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附录1：外文翻译

连杆机构

连杆存在于车库门装置，汽车擦装置，齿轮移动装置中。它是一种被给予很

少关注的机械工程学的组成部分。

连杆是具有两个或更多运动副元件的刚性机构，用它的连接是为了传递力或

运动。在每个机器的运动期间，连杆占据一相对于地面的固定位置或者作为一个

整体来承载机床。这些连杆是机器的主体，被称为固定连杆。

基于通过旋转或滑动界面连接的部件的布置被称作连接。这类通过面接触或

线接触的连接机构被称作低副，而高副是基于接触点或弯曲分界面的。低副的例

子包括铰链连接、轴承与轴的配合、滑道以及万向接头。高副的例子包括凸轮和

齿轮。

运动分析基于机械几何加上识别运动的因素（如输入角速度，角加速度等）

来研究特定的给定机制。运动合成是设计一个机器以完成所需任务的过程。在

这里，选择类型以及新机构的尺寸都可以是运动合成的一部分

平面的、空间性的和球面运动机构

平面机构是其中所有粒子描述平面曲线的平面机构叫做空间，并且所有平面

都是共面的。大多数连杆和机构被设计为刨床系统。其主要原因是平面系统工程

更方便。空间机制要求计算机合成的工程要复杂得多。平面低副机构被称作二维

的连接装置。平面的连接仅涉及旋转和棱柱对的使用。

空间机构没有对相对运动的点的限制。平面的和球面运动机构都是空间机构

的子集，这个页面上没有考虑空间机制/联系。球形机构在每个连杆上有一点是

静止的，所有连杆的固定点在同一位置。机构中所有颗粒的运动是同心的，并且

可以通过它们的阴影重新定位在以公共位置为中心的球形表面上。在该页上不考

虑球形机构/连杆

可动性

连杆在运动中所表现的自由度数是一个很重要的问题。为了使装置被送到指

定位置应控制独立的活动自由度。它可能是由杆的数量和连接方式决定的。一自

由连杆通常有3个自由度(x,y,θ)。由于自由度数的限制在n连杆装置中，通常把

一个杆固定。自由度数=3(n-1).连接二连杆的机构有两个自由度约束的增加。有

两个约束的二连杆连接，其中一个自由度是来约束这个系统的。有一个约束的连

杆机构的自由度是j1，有两个约束的连杆机构的自由度是j2。这个系统的自由度

数可表示为m=3(n-1)-2j1-j2

以下为可动的连杆机构装置的示例

0是这个体系中可动的机构。系统中仅仅由一连杆的位置固定可以将可动1

安装在固定位置。系统中需要一个可动的2与两个连杆来确定连接位置。这是个

一般的规则，但也存在例外，它可以作为一个可动性连杆布局的很有用的参考。

格朗定律

当设计一连接连杆时，在连续地旋转连杆处，例如由一马达输入时，连线可

以自由地旋转完全运行驱动是很重要的。如果连杆锁在任一点则方案不会工作。

四杆联动机构和grashof定律对这个情况进行提供了简单的测验。。

格朗的定律如下：

b(短的链环)+c(长的链环)a+d

四个典型的四连杆机构

注意：如果非之上情况则只有连杆滑块机构可行。

四连杆机构的优点

四连杆机构按比例增大了施加在主动杆上的输入扭矩。可以证明其正比例系

数是Sin(β)其中β是c、d两杆之间的角度。反比例于sin(α)。其中α是b、c

两杆之间的角度。这些角度不恒定，因此很明显，机构的优点是规律性的变幻。

如下图显示当角度α=0o或则α=180o时接近于无限增矩机构。这些位置是

极限位置，这些位置使四连杆机构可以用于夹具机构。

角β被叫做“传输角度”。当传输角度的sin值趋于无限小时，机构的增距

接近于0。在这样的情况下连杆容易因为很小的摩擦而产生自锁。一般来说，当

00

使用四连杆机构时，避免采用低于40到50的传输角度。

弗洛伊德方程

这些方程提供了确定内外连杆位置及连杆长度的简单代数学方法。

假设四连杆机构如下所示：

四连杆的位置矢量如下：l+l+l+l=0

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水平位移方程：lcos