第8章平面连杆机构及其设计1

1、东莞理工学院专用1第八章第八章 平面连杆机构的设计平面连杆机构的设计81 连杆机构及其传动特点连杆机构及其传动特点82 平面四杆机构的类型和应用平面四杆机构的类型和应用83 有关平面四杆机构的一些基本知识有关平面四杆机构的一些基本知识84 平面四杆机构的设计平面四杆机构的设计内容提要内容提要东莞理工学院专用21.1.应用实例应用实例 农业机械、人造卫星、机械手等 有一作平面运动的构件，称为连杆有一作平面运动的构件，称为连杆(connecting rod、coupler)。3. 连杆机构的特点连杆机构的特点（优缺点）（优缺点） 1）采用采用低副低副：面接触、承载大、便于润滑、不易磨：面接触、承载

2、大、便于润滑、不易磨损，形状简单、易加工、容易获得较高的制造精度。损，形状简单、易加工、容易获得较高的制造精度。 2）改变杆的改变杆的相对相对长度，从动件运动规律不同。长度，从动件运动规律不同。 3）连杆曲线连杆曲线(coupler curve)丰富。可满足不同要求。丰富。可满足不同要求。2. 定义定义（连杆机构或称低副机构）（连杆机构或称低副机构） 由低副（转动、移动）连接组成的平面机构。由低副（转动、移动）连接组成的平面机构。特征特征是：是：81 连杆机构连杆机构(linkages)及其传动特点及其传动特点 内燃机、鹤式吊、火车轮、手动冲床、牛头刨床、内燃机、鹤式吊、火车轮、手动冲床、牛头

3、刨床、椭圆仪、机械手爪、开窗、车门、折叠伞、折叠床、椭圆仪、机械手爪、开窗、车门、折叠伞、折叠床、 牙膏筒拔管机、单车制动操作机构等。牙膏筒拔管机、单车制动操作机构等。东莞理工学院专用3缺点：缺点：1)构件和运动副多，累积误差大、运动精度低、效率低构件和运动副多，累积误差大、运动精度低、效率低。2)产生动载荷（惯性力），且不易平衡，不适合产生动载荷（惯性力），且不易平衡，不适合高速高速。3)设计复杂，难以实现设计复杂，难以实现精确精确的轨迹。的轨迹。4. 分类分类:本章重点内容是介绍本章重点内容是介绍平面四杆机构平面四杆机构(planar four-bar linkage)。平面连杆机构平面连

4、杆机构（如连杆步进机构）（如连杆步进机构）空间连杆机构空间连杆机构5. 命名命名（常以构件数命名）（常以构件数命名）四杆机构四杆机构、多杆机构多杆机构（齿凸连组合压力机）（齿凸连组合压力机）。东莞理工学院专用4 基本型式基本型式铰链四杆机构铰链四杆机构，其它四杆机构都是由，其它四杆机构都是由它演变得到的。它演变得到的。名词解释：名词解释：曲柄曲柄(crank)作整周定轴回转的构件；作整周定轴回转的构件；共有三种基本型式：（1 1）曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构(crank-rocker mechanism)特征：特征：曲柄摇杆曲柄摇杆作用：作用：将曲柄的整周连续回转转变为摇杆的往复摆动。将曲柄的整周

5、连续回转转变为摇杆的往复摆动。 如雷达天线。如雷达天线。连杆连杆(coupler)作平面运动的构件；作平面运动的构件；连架杆连架杆(side link)与机架相联的构件；与机架相联的构件；摇杆摇杆(rocker)作定轴摆动的构件；作定轴摆动的构件；周转副周转副能作能作3603600 0相对回转的运动副；相对回转的运动副；摆转副摆转副只能作有限角度摆动的运动副。只能作有限角度摆动的运动副。曲柄曲柄连杆连杆摇杆摇杆82 平面四杆机构的类型和应用平面四杆机构的类型和应用1. 平面四杆机构的基本型式平面四杆机构的基本型式东莞理工学院专用5作者：潘存云教授ABC1243DABDC1243（2 2）双曲柄

6、机构双曲柄机构(double crank mechanism)特征特征：两个曲柄：两个曲柄作用：作用：将等速回转转变为将等速回转转变为等速等速或或变速变速回转。回转。雷达天线俯仰机构雷达天线俯仰机构曲柄主动曲柄主动缝纫机踏板机构缝纫机踏板机构应用实例：应用实例：如如叶片泵、惯性筛叶片泵、惯性筛等。等。2143摇杆主动摇杆主动3124东莞理工学院专用6A AD DC CB B1 12 23 34 4旋转式叶片泵旋转式叶片泵A AD DC CB B1 12 23 3ABDC1234E6惯性筛机构惯性筛机构31播放播放东莞理工学院专用7ABCD耕地耕地料斗料斗DCAB作者：潘存云教授耕地耕地料斗料斗

7、DCAB实例：实例：火车轮火车轮特例特例：平行四边形机构平行四边形机构AB = CD特征：特征：两连架杆等长且平行，两连架杆等长且平行， 连杆作连杆作平动且始终与机架平动且始终与机架 平行平行，两曲柄以，两曲柄以相同相同速度速度 同向同向转动。转动。BC = ADABDC摄影平台摄影平台作者：潘存云教授ADBC作者：潘存云教授BC天平天平播种机料斗机构播种机料斗机构东莞理工学院专用8作者：潘存云教授反平行四边形机构反平行四边形机构双曲柄机构中两相对杆的长度分别相等，但不平行。-车门开闭机构车门开闭机构反向反向FAEDGBCABEFDCG注：注：平行四边形机构在共线位置出平行四边形机构在共线位置

8、出现运动不确定。现运动不确定。 采用两组机构错开排列。采用两组机构错开排列。火车轮火车轮东莞理工学院专用9作者：潘存云教授作者：潘存云教授ABDCE（3 3）双摇杆机构双摇杆机构(double crock mechanism)特征：特征：两个摇杆两个摇杆应用举例：铸造翻箱机构应用举例：铸造翻箱机构特例：特例：等腰梯形机构等腰梯形机构汽车转向机构汽车转向机构、风扇摇头机构风扇摇头机构CBABDC风扇座风扇座蜗轮蜗轮蜗杆蜗杆电机电机ABDCEABDCE电机电机ABDC风扇座风扇座蜗轮蜗轮蜗杆蜗杆电机电机ABDC风扇座风扇座蜗轮蜗轮蜗杆蜗杆ABDC东莞理工学院专用10(1)(1) 改变构件的形状和运

9、动尺寸改变构件的形状和运动尺寸偏心曲柄滑块机构偏心曲柄滑块机构对心曲柄滑块机构对心曲柄滑块机构(内燃机内燃机)曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构曲柄滑块机构曲柄滑块机构(slider-crank mechanism)双滑块机构双滑块机构 正弦机构正弦机构s=l sin l2.2.平面四杆机构的演化型式平面四杆机构的演化型式在机械中广泛采用其它形式的四杆机构；演化：满足运动 要求、改善受力状况及满足结构设计上的要求。东莞理工学院专用11(2)(2)改变运动副的尺寸改变运动副的尺寸(3)(3)选不同的构件为选不同的构件为机架机架( (情况一情况一) )偏心轮机构偏心轮机构(eccentric mechani

10、sm)导杆机构导杆机构摆动导杆机构摆动导杆机构转动导杆机构转动导杆机构314A2BC曲柄滑块机构曲柄滑块机构314A2BC(guide bar mechanism)（导杆（导杆4作摆动）作摆动）（导杆（导杆4作转动）作转动）东莞理工学院专用12牛头刨床牛头刨床(摆动导杆机构摆动导杆机构)应用实例应用实例:ABDC1243C2C1小型刨床小型刨床(转动导杆机构转动导杆机构)ABDCE123456东莞理工学院专用13作者：潘存云教授应用实例应用实例B234C1A自卸卡车举升机构自卸卡车举升机构(3)(3)选不同的构件为选不同的构件为机架机架（情况二）（情况二）ACB1234应用实例应用实例B34C

11、1A2应用实例应用实例4A1B23C应用实例应用实例13C4AB2应用实例应用实例A1C234B导杆机构导杆机构314A2BC曲柄滑块机构曲柄滑块机构314A2BC曲柄摇块机构曲柄摇块机构314A2BC东莞理工学院专用14作者：潘存云教授(3)(3)选不同的构件为选不同的构件为机架机架（情况三）（情况三）314A2BC直动滑杆机构直动滑杆机构手摇唧筒手摇唧筒这种通过选择不同构件作为机架以获得不同机构的这种通过选择不同构件作为机架以获得不同机构的方法称为：方法称为：机构的倒置机构的倒置BC3214A导杆机构导杆机构314A2BC曲柄滑块机构曲柄滑块机构314A2BC曲柄摇块机构曲柄摇块机构314

12、A2BCABC3214东莞理工学院专用15椭圆仪机构椭圆仪机构实例：实例：选择双滑块机构中的不同构件选择双滑块机构中的不同构件 作为机架可得不同的机构作为机架可得不同的机构1234正弦机构正弦机构3214(4)(4)运动副元素的运动副元素的逆换逆换将低副两运动副元素的将低副两运动副元素的包容包容关系进行逆换，关系进行逆换，不影响不影响两两构件之间的构件之间的相对运动相对运动。导杆机构导杆机构4321摇块机构摇块机构3214两者运动特性相同两者运动特性相同东莞理工学院专用16作者：潘存云教授abdcCBAD平面四杆机构具有平面四杆机构具有周转副周转副可能可能存在存在曲柄。曲柄。b(d a)+ c

13、则由则由BCD可得：可得：则由则由B”C”D可得：可得：a+d b + cc(d a)+ bAB为最为最短短杆杆最长杆与最短杆的长度之和其他两杆长度之和 a+b c + d83 有关平面四杆机构的一些基本知识有关平面四杆机构的一些基本知识1.1.平面四杆机构有曲柄的条件平面四杆机构有曲柄的条件C”abdcADd- - a设设adad，同理有：，同理有： da, db, dcAD为最为最短短杆杆 a d 中必有一个是机架将以上三式两两相加得：将以上三式两两相加得： a b, ac, ad B”东莞理工学院专用17（2）连架杆或机架之一为连架杆或机架之一为最短杆。最短杆。可知：可知：当满足杆长条件

14、时，其当满足杆长条件时，其最短杆最短杆参与构成的转动参与构成的转动副副都是都是周转副。周转副。曲柄存在的条件曲柄存在的条件：（1）最长杆与最短杆的长度之和应最长杆与最短杆的长度之和应其他两杆长度之和其他两杆长度之和此时，铰链此时，铰链A为周转副。为周转副。若取若取BC为机架，则结论相同，可知铰链为机架，则结论相同，可知铰链B也是周转副。也是周转副。 称为称为杆长条件杆长条件。ABCDabcd东莞理工学院专用18作者：潘存云教授（1 1）当满足杆长条件时，说明存在周转副，当选择当满足杆长条件时，说明存在周转副，当选择不同的构件作为机架时，可得不同的机构。如：不同的构件作为机架时，可得不同的机构。

15、如： 曲柄摇杆曲柄摇杆1 1 、曲柄摇杆曲柄摇杆2 2 、双曲柄双曲柄、 双摇杆机构双摇杆机构。分析说明分析说明（判断机构类型的步骤）（判断机构类型的步骤）（2 2）当不满足杆长条件时，无周转副，此时无论当不满足杆长条件时，无周转副，此时无论取哪一杆件为机架，均为双摇杆机构。取哪一杆件为机架，均为双摇杆机构。最短杆为连架杆最短杆为机架最短杆为连杆东莞理工学院专用19作者：潘存云教授ABCD2. 2. 急回运动与行程速比系数急回运动与行程速比系数 在在曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构中，当中，当曲柄曲柄与与连杆连杆两次共线时，摇杆位于两两次共线时，摇杆位于两个极限位置，简称个极限位置，简称极位极位(ex

16、treme position)。(1) (1) 当曲柄以当曲柄以逆时针逆时针转过转过180180+时，摇杆从时，摇杆从C1D位置摆位置摆到到C2D。所花时间为所花时间为t1 , , 平均速度平均速度为为V1 , , 那么有：那么有：/ )180(1t1211tCCV )180/(21CCB1C1AD曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构 3D180180C2B2此两处曲柄之间的夹角此两处曲柄之间的夹角 称为称为极位夹角极位夹角(crack angle between extreme positions)。摇杆之间的夹角称为摇杆之间的夹角称为摆角摆角（C1DC2）东莞理工学院专用20作者：潘存云教授B1C1A

17、DC2(2) (2) 当曲柄以当曲柄以继续转过继续转过180180-时，摇杆从时，摇杆从C2D位位置摆到置摆到C1D，所花时间为所花时间为t2 , ,平均速度平均速度为为V2 , , 那么有：那么有： 180180-/)180(2t因曲柄转角不同，故摇杆来回摆动的时间不一样，平均速度也不等。显然：显然：t t1 1 tt2 2 V V2 2 V V1 1摇杆的这种特性称为摇杆的这种特性称为急回运动急回运动(quick-return motion)。用以下比值表示 急回程度称称K为为行程速比系数行程速比系数(advance-to return-time ratio)。12VVK 18018021

18、tt 2)2)且且越大，越大，K值越大，急回性质越明显。值越大，急回性质越明显。 说明说明: :1)1)只要只要 0 ， 就有就有 KK1，存在急回运动。存在急回运动。所以可通过分析机构中是否存在以及的大小来判断机构是否有急回运动或运动的程度。11180KK 3)3)设计设计新新机械时，往往先给定机械时，往往先给定K值，于是值，于是: 2212tCCV)180/(21CC121221tCCtCCB2东莞理工学院专用21曲柄滑块机构曲柄滑块机构（偏置）（偏置）的急回特性的急回特性急回特性应用：急回特性应用：节省返程时间，如牛头刨、往复式节省返程时间，如牛头刨、往复式输送机等。输送机等。18018

19、0180180-导杆机构导杆机构的急回特性的急回特性 180180180180-思考题：思考题： 对心曲柄滑块机构的急回特性如何？对心曲柄滑块机构的急回特性如何？K=1,无急回特性对于需要有急回运动的机构，常常是根据需要的行程速比系数K, 先求出，然后在设计各构件的尺寸。东莞理工学院专用22作者：潘存云教授FF F”当当BCD90BCD90时，时， BCDBCD3. .压力角和传动角压力角和传动角(1)(1)压力角压力角(pressure angle)：从动件驱动力从动件驱动力F与力作用点与力作用点绝对速度绝对速度之间所夹之间所夹锐角锐角。设计时要求设计时要求: :minmin40- 5040

20、- 50 (3) (3)minmin出现的位置：出现的位置：当当BCD90BCD90时，时， 180180- BCD- BCD切向分力切向分力: : F= FcosF= Fcos法向分力法向分力: : F”= FcosF”= Fcos FF对传动有利对传动有利。= Fsin= Fsin (+ =90(+ =90) )可以证明可以证明：此位置一定是：此位置一定是：曲柄曲柄与与机架两次共线位置之一。机架两次共线位置之一。为了保证机构良好的传力性能ABCDCDBAFF”F(2)(2)传动角传动角(transmission angle) 可用可用的大小来表示机构传力性能的好坏。的大小来表示机构传力性能

21、的好坏。当当BCDBCD最小或最大时，都有可能出现最小或最大时，都有可能出现minmin(Vc)东莞理工学院专用23作者：潘存云教授车门车门C1B1abcdDA证明：由余弦定律有：证明：由余弦定律有： ( (第一次共线第一次共线) ) B B1 1C C1 1D Darccosbarccosb2 2+c+c2 2-(d-a)-(d-a)2 2/(2bc) /(2bc) (8-7a)(8-7a) BB2 2C C2 2D Darccosbarccosb2 2+c+c2 2-(d+a)-(d+a)2 2/(2bc)/(2bc)若若BB1 1C C1 1D90D90, ,则则若若BB2 2C C2

22、2D90D90, , 则则1 1BB1 1C C1 1D D2 2180180-B-B2 2C C2 2D (8-7b)D (8-7b)(4)(4)机构的传动角一般在运机构的传动角一般在运动链最终一个从动件上度量。动链最终一个从动件上度量。v1 1minminBB1 1C C1 1D, 180D, 180-B-B2 2C C2 2DDminminC2B22 2F F( (第二次共线第二次共线) )东莞理工学院专用24作者：潘存云教授F4. .机构的死点位置机构的死点位置(1)(1)定义定义 摇杆摇杆为主动件，且为主动件，且连杆与曲柄两次共线时，有：连杆与曲柄两次共线时，有：此时机构不能运动此时

23、机构不能运动. .(2)(2)避免措施：避免措施： 两组机构错开排列，如两组机构错开排列，如火车轮机构火车轮机构; ;称此位置为：称此位置为： “死点死点”(dead point)(dead point)0 0靠靠飞轮的惯性飞轮的惯性（如内燃机、缝纫机等）。（如内燃机、缝纫机等）。FAEDGBCABEFDCG0 0F0 0东莞理工学院专用25作者：潘存云教授作者：潘存云教授工件工件ABCD1234PABCD1234工件工件P钻孔夹具钻孔夹具=0=0TABDC飞机起落架飞机起落架ABCD=0=0F(3)(3)利用死点进行工作利用死点进行工作：飞机起落架飞机起落架、钻夹具、钻夹具等。等。东莞理工学

24、院专用26作者：潘存云教授5. .铰链四杆机构的运动连续性铰链四杆机构的运动连续性(1) (1) 定义定义：指：指连杆连杆机构能否连续实现给定的机构能否连续实现给定的各个各个位置。位置。(2) (2) 名词：名词：可行域：可行域：摇杆的运动范围。摇杆的运动范围。不可行域：不可行域：摇杆不能达到的区域。摇杆不能达到的区域。错位不连续：错位不连续：设计时不能要求从一个可行域跳过不可行域进入另设计时不能要求从一个可行域跳过不可行域进入另 一个可行域。一个可行域。错序不连续：错序不连续：右图，要求连杆依次占据右图，要求连杆依次占据B B1 1C C1 1、B B2 2C C2 2、B B3 3C C3

25、 3，则只有，则只有当曲柄当曲柄ABAB顺时针顺时针转动才是可能的，而当转动才是可能的，而当ABAB逆时针逆时针转动，则不能满足转动，则不能满足预期的次序要求，称这种不连续问题为预期的次序要求，称这种不连续问题为错序不连续。错序不连续。错序不连续错序不连续(3)(3) 设计连杆机构时，应满足运动连续性条件。设计连杆机构时，应满足运动连续性条件。C1C2C1C2CCADBDAB1C1B2C2B3C3DAB1C1B2C2B3C3东莞理工学院专用2784 平面四杆机构的设计平面四杆机构的设计 1.连杆机构设计的基本问题连杆机构设计的基本问题2. 用解析法设计四杆机构用解析法设计四杆机构3.用作图法设

26、计四杆机构用作图法设计四杆机构3.2按两连架杆三组对应位置设计四杆机构按两连架杆三组对应位置设计四杆机构3.1按预定连杆位置设计四杆机构按预定连杆位置设计四杆机构3.3按连杆上任意标志线的三组对应位置设计四杆机构按连杆上任意标志线的三组对应位置设计四杆机构3.4按给定的行程速比系数按给定的行程速比系数K设计四杆机构设计四杆机构东莞理工学院专用2884 平面四杆机构的设计平面四杆机构的设计 一、一、 连杆机构设计的基本问题连杆机构设计的基本问题 机构选型机构选型根据给定的（运动）要求选根据给定的（运动）要求选 择机构的类型；择机构的类型；尺度综合尺度综合确定各构件的尺度参数确定各构件的尺度参数(

27、长度长度 尺寸尺寸)。 同时要满足其他同时要满足其他辅助条件辅助条件：a)结构条件（如要求有曲柄、杆长比恰当、结构条件（如要求有曲柄、杆长比恰当、 运动副结构合理等）运动副结构合理等）;b)动力条件（如动力条件（如minmin）;c)运动连续性条件等。运动连续性条件等。1. 基本问题基本问题东莞理工学院专用29ADCB飞机起落架飞机起落架BC2. 三类设计要求：三类设计要求：1) 满足预定的满足预定的运动运动规律规律，两，两连架杆连架杆转角对应，如转角对应，如: 飞机起落架、函数机构。飞机起落架、函数机构。函数机构函数机构要求两连架杆的转角要求两连架杆的转角满足函数满足函数 y=logxxy=

28、logxABCD东莞理工学院专用302. 三类设计要求：三类设计要求：1) 满足预定的运动规律满足预定的运动规律，两连架杆转角对应，如，两连架杆转角对应，如: 飞机起落架飞机起落架、函数机构。函数机构。前者要求两连架杆转角对应，后者要求急回运动2) 满足预定的连杆位置要求，如满足预定的连杆位置要求，如铸造翻箱机构。即要求连杆铸造翻箱机构。即要求连杆能占据一系列的预定位置能占据一系列的预定位置称为称为刚体导引刚体导引问题问题(body guidance)要求连杆在两个位置垂要求连杆在两个位置垂直地面且相差直地面且相差180 CBABDC3)3) 满足预定的轨迹要求，即要求连杆上某点能实现预定的轨

29、迹。满足预定的轨迹要求，即要求连杆上某点能实现预定的轨迹。如右图所示如右图所示搅拌机搅拌机。搅拌机搅拌机东莞理工学院专用313. 给定的设计条件：给定的设计条件：1) 几何条件几何条件（给定连架杆或连杆的位置）（给定连架杆或连杆的位置）2) 运动条件运动条件（给定（给定K）3) 动力条件动力条件（给定（给定minmin）4. 设计方法：设计方法：图解法、解析法、实验法图解法、解析法、实验法二、二、 用解析法设计四杆机构用解析法设计四杆机构(了解一种情况了解一种情况)思路：思路：首先建立包含机构的各尺度参数和运动变量在首先建立包含机构的各尺度参数和运动变量在内的解析关系式，然后根据已知的运动变量

30、求解所需内的解析关系式，然后根据已知的运动变量求解所需的机构尺度参数。的机构尺度参数。1 . 按预定的运动规律设计四杆机构按预定的运动规律设计四杆机构东莞理工学院专用32xyABCD12341. 按预定的运动规律设计四杆机构按预定的运动规律设计四杆机构( 按给定的两连架杆对应位置设计按给定的两连架杆对应位置设计 )1）按预定的两连架杆对应位置设计按预定的两连架杆对应位置设计构件构件3和和构件构件1满足以下位置关系：满足以下位置关系：abcd 2 2）设计此四杆机构设计此四杆机构( (求各构件长度求各构件长度) )。建立坐标系建立坐标系, ,设构件长度为：设构件长度为：a 、b、c、d在在x,y

31、x,y轴上投影可得轴上投影可得: : ( (设设1 、3 的计量起始角为的计量起始角为0 、0 ）a+b= c+d机构尺寸比例放大或缩小时，不影响各构件机构尺寸比例放大或缩小时，不影响各构件相对相对转角转角. . a cos(1 1i i+0 )+ bcos2 2i i =c cos(3 3i i+0 )+ d a sin(1 1i i+0 )+ b sin2 2i i = c sin (3 3i i+0 ) 3i if (1i i ) i =1, 2, 3n1i i3i i2i i 所以令：所以令： a/a=1 b/a= l c/a= m d/a= n东莞理工学院专用33P1P2令令: :

32、P0消去未知角消去未知角2i2i整理得：整理得：coscos( (1i1i+0 0) )m cos(3i+0 )-(m/n)cos(3i+0 -1i -0 ) +(m2+n2+1-l2)/(2n)代入移项得：代入移项得： lcos2 i= n+mcos(3i+0 )cos(1i+0 )lsin2 i= msin(3i+0 )sin(1i+0 )则上式简化为：则上式简化为：coscos( (1i1i+0 0 ) )P0cos(3i+0 ) P1 cos(3i+0 -1i -0 )+ P2式中包含有式中包含有P0，P1，P2，0，0五个待定参数五个待定参数, ,故四杆机构最多故四杆机构最多可按两连

33、架杆的可按两连架杆的五组五组对应位置对应位置精确精确求解。求解。当当N5N5时，一般不能求得时，一般不能求得精确解精确解，只能用最小二乘法，只能用最小二乘法近似求解近似求解。当当N5N = a =(AC1- -AC2)/ 2，b =(AC1+ +AC2)/ 2 AC1= =a+ +b说明说明：显然任取：显然任取A点有无穷解，可由点有无穷解，可由min等来限定；等来限定；FG为劣弧段，为劣弧段，A点应远离点应远离G（F）点。）点。GF东莞理工学院专用43E222ae(2) 曲柄滑块机构曲柄滑块机构（三维）（三维）H已知已知K，滑块行程，滑块行程H，偏，偏距距e，设计此机构，设计此机构 。即求曲柄

34、长a、连杆长b。计算计算: 180(K-1)/(K+1);作作C1C2 H H作射线作射线C2O使使C1C2O=90, , 以以O为圆心，为圆心，C1O为半径作圆。为半径作圆。以以A为圆心为圆心，AC2为半径作弧交为半径作弧交AC1于于E，得：（为方便取，得：（为方便取l=1） AC1= =a+ +b AC2= =b- -a 从而得从而得作射线作射线C1O使使C2C1 O=90。 作偏距线作偏距线e e/C1C2 ，交圆弧于，交圆弧于A，即为所求。，即为所求。(C2AC1=) )C2C19090-o9090-Aa=EC1/ 2b= AC1EC1/ 2有唯一解。有唯一解。东莞理工学院专用44AD

35、mn=D(3) 导杆机构导杆机构（三维）（三维）分析：分析： 由于由于与与导杆摆角导杆摆角相等，设计此相等，设计此 机构时，仅需要确定曲柄机构时，仅需要确定曲柄 a。计算计算180180(K-1)/(K+1);任选任选D作作mDn，取取A点，使得点，使得AD=d, 则则: : a=dsin(a=dsin(/2)/2)=Ad作角分线作角分线; ;已知：已知：机架长度机架长度d，K，设计此机构。，设计此机构。东莞理工学院专用45D四、实验法设计四杆机构四、实验法设计四杆机构当给定连架杆位置超过三对时，一般不可能有精确解。只能用优化或试凑的方法获得近似解。1)首先在一张纸上取固首先在一张纸上取固定轴定轴A的位置，作的位置，作原动原动件件角位移角位移i i2)任意任意取原动件长度取原动件长度AB3)任意任意取连杆长度取连杆长度BC，作一系列，作一系列相对应的相对应的圆弧圆弧ki;4)在在另一透明纸另一透明纸上取固定轴上取固定轴D，作，作从动件从动件角位移角位移iDk15) 取一系列从动件取一系列从动件 长度作同心圆弧。长度作