机械力学与设计基础 李铁成 主编
第八章 平面连杆机构 第一节 平面四杆机构的基本形式及演化形式 第二节 平面四杆机构的基本特性 第三节 平面四杆机构的设计
第一节 平面四杆机构的基本形式及演 化形式 8M1.tif 一、铰链四杆机构的基本类型 1.曲柄摇杆机构
第一节 平面四杆机构的基本形式及演 化形式 8M2.tif
第一节 平面四杆机构的基本形式及演 化形式 8M3.tif 2.双曲柄机构
第一节 平面四杆机构的基本形式及演 化形式 8M4.tif
第一节 平面四杆机构的基本形式及演 化形式 8M5.tif
第一节 平面四杆机构的基本形式及演 化形式 8M6.tif
第一节 平面四杆机构的基本形式及演 化形式 8M7.tif
第一节 平面四杆机构的基本形式及演 化形式 8M8.tif
第一节 平面四杆机构的基本形式及演 化形式 8M9.tif 3.双摇杆机构
第一节 平面四杆机构的基本形式及演 化形式 8M10.tif
第一节 平面四杆机构的基本形式及演 化形式 8M11.tif
第一节 平面四杆机构的基本形式及演 化形式 8M12.tif 二、平面四杆机构的其他形式 1. 曲柄滑块机构
第一节 平面四杆机构的基本形式及演 化形式 图8-13 铰链四杆机构演化为曲柄滑块机构 2.导杆机构 3.摇块机构
第一节 平面四杆机构的基本形式及演 化形式 图8-14 曲柄滑块机构向导杆机构的演化
第一节 平面四杆机构的基本形式及演 化形式 8M15.tif
第一节 平面四杆机构的基本形式及演 化形式 8M16.tif
第一节 平面四杆机构的基本形式及演 化形式 4.定块机构 5.偏心轮机构
图8-17 自卸卡车翻斗机构及其运动简图 1—车斗 2—车身 3—油缸 4—推杆 第一节 平面四杆机构的基本形式及演 化形式 图8-17 自卸卡车翻斗机构及其运动简图 1—车斗 2—车身 3—油缸 4—推杆
第一节 平面四杆机构的基本形式及演 化形式 8M18.tif
第一节 平面四杆机构的基本形式及演 化形式 8M19.tif
第一节 平面四杆机构的基本形式及演 化形式 6.双滑块机构 1)两个移动副不相邻，如图8-21所示。 2)两个移动副相邻，且其中一个移动副与机架相关联，如图8-22所示。 3)两个移动副相邻，且均不与机架相关联，如图8-23所示。
第一节 平面四杆机构的基本形式及演 化形式 图8-20 曲柄移动导杆机构
第一节 平面四杆机构的基本形式及演 化形式 8M21.tif
第一节 平面四杆机构的基本形式及演 化形式 8M22.tif
第一节 平面四杆机构的基本形式及演 化形式 图8-23 滑块联轴器 4)两个移动副都与机架相关联，如图8-24所示椭圆仪就是这种机构的例子。
第一节 平面四杆机构的基本形式及演 化形式 图8-24 椭圆仪
第二节 平面四杆机构的基本特性 一、铰链四杆机构类型的判别 1)最短杆(l1)与最长杆(l4)的长度之和小于或等于其余两杆长度之和(l2+l3)，即 2)最短杆或相邻杆应为机架。 表8-1 铰链四杆机构类型的判别
第二节 平面四杆机构的基本特性 8M25.tif 二、机构的急回特性 三、压力角和传动角
第二节 平面四杆机构的基本特性 8M26.tif
第二节 平面四杆机构的基本特性 8M27.tif
第二节 平面四杆机构的基本特性 8M28.tif 四、死点位置
第二节 平面四杆机构的基本特性 8M29.tif
第二节 平面四杆机构的基本特性 8M30.tif
第二节 平面四杆机构的基本特性 8M31.tif
第二节 平面四杆机构的基本特性 8M32.tif
第三节 平面四杆机构的设计 一、图解法设计平面四杆机构 1.按给定连杆位置设计四杆机构 2.按给定两连架杆的对应位置设计四杆机构
第三节 平面四杆机构的设计 8M33.tif
第三节 平面四杆机构的设计 1)选取适当比例尺μL，按给定条件画出两连架杆的三组对应位置，并连接DB2和DB3(图8-35b)。 第三节 平面四杆机构的设计 8M34.tif 1)选取适当比例尺μL，按给定条件画出两连架杆的三组对应位置，并连接DB2和DB3(图8-35b)。
图8-35 按给定两连架杆的对应位置设计四杆机构 第三节 平面四杆机构的设计 图8-35 按给定两连架杆的对应位置设计四杆机构 2)用反转法将DB2和DB3分别绕D点反转(ψ1-ψ2)、(ψ2-ψ3)，得B2′点和B3′点。
第三节 平面四杆机构的设计 3)作B1B2′，和B2′B3′的垂直平分线b12和b23交于C点，连接AB1C1D即为该铰链四杆机构。 4)杆BC和杆CD的长度lBC、lCD为 3.按给定行程速比系数K设计四杆机构 (1)曲柄摇杆机构 设已知摇杆CD的长度c、摆角ψ和行程速度变化系数K，试设计该曲柄摇杆机构。 1) 选取适当比例尺μL，按c和ψ做出摇杆的两个极限位置C1D和C2D，如图8-36所示。
第三节 平面四杆机构的设计 8M36.tif 2)按公式θ=180°×(K-1)／(K+1)算出极位夹角θ。
第三节 平面四杆机构的设计 3)连接C1C2，作∠C1C2O=∠C2C1O=90°-θ，以O为圆心、为半径作圆η，圆弧所对的圆心角∠C1OC2=2θ； 4)在圆η上，圆弧所对的圆周角为θ，因此在圆周上适当选取A点，∠C1AC2=θ,则AC1、AC2即为曲柄与连杆共线的两个位置。
第三节 平面四杆机构的设计 (2)导杆机构 已知摆动导杆机构的机架长度d和行程速度变化系数
第三节 平面四杆机构的设计 K，试设计该机构。 二、实验法设计平面四杆机构 图8-38 连杆曲线图谱