1、 第第3 3章章 铰链四杆机构铰链四杆机构 韩建友韩建友机械工程学院机械工程学院 第第3章章 铰链四杆机构铰链四杆机构3.1、铰链四杆机构的尺寸型、铰链四杆机构的尺寸型3.2、铰链四杆机构的连杆曲线、铰链四杆机构的连杆曲线3.3、同源机构、同源机构3.4、平行运动、平行运动3.5、四杆机构的齿轮五杆同源机构、四杆机构的齿轮五杆同源机构第第3章章 铰链四杆机构铰链四杆机构 3.1.1、铰链四杆机构的空间模型、铰链四杆机构的空间模型 3.1.13.1.1、铰链四杆机构的空间模型、铰链四杆机构的空间模型 3.1.23.1.2、机构的回路和分支、机构的回路和分支3.1.33.1.3、各种类型四杆机构的
2、运动生成、各种类型四杆机构的运动生成3.1、铰链四杆机构的尺寸型、铰链四杆机构的尺寸型 3.1、铰链四杆机构的尺寸型、铰链四杆机构的尺寸型图图3-1 杆长成比例的四杆机构杆长成比例的四杆机构3.1.1、铰链四杆机构的空间模型、铰链四杆机构的空间模型3.1.1、铰链四杆机构的空间模型、铰链四杆机构的空间模型图图3-2 包括全部四杆机构的空间体包括全部四杆机构的空间体3.1.1、铰链四杆机构的空间模型、铰链四杆机构的空间模型图图3-4 四杆机构的三个子空间四杆机构的三个子空间图图3-3 四杆机构的空间模型及其子空间四杆机构的空间模型及其子空间3.1.1、铰链四杆机构的空间模型、铰链四杆机构的空间模
3、型3.1.1、铰链四杆机构的空间模型、铰链四杆机构的空间模型图图3-5 子空间中的平面区间图子空间中的平面区间图3.1.1、铰链四杆机构的空间模型、铰链四杆机构的空间模型图图3-6 平面区间图示例平面区间图示例 3.1.13.1.1、铰链四杆机构的空间模型、铰链四杆机构的空间模型 3.1.23.1.2、机构的回路和分支、机构的回路和分支3.1.33.1.3、各种类型四杆机构的运动生成、各种类型四杆机构的运动生成3.1、铰链四杆机构的尺寸型、铰链四杆机构的尺寸型3.1.2、机构的回路和分支、机构的回路和分支3.1.2、机构的回路和分支、机构的回路和分支 3.1.13.1.1、铰链四杆机构的空间模
4、型、铰链四杆机构的空间模型 3.1.23.1.2、机构的回路和分支、机构的回路和分支3.1.33.1.3、各种类型四杆机构的运动生成、各种类型四杆机构的运动生成3.1、铰链四杆机构的尺寸型、铰链四杆机构的尺寸型3.1.3、各种类型四杆机构的运动生成、各种类型四杆机构的运动生成3.1.3、各种类型四杆机构的运动生成、各种类型四杆机构的运动生成图图3-7 b为最小的双摇杆机构为最小的双摇杆机构3.1.3、各种类型四杆机构的运动生成、各种类型四杆机构的运动生成图图3-8 a为最为最大大的双摇杆机构的双摇杆机构3.1.3、各种类型四杆机构的运动生成、各种类型四杆机构的运动生成图图3-9 b为最为最大大
5、的双摇杆机构的双摇杆机构3.1.3、各种类型四杆机构的运动生成、各种类型四杆机构的运动生成图图3-10 c为最为最大大的双摇杆机构的双摇杆机构图图3-11 d为最为最大大的双摇杆机构的双摇杆机构3.1、铰链四杆机构的尺寸型、铰链四杆机构的尺寸型3.2、铰链四杆机构的连杆曲线、铰链四杆机构的连杆曲线3.3、同源机构、同源机构3.4、平行运动、平行运动3.5、四杆机构的齿轮五杆同源机构、四杆机构的齿轮五杆同源机构第第3章章 铰链四杆机构铰链四杆机构 3.2.13.2.1、概述、概述 3.2.23.2.2、铰链四杆机构的连杆曲线方程及其性质、铰链四杆机构的连杆曲线方程及其性质3.2、铰链四杆机构的连
6、杆曲线、铰链四杆机构的连杆曲线3.2.1、概述、概述图图3-12 Grashof运动链运动链3.2.1、概述、概述图图3-13 非非Grashof运动链运动链 3.2.13.2.1、概述、概述 3.2.23.2.2、铰链四杆机构的连杆曲线方程及其性质、铰链四杆机构的连杆曲线方程及其性质3.2、铰链四杆机构的连杆曲线、铰链四杆机构的连杆曲线3.2.2、铰链四杆机构的连杆曲线方程及其性质、铰链四杆机构的连杆曲线方程及其性质图图3-14 四杆机构各参数及其连杆曲线四杆机构各参数及其连杆曲线3.2.2、铰链四杆机构的连杆曲线方程及其性质、铰链四杆机构的连杆曲线方程及其性质3.2.2、铰链四杆机构的连杆
7、曲线方程及其性质、铰链四杆机构的连杆曲线方程及其性质3.2.2、铰链四杆机构的连杆曲线方程及其性质、铰链四杆机构的连杆曲线方程及其性质图图3-15 具有三个二重点的连杆曲线具有三个二重点的连杆曲线3.2.2、铰链四杆机构的连杆曲线方程及其性质、铰链四杆机构的连杆曲线方程及其性质3.2.2、铰链四杆机构的连杆曲线方程及其性质、铰链四杆机构的连杆曲线方程及其性质图图3-16 具有尖点的连杆曲线具有尖点的连杆曲线3.2.2、铰链四杆机构的连杆曲线方程及其性质、铰链四杆机构的连杆曲线方程及其性质图图3-17 具有尖点的连杆曲线综合具有尖点的连杆曲线综合3.2.2、铰链四杆机构的连杆曲线方程及其性质、铰
8、链四杆机构的连杆曲线方程及其性质图图3-18 对称连杆曲线对称连杆曲线3.1、铰链四杆机构的尺寸型、铰链四杆机构的尺寸型3.2、铰链四杆机构的连杆曲线、铰链四杆机构的连杆曲线3.3、同源机构、同源机构3.4、平行运动、平行运动3.5、四杆机构的齿轮五杆同源机构、四杆机构的齿轮五杆同源机构第第3章章 铰链四杆机构铰链四杆机构 3.3.1、Sylvester仿图仪 3.3.2、Roberts-Chebyschev 定理 3.3.3、同源机构的应用及求法3.3、同源机构、同源机构3.3.1、Sylvester仿图仪仿图仪图图3-19 仿图仪机构仿图仪机构3.3.1、Sylvester仿图仪仿图仪3.
9、3.1、Sylvester仿图仪仿图仪图图3-20 曲柄滑块机构及其同源机构曲柄滑块机构及其同源机构 3.3.1、Sylvester仿图仪 3.3.2、Roberts-Chebyschev 定理 3.3.3、同源机构的应用及求法3.3、同源机构、同源机构3.3.2、Roberts-Chebyschev定理定理图图3-21 同源机构示例同源机构示例3.3.2、Roberts-Chebyschev定理定理 3.3.1、Sylvester仿图仪 3.3.2、Roberts-Chebyschev 定理 3.3.3、同源机构的应用及求法3.3、同源机构、同源机构3.3.3、同源机构的应用及求法、同源机构
10、的应用及求法3.3.3、同源机构的应用及求法、同源机构的应用及求法a)原始四杆机构(同源机构1号)b)构件2和4与连杆共线c)画原始四杆机构各边的平行线产生同源机构图图3-22 确定四杆机构同源机构的确定四杆机构同源机构的Cayley图图3.3.3、同源机构的应用及求法、同源机构的应用及求法图图3-23 三个同源四杆机构的三个同源四杆机构的Roberts图图a)构件2和4跟随铰链点 和 返回到初始位置，同时 点变动到适当位置b)分离开的三个同源机构 每一个同源机构在 点有相同的运动轨迹AOBOCO3.3.3、同源机构的应用及求法、同源机构的应用及求法3.3.3、同源机构的应用及求法、同源机构的
11、应用及求法a)四杆机构及其连杆曲线 b)四杆机构的同源机构图图3-24 确定连杆点确定连杆点P在铰链点在铰链点A1和和B1连线上时四杆机构连线上时四杆机构的同源机构的同源机构(和和 反向反向)1PA11AB 3.3.3、同源机构的应用及求法、同源机构的应用及求法a)四杆机构及其连杆曲线 b)四杆机构的同源机构图图3-25 确定连杆点确定连杆点P在铰链点在铰链点A1和和B1连线上时四杆机构连线上时四杆机构的同源机构的同源机构(和和 同同向向)1PA11AB 3.3.3、同源机构的应用及求法、同源机构的应用及求法3.3.3、同源机构的应用及求法、同源机构的应用及求法a)四杆机构及其连杆曲线 b)四
12、杆机构的同源机构图图3-26 确定连杆点位于连杆中心连线上时四杆机构的同源机构确定连杆点位于连杆中心连线上时四杆机构的同源机构3.1、铰链四杆机构的尺寸型、铰链四杆机构的尺寸型3.2、铰链四杆机构的连杆曲线、铰链四杆机构的连杆曲线3.3、同源机构、同源机构3.4、平行运动、平行运动3.5、四杆机构的齿轮五杆同源机构、四杆机构的齿轮五杆同源机构第第3章章 铰链四杆机构铰链四杆机构3.4、平行运动、平行运动3.4、平行运动、平行运动图图3-27 复现连杆曲线并具有曲线移动复现连杆曲线并具有曲线移动(平行运动平行运动)的的Watt-I型六杆机构的画图设计方法型六杆机构的画图设计方法a)原四杆机构及其
13、连杆曲线 b)表示全部同源机构的Roberts图3.4、平行运动、平行运动图图3-27 复现连杆曲线并具有曲线移动复现连杆曲线并具有曲线移动(平行运动平行运动)的的Watt-I型六杆机构的画图设计方法型六杆机构的画图设计方法c)同源机构3号，其 已移动到COAOd)多余构件5省略，构件2和7组合后得到Watt-I型六杆机构3.4、平行运动、平行运动3.1、铰链四杆机构的尺寸型、铰链四杆机构的尺寸型3.2、铰链四杆机构的连杆曲线、铰链四杆机构的连杆曲线3.3、同源机构、同源机构3.4、平行运动、平行运动3.5、四杆机构的齿轮五杆同源机构、四杆机构的齿轮五杆同源机构第第3章章 铰链四杆机构铰链四杆机构3.5 四杆机构的齿轮五杆同源机构四杆机构的齿轮五杆同源机构图图3-28 四杆机构的齿轮五杆同源机构四杆机构的齿轮五杆同源机构a)等效五杆机构的画法 b)得到的齿轮五杆机构3.5 四杆机构的齿轮五杆同源机构四杆机构的齿轮五杆同源机构第第3 3章章 铰链四杆机构铰链四杆机构 第第3章章 习题习题第三章第三章 完完
