第2章平面连杆机构
2.1复习笔记
【通关提要】
本章主要介绍了平面四杆机构的基本类型、基本特性和设计方法。

学习时需要掌握铰链四杆机构有整转副的条件、急回特性的应用和计算、压力角与传动角以及死点位置的分析等内容。

本章主要以选择题、填空题和计算题的形式考查，复习时需把握其具体内容，重点记忆。

【重点难点归纳】
一、平面四杆机构的基本类型及其应用（见表2-1-1）
表2-1-1平面四杆机构的基本类型及其应用
二、平面四杆机构的基本特性（见表2-1-2）
表2-1-2平面四杆机构的基本特性
图2-1-1
图2-1-2连杆机构的压力角和传动角
2.2课后习题详解
2-1试根据图2-2-1所注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构。

图2-2-1
答：（a）40＋110＝150＜70＋90＝160满足杆长条件，且最短杆为机架，因此是双曲柄机构。

（b）45＋120＝165＜100＋70＝170满足杆长条件，且最短杆的邻边为机架，因此是曲柄摇杆机构。

（c）60＋100＝160＞70＋62＝132不满足杆长条件，因此是双摇杆机构。

（d）50＋100＝150＜100＋90＝190满足杆长条件，且最短杆的对边为机架，因此是双摇杆机构。

2-2试运用铰链四杆机构有整转副的结论，推导图2-2-2所示偏置导杆机构成为转动
导杆机构的条件（提示：转动导杆机构可视为双曲柄机构）。

图2-2-2
答：根据铰链四杆机构有整转副的结论，则A、B均为整转副。

（1）当A为整转副时，要求AF能通过两次与机架共线的位置。

如图2-2-3中位置ABC′F′和ABC′′F′′。

在Rt△BF′C′中，因为直角边小于斜边，所以l AB ＋e＜l BC。

同理，在Rt△BF′′C′′中，有l AB－e＜l BC（极限情况取等号）。

综上，得l AB＋e＜l BC。

（2）当B为整转副时，要求BC能通过两次与机架共线的位置。

如图2-2-3中位置ABC1F1和ABC2F2。

在位置ABC1F1时，观察BC1，要能绕过点C1，则l BC－（l AB＋e）＞0（极限情况取等号）。

在位置ABC2F2时，因为导杆CF是无限长的，故没有条件限制。

（3）对（1）、（2）进行综合分析知，图2-2-2所示偏置导杆机构成为转动导杆机构的条件是l AB＋e＜l BC。

图2-2-3
2-3画出图2-2-4所示各机构的传动角和压力角。

图中标注箭头的构件为原动件。

图2-2-4
答：各机构的传动角和压力角如图2-2-5所示。

图2-2-5
2-4已知某曲柄摇杆机构的曲柄匀速转动，极位夹角θ为30°，摇杆工作行程需时7s。

试问：（1）摇杆空回行程需时几秒？（2）曲柄每分钟转数是多少？
解：（1）根据行程速比系数计算公式
K＝ν1/ν2＝t1/t2＝（180°＋θ）/（180°－θ）
代入已知条件可得
K＝7/t2＝（180°＋30°）/（180°－30°）＝7/5
则空回程用时t2＝5s。

（2）曲柄转一周用时t1＋t2＝7＋5＝12s，则每分钟（60s）转过的转数n＝60/12＝5。

2-5设计一脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构，如图2-2-6所示，要求踏板CD在水平位置上、下各摆10°，且l CD＝500mm，l AD＝1000mm。

（1）试用图解法求曲柄AB和连杆BC 的长度；（2）用教材式（2-6）和式（2-7）计算此机构的最小传动角。

图2-2-6
解：（1）由踏板CD在水平位置上下摆动10°，可知该机构的极限位置为AB1C1D和
AB2C2D2，选取适当比例尺作图，如图2-2-7所示。

l AB＋l BC＝AC1，l BC－l AB＝AC2。