平面连杆机构的基本形式
平面连杆机构的基本形式
概述
平面连杆机构是一种常见的机械结构，用来将转动运动转化为直线运动或者反之。它由连杆、关节和固定支承组成，广泛应用于机械工程、汽车工业等领域。本文将介绍平面连杆机构的基本形式、运动学分析和应用。
一、平面连杆机构的定义
平面连杆机构是指所有连杆在同一平面内运动的机构，它由刚性连杆和用于连接连杆的关节构成。常见的平面连杆机构包括曲柄滑块机构、摇杆机构和平行四边形机构等。
1. 曲柄滑块机构
曲柄滑块机构是由一个固定的曲轴（曲柄）和一个滑块组成的机构。滑块沿着直线轨迹运动，可以实现转动运动到直线运动的转换。它常用于内燃机等系统中的往复运动。
2. 摇杆机构
摇杆机构由一个固定支点和两个连杆组成，其中一个连杆通过关节与摇杆连接，另一个连杆通过关节与摇杆相连。摇杆机构可以实现转动运动到转动运动的转换，广泛应用于机械工程中的传动装置。
3. 平行四边形机构
平行四边形机构由四个连杆组成，其中两个连杆平行，另外两个连杆也平行且等长。平行四边形机构可以实现转动运动到转动运动的转换，常用于机械工程中的转向装置和变速装置。
二、平面连杆机构的运动学分析
平面连杆机构的运动学分析是研究连杆与连杆之间的运动关系，其核心是解决位置、速度和加速度问题。
1. 位置分析
位置分析是研究连杆在运动过程中的几何关系。一般通过建立坐标系和运动方程来描述连杆的位置。对于曲柄滑块机构，滑块位置可以通过曲柄的转动角度和连杆长度来确定；对于摇杆机构，可以通过摇杆的转动角度和连杆长度来确定；对于平行四边形机构，可以通过两个平行连杆的转动角度和连杆长度来确定。
2. 速度分析
速度分析是研究连杆在运动过程中的速度关系。一般通过求解连杆的速度向量和运动学方程来描述连杆的速度。对于曲柄滑块机构，滑块的速度可以通过曲柄的角速度和连杆长度来确定；对于摇杆机构，可以通过摇杆的角速度和连杆长度来确定；对于平行四边形机构，可以通过两个平行连杆的角速度和连杆长度来确定。
3. 加速度分析
加速度分析是研究连杆在运动过程中的加速度关系。一般通过求解连杆的加速度向量和运动学方程来描述连杆的加速度。对于曲柄滑块机构，滑块的加速度可以通过曲柄的角加速度和连杆长度来确定；对于摇杆机构，可以通过摇杆的角加速度和连杆长度来确定；对于平行四边形机构，可以通过两个平行连杆的角加速度和连杆长度来确定。
三、平面连杆机构的应用
平面连杆机构由于其简单、可靠的结构，广泛应用于机械工程和汽车工业等领域。
1. 机械工程中的应用
平面连杆机构在机械工程中常用于传动装置和变速装置。例如，曲柄滑块机构广泛应用于内燃机中的往复运动转换；摇杆机构常用于摇臂钻床等机械设备的传动系统；平行四边形机构常用于变速器等装置的转速调节。
2. 汽车工业中的应用
平面连杆机构在汽车工业中起到了重要的作用。例如，汽车发动机的曲轴就是由曲柄滑块机构构成；汽车悬挂系统中的悬挂杆也可以看做是一种平面连杆机构；汽车转向装置中的转向机构也常采用平行四边形机构。
结论
平面连杆机构作为一种常见的机械结构，具有简单可靠、运动灵活等优点，在机械工程和汽车工业中得到了广泛应用。通过对平面连杆机构的运动学分析和应用研究，可以更好地理解和应用这一机构，为相关领域的工程设计提供技术支持。
6-1-1.平面连杆机构-习题+答案很全很好哦
平面连杆机构—周练 一、判断题（每空3分，共计60分） 1.平面连杆机构的基本形式，是铰链四杆机构。（） 2.平面四杆机构都有曲柄。（） 3.曲柄和连杆都是连架杆。（） 4.在平面连杆机构中，只要以最短杆作固定机架，就能得到双曲柄机构。（） 5.铰链四杆机构的曲柄存在条件是：连架杆或机架中必有一个是最短杆；量短杆与最长杆的长度之和小 于或等于其余两杆的长度之和。（） 6.利用选择不同构件作固定机架的方法，可以把曲柄摇杆机构改变成双摇杆机构。（） 7.压力角就是主动件所受驱动力的方向线与该点速度的方向线之间的夹角。（） 8.压力角越大，则机构传力性能越差。（） 9.当机构的极位夹角θ=00时，机构无急回特性。（） 10.在有曲柄的平面连杆机构中，曲柄的极位夹角θ，可以等于00，也可以大于00。（） 11.机构是否存在死点位置与机构取那个构件为原动件无关。（） 12.曲柄的极位夹角θ越大，机构的急回特性系数Ｋ也越大，机构的急回特性也越显着。（A） 13.曲柄滑块机构，滑块在作往复运动时，不会出现急回运动。（） 14.对于曲柄摇杆机构，当取摇杆为主动件时，机构有死点位置。（） 15.机构的极位夹角是衡量机构急回特性的重要指标。极位夹角越大，则机构的急回特性越明显。（） 16.在曲柄摇杆机构中，曲柄和连杆共线，就是“死点”位置。（） 17.在曲柄和连杆同时存在的平面连杆机构中，只要曲柄和连杆共线，这个位置就是曲柄的“死点”位置。 （） 18.“死点”位置在传动机构和锁紧机构中所起的作用相同，但带给机构的后果是不同的。（） 19.传动机构出现“死点”位置和急回运动，对机构的工作都是不利的。（） 20.铰链四杆机构由于积累误差较大，所以不能得到精确的预定规律。（） 二、选择题（每空3分，共计51分） 1.铰链四杆机构中，作整周回转运动的杆件是（） A、摇杆 B、曲柄 C、连杆 2.铰链四杆机构中的运动副属于（）
平面连杆机构
第3章平面连杆机构 平面连杆机构是由若干个构件通过低副联接而成的机构,又称平面低副机构;由四个构件通过低副联接的平面连杆机构称为平面四杆机构,是平面连杆机构中最常见的形式; 平面连杆机构广泛应用于各种机械和仪表中,具有许多优点：平面连杆机构中的运动副均为低副,组成运动副的两构件之间为低副联接,因而承受的压强小,便于润滑,磨损较轻,能承受较大的载荷；构件形状简单,加工方便,构件之间的接触是由构件本身的几何约束来保持的,所以工作平稳；在主动件等速连续运动的条件下,当各构件的相对长度不同时,可使从动件实现多种形式的运动；利用连杆可满足多种运动轨迹的要求;平面连杆机构的主要缺点：低副中存在间隙,会引起运动误差,不易精确地实现复杂的运动规律；连杆机构运动时产生的惯性力难以平衡,不适用于高速场合; 平面连杆机构常以其所含的构件杆数来命名,如四杆机构、五杆机构……,常把五杆或五杆以上的平面连杆机构称为多杆机构;最基本、最简单的平面连杆机构是由四个构件组成的平面四杆机构;它不仅应用广泛,而且又是多杆机构的基础; 平面四杆机构可分为铰链四杆机构和衍生平面四杆机构两大类,前者是平面四杆机构的基本形式,后者由前者演化而来; 平面四杆机构的基本形式及演化 平面四杆机构可分为两类： 1. 运动副全为转动副的平面四杆机构,称为铰链四杆机构; 图3-1 铰链四杆机构 图3-1为铰链四杆机构示意图,其中AD杆是机架,与机架相对的BC杆称为连杆,与机架相连的AB杆和CD杆称为连架杆,其中能做整周回转运动的连架杆称为曲柄,只能在小于360°范围内摆动的连架杆称为摇杆;
2. 运动副中既有转动副又有移动 副的平面四杆机构,称为衍生平面四杆 机构,如曲柄滑块机构如图3-2所示; 3.1.1铰链四杆机构的基本类型 图3-2 曲柄滑块机构1．曲柄摇杆机构 两连架杆中一个为曲柄另一个为摇杆的铰链四杆机构,称为曲柄摇杆机构;曲柄摇杆机构中,当以曲柄为原动件时,可将曲柄的匀速转动变为从动件的摆动;如图3-3所示的雷达天线机构,当原动件曲柄1转动时,通过连杆2,使与摇杆3固结的抛物面天线作一定角度的摆动,以调整天线的俯仰角度;图3-4为汽车前窗的刮雨器,当主动曲柄AB回转时,从动摇杆作往复摆动,利用摇杆的延长部分实现刮雨动作; 图3-3 雷达天线机构图3-4 汽车前窗刮雨器 1-曲柄 2-连杆 3-摇杆天线 4-机架 1-机架 2-曲柄 3-连杆4-摇杆也有以摇杆为原动件、曲柄为从动件的情况;如图3-5所示缝纫机的脚踏机构,当脚踏板原动件上下摆动时,通过连杆使曲柄从动件连续转动,输出动力;
平面连杆机构的基本形式
平面连杆机构的基本形式 概述 平面连杆机构是一种常见的机械结构，用来将转动运动转化为直线运动或者反之。它由连杆、关节和固定支承组成，广泛应用于机械工程、汽车工业等领域。本文将介绍平面连杆机构的基本形式、运动学分析和应用。 一、平面连杆机构的定义 平面连杆机构是指所有连杆在同一平面内运动的机构，它由刚性连杆和用于连接连杆的关节构成。常见的平面连杆机构包括曲柄滑块机构、摇杆机构和平行四边形机构等。 1. 曲柄滑块机构 曲柄滑块机构是由一个固定的曲轴（曲柄）和一个滑块组成的机构。滑块沿着直线轨迹运动，可以实现转动运动到直线运动的转换。它常用于内燃机等系统中的往复运动。 2. 摇杆机构 摇杆机构由一个固定支点和两个连杆组成，其中一个连杆通过关节与摇杆连接，另一个连杆通过关节与摇杆相连。摇杆机构可以实现转动运动到转动运动的转换，广泛应用于机械工程中的传动装置。 3. 平行四边形机构 平行四边形机构由四个连杆组成，其中两个连杆平行，另外两个连杆也平行且等长。平行四边形机构可以实现转动运动到转动运动的转换，常用于机械工程中的转向装置和变速装置。
二、平面连杆机构的运动学分析 平面连杆机构的运动学分析是研究连杆与连杆之间的运动关系，其核心是解决位置、速度和加速度问题。 1. 位置分析 位置分析是研究连杆在运动过程中的几何关系。一般通过建立坐标系和运动方程来描述连杆的位置。对于曲柄滑块机构，滑块位置可以通过曲柄的转动角度和连杆长度来确定；对于摇杆机构，可以通过摇杆的转动角度和连杆长度来确定；对于平行四边形机构，可以通过两个平行连杆的转动角度和连杆长度来确定。 2. 速度分析 速度分析是研究连杆在运动过程中的速度关系。一般通过求解连杆的速度向量和运动学方程来描述连杆的速度。对于曲柄滑块机构，滑块的速度可以通过曲柄的角速度和连杆长度来确定；对于摇杆机构，可以通过摇杆的角速度和连杆长度来确定；对于平行四边形机构，可以通过两个平行连杆的角速度和连杆长度来确定。 3. 加速度分析 加速度分析是研究连杆在运动过程中的加速度关系。一般通过求解连杆的加速度向量和运动学方程来描述连杆的加速度。对于曲柄滑块机构，滑块的加速度可以通过曲柄的角加速度和连杆长度来确定；对于摇杆机构，可以通过摇杆的角加速度和连杆长度来确定；对于平行四边形机构，可以通过两个平行连杆的角加速度和连杆长度来确定。 三、平面连杆机构的应用 平面连杆机构由于其简单、可靠的结构，广泛应用于机械工程和汽车工业等领域。 1. 机械工程中的应用 平面连杆机构在机械工程中常用于传动装置和变速装置。例如，曲柄滑块机构广泛应用于内燃机中的往复运动转换；摇杆机构常用于摇臂钻床等机械设备的传动系统；平行四边形机构常用于变速器等装置的转速调节。
机械设计基础.平面连杆机构习题及解答
平面连杆机构习题及解答 一、复习思考题 1、什么是连杆机构？连杆机构有什么优缺点？ 2、什么是曲柄？什么是摇杆？铰链四杆机构曲柄存在条件是什么？ 3、铰链四杆机构有哪几种基本形式？ 4、什么叫铰链四杆机构的传动角和压力角？压力角的大小对连杆机构的工作有何影响？ 5、什么叫行程速比系数？如何判断机构有否急回运动？ 6、平面连杆机构和铰链四杆机构有什么不同？ 7、双曲柄机构是怎样形成的？ 8、双摇杆机构是怎样形成的？ 9、述说曲柄滑块机构的演化与由来。 10、导杆机构是怎样演化来的？ 11、曲柄滑块机构中，滑块的移动距离根据什么计算？ 12、写出曲柄摇杆机构中，摇杆急回特性系数的计算式？ 13、曲柄摇杆机构中，摇杆为什么会产生急回运动？ 14、已知急回特性系数，如何求得曲柄的极位夹角？ 15、平面连杆机构中，哪些机构在什么情况下才能出现急回运动？ 16、平面连杆机构中，哪些机构在什么情况下出现“死点”位置？ 17、曲柄摇杆机构有什么运动特点？ 18、试述克服平面连杆机构“死点”位置的方法。 19、在什么情况下曲柄滑块机构才会有急回运动？ 20、曲柄滑块机构都有什么特点？ 21、试述摆动导杆机构的运动特点？ 22、试述转动导杆机构的运动特点。 23、曲柄滑块机构与导杆机构，在构成上有何异同？ 二、填空题 1、平面连杆机构是由一些刚性构件用副和副相互联接而组成的机构。 2、平面连杆机构能实现一些较复杂的运动。 3、当平面四杆机构中的运动副都是副时，就称之为铰链四杆机构；它是其他多杆机构的。
4、在铰链四杆机构中，能绕机架上的铰链作整周的叫曲柄。 5、在铰链四杆机构中，能绕机架上的铰链作的叫摇杆。 6、平面四杆机构的两个连架杆，可以有一个是，另一个是，也可以两个都是或都是。 7、平面四杆机构有三种基本形式，即机构，机构和机构。 8、组成曲柄摇杆机构的条件是：最短杆与最长杆的长度之和或其他两杆的长度之和；最短杆的相邻构件为，则最短杆为。 9、在曲柄摇杆机构中，如果将杆作为机架，则与机架相连的两杆都可以作____ 运动，即得到双曲柄机构。 10、在机构中，如果将杆对面的杆作为机架时，则与此相连的两杆均为摇杆，即是双摇杆机构。 11、在机构中，最短杆与最长杆的长度之和其余两杆的长度之和时，则不论取哪个杆作为，都可以组成双摇杆机构。 12、曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构的长度趋向而演变来的。 13、导杆机构可看做是由改变曲柄滑块机构中的而演变来的。 14、将曲柄滑块机构的改作固定机架时，可以得到导杆机构。 15、曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件是：摇杆为件，曲柄为件或者是把运动转换成运动。 16、曲柄摇杆机构出现急回运动特性的条件是：摇杆为件，曲柄为件或者是把` 运动转换成。 17、曲柄摇杆机构的不等于00，则急回特性系数就，机构就具有急回特性。 18、实际中的各种形式的四杆机构，都可看成是由改变某些构件的，或选择不同构件作为等方法所得到的铰链四杆机构的演化形式。 19、若以曲柄滑块机构的曲柄为主动件时，可以把曲柄的运动转换成滑块的运动。 20、若以曲柄滑块机构的滑块为主动件时，在运动过程中有“死点”位置。 21、通常利用机构中构件运动时的惯性，或依靠增设在曲柄上的惯性来渡过“死点”位置。 22、连杆机构的“死点”位置，将使机构在传动中出现或发生运动方向等现象。 23、飞轮的作用是可以，使运转。 24、在实际生产中，常常利用急回运动这个特性，来缩短时间，从而提高。 25、机构从动件所受力方向与该力作用点速度方向所夹的锐角，称为角，用它
连杆机构
第四章连杆机构 平面连杆机构是将各构件用转动副或移动副联接而成的平面机构。最简单的平面连杆机构是由四个构件组成的，简称平面四杆机构。它的应用非常广泛，而且是组成多杆机构的基础。 4-1 铰链四杆机构的基本形式和特性 全部用回转副组成的平面四杆机构称为铰链四杆机构，如图4-1所示。机构的固定件4称为机架；与机架用回转副相联接的杆1和杆3称为连架杆；不与机架直接联接的杆2称为连杆。能作整周转动的连架杆，称为曲柄。仅能在某一角度摆动的连架杆，称为摇杆。对于铰链四杆机构来说，机架和连杆总是存在的，因此可按照连架杆是曲柄还是摇杆，将铰链四杆机构分为三种基本型式：曲柄摇杆机构 ．．．．．．．．．．．． ．．．．．．、双曲柄机构和双摇杆机构。 图4-1 铰链四杆机构 一、曲柄摇杆机构 在铰链四杆机构中，若两个连架杆中，一个为曲柄，另一个为摇杆，则此铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构。 图4-2所示为调整雷达天线俯仰角的曲柄摇杆机构。曲柄1缓慢地匀速转动，通过连杆2使摇杆3在一定的角度范围内摇动，从而调整天线俯仰角的大小。 图4-2 雷达天线俯仰角调整机构 图4-3a所示为缝纫机的踏板机构，图b为其机构运动简图。摇杆3（原动件）往复摆动，通过连杆2驱动曲柄1（从动件）作整周转动，再经过带传动使机头主轴转动。
图4-3 缝纫机的踏板机构 下面详细讨论曲柄摇杆机构的一些主要特性： 1．急回运动 如图4-4所示为一曲柄摇杆机构，其曲柄AB在转动一周的过程中，有两次与连杆BC 共线。在这两个位置，铰链中心A与C之间的距离AC1和AC2分别为最短和最长，因而摇杆CD的位置C1D和C2D分别为两个极限位置。摇杆在两极限位置间的夹角ψ称为摇杆的摆 角。 图4-4 曲柄摇杆机构的急回特性 当曲柄由位置AB1顺时针转到位置AB2时，曲柄转角ϕ1=180+θ，这时摇杆由极限位置 C1D摆到极限位置C2D，摇杆摆角为ψ；而当曲柄顺时针再转过角度ϕ2=180-θ时，摇杆由位 置C2D摆回到位置C1D，其摆角仍然是ψ。虽然摇杆来回摆动的摆角相同，但对应的曲柄 转角却不等(ϕ1>ϕ2);当曲柄匀速转动时,对应的时间也不等(t1>t2)，这反映了摇杆往复摆动的
机械设计基础(判断、填空)
第六章平面连杆机构 判断题 1.铰链四杆机构中的最短杆(就是)曲柄。（不一定是） 2.把（铰链四杆机构）中的最短杆作为机架，就可以得到双曲柄机构。（曲柄摇杆机构） 3.在曲柄长度不相等的双曲柄机构中，主动曲柄作等速转动，从动曲柄作变速转动。（对） 4.家用缝纫机的脚踏板机构是采用(双摇杆)机构。（曲柄摇杆） 5.平面连杆机构的基本形式是铰链四杆机构。（对） 6.曲柄和(连杆)都是连架杆。（摇杆） 7.铰链四杆机构都有连杆和机架。（对） 8.在平面连杆机构中，以最短杆为机架，(就)能得到双曲柄机构。（不一定） 9.在平面四杆机构中，只要两个连架杆都能绕机架作整周转动，必然是双曲柄机构。（对） 10.利用选择不同构件作机架的方法，可以把曲柄摇杆机构改变成双摇杆机构。（对） 11.铰链四杆机构形式的改变，(只能）通过选择不同构件作机架来实现。(不一定) 12.曲柄摇杆机构中，(摇杆)两极限位置所夹锐角称为极位夹角。(曲柄) 13.摆动导杆机构若以曲柄为主动件，导杆一定具有急回特性。(对) 14.因为偏心轮机构中的滑块不能作为主动件，偏心轮机构不存在死点位置。(对) 15.偏置曲柄滑块机构(没有)急回特性。（有） 16.在曲柄摇杆机构中，(当) 曲柄和连杆共线，就是死点位置。(当摇杆为主动件时) 17曲柄极位夹角θ越大，行程速度变化系数K也越大，机构的急回特性越显著。（对）18.在平面四机构中，凡是能把转动运动转换成往复运动的机构，都会具有急回运动特性。 （对） 19.极位夹角θ的大小，是根据设计时事先确定的K值，通过公式求得的。（对） 20.曲柄在死点位置的运动方向与原先的运动方向(相同)。（不一定相同） 21.在实际生产中，机构的死点位置对工作(都是不利的)。（有利有弊） 22.双曲柄机构(没有)死点位置。（有） 23.曲柄摇杆机构中，当曲柄为主动件时机构(有)死点位置。(没有) 24.双摇杆机构无急回特性。(对) 25.四杆机构的死点位置与哪个构件为原动件（无关）。（有关） 26.偏心轮机构工作原理与曲柄滑块机构相同。（对） 27.牛头刨床的主机构为（曲柄滑块机构）。（摆动导杆机构） 28.曲柄滑块机构与导杆机构的不同，就是由于（曲柄）的选择。（机架） 29.偏心轮机构只能以偏心轮为主动件。（对） 30.若导杆机构的机架长度（大）于曲柄长度，则为转动导杆机构。(小) 31.（偏置）曲柄滑块机构中，滑块的行程等于2倍的曲柄长度。(对心) 32.移动导杆机构是由曲柄滑块机构演化而来。(对) 33.缝纫机的刺布机构为曲柄移动导杆机构。(对) 填空题 1.平面连杆机构是由一些刚性构件用__低__副相互联接而成。 2.平面连杆机构能实现一些较复杂的__平面__运动。 3.当平面连杆机构的运动副都是__转动__副时，称为铰链四杆机构。 4.铰链四杆机构有__三__种基本形式。 5.在铰链四杆机构中，不与机架相连的杆称为__连杆__。 6.在铰链四杆机构中，与机架相连的杆称为__连架杆__。 7.在铰链四杆机构中，能作整周圆周运动的连架杆称为__曲柄__。
(完整版)平面连杆机构
机械基础一轮复习资料 （平面连杆机构） 【复习要求】 1. 了解铰链四杆机构的三种基本类型、特点及应用; 2. 掌握三种基本形式的判别条件； 3. 了解四杆机构的演化形式及应用； 4. 了解“死点”位置产生的原因、克服方法及应用; 5. 了解急回运动特性及其应用。 【知识网络】 【知识精讲】 一、平面连杆机构 由一些刚性构件用转动副和移动副相互联接而组成的在同一平面或相互平行的平面内运动的机构。注当平面四杆机构中的运动副都是转动副时称为铰链器杆机构。
三、铰链四杆机构三种基本形式的组成条件（见表） 四、铰链四杆机构的演化和应用（见表） 注：四杆机构的演化形式都可以看作是改变四杆机构某些构件的形状、相对长度或选择不同构件作为机架而获得的。 五、铰链四杆机构的特性 1. “死点”位置（以曲柄摇杆机构为例） （1）“死点”位置的产生：摇杆为主动件曲柄为从动件时，当摇杆处于两极限位置时，连杆与曲柄出现两次共线，此时曲柄上所受的力通过曲柄转动的中心，转动力矩为零，从动件不动，机构停顿。
（2）机构在“死点”位置时，将出现从动件转向不确定或卡死不动。 （3）克服“死点”位置的措施：利用自重、加飞轮、增设辅助机构或机构错列。 （4）“死点”位置出现的利与弊：对传动机构来说，“死点”位置的出现是不利的，应设法予以避免， 而工程中某些工作要求（如连杆式夹具的夹紧）就是利用“死点”位置来实现的。 2. 急回运动特性 （1）定义：机构空回行程的平均速度大于工作行程平均速度的性质。 （2）意义：利用急回运动特性可缩短空回行程时间，提高生产效率。 （3）行程速比系数（K）和极位夹角（9）行程速比系数是从动件空回行程平均速度与从动件工作行程平均速度的比值，其大小反应急回特性；极位夹角是主动曲柄与连杆两次共线位置时的夹角。 K=（180° +9）/（180 °-9）或9=180°（K -1）/（K+1） 注K > 1或9>0°时机构具有急回特性；摆角（小是指摇杆两极限位置的夹角。 （4）具有急回运动特性的常见机构曲柄摇杆机构（曲柄主动件）、摆动导杆（曲柄主动件）、双曲柄机构（ 平行双曲柄机构除外）、曲柄滑块机构（曲柄为主动件）等。 【边缘知识】 压力角、传动角及其对机构传力性能的影响： 1. 压力角：从动件C点所受力F的方向与C点的绝对速度u C方向间所夹的锐角（a）（见图）传动角：压力角的余角（丫） （见图）。 2. 压力角（或传动角）是判别机构传力性能的重要参数。 F可分解为两个力；
平面四杆机构的三种基本类型
平面四杆机构的三种基本类型 1. 引言 平面四杆机构是一种常见的机械结构，由四根连杆组成，在平面内相互连接。它具有简单、稳定、可靠的特点，在工程设计中广泛应用。本文将介绍平面四杆机构的三种基本类型，包括连杆型、曲杆型和双曲杆型。通过对这三种类型的详细介绍，我们可以更好地理解平面四杆机构的原理和应用。 2. 连杆型平面四杆机构 连杆型平面四杆机构是最简单的一种类型，由四根等长连杆组成，每根连杆的两端通过铰链连接。这种机构的特点是连杆的长度及相对位置不变，使得机构保持稳定的平面形状。连杆型机构的基本结构示意图如下： 该机构的机构运动学可以用迎角法进行分析，在给定一根连杆的运动状态时，可以由其他连杆的角度相互计算得出。该机构的运动特点是存在一个固定点，该点使得机构保持平衡。连杆型机构广泛应用于各种机械装置中，如拖拉机的传动机构、升降机构等。 3. 曲杆型平面四杆机构 曲杆型平面四杆机构是基于曲轴概念发展起来的，其连杆的长度和相对位置随着机构的运动而发生变化。曲杆型机构的基本结构示意图如下： 曲杆型机构的运动学分析相对复杂，需要考虑连杆长度的变化对机构运动的影响。由于连杆的长度和连接方式的变化，曲杆型机构可以实现更灵活的运动形式，如转动、滑动等。这使得曲杆型机构在某些特定的应用场合中具有独特的优势，比如操纵机构、自动控制装置等。 4. 双曲杆型平面四杆机构 双曲杆型平面四杆机构是连杆型和曲杆型的结合体，它由两根连杆和两段曲杆组成。双曲杆型机构的基本结构示意图如下： 双曲杆型机构的运动学分析更加复杂，需要考虑连杆长度和曲杆长度的变化对机构运动的影响。由于连杆和曲杆的优势结合，双曲杆型机构可以实现更多种类的运动
平面连杆机构的原理
平面连杆机构的原理 平面连杆机构是一种常见的机械结构，由多个连杆和铰链连接而成，可以用来将直线运动转换为旋转运动，或者将旋转运动转换为直线运动。在许多机械设备中都有广泛应用，如发动机、车辆悬挂系统、机床等。 平面连杆机构的基本原理是将一个或多个连杆通过铰链连接，在固定中心的约束下，使得其中一个连杆能够做直线运动，同时通过其他连杆的传动，实现其他连杆的相应运动。 平面连杆机构主要有四个元素构成：铰链、连杆、零件和运动副。铰链是连接连杆的重要部件，它能够实现连杆之间的转动。连杆是平面连杆机构的主要承载部件，它通过铰链与其他连杆连接。零件则是用来实现或限制机构特定运动的部件，如轴、轴承等。而运动副是指由连杆和铰链组成的连接机构。 平面连杆机构的工作原理基于几何学和运动学原理。在平面连杆机构中，每个连杆都有固定的约束方式，通过连接在一起的铰链，连杆的运动受到约束，从而实现机构的转动或平移运动。根据不同的铰链连接方式和连杆排列，可以实现不同的运动形式。 平面连杆机构根据连杆的布置和铰链连接方式可以分为多种类型，如四杆机构、曲柄摇杆机构、双曲柄机构等。其中，最简单的四杆机构由四个连杆和四个铰链组成，其中两个连杆平行排列，被称为基本杆件，另外两个连杆与基本杆件相交
连接。这种结构能够实现连杆的平移和转动。 在四杆机构中，曲柄摇杆机构是应用最广泛的一种。曲柄摇杆机构由三个连杆和一个铰链组成，其中一个连杆受到驱动力的作用，通过曲柄的旋转实现连杆的转动，从而将驱动力转化为所需的运动。曲柄摇杆机构常用于内燃机中，通过曲柄的旋转将往复直线运动转化为旋转运动，使得发动机能够正常工作。 平面连杆机构还可以通过变动连杆的角度、长度和位置来调节机构的工作性能，如运动速度、运动轨迹和输出力。通过改变连杆的设计参数，可以实现不同的机构运动特点，满足不同应用的需求。 总之，平面连杆机构是一种通过连杆和铰链连接的机械结构，可以将直线运动转换为旋转运动，或者将旋转运动转换为直线运动。它的工作原理是基于几何学和运动学原理，通过连杆的约束和铰链的运动实现机构的转动和平移。在实际应用中，平面连杆机构具有广泛的用途，可以通过调节连杆的参数来实现不同的运动特性。
简述平面连杆机构
简述平面连杆机构 李天琦 （沈阳工学院，机械与运载学院，辽宁抚顺113122）摘要：平面连杆机构是由一些刚性构件通过转动副或移动副相互连接而成的，在同一平面或相互平行的平面内运动的机构。平面连杆机构是低副机构，压力低，磨损量小，而且构成运动服的表面为圆柱面或平面，制造方便，且易实现转动或移动及其转换。其缺点是运动副磨损后的间隙不能自动补偿，容易积累运动误差，另外，它也不易实现复杂的运动规律。平面连杆机构在生产中广泛用于动力的传递或改变运动形式。在连杆结构的原动件运动规律保持不变的情况下，通过改变各个构件间的相对长度，就可以使连杆上点的轨迹曲线或从动件实现不同的运动规律要求。 关键词：组成；分类；运动特性 1.平面连杆机构的构成 平面连杆机构中最常见的是由四 个构件组成的机构。在四杆机构 中，固定不动的构件称为机架；两 端都以活动铰链与其他构件连接 的是连杆，它在机构运动时作平面 复杂运动；有一端是以固定铰链与 机架连接的是连架杆。如果连架杆 与机架连接的固定铰链是周转副， 则该连架杆称为曲柄；如果连架杆 与机架连接的固定铰链是摆动副， 则该连架杆称为摇杆（图1.1） 图1.1 曲柄的常见结构形式如图1.2所示。 图1.2 在组成移动副的两个构件中，习惯上将长度较短的构件称为滑块将，将较长的构件称为导杆或导槽（如图1.3） 图1.3 2.平面连杆机构的分类及运动特性
平面连杆机构中最常见的是由四个构件组成的四杆机构。四杆机构分为铰链四杆机构（机构的运动副都是转动副——铰链）和滑块四杆机构（机构包含一个或两个移动副）两类。 2.1铰链四杆机构 铰链四杆机构有曲柄摇杆结构、双曲柄机构、和双摇杆机构等三中基本形式。 2.1.1曲柄摇杆机构 两个连架杆中，一个是曲柄、一个是摇杆的铰链四杆机构，称为曲柄摇杆机构。 当曲柄做主动件时，可以将曲柄的连续转动转化为要摇杆的往复摆动。当摇杆作为主动件，通过连杆带动曲柄做转动。 2.1.2双曲柄机构 图示 运动特性 当曲柄长度不相等时主动曲柄做等速转动，从动曲柄随之做变速转动 两曲柄的长度相等且平行，两曲柄的旋转方向相同，角速度也相等 双曲柄机构对边都相等，但互不平行两曲柄的旋转方向相反，且角速度也不相等2.1.3双摇杆结构 两个连架杆都是摇杆的铰链四杆机构。双摇杆机构中，两个连架杆只能在一个角度内摆动。 2.2滑块四杆机构 滑块四杆机构的运动副中包换移动副和转动副。根据其中移动副的数量，分为单滑块四杆机构和双滑块四杆机构两类。我们这里只介绍单滑块四杆机构 将曲柄摇杆机构转化为含一个移动副的四杆机构，即单滑块四杆机构。在单滑块四杆结构中，组成移动副的两个构件的测量长度是不定的，而其余两个构件中的较短杆可以与相邻构件做整周转动。因此单滑块四杆机构的最短杆上有两个周转副。 根据机架选取的不同，如果最短杆上有一个周转副是固定铰链，机构就有一个曲柄，是曲柄滑块机构、摇块机构或摆动导杆机构；如果有两个周转副是固定铰链，机构就有两个构
平面连杆机构的基本类型及应用2
教案纸
新课讲述 第一节平面连杆机构的基本类型及应用 四、滑块机构 除了上述三种铰链四杆机构外，在工程实际中还广泛应用着其他形式的四杆机构，其中的绝大多数都可以看作是由铰链四杆机构演化而来的。 1. 曲柄滑块机构 图5-9a 所示为一曲柄摇杆机构。摇杆上的C 点的轨迹是以D 为圆心，以CD 为半径的圆弧mn 。若将摇杆CD 的长度增加至无穷大，转动副 D 将移至无穷远处，则转动副 C 的轨迹mn 将变成一直线。构件3 与4 之间的转动副D 将转化成移动副，该机构演化为曲柄滑块机构（图5-9b）。在该图中，滑块上的转动副中心 C 的移动轨迹mn 不通过曲柄的回转中心A ，该机构称为偏置曲柄滑块机构。曲柄回转中心 A 到mn 的垂直距离称为偏距，以e 表示。当e =O ，即直线mn 通过曲柄的回转中心 A 时，该机构称为对心曲柄滑块机构（图5-9c），简称曲柄滑块机构。它广泛地应用于活塞式内燃机、空气压缩机以及冲床等机械设备中。 2. 转动导杆机构和摆动导杆机构 若将图5-10a 中的构件1取为机架，如图5-10b 和5-10c 所示，当 a b 时，导杆 4 只能绕转动副 A 相对于机架1作往复摆动，故该机构称为摆动导杆机构。图5-11b 所示的牛头刨床主体机构中的机构ABC 即是摆动导杆机 教案纸
新课讲述构的应用实例。 3. 曲柄摇块机构和移动导杆机构 若将图5-10a 中的构件2 取为机架，如图5-10d 所示，则滑块3 只能是绕固定轴 C 作往复摆动的摇 块，故该机构称为曲柄摇块机构。图5-12 所示的汽车自 动卸料机构就是曲柄摇块机构。 若将图5-10a 中的3 作为机架，如图5-10e 所示， 则导杆只能在固定滑块 3 中往复移动，故该机构称为 移动导杆机构。图5-13 所示的手摇明筒，即是移动导 杆机构的应用实例。 举例 教案纸
平面连杆机构的基本类型及演化
平面连杆机构的基本类型及演化 一．平面连杆机构的基本类型和应用 平面连杆机构按照杆件树木的多少可以分为四杆机构、六杆机构和多干机构。 1.曲柄摇杆机构 2.双曲柄机构（双曲柄机构中还有平行四边形机构和反平行四边形机构） 3.双摇杆机构 二．平面四边形机构的演化及应用 1.曲柄滑块机构 2.偏心轮机构 3.摇块机构和定块机构 4.导杆机构 5.双滑块机构（其中双滑块机构包括正弦机构、双转块机构、双滑块机构） 平面机构的工作特性 一、平面四杆机构有曲柄的条件 在平面四杆机构中，有的连架杆能作正周转动而成为曲轴，而有的连架杆只能在一定的角度范围内摆动而成为摇杆。 由以上根据三角形的边长关系可以得到曲柄、连杆、摇杆、机架中曲柄a是最短的。而另外的三个构件b,c,d中总有一个是最长的，故，由此可得最短杆和最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和。综上分析可得以下几点。 1、当a
（2）最短杆和最长杆的长度之和小于或等于其余两杆之和。 3、铰链四杆机构有曲柄的条件 （1）连架杆和最短杆必有一杆为最短杆。 （2）最短杆和最长杆的长度之和小于或等于其余两杆之和。 4、根据铰链四杆机构有曲柄的条件，得出以下推论。 （1）若铰链四杆机构中的最短杆和最长杆的长度之和大于其余两杆长度之和，则无论去任何杆作为机架，都无曲柄存在，机构为双摇杆机构。 （2）若铰链四杆机构的最长杆和最短杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和，则有以下三种类型: ○1若连杆是最短杆，则得双摇杆机构。 ○2若两连架杆之一是最短杆，则该连架杆为曲轴，另一连架杆为摇杆，则得曲轴摇杆机构。 ○3若机架为最短杆，则与机架相邻的两连架杆均为曲柄，得双曲柄机构。
机械传动基础 平面连杆机构习题库(69个)
平面连杆机构 二、判断题 1、当机构的极位夹角θ=00时，机构无急回特性。（） 2、机构是否存在死点位置与机构取那个构件为原动件无关。（） 3、在摆动导杆机构中，当导杆为主动件时，机构有死点位置。（） 4、对曲柄摇杆机构，当取摇杆为主动件时，机构有死点位置。（） 5、压力角就是主动件所受驱动力的方向线与该点速度的方向线之间的夹角。（） 6、机构的极位夹角是衡量机构急回特性的重要指标。极位夹角越大，则机构的急回特性越明显。（） 7、压力角是衡量机构传力性能的重要指标。（） ８、压力角越大，则机构传力性能越差。（） ９、平面连杆机构的基本形式，是铰链四杆机构。（） 10、曲柄和连杆都是连架杆。（） 11、平面四杆机构都有曲柄。（） 12、在曲柄摇杆机构中，曲柄和连杆共线，就是“死点”位置。（） 13、铰链四杆机构的曲柄存在条件是：连架杆或机架中必有一个是最短杆；量短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆的长度之和。（） 14、铰链四杆机构都有摇杆这个构件。（） 15、铰链四杆机构都有连杆和静件。（） 16、在平面连杆机构中，只要以最短杆作固定机架，就能得到双曲柄机构。（） 17、只有以曲柄摇杆机构的最短杆固定机架，才能得到双曲柄机构。（） 18、在平面四杆机构中，只要两个连架杆都能绕机架上的铰链作整周转动，必然是双曲柄机构。（） 19、曲柄的极位夹角θ越大，机构的急回特性系数Ｋ也越大，机构的急回特性也越显著。（） 20、导杆机构与曲柄滑块机构，在结构原理上的区别就在于选择不同构件作固定机架。（） 21、曲柄滑块机构，滑块在作往复运动时，不会出现急回运动。（） 22、导杆机构中导杆的往复运动有急回特性。（） 23、利用选择不同构件作固定机架的方法，可以把曲柄摇杆机构改变成双摇杆机构。（） 24、利用改变构件之间相对长度的方法，可以把曲柄摇杆机构改变成双摇杆机构。（）
机械设计基础.平面连杆机构习题及解答
机械设计基础.平面连杆机构习题及解答 平面连杆机构习题及解答 一、复习思考题 1、什么就是连杆机构?连杆机构有什么优缺点？ 2、什么就是曲柄?什么就是摇杆?铰链四杆机构曲柄存在条件就是什么？ 3、铰链四杆机构有哪几种基本形式？ ４、什么叫铰链四杆机构得传动角与压力角？压力角得大小对连杆机构得工作有何影响？ 5、什么叫行程速比系数？如何判断机构有否急回运动? ６、平面连杆机构与铰链四杆机构有什么不同? 7、双曲柄机构就是怎样形成得？ ８、双摇杆机构就是怎样形成得? ９、述说曲柄滑块机构得演化与由来。 10、导杆机构就是怎样演化来得？ 1１、曲柄滑块机构中,滑块得移动距离根据什么计算？ 12、写出曲柄摇杆机构中，摇杆急回特性系数得计算式? １3、曲柄摇杆机构中，摇杆为什么会产生急回运动？ 14、已知急回特性系数,如何求得曲柄得极位夹角？ １5、平面连杆机构中，哪些机构在什么情况下才能出现急回运动? 16、平面连杆机构中，哪些机构在什么情况下出现“死点”位置？ １7、曲柄摇杆机构有什么运动特点？ 18、试述克服平面连杆机构“死点”位置得方法。 19、在什么情况下曲柄滑块机构才会有急回运动？ 20、曲柄滑块机构都有什么特点？ 2１、试述摆动导杆机构得运动特点? 2２、试述转动导杆机构得运动特点。 23、曲柄滑块机构与导杆机构,在构成上有何异同？ 二、填空题
１、平面连杆机构就是由一些刚性构件用副与副相互联接而组成得机构。 2、平面连杆机构能实现一些较复杂得运动。 3、当平面四杆机构中得运动副都就是副时，就称之为铰链四杆机构；它就是其她多杆机构得。 ４、在铰链四杆机构中,能绕机架上得铰链作整周得叫曲柄。 5、在铰链四杆机构中，能绕机架上得铰链作得叫摇杆。 6、平面四杆机构得两个连架杆,可以有一个就是，另一个就是,也可以两个都就是或都就是。 7、平面四杆机构有三种基本形式,即机构，机构与机构. 8、组成曲柄摇杆机构得条件就是：最短杆与最长杆得长度之与或其她两杆得长度之与;最短杆得相邻构件为,则最短杆为. 9、在曲柄摇杆机构中，如果将杆作为机架,则与机架相连得两杆都可以作_＿＿_ 运动,即得到双曲柄机构. 10、在机构中，如果将杆对面得杆作为机架时,则与此相连得两杆均为摇杆,即就是双摇杆机构。 1１、在机构中，最短杆与最长杆得长度之与其余两杆得长度之与时,则不论取哪个杆作为，都可以组成双摇杆机构。 12、曲柄滑块机构就是由曲柄摇杆机构得长度趋向而演变来得。 13、导杆机构可瞧做就是由改变曲柄滑块机构中得而演变来得。 14、将曲柄滑块机构得改作固定机架时,可以得到导杆机构。 15、曲柄摇杆机构产生“死点”位置得条件就是:摇杆为件,曲柄为件或者就是把运动转换成运动. １6、曲柄摇杆机构出现急回运动特性得条件就是：摇杆为件，曲柄为件或者就是把` 运动转换成。 17、曲柄摇杆机构得不等于00，则急回特性系数就，机构就具有急回特性。 18、实际中得各种形式得四杆机构,都可瞧成就是由改变某些构件得, 或选择不同构件作为等方法所得到得铰链四杆机构得演化形式。 19、若以曲柄滑块机构得曲柄为主动件时，可以把曲柄得运动转
平面连杆机构
平面连杆机构 一、复习思考题 1、什么是连杆机构？连杆机构有什么优缺点？ 2、什么是曲柄？什么是摇杆？铰链四杆机构曲柄存在条件是什么？ 3、铰链四杆机构有哪几种基本形式？ 4、什么叫铰链皿杆机构的传动角和压力角？压力角的大小对连杆机构的工作有何影响 5、什么叫行程速比系数？如何判断机构有否急回运动？ 6、平面连杆机构和铰链四杆机构有什么不同？ 7、双曲柄机构是怎样形成的？ 8、双摇杆机构是怎样形成的？ 9、述说曲柄滑块机构的演化与由来。 10、导杆机构是怎样演化来的？ 11、曲柄滑块机构中，滑块的移动距离根据什么计算？ 12、写出曲柄摇杆机构中，摇杆急回特性系数的计算式？ 13、曲柄摇杆机构中，摇杆为什么会产生急回运动？ 14、已知急回特性系数，如何求得曲柄的极位夹角？ 15、平面连杆机构中，哪些机构在什么情况下才能出现急回运动？ 16、平面连杆机构中，哪些机构在什么情况下出现“死点”位置？ 17、曲柄摇杆机构有什么运动特点？ 18、试述克服平面连杆机构“死点”位置的方法。 19、在什么情况下曲柄滑块机构才会有急回运动？ 20、曲柄滑块机构都有什么特点？
21、试述摆动导杆机构的运动特点？ 22、试述转动导杆机构的运动特点。 23、曲柄滑块机构与导杆机构，在构成上有何异同？ 二、填空题 1、平面连杆机构是由一些刚性构件用（）副和（）副相互联接而组成的机构。 2、平面连杆机构能实现一些较复杂的（）运动。 3、当平面四杆机构中的运动副都是（）副时，就称之为铰链四杆机构；它是其他多 杆机构的（）。 4、在铰链四杆机构中，能绕机架上的铰链作整周（）的（）叫曲柄。 5、在铰链四杆机构中，能绕机架上的铰链作（）的（）叫摇杆。 6、平面四杆机构的两个连架杆，可以有一个是（），另一个是（），也可以两个 都是或都是（）。 7、平面四杆机构有三种基本形式，即（）机构，（）机构和（）机构。 8、组成曲柄摇杆机构的条件是：最短杆与最长杆的长度之和（）或（）其他两杆 的长度之和；最短杆的相邻构件为（），则最短杆为（）。 9、在曲柄摇杆机构中，如果将（）杆作为机架，则与机架相连的两杆都可以作运动 ，即得到双曲柄机构。 10、在（）机构中，如果将（）杆对面的杆作为机架时，则与此相连的两杆均为 摇杆，即是双摇杆机构。