3,平面四杆机构的基本知识 由余弦定律有： ZB]CD=arccos [b2+c2-(d-a)2]/2bc 若∠B1CD≤90°，则y1三∠B1CD ZB2C2D=arccos [b2+c2-(d+a)2]/2bc 若∠B2C2D>90°，则y2=180°-∠BC2D 干面和机模及宜语计 ymin=[∠B,CD,180°-∠B2C2D] 机构的传动角一般在运动链最终一个从动件上度量。 所量大学 KINJIANG UNIVERSITY 机械设计教研室
机原 理械 由余弦定律有： ∠B1C1D＝arccos[b2+c2-(d-a)2]/2bc 若∠B1C1D≤90° ,则γ1＝∠B1C1D ∠B2C2D＝arccos[b2+c2-(d+a) 2]/2bc 若∠B2C2D>90° , 则γ2＝180°-∠B2C2D γmin＝[∠B1C1D, 180°-∠B2C2D]min 机构的传动角一般在运动链最终一个从动件上度量。 车门 v γ α F C 1 B1 a b c d D A γ1 C 2 B2 γ2
3,平面四杆机构的基本知迟 4.机构的死点(dead point)位置 摇杆为主动件，且连杆 与曲柄两次共线时，有： y=0 此时机构不能运动. 称此位置为： “死点”7=0 避免措施： 两组机构错开排列，如加构； 靠飞轮的惯性 (如内然机、缝纫机等) 斯世大学 XINJIANG UNIVERSITY 机械设计教研室拿
机原 理械 4 .机构的死点(dead point)位置 摇杆为主动件，且连杆 与曲柄两次共线 时，有： γ ＝ 0 此时机构不能运动 . 称此位置为： “死点 ” 避免措施： 两组机构错开排列，如火车轮机构 ; 靠飞轮的惯性（如内燃机、缝纫机等）。 F γ＝ 0 Fγ ＝ 0 F’ A’ E’ D’ G’ B’ C’ AB E F D C G
3,平面四杆机构的基本知识 也可以利用死点进行工作：飞机起落架、钻夹具等。 第八干面连行机构及拍孩计 B 飞机起落架 钻孔夹具 所量大 KINJIANG UNIVERSITY 机械设计教研室
机原 理械 也可以利用死点进行工作：飞机起落架、钻夹具等。 A B C D 1 2 3 4 工件 P 钻孔夹具 T 飞机起落架 A B C D γ=0 F
3,平面四杆机构的基本知识 5.较链四杆机构的运动连续性 指连杆机构能否连续实现给定的各个位置。 可行域：摇杆的运动范围。 不可行域：摇杆不能达到的区域。 设计时不能要求从一个可行域跳过不可行域进入另 个可行域。称此为错位不连续。 错序不连续 设计连杆机构时，应满足运动连续性条件。 世大学 KINJIANG UNIVERSITY 机械设计教研室拿】
机原 理械 5.铰链四杆机构的运动连续性 指连杆机构能否连续实现给定的各个位置。 可行域：摇杆的运动范围。 不可行域：摇杆不能达到的区域。 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。称此为错位不连续。 设计连杆机构时，应满足运动连续性条件。 C1 C2 C’1 C’2 C’ C A D B 错序不连续 A D B1 C1 B2 C2 B3 C3 2 2 B3 C3
4,平面四杆机构的设计 、连杆机构设计的基本问题 机构选型一根据给定的运动要 求选择机构的类型； 尺度综合一确定各构件的尺度 参数（长度尺寸）。 同时要满足其他辅助条件： >结构条件（如要求有曲柄、杆 长比恰当、运动副结构合理等) >动力条件（如yin)； >运动连续性条件等。 所世大学 XINJIANG UNIVERSITY 机械设计教研室
机原 理械 一、 连杆机构设计的基本问题 机构选型－根据给定的运动要 求选择机构的类型； 尺度综合－确定各构件的尺度 参数(长度尺寸)。 同时要满足其他辅助条件： ➢结构条件（如要求有曲柄、杆 长比恰当、运动副结构合理等）; ➢动力条件（如γmin）; ➢运动连续性条件等。 γ
4,平面四杆机构的设计 三类设计要求： 2)满足预定的连杆位置要求，如铸造翻箱机构 年人年干面连打机构及王咨计 要求连杆在两个位置垂直 地面且相差180 KINJIANG UNIVERSITY 机械设计教研室
机原 理械 三类设计要求： 2)满足预定的连杆位置要求，如铸造翻箱机构。 要求连杆在两个位置垂直 地面且相差180˚ B’ C’ A B D C
4,平面四杆机构的设计 给定的设计条件： )几何条件（给定连架杆或连杆的位置） 2)运动条件（给定K) 3)动力条件（给定yn〉 设计方法：图解法、解析法、 实验法 二、用解析法设计四杆机构 思路：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求解所需 的机构尺度参数。 1)按预定的运动规律设计四杆机构 KINJIANG UNIVERSITY 机械设计教研室
机原 理械 给定的设计条件： 1)几何条件（给定连架杆或连杆的位置） 2)运动条件（给定K） 3)动力条件（给定γmin） 设计方法：图解法、解析法、实验法 二、 用解析法设计四杆机构 思路：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求解所需 的机构尺度参数。 1 )按预定的运动规律设计四杆机构
4,平面四杆机构的设计 1)按给定的运动规律设计四杆机构 给定连架杆对应位置： 构件3和构件1满足以下位置关系： B 3 03z=f(01a)i=1,2,3.n 设计此四杆机构（求各构件长度） 面开构及设计 建立坐标系，设构件长度为： a、b、c、d a+b=c+d 在x,y轴上投影可得： a coc0i+bcos 02i=c cos 03i+a a sin 0i+b sin 0;=c sin 0 机构尺寸比例放大时，不影响各构件相对转角 令： W/a=1 b/a=I c/a-m d/a=n 世大浮 INJIANG UNIVERSITY 机械设计教研室
机原 理械 1)按给定的运动规律设计四杆机构 给定连架杆对应位置： 构件3和构件1满足以下位置关系： θ3i＝f(θ1i ) i =1, 2, 3.n 设计此四杆机构(求各构件长度)。 建立坐标系,设构件长度为：a、b、c、d 在x,y轴上投影可得： a cocθ1i + bcosθ2i=c cosθ3i + d a sinθ1i+ b sinθ2i= c sinθ3i 机构尺寸比例放大时，不影响各构件相对转角. 令： a/a=1 b/a= l c/a= m d/a= n a+b= c+d x y A B C D 1 2 3 4 a b c d θ1i θ3i θ2i
4,平面四杆机构的设计 代入移项得： lcos02=n+mcos(03i+o)-cos(0iao) lsine2msin(0io)-sin(0o) 消去日2整理得： cos(01i+ao)=m cos(03i+Po )-(m/n)cos(03i+o -01i 0) +m2+n2+1-P/2n 则上式简化为： coc(日tao）=Pcos(03tpo）十Pcos(0tpo-0n-ao)+ 式中包含有PoPi?P2,aP五个待定参数，故四杆机构 最多可按两连架杆的五组对应未知精确求解。 当>5时，一般不能求得精确解，只能用最小二乘法近似 求解。 当<5时，可预定部分参数，有无穷多组解。 世大 KINJIANG UNIVERSITY 机械设计教研室
机原 理械 代入移项得： lcosθ2 i = n+mcos(θ3i+φ0 )－cos(θ1i+α0 ) lsinθ2 i= msin(θ3i+φ0 )－sin(θ1i+α0 ) 消去θ2i整理得： cos(θ1i+α0)＝m cos(θ3i+φ0 )-(m/n)cos(θ3i+φ0 -θ1i -α0 ) +(m2+n2+1-l 2 )/(2n) 则上式简化为： coc(θ1i+α0 )＝P0 cos(θ3i+φ0 ) ＋ P1 cos(θ3i+φ0 -θ1i -α0 )+ P2 式中包含有p0，p1，p2，α0，φ0五个待定参数,故四杆机构 最多可按两连架杆的五组对应未知精确求解。 当i>5时，一般不能求得精确解，只能用最小二乘法近似 求解。 当i<5时，可预定部分参数，有无穷多组解
4,平面四杆机构的设计 三、用作图法设计四杆机构 1)按预定连杆位置设计四杆机构 a)给定连杆两组位置将铰链A、D分别选在B1B2,C1 C2连线的垂直平分线上任意位置都能满足设计要求。 干顺连开机构及到樱计 有无穷多组解。 b)给定连杆上铰链BC的三组位置有唯一解 B KINJIANG UNIVERSITY 机械设计教研室拿
机原 理械 三、 用作图法设计四杆机构 1)按预定连杆位置设计四杆机构 a)给定连杆两组位置将铰链A、D分别选在B1B2，C1 C2连线的垂直平分线上任意位置都能满足设计要求。 有无穷多组解。 b)给定连杆上铰链BC的三组位置有唯一解。 B2 C2 A D A’ D’ B1 C1 B2 C2 B3 C3 D A B1 C1 a b