第1页：平面连杆机构及其设计目录与本章重点
第8章 平面连杆机构及其设计8-1连杆机构及
其传动特点8-2平面四杆机构的类型和应用8-3平面四杆机构的基本知识8-4平面四杆机构的设计基本要求:·了解平面四杆机构的基本型式及演化方法·掌握平面四杆机构传动的工作特性·熟练掌握平面连杆机构的设计方法
第2页：8-1 连杆机构及其传动特点
8-1 连杆机构及其传动特点
平面连杆机构运动副全为平面低副的机构
第3页：全低副面接触
- 全低副（面接触），承受冲击力，易润滑，不易磨损
- 运动副结构简单，易加工
- 运动规律多样化—原动件运动不变，改变构件尺寸可得到不同的运动
- 连杆上点的运动轨迹多样化
- 运动副累积误差大，效率低
- 惯性力难以平衡，不宜用于高速
- 不能精确实现复杂的运动规律，设计计算较复杂123ABC4机架连杆连架杆A1B2C3D44A12B3C56DE一、特点
第4页：实现有轨迹、位置
1实现有轨迹、位置或运动规律要求的运动2实现从动件运动形式及运动特性的改变3实现较运距离的传动或操纵4调节、扩大从动件行程5获得较大的机械增益：输出力(矩)与输入力(矩)之比二、应用
第5页：实现有轨迹、位置（续）
- 圆轨迹复制机构
- AMF保龄球置瓶机扫瓶机构CDABM
1实现有轨迹、位置或运动规律要求的运动
第6页：实现从动件运动形式
2实现从动件运动形式及运动特性的改变
第7页：实现较运距离的传动
3实现较运距离的传动或操纵
第8页：调节、扩大从动件行程
- 可变行程滑块机构特点：调节α可改变滑块D的行程
- 汽车用空气泵机构特点：曲柄CD短，滑块行程大ABαCDABCDEF
4调节、扩大从动件行程
第9页：获得较大的机械增益
- 肘节机构特点：机械增益大
- 剪切机构特点：机械增益大EABCD
5获得较大的机械增益:输出力(矩)与输入力(矩)之比
第10页：连杆机构及其传动特点动画演示页
其它
第11页：连杆机构及其传动特点：学科研究现状
- 单自由度↑多自由度
- 四杆↑多杆
- 运动学设计↑运动学+动力学设计
- 优化设计+计算机辅助设计
- 平面连杆机构+空间连杆机构三、学科研究现状
第12页：8-2 平面四杆机构的类型和应用
8-2 平面四杆机构的类型和应用
- 空间连杆机构、平面连杆机构
- 四杆机构
- 多杆机构(多个四杆机构组成)
二杆三杆,不可能.铰链四杆机构
第13页：平面四杆机构的类型和应用：基本形式
- 平面连杆机构的基本型式是铰链四杆机构
- 结构特点：四个运动副均为转动副
- 组成：机架、连杆、连架杆机架：固定不动的构件——AD连架杆：直接与机架相连的构件——AB、CD连杆：不与机架相连的构件—BC曲柄：能作整周转动的连架杆摇杆：不能作整周转动的连架杆1B2C34AD连杆连架杆机架1234ABCD曲柄摇杆(摆杆)(周转副)(摆转副)二、基本形式
第14页：作机架曲柄摇杆机构
２作机架曲柄摇杆机构14AD23３作机架双摇杆机构4AD1231作机架双曲柄机构铰链四杆机构划分按连架杆不同运动形式分：(1)曲柄摇杆机构(2)双曲柄机构(3)双摇杆机构连杆连架杆1234ABCD曲柄摇杆机构4AD123
第15页：曲柄摇杆机构、结构
- 结构特点：连架杆1为曲柄，3为摇杆
- 运动变换：转动⊂摇动
- 举例：1234缝纫机踏板刮雨器翻片机构搅拌器机构雷达天线机构步进式工件传送装置
(1)曲柄摇杆机构
第16页：双曲柄机构、结构特点
- 结构特点：二连架杆均为曲柄
- 运动变换：转动⊂转动，通常二转速不相等
- 举例：振动筛机构
(2)双曲柄机构
第17页：特殊双曲柄机构
- 平行四边形机构结构特点：二曲柄等速
- 运动不确定问题
- 车门开闭机构、天平
- 反平行四边形机构结构特点：二曲柄转向相反火车驱动轮联动机构
特殊双曲柄机构
第18页：双摇杆机构、结构特点
- 结构特点：二连架杆均为摇杆
- 运动变换：摆动⊂摆动
- 举例:鹤式起重机、飞机起落架、造型机翻箱机构、炉门
(3)双摇杆机构
第19页：特殊双摇杆机构
特殊双摇杆机构
第20页：平面四杆机构的类型和应用
铰链四杆机构1B2C34AD曲线导轨曲柄滑块机构lCD→→e→01B24AC3偏置式曲柄滑块机构对心式曲柄滑块机构1B24AC3e3D1B2C4A对CD杆等效转化转动副变成移动副三、平面四杆机构的演化方式1转动副化为移动副
第21页：对心式曲柄滑块机构
对心式曲柄滑块机构1B24AC3αα对CD杆等效转化转动副变成移动副ϕlBC→→正弦机构3C2r1B4Aαα1B4A32C→→1转动副化为移动副
第22页：变换构件形态、将构件
- 将构件3的块状变成杆状,将构件4的杆状变成块状
- 相当于构件元素互换23C4AB13, 4包容关系互换摆动导杆机构动画曲柄摇块机构
2变换构件形态
第23页：取不同的构件为机架
- 3、取不同的构件为机架——机构倒置
- 曲柄滑块机构
- 导杆机构变更机架曲柄滑块机构导杆机构,动画
- 曲柄摇块机构
- 移动导杆机构摇块机构定块机构
第24页：变更机架实例一
变更机架实例一A41A4曲柄滑块机构1B2C32作机架A413B2C摇块机构液压作动筒车箱举升机构
第25页：变更机架实例二
变更机架实例二1BA2A41B2C3曲柄滑块机构CA43定块机构C41BA233作机架1B2
第26页：变更机架实例三
变更机架实例三C234A41B2C3曲柄滑块机构１作机架A41B2C3导杆机构C234转动导杆机构lBC>lAB，导杆AC整周转动C234AB123C4lBC<lAB，导杆AC摆动导杆机构32C4AB1小型刨床牛头刨床
第27页：变更机架实例
- 正弦机构
- 双转块机构1B321B4A324A1B321作机架1十字滑块联轴器半联轴器4十字滑块3半联轴器2
变更机架实例四
第28页：作机架曲柄摇杆机构（续）
- 正弦机构
- 双滑块机构——椭圆机构动画4A1B24A1B２4A1B323作机架曲柄摇杆机构4AD123
２4A1B24AD23２作机架曲柄摇杆机构14AD23３作机架双摇杆机构4AD1231作机架双曲柄机构变更机架实例五
第29页：变更机架实例（续）
- 双移动副机构正弦机构双转块机构(十字滑块机构)动画正弦机构双滑块机构正切机构
变更机架实例六
第30页：曲柄摇杆机构
- 曲柄摇杆机构(扩大回转副)
- 偏心轮机构4、扩大转动副尺寸
第31页：对心式曲柄滑块机构（续）
- 对心式曲柄滑块机构
- 偏心轮机构1B24AC3h=2lAB4C231BAB副扩大4、扩大转动副尺寸
第32页：小结、机构演化方法
- 机构演化方法：–转动副转化为移动副–变换构件形态–变更机架–扩大转动副尺寸
- 不同类型的四杆机构，其传递和变换运动的特点不同，传递和变换力的特性不同。正确选择平面四杆机构的类型，可以达到不同的运动和力的传递和变换的要求
5小结
第33页：8-3 平面四杆机构的基本知识
8-3 平面四杆机构的基本知识
- 一、运动特性二、传力特性
- 不同的四杆机构具有不同的运动特性和传力特性
- 同一种四杆机构，不同的运动尺寸具有不同的运动和传力特性
第34页：平面四杆机构的基本知识：运动特性1
具有整转副的条件一、运动特性1、曲柄存在的条件
第35页：
本页源文件未提取到文字内容，仅有图片，位于「平面四杆机构的基本知识：运动特性1」与「整周转动的连架杆摇」之间，建议对照原课件图片补充本页要点说明。
第36页：
本页源文件未提取到文字内容，仅有图片，位于「平面四杆机构的基本知识：运动特性1」与「整周转动的连架杆摇」之间，建议对照原课件图片补充本页要点说明。
第37页：
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第38页：
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第39页：
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第40页：
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第41页：
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第42页：
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第43页：
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第44页：
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第45页：
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第47页：
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第48页：
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第49页：整周转动的连架杆摇
曲柄——整周转动的连架杆摇（摆）杆——往复摆动的连架杆
第50页：注意观察运动链各构件
注意观察运动链各构件间的运动关系。
第51页：
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第52页：
本页源文件未提取到文字内容，仅有图片，位于「注意观察运动链各构件」与「该机构具有两个全转副」之间，建议对照原课件图片补充本页要点说明。
第53页：
本页源文件未提取到文字内容，仅有图片，位于「注意观察运动链各构件」与「该机构具有两个全转副」之间，建议对照原课件图片补充本页要点说明。
第54页：
本页源文件未提取到文字内容，仅有图片，位于「注意观察运动链各构件」与「该机构具有两个全转副」之间，建议对照原课件图片补充本页要点说明。
第55页：
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第56页：
本页源文件未提取到文字内容，仅有图片，位于「注意观察运动链各构件」与「该机构具有两个全转副」之间，建议对照原课件图片补充本页要点说明。
第57页：
本页源文件未提取到文字内容，仅有图片，位于「注意观察运动链各构件」与「该机构具有两个全转副」之间，建议对照原课件图片补充本页要点说明。
第58页：该机构具有两个全转副
该机构具有两个全转副A,B(能整周转动的转动副）两个摆动副C,D(只能作摆动的转动副）
第59页：具有两个全转副的条件
具有两个全转副的条件adcb各杆长a,b,c,d.
第60页：曲柄与连杆拉直共线
曲柄与连杆拉直共线
第61页：曲柄与连杆重叠共线
曲柄与连杆重叠共线
第62页：以上各式两两相加得
；d+a≤c+ bACDBadcba+b≤c+d以上各式两两相加得：a≤b；a≤c；a≤d。
第63页：具有两个整转副的构件
；d+a≤c+ bACDBadcba≤b；a≤c；a≤d。1.具有两个整转副的构件为机构中的最短杆；
最短杆与最长杆之和小于或等于其它两杆之和。A
第64页：具有两个整转副的构件（续）
- 1.具有两个整转副的构件为机构中的最短杆；2.最短杆与最长杆之和小于或等于其它两杆之和(称为杆长之和条件）。机构具有两个全转副的条件ACDBadcbA
第65页：曲柄存在条件结论
曲柄存在条件结论(1)最短与最长杆之和小于或等于其它两杆之和(2)整转副是由最短杆与其邻边组成的在满足条件(1)基础上(1)取最短杆为机架→双曲柄机构(2)取最短杆邻边为机架→曲柄摇杆机构(3)取最短杆对边为机架→双摇杆机构特例：当四杆机构中对面两杆的长度两两相等时，则不论哪个构件为机架，都是双曲柄机构。
若不满足条件(1)，则不论取哪个构件为机架，都是双摇杆机构
第66页：试分析图中机构
解：∵AD＋CD＝40＋110＝150＜AB＋BC＝160当：①AD为机架→双曲柄②AB或DC为机架→曲柄摇杆③BC为机架→双摇杆ABCD例1已知AB＝70,BC＝90,CD＝110,AD＝40，试分析图示机构属于哪类机构
第67页：当回程所用时间小于工
- 当回程所用时间小于工作行程所用时间时，称该机构具有急回特征
- 极位夹角：θ
- 急回特性分析：
- ω1=C
- α1=ω1t1=1800+θ
- α2=ω1t2=1800-θ
- t1> t2, v2> v1
- 行程速比系数K
- K=1,无急回特性θ↑K↑急回特征越显著ω1θϕB2C2α1α2v1慢快ϖ急回特性的应用例：牛头刨工作要求B1C14ABCD2312急回特性
第68页：下列机构有无急回特性
- 下列机构有无急回特性，若有，标出极位夹角θ问题讨论θ＝0aBbACa)aBbACeb)aBbACec)a+bC2b-aC1θa+bC2b-aC1θC2θd)aCABb
第69页：主动件连续运动
- 主动件连续运动时，从动件也能连续占据预定的各个位置从动件运动的可行域及非可行域3运动连续性从动件运动连续性要求:
- 不可能在非可行域运动
- 不可能从一个可行域跃入另一个可行域
- 可行域与杆长有关
- 可行域的确定rrmax=lAB+lBCrmin=lBC-lABα’α3BC21C23BC213B21C23B1C3BC212C3B13BC21ϕ33BC23B21C’2C’3B13BC’2113BC’23BC’213BC’213BC’213BC’21B213C’23B1C’3BC’24ADC’2C’1ϕ’3可行域非可行域rmaxrmin
第70页：平面四杆机构的基本知识：传力特性
- 二、传力特性1压力角与传动角－－衡量机构传动性能好坏的重要参数
压力角α--作用在从动件CD上的驱动力F与该力作用点绝对速度Vc之间所夹的锐角α。传动角γ－连杆与摇杆CD之间所夹的锐角(它是α的余角)。
γmin位置的确定：曲柄与机架两次共线的位置γmin值：对于一般机械，通常取γmin>＝40。
第71页：作用在从动件
作用在从动件CD上的力FF
第72页：沿C点速度
沿C点速度Vc方向的投影Ft——有效分力F沿从动件DC方向的投影Fn——无效分力
第73页：平面四杆机构的基本知识动画演示页
平面四杆机构的基本知识动画演示页
本页以机构运动简图与图形符号为主，源课件未提取到成段文字，图中标注为构件与运动副的编号，建议对照原图理解其在8-3 平面四杆机构的基本知识中的作用。
第74页：的值可衡量机构
αFt=FCosα;α,FtFn=FSinα;α,Fnα的值可衡量机构传力性能的好坏。压力角α——从动件受力方向与受力点速度方向所夹的锐角。
第75页：从动件受力方向与受力
α压力角α——从动件受力方向与受力点速度方向所夹的锐角。γ与压力角α互余的角γ——称为传动角。γ传力性能好。
第76页：出现位置：曲柄与机架共线最小传动角计算
- 第一次重叠共线时：ϕ=0ºγαγγ”γ’C’’B’’C’B’ω或ϖ第二次重叠共线时：ϕ=180ºϕ=0分析:cosϕ=1cosγγminϕ=180cosϕ=-1cosγγmaxγmin= min(γ’,γ’’)ϕ结论:ABCDabcd
γmin出现位置：曲柄与机架共线最小传动角计算
第77页：标出下列机构
- 标出下列机构在图示位置的压力角α、传动角γ及最小传动角γmin问题讨论γααmaxγminaBbACeb)d)aCABbaBbACa)Abαγbγαγminγminα0ºγ90ºf)g)α0ºγ90ºF,ve)aCABbFvαγF,v
第78页：连杆与从动件共线
- 死点:传动角为零γ=0(连杆与从动件共线),机构顶死2死点
- M=F*LB1C1B2C24ABCD231γ=00γ=00γ=00C2B2γ=00BACB1C１
第79页：为主动件!
为主动件!!FVBαγ
第80页：与从动件曲柄
为主动件!!FVBαγ=0o当连杆BC与从动件曲柄AB共线时，压力角α=900，传动角γ=0，机构不能运动，此位置称为死点位置。
第81页：机构在死点位置
αγ机构在死点位置时，如果发生运动，其从动件运动方向不定。
第82页：平面四杆机构的基本知识动画演示页（续）
平面四杆机构的基本知识动画演示页（续）
本页以机构运动简图与图形符号为主，源课件未提取到成段文字，图中标注为构件与运动副的编号，建议对照原图理解其在8-3 平面四杆机构的基本知识中的作用。
第83页：平面四杆机构的基本知识动画演示页（续）
平面四杆机构的基本知识动画演示页（续）
本页以机构运动简图与图形符号为主，源课件未提取到成段文字，图中标注为构件与运动副的编号，建议对照原图理解其在8-3 平面四杆机构的基本知识中的作用。
第84页：平面四杆机构的基本知识动画演示页（续）
平面四杆机构的基本知识动画演示页（续）
本页以机构运动简图与图形符号为主，源课件未提取到成段文字，图中标注为构件与运动副的编号，建议对照原图理解其在8-3 平面四杆机构的基本知识中的作用。
第85页：平面四杆机构的基本知识动画演示页（续）
平面四杆机构的基本知识动画演示页（续）
本页以机构运动简图与图形符号为主，源课件未提取到成段文字，图中标注为构件与运动副的编号，建议对照原图理解其在8-3 平面四杆机构的基本知识中的作用。
第86页：平面四杆机构的基本知识动画演示页（续）
平面四杆机构的基本知识动画演示页（续）
本页以机构运动简图与图形符号为主，源课件未提取到成段文字，图中标注为构件与运动副的编号，建议对照原图理解其在8-3 平面四杆机构的基本知识中的作用。
第87页：平面四杆机构的基本知识动画演示页（续）
平面四杆机构的基本知识动画演示页（续）
本页以机构运动简图与图形符号为主，源课件未提取到成段文字，图中标注为构件与运动副的编号，建议对照原图理解其在8-3 平面四杆机构的基本知识中的作用。
第88页：平面四杆机构的基本知识动画演示页（续）
平面四杆机构的基本知识动画演示页（续）
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第90页：平面四杆机构的基本知识动画演示页（续）
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第91页：平面四杆机构的基本知识动画演示页（续）
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第92页：平面四杆机构的基本知识动画演示页（续）
平面四杆机构的基本知识动画演示页（续）
本页以机构运动简图与图形符号为主，源课件未提取到成段文字，图中标注为构件与运动副的编号，建议对照原图理解其在8-3 平面四杆机构的基本知识中的作用。
第93页：平面四杆机构的基本知识动画演示页（续）
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第94页：平面四杆机构的基本知识动画演示页（续）
平面四杆机构的基本知识动画演示页（续）
本页以机构运动简图与图形符号为主，源课件未提取到成段文字，图中标注为构件与运动副的编号，建议对照原图理解其在8-3 平面四杆机构的基本知识中的作用。
第95页：平面四杆机构的基本知识动画演示页（续）
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本页以机构运动简图与图形符号为主，源课件未提取到成段文字，图中标注为构件与运动副的编号，建议对照原图理解其在8-3 平面四杆机构的基本知识中的作用。
第96页：平面四杆机构的基本知识动画演示页（续）
平面四杆机构的基本知识动画演示页（续）
本页以机构运动简图与图形符号为主，源课件未提取到成段文字，图中标注为构件与运动副的编号，建议对照原图理解其在8-3 平面四杆机构的基本知识中的作用。
第97页：平面四杆机构的基本知识动画演示页（续）
平面四杆机构的基本知识动画演示页（续）
本页以机构运动简图与图形符号为主，源课件未提取到成段文字，图中标注为构件与运动副的编号，建议对照原图理解其在8-3 平面四杆机构的基本知识中的作用。
第98页：平面四杆机构的基本知识动画演示页（续）
平面四杆机构的基本知识动画演示页（续）
本页以机构运动简图与图形符号为主，源课件未提取到成段文字，图中标注为构件与运动副的编号，建议对照原图理解其在8-3 平面四杆机构的基本知识中的作用。
第99页：与从动件曲柄（续）
连杆BC与从动件曲柄AB共线，压力角α=900，传动角γ=0，机构位于两个死点位置。靠轮的惯性或手动脱离死点位置。
第100页：利用构件惯性力、实例
- 利用构件惯性力
- 实例:家用缝纫机
- 采用多套机构错位排列
- 实例:蒸汽机车车轮联动机构
- 蒸汽机车两侧利用错位排列的两套曲柄滑块机构使车轮联动机构通过死点克服死点的措施GG’EFE’F’
第101页：夹具、飞机起落架机构
- 实例:夹具
- 飞机起落架机构死点的利用
- 折叠家具机构γ=00
第102页：搬动手柄使触头接上。
分合闸机构——搬动手柄使触头接上。触头FACBD弹簧拉力
第103页：死点位置的功能
死点位置的功能ABCD弹簧拉力FFQFB在力的作用下手柄不会自动松脱。
第104页：判断下列机构
- 判断下列机构的死点位置？若不会出现死点，在什么情况下会出现死点？并标明。问题讨论aBbACeb)d)aCABbaBbACa)Ae)aCABb
第105页：运动特性
- 曲柄存在条件–杆长条件–最短杆条件
- 急回特性–极位夹角–行程速比系数
- 运动连续性(2)传力特性
- 压力角和传动角
- 死点3小结要求：
- 正确理解和掌握平面机构工作特性的有关概念
- 用有关工作特性检验机构的运动和传力性能
- 运用有关概念设计性能优的机构
(1)运动特性
第106页：8-4 平面四杆机构的设计
8-4 平面四杆机构的设计
1设计的基本问题设计任务根据给定的运动要求，选定机构的类型确定各构件的尺度参数如：运动副结构．曲柄存在条件．最小传动角．运动连续性等2设计的基本方法图解法、解析法、实验法基本问题
第107页：平面四杆机构的设计：刚体导引机构的设计
- 要求实现机轮放下和收起两个位置铸造翻砂机构:
- 要求实现两个翻转位置二、刚体导引机构的设计
1应用概述实现刚体给定位置的设计——如实现预定的连杆位置要求机构能引导刚体（一般为连杆）通过一系列给定位置例：飞机起落架机构:
第108页：条件：给定连杆对应位置、铰链四杆机构
- 条件：给定连杆对应位置
- 铰链四杆机构的设计,在于确定四个铰点的位置,且关键在确定连杆两铰点的位置
- 连杆上的铰点一定落在以固定铰为中心的圆上
- 即:刚体导引机构转变成已知圆弧上的点求圆心2刚体导引机构设计分析ABCD
第109页：选定连杆上两活动铰链
- 选定连杆上两活动铰链，即确定连杆长lBC，定比例尺μl作图
- 活动铰链相对于固定铰链的运动轨迹为圆
- 用三点定心法确定两固定铰链D,C
- 计算待求杆长lAB=AB·μlmlCD=CD·μlmlAD=AD·μlm设计要点IIB1B2B3C2C3C1DA讨论：
- 三点唯一确定一个圆,故确定B、C点后，固定铰链A、D也唯一确定
- 连杆上B、C位置应根据实际情况而定
第110页：两个位置
- 四杆机构AB1C1D为所求
- 有无穷多个解，应添加其它条件，如机构尺寸、传动角大小、有无曲柄等●DB1C1B2C2A●ABCD
3两个位置给定的刚体导引机构设计条件：活动铰点已给定，求固定铰点
第111页：三个位置
4三个位置给定的刚体导引机构设计条件：活动铰点已给定（即连杆长度已给定），求固定铰点四杆机构AB1C1D为所求有唯一解ABCDB1C1B2C2B3C3AD
第112页：条件：固定铰点已给定（即机架长度已定）
- 将连杆转化为机架，机架转化为连杆
- 则求活动铰点的情况就变成了求固定铰点
- 四杆机构ABCDE1F1为所求
- 问题讨论：有唯一解ABCDE1F1E2F2E3F3BCAD4三个位置给定的刚体导引机构设计
条件：固定铰点已给定（即机架长度已定），求活动铰点
第113页：小结、实现构件
- 实现构件给定的两个位置——无穷解
- 实现构件给定的三个位置——唯一解
- 实现构件给定的四个位置——无穷解υ四个位置设计，BC不能任意选定。但总可以在连杆上找到一些点，其四个位置在同一圆上，涉及布尔梅斯特理论
- (德)布尔梅斯特——布氏点、布氏曲线
- 实现构件给定的五个位置——可能有六个、一个或没有
- 实现构件给定的六个位置——无(精确)解
- 平面四杆机构,最多能精确实现构件给定的五个位置ABCD
5小结
第114页：平面四杆机构的设计：函数生成机构的设计
- 函数生成机构：实现预定运动规律的设计
- 即要求机构的主动件和从动件的运动关系能满足给定函数（精确或近似实现）
- 例：车门开闭机构——要求两连架杆转角相同，转向相反
- 汽车前轮转向机构——要求两连架杆满足某种函数关系，保证顺利转弯ABCD1234B1ϕB2ϕE1ψE2EAD三、函数生成机构的设计
1应用概述
第115页：工程要求：实现两连架杆的一系列对应位置
- 工程要求：实现两连架杆的一系列对应位置2函数生成机构设计分析ϕ3ϕ2ϕ1α3α2α1E2E3F1F2F3DB1B2B3A倒置ABCD-ϕ12-ϕ13
- 即，已知机架长lAD和两连架杆对应位置，设计四杆机构（求其它三杆长）问题
- 与刚体导引问题的比较反转法(反转机构法)：
- 利用相对运动原理法，采用机构倒置，将已知连架杆两位置的设计问题转变为已知连杆两位置的设计问题
第116页：思路：、先定一个连架杆的长度、转化机构
- 思路：
- 先定一个连架杆的长度
- 转化机构，使C1D成为机架，成为刚体导引机构
- 以CD为机架时所观察到的A'B2'C1D相当于把以AB为机架时所观察到的AB2C2'D位置刚化，以D为轴转了一个角度得到的
- 此时，A'B2'由连架杆变为连杆，故利用刚化反转法原理可将已知连架杆两位置的设计问题转化为已知连杆两位置的设计问题设计要点B2C2ϕψAB1C1DψψB2'A'C2'
- 已知:二固定铰链和一个活动铰链，求另一活动铰链，或已知两杆长，求:另两杆长
第117页：已知两连架杆对应三个
- 已知两连架杆对应三个位置，设计铰链四杆机构3函数生成机构设计dB1B2B3C1ADB’2B’3b12b23123a
- 注意问题：
- 二连架杆的实际转向与反转方向
第118页：设计：铰链四杆机构
- 已知:lAB、lAD、ϕ10、ϕ12、ψ10、ψ12
- 设计：铰链四杆机构,实现连架杆两对对应位置例：平面四杆机构设计
- 作图
- 铰链四杆机构AB1C1D为所求注意：
- 已知点B绕未知点C的转动中心D反转B1B2ϕϕψADψE1E2B2'●ψC1ABCD1234
第119页：设计：铰链四杆机构（续）
- 设计：铰链四杆机构,实现连架杆三对对应位置
- 作图
- 铰链四杆机构AB1C1D为所求ABCD1234B1B2φϕψADψE1E2E3ψϕ13B3ψB2'●ψB3'C1例：平面四杆机构设计
第120页：设计曲柄滑
- 已知LAB、Φ10、Φ12及S12
- 设计曲柄滑块机构,实现曲柄—滑块对应位置
- 曲柄滑块机构AB1C1为所求234C1B1C1AϕB2C2ϕS12eB2S12B2'1B1A例：曲柄滑块机构设计
ϕϕ
第121页：机架长度和两连架杆对
- 已知:机架长度和两连架杆对应四个位置
- 设计:平面连杆机构点位归并(缩减)法——已知对应四个位置求解ul=lAD/AD= 0.00054 m/mmlAB= AB·ul=30.8 mmlBC= BC·ul= 18.2 mmlCD= CD·ul= 63.3 mmx22.5o9oADd=50mm45o90o135o12349o-49o-31o-9ob23b12B4B3B2B1B’3C122.5o135o90o45oAB长度确定：B’2(B’4)
第122页：平面四杆机构的设计：急回机构的设计
- 有些场合，希望所设计的四杆机构具有急回特征，即已知行程速比系数K，以及从动件的两个极限位置，设计四杆机构
- 例：牛头刨床——要求满足一定的急回特征慢快四、急回机构的设计
1应用概述
第123页：急回机构设计分析
- 要点：掌握极位夹角及其与K的关系
- 在极限位置，lAC1=lBC-lAB,lAC2=lAB+lBCB1C1ω1θϕB2C24ABCD231α1α2v1C2BACB1C1θ
2急回机构设计分析
第124页：急回机构设计
- 工程要求：设计满足给定的行程速比系数K的四杆机构
- 已知：给定摇杆长，从动件行程
- 要点：掌握极位夹角及其与K的关系思路：
- A, C1, C2三点所在圆和θ角之关系
- AC1, AC2, AB, BC长度关系：
- AC1=BC-AB
- AC2=BC+AB
- AB=(AC2-AC1)／2问题：
- 根据条件，只有D,C1, C2确定，A点待定。如何确定A点?θθθ900-θB1C1ω1θϕB2C24ABCD231oA’
3急回机构设计——设计铰链四杆机构
第125页：作图方法：、已知
- 作图方法：
- 已知：lCD,ϕ, K
- 求：曲柄摇杆机构其它三杆长度lAB,lBC,lAD
- 比例尺
- 未知杆长
- lAB= AB·μlmm
- lBC= BC·μlmm
- lAD= AD·μlmm
- 问题讨论：
- 无其它条件，有无穷多解
- 有其它条件，如最小传动角要求时，要检验最小传动角
- 无穷多解为简单解析计算提供了机会。如确定A点一个特殊位置，用AC1C2求解r=B2C2r=EF900-θϕB2C2oC1DAEFBC3急回机构设计——设计铰链四杆机构
第126页：已知：滑块行程
- 已知：滑块行程H,行程速比系数K
- 求：设计曲柄滑块机构
- 思路：
- 从动件受力点二极限位置C1C2与曲柄回转中心A在同一圆上作图方法：
- 同曲柄摇杆机构问题讨论：
- 有偏距e要求时解数受限900-θC1C2c12oＡ4急回机构设计——设计曲柄滑块机构
第127页：例：设计曲柄滑块机构、已知
- 已知：滑块行程H,行程速比系数K
- 求：设计曲柄滑块机构
- 思路：C1C2SθSADBCee
例：设计曲柄滑块机构
第128页：已知：机架长
- 已知：机架长lAC,行程速比系数K
- 求：设计导杆机构
- 思路：作图方法特点：
- θ＝ϕB1B2ϕθCA5急回机构设计——设计导杆机构
第129页：平面四杆机构的设计：轨迹生成机构的设计
- 轨迹生成机构：实现预定轨迹的设计
- 即要求机构中连杆上某点的轨迹能与给定的曲线相一致,或能通过给定曲线上的若干有系列的点
- 例：鹤式起重机——要求连杆上某点能生成近似直线轨迹
- 搅拌器机构——要求连杆上某点按搅拌材料生成某种轨迹四、轨迹生成机构的设计
1应用概述
第130页：轨迹生成机构设计
- 实验法
- 图谱法
- 解析法
- 平面四杆机构,最多能精确实现九个给定的轨迹点参考数目:
- 孟宪源:“现代机构手册”，机械工业出版社1994
- 李学荣:“连杆曲线图谱”
2轨迹生成机构设计
第131页：作业：P144-148习题
作业:P144-148习题：8-5、8-6、8-8、8-16、8-23Homework
