2. 急回特性和行程速比系数
判断下列机构是否具有急回特性：
双曲柄机构和对心曲柄滑块机构适 当组合后，也可能产生急回特性。
机械原理
小结：
第四章 平面连杆机构及其设计
2. 急回特性和行程速比系数
1）急回特性的作用：节省空回行程的时间，提高劳动生产 率。 2）急回特性具有方向性，当原动件的回转方向改变时，急 回的行程也跟着改变。 3）对于有急回运动要求的机械，先确定K，再求θ。
∆DB1C1 中 : a + d ≤ b + c ∆DB2C 2 中 : b ≤ (d-a ) + c
(a ) 即 a+b≤c+d 即 a+c ≤ b+d
c ≤ (d-a ) + b (a ) + (b )，得 a ≤ c (a ) + (c )，得 a ≤ b
(b ) + (c )，得 a ≤ d
手摇唧筒
固定滑块3成为唧筒外壳，导杆4的下端固结着汲水活塞，在 唧筒3的内部上下移动，实现汲水的目的。
机械原理
2 . 平面四杆机构的演化形式 ( ) 运动副元素的逆换 4
第四章 平面连杆机构及其设计
将移动副两元素的包容关系进行逆换，并不影响两构件 之间的相对运动，但却能演化成不同的机构。
构件2 包容 构件3 导杆机构
4-2
平面四杆机构的类型和应用
1. 平面四杆机构的基本形式 2. 平面四杆机构的演化形式
机械原理
第四章 平面连杆机构及其设计
铰链四杆机构 1. 平面四杆机构的基本形式：
机架：固定不动的构件，如AD 杆 连杆：不直接与机架相连的构件，如BC杆 连架杆：直接与机架相连的构件，如AB、CD 杆 曲柄：能作整周转动的连架杆，如AB 杆 摇杆：不能作整周转动的连架杆，如CD 杆
汽车、拖拉机前轮转向机构
机械原理
2 . 平面四杆机构的演化形式
第四章 平面连杆机构及其设计
在工程实际中，还常常采用多种不同外形、构造和特性 的四杆机构。这些四杆机构都可以看作是由铰链四杆机构 通过各种方法演化而来，掌握这些演化形式，有利于对连 杆机构进行创新设计。 ( ) 改变构件的形状和运动尺寸 1 ( ) 改变运动副的尺寸 2 ( ) 选用不同的构件为机架 3 ( ) 运动副元素的逆换 4
第四章 平面连杆机构及其设计
2. 急回特性和行程速比系数
摇杆 时间
AB1 → AB2 C1 D → C 2 D (ψ ) (ϕ 1 = 180° + θ ) 空回行程 : AB2 → AB1 C 2 D → C1 D (ψ ) (ϕ 2 = 180° − θ )
t1 =
180° + θ
180° − θ
(含有四个转动副)
曲柄滑块机构
(含有一个移动副)
正弦机构
(含有两个移动副)
移动副可认为是回转中心在无穷远处的转动副演化而来。
机械原理
2 . 平面四杆机构的演化形式 ( ) 改变运动副的尺寸 2
B 1 A 2 3 C 4
第四章 平面连杆机构及其设计
B 处转动副 尺寸增大
A
B 1
2
3 C 4
对心曲柄滑块机构
机车车轮联动机构
机械原理
1 . 平面四杆机构的基本形式 ( ) 双曲柄机构 2
第四章 平面连杆机构及其设计
摄影平台升降机构
机械原理
1 . 平面四杆机构的基本形式 ( ) 双曲柄机构 2
第四章 平面连杆机构及其设计
在双曲柄机构中，若相对杆的长度分别相等，但不 平行，则称为反( 逆) 平行四边形机构。 当以长边为机架，两曲柄沿相反的方向转动。
曲柄摇杆机构
双曲柄机构
机械原理
(3) 四杆机构无曲柄的条件
第四章 平面连杆机构及其设计
1. 平面四杆机构有曲柄的条件
1) 不满足杆长条件 2) 满足杆长条件，但最短杆为连杆
双摇杆机构
双摇杆机构
机械原理
第四章 平面连杆机构及其设计
1. 平面四杆机构有曲柄的条件
铰链四杆机构 lmin+lmax ≤ l余1+l余2 是 连架杆是最短杆 曲柄摇杆机构 机架是最短杆 双曲柄机构 连杆是最短杆 双摇杆机构 否
雷达天线俯仰机构
缝纫机踏板机构
机械原理
1 . 平面四杆机构的基本形式 ( ) 双曲柄机构 2
第四章 平面连杆机构及其设计
两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构。 特点：转动 ⇔ 转动，通常两曲柄转速不相等
惯性筛
机械原理
1 . 平面四杆机构的基本形式 (2 ) 双曲柄机构
第四章 平面连杆机构及其设计
在双曲柄机构中，若相对两杆平行且长度相等，称为平 行四边形机构。 平行四边形机构有两个显著特性：两曲柄以相同速度同 向转动；连杆作平动。
机械原理
2 .平面四杆机构的演化形式
第四章 平面连杆机构及其设计
导杆机构：回转导杆机构、摆动导杆机构 在导杆机构中，如果导杆仅能在某一角度范围内摆 动，则称为摆动导杆机构。
牛头刨床的导杆机构
机械原理
第四章 平面连杆机构及其设计
2 . 平面四杆机构的演化形式 曲柄摇块机构：应用于各种摆动式原动机和工作机中。
偏心轮机构
构件1 (圆盘)的回转中心A至几何中心B的偏心距， 等于曲柄的长度lAB，此圆盘称为偏心轮。 偏心轮机构的刚度和强度较好，可承受较大的力 和冲击载荷。
机械原理
2 . 平面四杆机构的演化形式
第四章 平面连杆机构及其设计
( ) 选用不同的构件作为机架（即机构的倒置） 3 若取曲柄摇杆机构中其它构件为机架。 1 取曲柄为机架 2 取连杆为机架 （-ω） （-ω） 1 2 3 取摇杆为机架 （-ω） 3 各构件之间的相对运动关系不会 因外加的公共运动而改变。 在曲柄摇杆机构中，不管取哪个 构件为机架，A、B都是周转副， C、 D都是摆转副。
铰链四杆机构
曲柄滑块机构
导杆机构
特点：原动件1的运动要经过一个不直接与机架相联 的中间构件2才能传动从动件3 。中间构件2称为连杆。这 些机构统称为连杆机构，也称低副机构。
机械原理 2. 传动特点：
第四章 平面连杆机构及其设计
面接触，能承受较大的载荷和冲击力 应用实例：冲床 运动副形状简单，易制造 构件运动形式具有多样性 举例：曲柄滑块机构 改变各构件的相对长度可使从动件得到不同的运动规律 实现多种多样的运动轨迹 动画演示 实现远距离传动或超纵 应用实例：自行车车闸
机械原理
第四章 平面连杆机构及其设计
2. 急回特性和行程速比系数
判断下列机构是否具有急回特性：
偏置曲柄滑块机构有急回特性
对心曲柄滑块机构无急回特性
机械原理
第四章 平面连杆机构及其设计
2. 急回特性和行程速比系数
判断下列机构是否具有急回特性：
导杆机构有急回特性
机械原理
第四章 平面连杆机构及其设计
机械原理 2. 传动特点：
第四章 平面连杆机构及其设计
冲床
机械原理 2. 传动特点：
第四章 平面连杆机构及其设计
曲柄滑块机构
机械原理 2. 传动特点：
第四章 平面连杆机构及其设计
实现多种运动轨迹
机械原理 2. 传动特点：
第四章 平面连杆机构及其设计
自行车车闸
机械原理
第四章 平面连杆机构及其设计
ω1
t2 =
ω1
C点平均速度 C1C 2 v1 = t1 C 2C1 v2 = t2
v 2 C 2C1 t 2 t1 180° + θ K= = = = v1 C1C 2 t1 t 2 180° − θ
θ = 0° K = 1 无急回特性 θ ≠ 0° K > 1 有急回特性
机构具有急回特性的条件： θ ≠0º
(1) 转动副A成为周转副的条件 要转动副A成为周转副，AB杆 应能占据在整周回转中的任何位置。 若要求AB杆相对于AD杆作整 周转动，AB杆应能通过AB1和AB2 这两个关键位置，即可以构成 ΔB1C1D和ΔB2C2D。
机械原理
(1) 转动副A成为周转副的条件
第四章 平面连杆机构及其设计
1. 平面四杆机构有曲柄的条件
车门启闭机构
机械原理
1 . 平面四杆机构的基本形式 ( ) 双摇杆机构 3
第四章 平面连杆机构及其设计
两连架杆都是摇杆的铰链四杆机构。 特点：往复摆动 ⇔ 往复摆动
翻箱机构
机械原理
1 . 平面四杆机构的基本形式 (3 ) 双摇杆机构
第四章 平面连杆机构及其设计
在双摇杆机构中，若两摇杆长度相等，形成等腰梯形机构。
(b) (c )
转动副A 成为周转副的条件: 1) 杆长条件: 最短杆长度+最长杆长度 ≤ 其余两杆长度之和 2) 组成周转副的两杆中必有一杆为最短杆
机械原理
(2) 四杆机构有曲柄的条件 1) 满足杆长条件 2) 最短杆为连架杆或机架
第四章 平面连杆机构及其设计
1. 平面四杆机构有曲柄的条件
最短杆为连架杆， 曲柄摇杆机构 最短杆为机架， 双曲柄机构
自卸汽车卸料机构
摇块3做成绕定轴C摆动的油缸，导杆4的一端固结活塞。油 缸下端进油，推动活塞4上移，从而推动与车斗固结的构件1， 使之绕点B转动，达到自动卸料的目的。该机构在建筑机械、 农业机械以及许多机床中得到了广泛的应用。
机械原理
2 . 平面四杆机构的演化形式
第四章 平面连杆机构及其设计
直动滑杆机构：应用于手压抽水机、抽油泵等。
α B 1 4 2 C 3
α B 1 3 4 2 C
连杆2 做成滑 块，使其沿圆弧 A α 导轨α 往复滑动
α
对心曲柄滑块机构
B 1 A 4