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第二章 平面连杆机构 2　平面连杆机构及其设计 2.1 平面四杆机构的基本型式及其应用 图2.15　正弦机构 双滑块机构(椭圆轨迹机构) 2.2 平面四杆机构的基本特征 3) 急回特性 4) 行程速比系数 三、 压力角和传动角 四、死点位置 2.3 　平面四杆机构的设计 　按K、c、ψ 设计曲柄摇杆机构 最小传动角γmin的校验 （2） 设给定的行程速比系数设计曲柄滑块机构 （3） 设给定的行程速比系数设计摆动导杆机构 图2.3.16F1　刨床的工作机构 按K、c、ψ和 b 设计的曲柄摇杆机构思考题：求按K、c、ψ和 a 设计曲柄摇杆机构 二、 按给定连杆位置设计四杆机构按给定连杆两个位置设计四杆机构 按给定连杆三个位置设计四杆机构 五、四杆机构的扩展 　　铰链四杆机构的连架杆可能成为曲柄，也可能只是摇杆，连架杆能否成为曲柄与该机构中各杆的杆长有关。 一、铰链四杆机构有整转副的条件 图2.21　铰链四杆机构有整转副的条件 a c d b 1 4 2 3 A0 B0 A B ω1 ω3 φ1 φ3 当杆AB转至AB时，在ΔAC D中： 当杆AB转至AB时，在ΔAC D中： 两两相加可得 杆1为最短杆，在杆2、杆3、杆4中有一杆为最长杆 结论：(1)整转副是由最短杆与其邻边组成的； (2)铰链四杆机构有整转副的条件是最短杆与最长杆长度 之和小于于其余两杆长度之和。 整转副处于机架上连架杆才能成为曲柄，具有整转副的铰链四杆机构是否存在曲柄，还应根据选择哪一个杆为机架来判断。 1) 最短杆为机架时，机架上有两个整转副，故得双曲柄机构。 2) 最短杆的邻边为机架时，机架上只有一个整转副，故得曲柄摇杆机构。 3) 最短杆的对边为机架时，机架上没有整转副，故得双摇杆机构。 这种具有整转副而没有的铰链四杆机构可作电风扇的摇头机构。 如果铰链四杆机构中的最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，则该机构中不存在整|转副，是双摇杆机构。 四杆机构的两相邻杆长两两相等，则机构称为泛菱形机构。它具有三个周转副，一个摆转副。当其以短杆为机时如图a为双曲柄机构；当其以长杆为机架时如图b为曲柄摇杆机构。 这种机构，当其相邻两杆重叠到一起时将退化为二杆机构，运动不确定。 折叠支架就利用了该机构的这一特性。 　 二、急回特性　　 1）极限位置 曲柄AB在转动一周的过程中，有两次与连杆BC共线，两个位置铰链中心A与C之间的距离AC1和AC2分别为最短和最长，因而摇杆CD的位置C1D、C2D分别为其左、右极限位置。 2）极位夹角 摇杆在两极限位置间时，摇杆C1D、C2D的夹角称为摆角ψ，曲柄与连杆共线AC1与AC2所夹锐角称为极位夹角θ。 　　空回行程所需时间为t2，C 点的平均速度为V2。 　　由于φ1φ2，所以t1 t2，V2 V1。V2 V1 表明空回行程快于工作行程，这种特性称为机构的急回特性。 图2.22　曲柄摇杆机构 　　当曲柄AB顺时针以ω转动φ1=180°+θ时，摇杆自C1D摆至C2D称为工作行程，所需时间为t1，C点的平均速度为V1。 　　当曲柄AB继 续 转 过φ2=180o－θ时，摇杆自C2D摆回C1D 称为空回行程 。 　　行程速比系数K 等于空回行程与工作行程的平均速度之比，即 K ＝ V2 / V1 ＝ (C1C2//t2)/ (C1C2//t1)＝ t1 / t2 ＝ φ1 /φ2 = (180o＋θ) / (180 o －θ)　　　　　　　　　 　(2.4) θ＝ 180 o( K－1 ) / ( K＋1 )　　　　　　　　　　　 (2.5) 图2.22　曲柄摇杆机构 曲柄导杆机构 α 2 B A C 1 3 4 a b e φ ω1 FC VC γ Fr B1 B2 C1 C2 D A C B 1 3 4 2 曲柄摇块机构 偏心曲柄滑块机构 有极回特性的机构 1 3 4 B0 A0 A 2 转动导杆机构 二维动画 对心曲柄滑块机构 无极回特性的机构 2 1 3 4 A B C 　不计摩擦力、惯性力和重力，机构中从动件受力方向与受力点速度方向之间所夹的锐角，称为机构的压力角，用α表示。α角的余角γ称为传动角，即γ= 90o－α。 　压力角是衡量机构传力效果优劣的一个重要参数。在设计机构时应控制最大压力角αmax不超过许用值[α]。 出现最小传动角的位置分析 在Δ ABD和Δ BCD中可求得 当 =00时，得∠BCDmin；当 =1800时，得∠ BCDmax。传动角γ是锐角，如图a所示，γ