摆动机构设计
院 系 : 信息工程学院
学 科 : 机械设计
姓 名 : 丁龙
学 工 号 :
20906071010
指导教 师 : 杨咸启
一、平面连杆机构运动分析
1）四杆机构的矢量方程
1234
FL （,L,L,L）=0
其中1234L,L,L,L全为矢量，且矢量1234L0+L+L+L
分量形式：
1122334
LcoscosLcos0LL
112233
LsinsinLsin0L
2）位置，已知1为已知的
2222tan()2DDEFEF 22
2
3
tan()2AABCBC
121
2sinDll
21142(cos)Elll 222212341412cosFllllll
1312sinAll 3114
2(cos)Blll
2222
2134141
2cosCllllll
二、曲柄滑块
1）矢量方程 120LES+L+-
L4
L3
L2
L1
X
Y
S
E
X
Y
L2
L1
分量方程 1122coscos0lls 1122sinsin0lle
2）求位置
11
2
2
sinsinlel
1122
coscossll
三、曲柄摇杆
1）矢量方程 10LHS
分量方程
113sinsin0ls
113coscos0ls
3）求位置
11
3
11
sintancoshll
221112sinshlhl
四、根据上述的所给的公式计算下列结果
算例1.四杆机构如图，其中1150lmm，2220lmm，3250lmm，4400lmm，
5
50lmm
，30，给出主动件的五个不同的角度位置，计算P点的坐标。
分别取1=4，3，2，34，56带入计算公式计算出不同2的值，从而得出P
点的位置，并由实验观察P点的轨迹。
1（） D （mm） E （mm） F （mm） 2
（） '2（）
4
46669 -85331 34760 -24.43 10.1
3
57158 -99000 53400 -23.04 8.03
2
66000 -132000 98400 -28.81 5.40
34
46669 -17867 16204 -35.03 25.67
56
33000 -18916 17634 -30.64 3.89
算例2.曲柄导杆
1
120lmm
，3650lmm，380hmm，计算不同位置的时候滑块的位置。
取主动件的角度分别为1=4，2，34，，32
1（） 3
（）
S
（mm）
3
82．93 282.52
2
90 260
56
-76.71 336.45
-72.4744 398.49
32
-90 500
C
B
A
O
φ1
φ2
L2
P
β
L4
L3
L1
X
Y
算例3. 曲柄滑块
1250lmm，2
600lmm
，20emm，计算滑块位移
s
。
取主动件不同位置的角度
1
=
4，3
， 56，，32
1（） 3
（）
s
（mm）
4
57.2 588
3
87.9 674
56
39.3 -145
7.7 -35
32
-60.1 -556
五、实验验证
在实验室利用机构机架搭建平面四杆机构，主动件由电动机带动做匀速运动
旋转运动， CD杆为曲柄摇杆做来回的往复的运动。在机构的AB边上不同位置
上接入杆EP为外杆，实验观察不同位置P点的运动轨迹，并画出P点的轨迹图，
分析P的运动轨迹。P点轨迹分析:当杆接近A点，角度小于、等于90时，P点
的轨迹接近与椭圆；当杆在AB中间时，不同角度时，P点轨迹都呈长条状且两
头较尖；当杆接近点B时，P点轨迹又同接近A点轨迹相似。