D
优点： ①连杆机构为低副机构，运动副为面接触，承载能力大； ② 运动副元素的几何形状简单，便于加工； ③在原动件运动规律不变情况下，通过改变各构件的相对长度可以
使从动件得到不同的运动规律； ④连杆曲线可以满足不同运动轨迹的设计要求； ⑤可以实现远距离传动等。
B
2
1 4
A
C 3
D
缺点： ①由于运动积累误差较大，因而影响传动精度； ②由于惯性力不好平衡而不适于高速传动； ③设计方法比较复杂。
AC1D中：
AC2D中： b－a＋cd
a＋b c＋d （1） a＋d b＋c （2）
a b，a c，a d
b－a＋d c a＋c d＋b （3）
最短杆是连架杆
最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和 杆长条件
铰链四杆机构有曲柄的条件
b c
a d
C1B1D中： d＋a b＋c （1）
rmax rmin
C1 b
a C2
δ1
ψ1
δ2
C"
ψ2
C3 C'
小结
急回运动及行程速比系数 从动件的工作行程和空回行程的速度不一样的特性为急回特性。
极位夹角θ→行程速比系数K=（180º+ θ） /（180º- θ） 是否有极位
判断一个机构是否存在急回特性的方法 是否有极位夹角
运动连续性
错序不连续 错位不连续
《机械原理》
第六章 平面连杆机构及其设计 ——连杆机构的类型及应用
一、连杆机构及其运动特点 连杆机构：由若干构件通过低副连接组成的平面机构。 ——又称低副机构
B
2
1 4
A
C 3
D
2 1B
A 3
4
C
其特点是: 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。
B
2
1 4
A
C 3
《机械原理》
第六章 平面连杆机构及其设计 ——铰链四杆机构有曲柄的条件
铰链四杆机构有曲柄的条件
曲柄是能做整周转动的连架杆。 如图所示铰链四杆机构，要使AB成为曲柄，则AB杆应能占 据在整周回转中的任何位置：
b B
Aa d
（d > a)
C
c D
铰链四杆机构有曲柄的条件
B
C2
C C1
A
B1
D
B2
曲柄－a 连杆－b 连架杆－c 机架－d
B
A
D
F”
F
Cγ
α
v (F’)
压力角和传动角
当机构在运动过程中，传动角是变化的。 为保证机构具有良好的传力性能，设计时：
min40° (一般机械) min50° (大功率机械)
C B
γ α
A
D
压力角和传动角
最小传动角出现的位置： 在ABD和 BCD中
BD2 AB2 AD2 2AB ADCOS BC2 CD2 2BC CDCOS
急回运动及行程速比系数
180°＋θ
A
B2
B
C2
θ
B1
C C1
ψ
D
当曲柄以ω逆时针转过180°+θ(AB1→AB2)，摇杆从C1D摆到C2D。 所花时间为t1 , 平均速度为V1,那么有：
t1 (180 ) /
V1 C1C2 t1
急回运动及行程速比系数
C2
B
θ
A
B1
B2 180°-θ
小结
铰链四杆机构有曲柄存在条件： 最短杆与最长杆之和小于或等于其它两杆长度之和——杆长条件 最短杆必须作为连架杆或机架
对于一个满足杆长条件的铰链四杆机构，是否有曲柄存在取决 于机架的选取： 1、选取最短杆邻边为机架，得两不同的曲柄摇杆机构。 2、选取最短杆为机架，得双曲柄机构。 3、选最短杆对边为机架，则为双摇杆机构。
DC2B2中： d＋b a＋c （2）
d＋c a＋b （3）
d a，d b，d c
（d < a)
最短杆是机架 满足杆长条件
铰链四杆机构有曲柄的条件
曲柄存在条件： 最短杆与最长杆之和小于或等于其它两杆长度之和——杆长条件
最短杆必须作为连架杆或机架
b B
Aa d
b
C
c
c
a
D
d
铰链四杆机构有曲柄的条件
2C
3 D 4
二、平面四杆机构的基本形式
C
2
曲柄摇杆机构
B
3
铰链四杆机构的分类： 双曲柄机构 根据连架杆
1 4
双摇杆机构
A
D
2、双曲柄机构 两个连架杆均为曲柄
特殊双曲柄机构：平行四边形机构
B
1 A
2C
3 D 4
二、平面四杆机构的基本形式
铰链四杆机构的分类： 根据连架杆
曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构
不满足杆长条件的铰链四杆机构，只能是双摇杆机构
《机械原理》
第六章 平面连杆机构及其设计 ——急回运动及运动连续性
急回运动及行程速比系数
极位: 在曲柄摇杆机构中，当曲柄与连杆两次共线时，摇杆位于
左右两个极限位置。
极位夹角: 此两处曲柄之间的夹角θ 。
B
C2
θ
A
B1
B2
C C1
ψ
D
摇杆的摆角为ψ 。
C C1 ψ
D
当曲柄以ω逆时针转过180°-θ(AB2→AB1)，摇杆从C2D摆到C1D。 所花时间为t2, 平均速度为V2,那么有：
t2 (180 ) / V2 C1C2 t2
显然：t1 >t2 V2 > V1 摇杆的这种特性称为急回运动。
急回运动及行程速比系数
用行程速比系数K描述急回程度
摇杆：仅在某一角度内往复摆动
连杆
二、平面四杆机构的基本形式
平面四杆机构
铰链四杆机构 全部用转动副组成的平面四杆机构。 含移动副的四杆机构 铰链四杆机构的演化机构。
C
C
B
2
B
3
1 4
A
D
A
D
转动副
周转副 以转动副相连的两构件能作整周相对转动的转动 副。如 A、B。
摆转副 以转动副相连的两构件不能作整周相对转动的转 动副。如 C、D。
K V2 V1
= C1C2 t2
C1C2 t1

t1 t2
180 180
只要 θ ≠ 0 ， 就有 K>1
且θ越大，K值越大，急回性质越明显。
设计新机械时，往往先给定K值，于是:
180 K 1
K 1
问：如何判断一个机构是否有急回特性？ 从动件是否有极限位置； 对应主动件位置是否存在极位夹角
不因机架的不同而改变。
B2 1
4
A
2
B
1 4
A
C
3
D C
3
D
B
1 B 22
1
A
A
4
4
C
C3
3
E
D
2.取不同的构件为机架
曲柄滑块机构的演化——变更机架
曲柄滑块机构
转动导杆机构
摆动导杆机构
2.取不同的构件为机架
曲柄滑块机构的演化——变更机架
曲柄滑块机构
摇块机构
定块机构
通过选择不同构件作为机架以获得不同机构的方法----机构的倒置
铰链四杆机构的分类： 根据连架杆
曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构
3、双摇杆机构 两个连架杆均为摇杆
特殊双摇杆机构：等腰梯形机构 特点：两连架杆长度相等
A
D
B
C
二、平面四杆机构的基本形式
铰链四杆机构的分类： 根据连架杆
曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构
3、双摇杆机构 两个连架杆均为摇杆
特殊双摇杆机构：等腰梯形机构 特点：两摇杆长度相等
由四个构件组成的平面连杆机构——四杆机构
C
2
B
3
本章重点：
1 4
四杆机构的基本类型、特性及常用设计方法。 A
D
二、平面四杆机构的基本形式
铰链四杆机构
全部用转动副组成的平面四杆机构。
平面四杆机构 含移动副的四杆机构 铰链四杆机构的演化机构。
B
2
C
B
3
1
23
1
4 机架 A
A D
4
C
连架杆 曲柄：整周回转
汽车转弯时，两前轮轴线
的交点应始终落在后轴线上， 即：两前轮的转角是不等的。
小结
连杆机构及其特点
特点: 原动件的运动要经过一个不直接与机架相联的中间构件才能 传动从动件。
平面四杆机构的基本型式——铰链四杆机构
1、曲柄摇杆机构 2、双曲柄机构
平行四边形机构 反平行四边形机构
3、双摇杆机构 ——等腰梯形机构
《机械原理》
第六章 平面连杆机构及其设计 ——四杆机构的演化
1. 改变构件的形状和运动尺寸
B
C
B
C
A
DA
B
C
A
1. 改变构件的形状和运动尺寸
2
B
1 4
A
C
3
B1 B 2
1
e
A2 4
C 3C
DA
E
偏置曲柄滑块机构
2
C
B
3
1 对心曲4柄滑块机构
B
1
2
4
A
DA
C3 E
2.取不同的构件为机架
低副运动可逆性---以低副相连接的两构件间的相对运动关系，