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机械加工基础实验辅导资料一

主题：曲柄摆杆机构实验的辅导资料

学习时间：2012年9月30日—2013年3月6日

内容：

一、学习要求

曲柄摆杆机构实验：通过动态观察曲柄摆杆机构的运动特性，使学生加深对

急回特性的理解，并且通过一个实例使学生了解此机构在工程中的应用。

重点掌握内容：

1．重点：平面连杆机构的基本类型、传递与变换运动和力的特性；曲柄摆

杆机构的运动特性，急回特性；牛头刨床的机构运动特点。

2．难点：牛头刨床的机构运动特点。

二、主要内容

平面连杆机构

由若干个刚性构件通过低副连接而成的平面机构称为连杆机构，又称为平面

低副机构。

应用举例：

抽油机中的连杆机构

内燃机中的连杆机构

缝纫机中的连杆机构

平面连杆机构的传动优点

1）平面连杆机构属于低副机构，运动副为面接触，压强小，承载能力大，

耐冲击，并且便于润滑，磨损小。

2）在连杆机构中，在原动件的运动规律不变的条件下，可用改变各构件的

相对长度来使从动件得到不同的运动规律。

3）通过改变各构件的相对长度可得到不同轨迹。

4）制造方便易获得较高的精度。

5）两构件之间的接触是靠本身的几何封闭来维系的，不需要力封闭。

平面连杆机构的缺点

1）不易精确地满足各种运动规律和运动轨迹的要求；当机构复杂时累计误

差较大，同时使机械效率降低，也影响其传动精度。

2）惯性力不容易平衡，不适合于高速传动。

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低副所联接的两个构件之间的相对运动关系不因其中哪个构件是固定件而

改变，这一特性称为低副运动的可逆性。

平面四杆机构的类型和应用

四杆机构的基本型式

铰链四杆机构就是当平面四杆机构中的全部运动副均为转动副时的四杆机

构为铰链四杆机构。

构件名称

机架：固定不动的构件称为机架。

连架杆：与机架相连的构件称为连架杆。

连杆：不直接与机架相连的构件称为连杆。

整转副（周转副）—组成转动副的两构件能作整周相对转动的运动副。

摆动副（摆转副）—组成转动副的两构件不能相对作整周转动的运动副。

连架杆

曲柄能绕其轴线转360º的连架杆。

摇杆仅能绕其轴线作往复摆动的连架杆。

铰链四杆机构可分为三种基本型式：

（1）曲柄摇杆机构：1个曲柄、1个摇杆

（2）双曲柄机构：2个曲柄

（3）双摇杆机构：2个摇杆

（1）曲柄摇杆机构：

若在铰链四杆机构的两连架杆中一为曲柄，另一为摇杆，则此四杆机构称为

曲柄摇杆机构。

应用：

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雷达天线机构搅拌机机构

（2）双曲柄机构

在铰链四杆机构中若两连架杆均为曲柄，则此四杆机构称为双曲柄机构。

应用

惯性筛机构

a.平行四边形机构：

在双曲柄机构中，若相对两杆的长度相等且平行，两曲柄的转向相同，称为

平行四边形机构。

平行四边形机构的应用

蒸汽机车驱动装置

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b.反平行四边形机构：

在双曲柄机构中，若相对两杆的长度相等，但不平行(BC与AD)，两曲柄转

向相反（AB与CD），称为反平行四边形机构。

（3）双摇杆机构

若铰链四杆机构的两连架杆均为摇杆，则此四杆机构称为双摇杆机构。

双摇杆机构的应用

鹤式起重机机构

2.平面四杆机构的演化型式

（1）改变构件的形状和运动尺寸

（改变杆的相对长度，使转动副变为移动副）

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