机械设计基础 平面连杆机构

第八章

平面连杆机构及其设计

本章主要内容

连杆机构及其特点 平面连杆机构的类型及应用

平面连杆机构的基本知识 平面四杆机构的设计

§8-1 连杆机构及其传动特点一. 连杆机构连杆机构由若干个构件通过低副连接而组成。

共同特点——原动件通过不与机架相连的中间 构件传递到从动件上。连杆:不与机架相连的中间构件 具有连杆的机构——连杆机构

契贝谢夫四足机器人

它是利用连杆曲线特性，当一对角足运动处在曲线的直线段时则着地 静止不动，而另一对角足则处在曲线段作迈足运动，从而可实现类似动物 的足行运动。

二、连杆机构的特点 优点： ①连杆机构为低副机构，运动副为面接触，压强小，

承载能力大，耐冲击；② 运动副元素的几何形状多为平面或圆柱面，便于

加工制造；③在原动件运动规律不变情况下，通过改变各构件的

相对长度可以使从动件得到不同的运动规律；④可以连杆曲线可以满足不同运动轨迹的设计要求。

缺点： ①由于运动积累误差较大，因而影响传动精度；

②由于惯性力不好平衡而不适于高速传动；③设计方法比较复杂。

§8-2 平面四杆机构的类型和应用一、四杆机构基本型式1. 曲柄摇杆机构 铰链四杆机构中，若其两个连架杆一为曲柄，一为摇杆，

则此四杆机构称为曲柄摇杆机构。C2

碎石机3

B1 4

A

D

应用实例：

雷达天线俯仰机构

应用实例：B2 A B1 脚 D C2 踏板

C1 缝纫机主运动机构

抽 油 机 机 构

应用实例： 搅拌机 构

剪板机

2. 双曲柄机构 (Double-Crank Mechanism) ——两个连架杆都是曲柄的铰链四杆机构C2

特例：若机构中相对两杆平行且相等， 则成为平面四边形机构。3

B1 4

A

D

平行四边 形机构特 性：

▲两曲柄 同速同向 转动 ▲连杆作 平动

应用实例

车门开闭机构

——逆平行(反平行)四边形机构(两相对杆长相等但不平行的双曲柄机构)

应用实例：

惯性筛机构

机车车轮联动机构

3. 双摇杆机构 (Double-Rocker Mechanism) ——两个连架杆都是摇杆的铰链四杆机构C2

B1 4

3

A

D

特例：等腰梯形机构 — — 两摇杆长度相等的双 摇杆机构

汽车前轮 转向机构

功能： 往 复 摆 动

往复摆动

二、四杆机构演化型式1. 改变构件的形状和运动尺寸 曲柄摇杆机构变摇杆 为滑块

曲线导轨曲柄滑块机构

摇杆尺寸为无穷大

偏置曲柄滑块机构 e=0 对心曲柄滑块机构

移动副可认为是回 转中心在无穷远处 的转动副演化而来

B

对心(radial) 1 曲柄滑块机构 A

2 4

C3

B1 偏置 (offset) 曲柄滑块机构 A 4 2

C3

应 用 实 例 ：

发 动 机