第11章 平面連桿機(jī)構(gòu), 11.1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) 11.1.1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用 11.1.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型的判別 11.2 具有一個(gè)移動(dòng)副的平面四桿機(jī)構(gòu) 11.2.1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 11.2.2 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 11.3 偏心輪機(jī)構(gòu)和平面多桿機(jī)構(gòu) 11.3.1 偏心輪機(jī)構(gòu) 11.3.2 平面多桿機(jī)構(gòu) 11.4 平面四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性 11.4.1 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性 11.4.2 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性 11.4.3 曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性 11.5 曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性 11.5.1 按給定的連桿長度和位置設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu) 11.5.2 按給定的行程速度變化系數(shù)設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu) 本章習(xí)題, 11.1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) 11.1.1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用,根據(jù)連架桿的不同運(yùn)動(dòng)形式，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)可分為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)三種基本類型。 1曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 兩個(gè)連架桿中一個(gè)為曲柄另一個(gè)為搖桿的四桿機(jī)構(gòu)，稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，如圖11.1所示。其中構(gòu)件1是曲柄，構(gòu)件3是搖桿。,圖11.1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu),圖11.2 雷達(dá)天線俯仰角調(diào)整機(jī)構(gòu)圖, 11.1.1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用,2雙曲柄機(jī)構(gòu) 兩連架桿均為曲柄的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)。在圖11.4所示的慣性篩機(jī)構(gòu)中，由構(gòu)件1、2、3、6構(gòu)成的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)。主動(dòng)件曲柄1勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)曲柄3則作周期性變速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過連桿4使篩子在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中具有所需的加速度，從而達(dá)到篩分物料的目的。,圖11.4 慣性篩機(jī)構(gòu),2雙曲柄機(jī)構(gòu) 在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若對邊的長度相等而且平行,該機(jī)構(gòu)稱為平行四邊形機(jī)構(gòu)。如圖11.5所示，不論以哪個(gè)構(gòu)件為機(jī)架，平行四邊形機(jī)構(gòu)都是雙曲柄機(jī)構(gòu)。,3雙搖桿機(jī)構(gòu) 兩個(gè)連架桿均為搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)。圖11.9所示的鶴式起重機(jī)中的四桿機(jī)構(gòu)即為雙搖桿機(jī)構(gòu)。當(dāng)主動(dòng)件擺動(dòng)時(shí)，從動(dòng)搖桿也隨之?dāng)[動(dòng)，而且可以通過設(shè)計(jì)找到連桿上某點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡近似為水平直線。,圖11.5 平行四邊形機(jī)構(gòu),圖11.9 鶴式起重機(jī), 11.1.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用,1 曲柄存在的條件 在圖11.11所示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，各桿長度分別為 、 、 、 ，桿1、桿3為連架桿、桿2為連桿、桿4為機(jī)架，如果連架桿1能作整周回轉(zhuǎn)，即為曲柄，那么1必須能順利通過與機(jī)架4共線的兩個(gè)位置和。,當(dāng)曲柄處于 位置時(shí)，形成 ，可得,處于位置時(shí) ，形成 ，可得,， ，,由分析表明，在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，連架桿1成為曲柄的條件如下：(1)連架桿1是最短桿(2)最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和。,圖11.11 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在條件的分析, 11.1.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用,2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型的判斷 若最短桿與最長桿長度之和小于或等于另外兩桿長度之和，則 (1) 當(dāng)最短桿為連架桿時(shí)，該機(jī)構(gòu)是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。 (2) 當(dāng)最短桿為機(jī)架時(shí)，該機(jī)構(gòu)是雙曲柄機(jī)構(gòu)。 (3) 當(dāng)最短桿為連桿時(shí)，該機(jī)構(gòu)是雙搖桿機(jī)構(gòu)。 若最短桿與最長桿長度之和大于其余兩桿長度之和，因機(jī)構(gòu)中不可能有曲柄存在，故不論取任何構(gòu)件為機(jī)架，都是雙搖桿機(jī)構(gòu)。 若構(gòu)件的長度具有特殊的關(guān)系，如不相鄰的桿長兩兩分別相等，該機(jī)構(gòu)不論以哪個(gè)桿件為機(jī)架，都是雙曲柄機(jī)構(gòu)(平行四桿機(jī)構(gòu)或反向雙曲柄機(jī)構(gòu))。, 11.2 具有一個(gè)移動(dòng)副的平面四桿機(jī)構(gòu), 11.1.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用,在圖11.12(a)所示的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，搖桿3上C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是以D為圓心、CD長為半徑的圓弧 。若桿3長度增至無窮大，則如圖11.12(b)所示，C點(diǎn)軌跡變?yōu)橹本€ 。于是搖桿3演化為直線運(yùn)動(dòng)的滑塊，原曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)動(dòng)副演化為圖11.12c所示的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。,若點(diǎn)C運(yùn)動(dòng)軌跡A正對曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)中心，則稱為對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)如圖11.12(c)所示；若C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡 的延長線與曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)中心A之間存在偏距e如圖11.12(d)所示，則稱為偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 。, 11.1.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用,導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)可以看成是通過改變曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的固定構(gòu)件演化而來的。演化后能在滑塊中作相對移動(dòng)的構(gòu)件圖11.14(b)、(c)、(d)中的構(gòu)件4稱為導(dǎo)桿。根據(jù)導(dǎo)桿的運(yùn)動(dòng)特征，導(dǎo)桿又分為四種類型。 1曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),在圖11.14(b)中，以桿1為機(jī)架，由于桿的長度 ，因此桿2和桿4都可以作整周轉(zhuǎn)動(dòng)。這種具有一個(gè)曲柄和一個(gè)能作整周轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿的四桿機(jī)構(gòu)稱為曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。 圖11.15所示的小型刨床機(jī)構(gòu)簡圖中，采用的就是由桿1、2、3、4組成的曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。,(a) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) (b) 曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),圖11.15 曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)在小型刨床機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用,2 曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 在圖11.14(b)中，如果桿的長度 ，那么機(jī)構(gòu)演化成圖11.16(a)所示的曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。圖11.16(b)所示為曲柄BC擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)在電器開關(guān)中的應(yīng)用。當(dāng)曲柄處于圖示位置時(shí)，動(dòng)觸點(diǎn)4和靜觸點(diǎn)1接觸，當(dāng)BC偏離圖示位置時(shí)，兩觸點(diǎn)分開。,(a) 曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),(b) 曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)在電器開關(guān)中的應(yīng)用,圖11.16 曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),3移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 在圖11.14(c)中，以構(gòu)件3為機(jī)架，便得到移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。圖11.17(b)所示的抽水唧筒就是移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例。,(c) 移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) d) 擺動(dòng)導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu) 圖11.14 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)向?qū)U機(jī)構(gòu)的演化,a) 移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) (b) 抽水唧筒,圖11.17 移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例,4擺動(dòng)導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu) 在圖11.14(d)中，以桿2為機(jī)架，便得到擺動(dòng)導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu)。圖11.18所示的汽車自動(dòng)卸料機(jī)構(gòu)用的就是擺動(dòng)導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu)。,(a) 擺動(dòng)導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu) (b) 汽車自動(dòng)卸料機(jī)構(gòu) 圖11.18 汽車自動(dòng)卸料機(jī)構(gòu), 11. 3 偏心輪機(jī)構(gòu)和平面多桿機(jī)構(gòu), 11.3.1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用,偏心輪機(jī)構(gòu)實(shí)際上也是由鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)演化而來的。 在圖11.19(a)所示的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，回轉(zhuǎn)副B是由曲柄上的銷軸與連桿上的軸孔所組成的，當(dāng)曲柄AB的長度較小，而銷軸上又要承受較大載荷時(shí)，將銷軸直徑加大，則連桿的軸孔也必須相應(yīng)地加大。當(dāng)曲柄的銷軸直徑加大到大于曲柄AB的長度時(shí)，則連桿的軸孔B就形成了環(huán)狀，曲柄AB變成為一個(gè)仍然繞點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)而幾何中心為B的圓盤(也就是偏心輪)，如圖11.19(b)所示。雖然結(jié)構(gòu)形狀改變了，但由于桿件AB、BC、CD、AD的長度均未改變，因此各構(gòu)件間的相對運(yùn)動(dòng)關(guān)系均未改變。點(diǎn)B到A點(diǎn)的距離稱為偏心距，它等于曲柄的長度。這種偏心輪機(jī)構(gòu)適用于曲柄短、受力大的場合。,(a) 曲柄搖桿機(jī)構(gòu) (b) 偏心輪機(jī)構(gòu), 11.3.2 平面多桿機(jī)構(gòu),平面四桿機(jī)構(gòu)是平面連桿機(jī)構(gòu)的基本形式。在實(shí)際應(yīng)用中，常將多個(gè)平面四桿機(jī)構(gòu)組合在一起，構(gòu)成平面多桿機(jī)構(gòu)，以滿足各種不同的工作要求。圖11.4所示的慣性篩機(jī)構(gòu)便是由構(gòu)件1、2、3、6組成的雙曲柄機(jī)構(gòu)和由構(gòu)件3、4、5、6組成的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)組合而成的六桿機(jī)構(gòu)，圖11.15也是平面多桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例。, 11. 4 平面四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性, 11.4.1 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性,1急回特性 在圖11.20所示的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄AB為主動(dòng)件并作整周轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，搖桿CD作往復(fù)擺動(dòng)。當(dāng)曲柄AB轉(zhuǎn)到 的位置時(shí)，搖桿CD達(dá)到右極限 位置，曲柄與連桿拉直共線；當(dāng)曲柄轉(zhuǎn)到位置時(shí)，搖桿達(dá)到左極限位置，曲柄與連桿重疊共線。從動(dòng)件搖桿處于兩極限位置時(shí)，曲柄對應(yīng)兩個(gè)位置所夾的銳角稱為極位夾角。,當(dāng)曲柄沿順時(shí)針方向以等角速度 由位置 轉(zhuǎn)到 時(shí)，其轉(zhuǎn)角 ，所用時(shí)間為 ，與此同時(shí)，搖桿由位置 擺到 ，其擺角為 ，C點(diǎn)的平均速度 ；當(dāng)曲柄繼續(xù)由位置 轉(zhuǎn)到時(shí) ，其轉(zhuǎn)角為 ，所用時(shí)間為 ，這時(shí)搖桿由位置 擺到 ，擺角仍為 ，C點(diǎn)的平均速度 ；顯然 。,圖11.20 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的急回特性,圖11.20 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的急回特性,搖桿由位置 擺到 這一過程稱為工作行程，搖桿由位置擺到這一過程稱為返回空行程。通常把搖桿返回空行程速度大于工作行程速度這一運(yùn)動(dòng)特性，稱為急回特性。為了表示急回特性的相對程度，引入行程速度變化系數(shù)K，即,(11.4),顯然， 值越大，機(jī)構(gòu)急回特性越顯著。 值與極位夾角 有關(guān)。越大， 值越大；當(dāng) 時(shí)， ，機(jī)構(gòu)無急回特性。由以上分析可以看出，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)有急回特性的條件是：極位夾角 不等于0。由式(11.4)可得極位夾角,K,K,K,2壓力角和傳動(dòng)角, 11.4.1 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性,在圖11.21所示的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，曲柄AB是主動(dòng)件。忽略各桿的質(zhì)量、慣性力和運(yùn)動(dòng)副中的摩擦力，則連桿BC是二力共線的構(gòu)件。從動(dòng)件CD上C點(diǎn)的受力方向和該點(diǎn)的速度方向之間所夾的銳角 ，稱為機(jī)構(gòu)在該點(diǎn)處的壓力角。,將力F分解為相互垂直的兩個(gè)分力Ft和Fn，F(xiàn)t的方向與鉸鏈C點(diǎn)的速度方向vc一致，F(xiàn)n的方向沿著CD桿的方向并與Ft的方向垂直，則有,圖11.21 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的壓力角和傳動(dòng)角,式中：Ft推動(dòng)從動(dòng)件CD運(yùn)動(dòng)的有效力，對從動(dòng)件產(chǎn)生有效轉(zhuǎn)矩； Fn鉸鏈附加壓力，加速鉸鏈的摩擦磨損，是有害力。, 11.4.1 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性,2壓力角和傳動(dòng)角,為了便于度量和分析，工程上常用壓力角的余角 來分析機(jī)構(gòu)的傳力性能，稱為傳動(dòng)角。顯然， 越大，機(jī)構(gòu)的傳力性能越好。在機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過程中，傳動(dòng)角 的大小是變化的。為了保證機(jī)構(gòu)具有良好的傳力性能，需要限制最小傳動(dòng)角 ，以免傳動(dòng)效率過低或機(jī)構(gòu)出現(xiàn)自鎖。對于一般機(jī)械，通常應(yīng)使 ；對于高速和大功率傳動(dòng)機(jī)械，應(yīng)使 。,對于曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，可以證明，在曲柄與機(jī)架拉直共線或重疊共線的兩個(gè)位置之一，是機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角 。, 11.4.1 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性,3死點(diǎn),在圖11.20所示的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，以搖桿3為主動(dòng)件，曲柄1為從動(dòng)件，機(jī)構(gòu)將搖桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍恼苻D(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)搖桿3依次擺到兩個(gè)極限位置C1D和C2D時(shí)，曲柄1與連桿2共線，搖桿3通過連桿2施加在曲柄1上的力正好通過曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)中心A，該力對A點(diǎn)不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，因此不能使曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)。機(jī)構(gòu)的這種位置稱為死點(diǎn)。由此可見，機(jī)構(gòu)有無死點(diǎn)決定于從動(dòng)件與連桿能否共線。,圖11.22 零件夾緊機(jī)構(gòu) 1夾頭 2零件 3手柄, 11.4.2 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性,1急回特性,圖11.23(a)所示的對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，由于極位夾角 ，即 ，滑塊3的工作行程和返回行程平均速度相等，所以機(jī)構(gòu)無急回特性。而圖11.23(b)所示的偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，因其極位夾角 時(shí)，K1，所以機(jī)構(gòu)有急回特性。,(a) 對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu) (b) 偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 圖11.23 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的急回特性, 11.4.2 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性,2死點(diǎn)位置,在圖11.23所示的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，如以滑塊3為主動(dòng)件，當(dāng)滑塊3移動(dòng)到兩個(gè)極限位置時(shí)，連桿2與從動(dòng)曲柄1處于共線位置，即機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置。為使機(jī)構(gòu)通過死點(diǎn)位置，也可采用圖11.24所示機(jī)構(gòu)死點(diǎn)位置錯(cuò)位排列的方法。這種方法常用在多缸發(fā)動(dòng)機(jī)中。,圖11.24 死點(diǎn)位置錯(cuò)開的曲柄滑塊機(jī)構(gòu), 11.4.2 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性,3傳動(dòng)角,在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄為主動(dòng)件而滑塊為從動(dòng)件時(shí)，最小傳動(dòng)角 出現(xiàn)在曲柄垂直于滑塊導(dǎo)路的瞬時(shí)位置：對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)如圖11.25(a)所示，當(dāng)曲柄AB轉(zhuǎn)到AB1和AB2位置時(shí)，兩次出現(xiàn)最小傳動(dòng)角 ；而偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)如圖11.25(b)所示，只有當(dāng)曲柄AB轉(zhuǎn)到AB1位置時(shí)，機(jī)構(gòu)才出現(xiàn)最小傳動(dòng)角。,圖11.25 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角, 11.4.3 曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性,1急回特性 在圖11.26所示的曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄BC轉(zhuǎn)動(dòng)一周，兩次與導(dǎo)桿AC垂直時(shí)，導(dǎo)桿擺到兩個(gè)極限位置時(shí)的 ，K1，所以機(jī)構(gòu)具有急回特性。,2傳動(dòng)角 在圖11.26中，因?yàn)榛瑝K3對從動(dòng)導(dǎo)桿4的作用力方向恒與桿4垂直，即傳動(dòng)角 始終等于90，所以導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的傳力性能最好。,圖11.26 曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的急回特性, 11. 5 平面四桿機(jī)構(gòu)的圖解法設(shè)計(jì), 11.5.1 按給定的連桿長度和位置設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu),1按照給定連桿的三個(gè)位置設(shè)計(jì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu),如圖11.27所示，當(dāng)給定連桿BC的長度lBC及其三個(gè)位置B1C1、B2C2和B3C3時(shí)，設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)的實(shí)質(zhì)是確定兩個(gè)固定鉸鏈中心A和D的位置。觀察機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)可知，連桿上B、C兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡分別是以A、D為圓心的圓弧B1B2B3和C1C2C3，所以鉸鏈中心A必然位于B1B2和B2B3的垂直平分線b12和b23的交點(diǎn)上，鉸鏈中心D必然位于C1C2和C2C3的垂直平分線c12和c23的交點(diǎn)上。因此,這種機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)步驟為： (1) 選取適當(dāng)?shù)谋壤?，取 ，繪出給定連桿的三個(gè)位置B1C1、B2C2和B3C3。 (2) 分別作B1B2和B2B3的垂直平分線b12和b23，其交點(diǎn)即鉸鏈A的中心位置。 (3) 用同樣的方法確定鉸鏈D的中心位置。 (4) 聯(lián)結(jié)AB1C1D,得到所求鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)在第一個(gè)位置時(shí)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。該機(jī)構(gòu)各桿的長度分別為： ， ， 。, 11.5.1 按給定的連桿長度和位置設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu),2按照給定連桿的兩個(gè)位置設(shè)計(jì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu),給定連桿的長度lBC及其兩個(gè)位置B1C1、B2C2，其設(shè)計(jì)過程與上述基本相同。但由于過B1、B2兩點(diǎn)的圓有無窮多，故鉸鏈A的中心位置可以在B1B2的垂直平分線b12上任意選取，鉸鏈D的中心位置也是如此。因此，設(shè)計(jì)結(jié)果有無窮多個(gè)。設(shè)計(jì)時(shí)通常還要考慮一些附加條件，如滿足最小傳動(dòng)角的要求，或給定機(jī)架的長度和方位等。,圖11.27 按照給定連桿的三個(gè)位置設(shè)計(jì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu), 11.5.2 按給定的行程速度變化系數(shù)設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu),1曲柄搖桿機(jī)構(gòu),已知條件：行程速度變化系數(shù)K、搖桿的長度lCD及其擺角 。 設(shè)計(jì)分析：設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)是確定固定鉸鏈中心A的位置(如圖11.20所示)，以便定出其他三桿的長度lAB、lBC和lAD。搖桿在兩極限位置時(shí)，A點(diǎn)與C1、C2點(diǎn)連線之間的夾角即為極位夾角 。因此，如圖11.28所示，只要過C1、C2兩點(diǎn)作一個(gè)圓，使圓弧C1C2所對的圓周角為 ，那么在優(yōu)弧C1PC2 上任取一點(diǎn)作為固定鉸鏈中心A，都能滿足設(shè)計(jì)要求。,2偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu), 11.5.2 按給定的行程速度變化系數(shù)設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu),已知條件：行程速度變化系數(shù)K、偏距e和滑塊的行程H。 設(shè)計(jì)分析：把偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的行程H視為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)無限長時(shí)C點(diǎn)擺過的弦長,應(yīng)用上述方法可求得滿足要求的偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。,圖11.29 按照行程速度變化系數(shù)設(shè)計(jì)曲柄滑塊機(jī)構(gòu),本章習(xí)題,1. 根據(jù)圖11.30中的尺寸(mm)，判斷下列各機(jī)構(gòu)分別屬于鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的哪種基本類型。,圖11.30 習(xí)題1圖,2. 在偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，已知極位夾角 。問該機(jī)構(gòu)的返回行程平均速度 是工作行程平均速度 的幾倍?,3. 在圖11.31所示腳踏砂輪的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，已知踏板CD需在水平位置上下各擺10。且 ， 。試用圖解法求曲柄和連桿的長度 和 。,4. 試設(shè)計(jì)一個(gè)用于夾緊的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。已知連桿長度 ，它的兩個(gè)位置如圖11.32所示，要求到達(dá)夾緊位置 時(shí)，機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置，且搖桿 位于 的垂直方向。,圖11.31 習(xí)題3 圖,圖11.32 習(xí)題4圖,5. 一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，已知曲柄、連桿、搖桿和機(jī)架的長度分別為 ， ， ， 。試用圖解法求其行程速度變化系數(shù)和最小傳動(dòng)角。,6. 試設(shè)計(jì)一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。已知行程速度變化系數(shù)K=1.2，搖桿的長度 ，擺角 ，要求固定鉸鏈中心A和D在同一水平線上。,7. 設(shè)計(jì)圖11.33所示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。已知搖桿長度 ，機(jī)架長度 ,行程速度變化系數(shù)K=1.5，搖桿的一個(gè)極限位置與機(jī)架夾角 。,圖11.33 習(xí)題7圖,8. 試設(shè)計(jì)圖11.34所示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。已知行程速度變化系數(shù)K=1.5，滑塊行程H=50mm，偏距e=20mm。,圖11.34 習(xí)題8圖,