1、重点与难点分析重点与难点分析本章重点本章重点：平面四杆机构的基本特性及其设计平面四杆机构的基本特性及其设计；本章难点本章难点：用作图法设计四杆机构用作图法设计四杆机构 。1.极位夹角极位夹角：机构中从动摇杆处于两极限位置时，机构中从动摇杆处于两极限位置时，原动曲柄的相应两原动曲柄的相应两位置之间所夹的锐角。位置之间所夹的锐角。 0 ，表示机构具有急回特性，且，表示机构具有急回特性，且极位夹角极位夹角愈愈大，机构的急回大，机构的急回运动就愈显著，所以，要判断一运动就愈显著，所以，要判断一个机构是否有急回特性，就要找出极位夹角。个机构是否有急回特性，就要找出极位夹角。 1）按给定的行程速比系数）按
2、给定的行程速比系数K设计四杆机构设计四杆机构 ： 已知：行程速比系数已知：行程速比系数K，摇杆摇杆CD的长度的长度lCD ，摇杆的摇杆的 摆角，设计此四杆机构。摆角，设计此四杆机构。设计的实质是：确定曲柄的固定铰链中心设计的实质是：确定曲柄的固定铰链中心A 的位置，的位置，进而定出其余三杆长进而定出其余三杆长度。度。 设计方法是：先根据行程速比系数设计方法是：先根据行程速比系数K 由公式由公式 求出极位夹角，根据几何条件作出摇杆的两个极限位求出极位夹角，根据几何条件作出摇杆的两个极限位置置C1D和和C2D；由；由C1、C2点各点各作与作与C1C2 连线夹角为连线夹角为 的直线相交于的直线相交于
3、O点；以点；以O点为圆心，点为圆心，OC1为半为半径画圆，径画圆，A 点即在此圆点即在此圆上，可由其它附加条件确定。上，可由其它附加条件确定。11180KK)90(2）按预定的连杆位置设计四杆机构：）按预定的连杆位置设计四杆机构： 设计方法是：此类问题可用求圆心法来解决，即作设计方法是：此类问题可用求圆心法来解决，即作铰链铰链B各位置点连线各位置点连线B1B2 、B2B3的中垂线，两中的中垂线，两中垂线的交点即为固定铰链中心垂线的交点即为固定铰链中心A。同理，作铰链同理，作铰链C各位置点连线各位置点连线C1C2、 C2C3的中垂线，两中垂线的的中垂线，两中垂线的交点即为固定铰链中心交点即为固定
4、铰链中心D。已知：连杆已知：连杆BC的三个预定位置的三个预定位置B1C1、B2C2和和B3C3设计的实质是：求固定铰链中心的位置设计的实质是：求固定铰链中心的位置若仅给定连杆若仅给定连杆BC的两个预定位置，则设计的四杆的两个预定位置，则设计的四杆机构有无穷多解。机构有无穷多解。典型例题分析典型例题分析 例例2-1 在图在图2-1a 所示的铰链四杆机构中，已知各杆长所示的铰链四杆机构中，已知各杆长度为度为lAB =20mm，lBC=60mm，lCD=85mm， lAD=50mm ， 1、试判断该机构是否有曲柄；试判断该机构是否有曲柄； 2、判断此机构是否存在急回判断此机构是否存在急回特性？若存在
5、，试确定其极位特性？若存在，试确定其极位夹角，并估算行夹角，并估算行程速比系数程速比系数 ； 3、若以构件、若以构件AB为主动件，画为主动件，画出机构的最小传动角的位置；出机构的最小传动角的位置； 4、在什么情况下机构存在死在什么情况下机构存在死点位置？点位置？图图2-1解解：1、因为因为lAB+lCDCD=20+85=105mm0 的四杆机构，一定有急回特性。的四杆机构，一定有急回特性。 7.在曲柄滑块机构中，只有当曲柄与滑块导路垂直时，在曲柄滑块机构中，只有当曲柄与滑块导路垂直时，传动角才可能出现最小传动角才可能出现最小值。值。 8.传动角就是连杆与从动件的夹角。传动角就是连杆与从动件的夹
6、角。 9.连杆机构任一位置的传动角与压力角之和恒等于连杆机构任一位置的传动角与压力角之和恒等于90o。 10.从传力效果来看，传动角越大越好，压力角越小从传力效果来看，传动角越大越好，压力角越小越好。越好。 答答 案案二、填空题二、填空题1.平面连杆机构是构件用平面连杆机构是构件用_连接而成的机构，连接而成的机构，当平面四杆机构的运动副都是当平面四杆机构的运动副都是_ ，则称为铰链则称为铰链四杆机构。四杆机构。2.铰链四杆机构的三种基本形式是铰链四杆机构的三种基本形式是_、 _和和_ 。它们是按照它们是按照_来确定的。来确定的。3.铰链四杆机构中，固定不动的杆称为铰链四杆机构中，固定不动的杆称
7、为_ _ ，不不与机架直接连接的杆称为与机架直接连接的杆称为_ ，用转动副与机架连用转动副与机架连接的杆称为接的杆称为_。4.机构处于死点位置时，其传动角等于机构处于死点位置时，其传动角等于_，压力角等，压力角等于于_。5.平行四边形机构的极位夹角平行四边形机构的极位夹角=_ ,它的行程速比系它的行程速比系数数K_。6.铰链四杆机构演化成其它形式的四杆机构常有三种铰链四杆机构演化成其它形式的四杆机构常有三种方法，它们是方法，它们是_、_和和_。7.一对心曲柄滑块机构，若以滑块为机架，则将演化一对心曲柄滑块机构，若以滑块为机架，则将演化成成_机构。机构。8.曲柄为主动件的曲柄摇杆机构中，当从动摇
8、杆处于曲柄为主动件的曲柄摇杆机构中，当从动摇杆处于两极限位置时，两极限位置时，_在该位置所夹的锐角，称为在该位置所夹的锐角，称为极位夹角。极位夹角。9.铰链四杆机构中，铰链四杆机构中，_角越大，对机构的传动越角越大，对机构的传动越有利。有利。10.死点是指不计摩擦时机构所处的特殊位置，可借死点是指不计摩擦时机构所处的特殊位置，可借助助_或采用或采用_的方法使机构能顺利通过死点的方法使机构能顺利通过死点位置而正常运转。位置而正常运转。 三、选择题三、选择题1.下面下面 不是平面连杆机构的优点。不是平面连杆机构的优点。A. 运动副是面接触，故压强小、耐磨损；运动副是面接触，故压强小、耐磨损；B.
9、运动副制造简单，容易获得较高的制造精度；运动副制造简单，容易获得较高的制造精度；C. 容易实现多种运动形式的转换；容易实现多种运动形式的转换；D. 容易精确地实现预定的运动规律。容易精确地实现预定的运动规律。 答答 案案2.四杆长度不等的双曲柄机构，若主动曲柄作连续四杆长度不等的双曲柄机构，若主动曲柄作连续匀速转动则从动曲柄将匀速转动则从动曲柄将_。A. 匀速转动匀速转动 B. 间歇转动间歇转动 C. 周期变速转动周期变速转动 D. 往复摆动往复摆动3.平行双曲柄机构，当主动曲柄作匀速转动，则从平行双曲柄机构，当主动曲柄作匀速转动，则从动曲柄将动曲柄将_。A. 匀速转动匀速转动 B. 间歇转动
10、间歇转动 C. 周期变速转动周期变速转动 D. 往复摆动往复摆动 答答 案案A. 改变导杆长度改变导杆长度 B. 改变曲柄长度改变曲柄长度C. 改变机架长度改变机架长度 D. 改变曲柄转速改变曲柄转速4.改变摆动导杆机构导杆摆角的有效方法是改变摆动导杆机构导杆摆角的有效方法是_。5.杆长不等的铰链四杆机构，若以最短杆为机架，杆长不等的铰链四杆机构，若以最短杆为机架，则是则是_机构。机构。A. 曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构 B. 双曲柄机构双曲柄机构C. 双摇杆机构双摇杆机构 D. 双曲柄机构或双摇杆机构双曲柄机构或双摇杆机构 答答 案案6.当曲柄摇杆机构的原动曲柄位于当曲柄摇杆机构的原动曲柄位于_
11、时，机构时，机构的传动角最小。的传动角最小。A. 曲柄与连杆共线的两个位置之一曲柄与连杆共线的两个位置之一B. 曲柄与机架相垂直的位置曲柄与机架相垂直的位置C. 曲柄与机架共线的两个位置之一曲柄与机架共线的两个位置之一D. 摇杆与机架相垂直时对应的曲柄位置摇杆与机架相垂直时对应的曲柄位置7.铰链四杆机构的压力角是指，在不计摩擦情况下，铰链四杆机构的压力角是指，在不计摩擦情况下，连杆作用于连杆作用于_上的力与该力作用点的速度间所上的力与该力作用点的速度间所夹的锐角。夹的锐角。A. 主动件主动件 B. 从动件从动件 C. 机架机架 D. 连架杆连架杆 答答 案案A. 2 个个 B. 3 个个 C.
12、 4 个个 D. 5 个个A. 90 B. 45 C. 60 D. 3010.下列机构中：下列机构中：1) 对心曲柄滑块机构、对心曲柄滑块机构、2) 偏置曲柄偏置曲柄滑块机构、滑块机构、3) 平行双曲柄机构、平行双曲柄机构、4) 摆动导杆机构、摆动导杆机构、5) 曲柄摇杆机构，当原动件均为曲柄时，上述曲柄摇杆机构，当原动件均为曲柄时，上述_机构有急回运动特性。机构有急回运动特性。9.摆动导杆机构的行程速比系数摆动导杆机构的行程速比系数K=2， 则该机构的则该机构的摆角为摆角为_。8. 有一对心曲柄滑块机构，曲柄长为有一对心曲柄滑块机构，曲柄长为100mm，则则滑块的行程是滑块的行程是_。 A. 50mm B. 100mm C. 200mm D. 400mm 答答 案案一、判断题一、判断题 T、F、F、T、 T 、6T 、7F 、8F 、9T 、10T 答答 案案三、选择题三、选择题 1D、 C、A、 B、D 、 6C 、7B 、 8C 、9C 、10B
