同构件为机架的演变方式。转动副联接两个构件转动副联接两个构件1 1和和2 2。当固定构件当固定构件1 1时，构件时，构件2 2可作可作整周相对转动。整周相对转动。当固定构件当固定构件2 2时，构件时，构件1 1也可也可作整周相对转动。作整周相对转动。2.取不同构件为机架取不同构件为机架第第2626页页/共共4343页页ABCD1234CrankCrankrockerrocker动画演示动画演示如果转动副连接的两个构件能相
13、对转动360，则该转动副称为整转副整转副；否则称为摆动副摆动副。，分别为相邻两边间的夹角。，变化范围0360，转动副A，B为整转副（周转副）。，变化范围小于360，转动副C，D为摆动副。构件1相对于构件2，4可作360 回转。构件3相对于构件2，4仅能作小于360 的摆动。2.取不同构件为机架取不同构件为机架第第2727页页/共共4343页页2.取不同构件为机架取不同构件为机架l铰链四杆机构第第2828页页/共共4343页页A，B为整转副，C为摆动副。ABCE12342.取不同构件为机架取不同构件为机架l曲柄滑块机构第第2929页页/共共4343页页移动导杆机构移动导杆机构Translatin
14、g sliding-rodmechanism曲柄摇块机构曲柄摇块机构Crank and oscillating block mechanism转动导杆机构转动导杆机构Rotating guide-bar mechanism曲柄滑块机构曲柄滑块机构slider-crank mechanism第第3030页页/共共4343页页转动导杆机构转动导杆机构滑块3在构件4上移动，构件4称为导杆，构件4同时还绕点A作整周转动，故称为转动导杆。应用：小型牛头刨床中。4132EBAC2.取不同构件为机架取不同构件为机架第第3131页页/共共4343页页滑块3只能绕C点摆动，称为摇块(oscillating bl
15、ock)。曲柄摇块机构曲柄摇块机构应用实例应用实例：1.自卸车辆自卸车辆 2.液压油缸液压油缸2.取不同构件为机架取不同构件为机架第第3232页页/共共4343页页移动导杆机构移动导杆机构(也称定块机构也称定块机构)特点：构件4在滑块中作往复移动。应用：手压抽水机或双作用式水泵等机器中。2.取不同构件为机架取不同构件为机架第第3333页页/共共4343页页演化演化摆动导杆机构特点：曲柄BC小于机架AB，导杆AE 只能作往复摆动。称为摆动导杆。应用：牛头刨床2.取不同构件为机架取不同构件为机架转动导杆机构第第3434页页/共共4343页页牛头刨床Shaping machine摆动导杆机构的应用摆
16、动导杆机构的应用第第3535页页/共共4343页页32A41B曲柄移动导杆机构曲柄移动导杆机构Crank and translating guide-bar mechanism正弦机构正弦机构sinusoid generator当取不同构件为机架时，可得三种不同型式的四杆机构。2.取不同构件为机架取不同构件为机架l具有两个移动副的四杆机构第第3636页页/共共4343页页32A41B双滑块机构双滑块机构Double sliding block mechanism应用实例：椭圆仪机构特点：构件1上任一点所画出的轨迹都是椭圆。构件构件构件构件3 3为机架为机架为机架为机架正弦机构正弦机构sinus
17、oid generator第第3737页页/共共4343页页双转块机构双转块机构double rotating block mechanism 应用实例：十字滑块联轴节构件构件1为机架为机架双滑块机构双滑块机构Double sliding block mechanism第第3838页页/共共4343页页3.扩大转动副扩大转动副将曲柄销B扩大使其超过曲柄的长度，则曲柄AB变为一几何中心与回转中心不相重合的圆盘。此圆盘称为偏心轮偏心轮。该两中心间的距离称为偏心距偏心距。具有偏心轮的机构称为偏心轮机构偏心轮机构。此偏心轮机构与曲柄滑块机构的运动特性完全相同。3.扩大转动副扩大转动副第第3939页页/
18、共共4343页页 多用在曲柄销承受较大冲击的机械上，或在曲柄较短的情况下，这时如果在曲柄的两端做两个转动副除造成加工和装配工艺的困难外，还影响构件的强度和刚度。应用实例应用实例：鄂式破碎机偏心轮机构的应用偏心轮机构的应用3.扩大转动副扩大转动副第第4040页页/共共4343页页3.扩大转动副扩大转动副偏心轮机构的应用偏心轮机构的应用第第4141页页/共共4343页页平面四杆机构的分类和运动传递情况平面四杆机构的分类和运动传递情况平平面面四四杆杆机机构构铰链四杆机构铰链四杆机构曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构 (转动摆动转动摆动)双曲柄机构双曲柄机构(转动转动转动转动)双摇杆机构（摆动摆动）双摇杆机构（
19、摆动摆动）带有一个移动副的带有一个移动副的四杆机构四杆机构曲柄滑块机构曲柄滑块机构 (转动移动转动移动)导杆机构导杆机构曲柄摇块机构（转动摆动）曲柄摇块机构（转动摆动）移动导杆机构（定块机构）（摆动移动）移动导杆机构（定块机构）（摆动移动）带有两个移动副的带有两个移动副的四杆机构四杆机构曲柄移动导杆机构（正弦机构）曲柄移动导杆机构（正弦机构）(转动移动转动移动)双转块机构（十字滑块联轴器）（转动转动）双转块机构（十字滑块联轴器）（转动转动）双滑块机构（椭圆仪机构）（移动移动）双滑块机构（椭圆仪机构）（移动移动）正切机构正切机构第第4242页页/共共4343页页感谢您的观看。感谢您的观看。第第4343页页/共共4343页页