生活中的平面连杆机构

生活中的平面连杆机构

09090314李怀阳

前言：平面连杆机构因其构造简单，加工、使用方便的特点使其成为是日常生产生活中的不可或缺的机构。用心观察的话，会发现平面连杆机构出现在我们身边的很多地方。用于平面连杆机构种类繁多，下面只记录了我在工大校园中发现的一些平面连杆机构。

一、窗户开启机构

这种机构出现在宿舍和教室的窗户上，其中三教采用了使滑块竖直滑行的方式，一教、宿舍等其他地方则多采用使滑块平行滑动的方式，但本质上机构的性质完全相同。 机构运动简图：

由此机构的机构运动简图我们可以看出，此机构属于曲

柄滑块机构是曲柄连杆机构的一种特殊的存在方式。下

面进行分析。

原动件是什么：简图中1杆（即玻璃窗户） 原动件是不是曲柄：不是

有无急回特性：无

传递性能：此机构起对窗户的支撑作用，并不是主要为了传递运动，所以传递性能不是很好。

是否有死点位置：无

二、订书器开盖机构

这种机构出现在订书器的启盖处。

机构运动简图：

由此机构的机构运动简图我们可以看出，此机构属于曲柄滑块机构。

下面进行分析。

原动件是什么：简图中1杆（即订书器上盖）

原动件是不是曲柄：不是

有无急回特性：无

传递性能：此机构主要应用滑块的作用来固定订书钉，所以传递性能不是很好。 是否有死点位置：无

四、手机滑盖机构

这种机构出现在某些滑盖手机的滑盖处。 机构运动简图：

由此机构的机构运动简图我们可以看出，此机构属于曲柄连杆机构。 下面进行分析。

原动件是什么：简图中1杆（手机屏幕）

原动件是不是曲柄：不是

有无急回特性：有

传递性能：此机构起对屏幕的支撑作用，并不是主要为了传递运动，所以传递性能不是很好。 是否有死点位置：有

死点的意义：此机构正是利用了死点的原理才能使手

机屏幕在一定位置保持不动。

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平面连杆机构

第3章平面连杆机构 平面连杆机构是由若干个构件通过低副联接而成的机构,又称平面低副机构;由四个构件通过低副联接的平面连杆机构称为平面四杆机构,是平面连杆机构中最常见的形式; 平面连杆机构广泛应用于各种机械和仪表中,具有许多优点：平面连杆机构中的运动副均为低副,组成运动副的两构件之间为低副联接,因而承受的压强小,便于润滑,磨损较轻,能承受较大的载荷；构件形状简单,加工方便,构件之间的接触是由构件本身的几何约束来保持的,所以工作平稳；在主动件等速连续运动的条件下,当各构件的相对长度不同时,可使从动件实现多种形式的运动；利用连杆可满足多种运动轨迹的要求;平面连杆机构的主要缺点：低副中存在间隙,会引起运动误差,不易精确地实现复杂的运动规律；连杆机构运动时产生的惯性力难以平衡,不适用于高速场合; 平面连杆机构常以其所含的构件杆数来命名,如四杆机构、五杆机构……,常把五杆或五杆以上的平面连杆机构称为多杆机构;最基本、最简单的平面连杆机构是由四个构件组成的平面四杆机构;它不仅应用广泛,而且又是多杆机构的基础; 平面四杆机构可分为铰链四杆机构和衍生平面四杆机构两大类,前者是平面四杆机构的基本形式,后者由前者演化而来; 平面四杆机构的基本形式及演化 平面四杆机构可分为两类： 1. 运动副全为转动副的平面四杆机构,称为铰链四杆机构; 图3-1 铰链四杆机构 图3-1为铰链四杆机构示意图,其中AD杆是机架,与机架相对的BC杆称为连杆,与机架相连的AB杆和CD杆称为连架杆,其中能做整周回转运动的连架杆称为曲柄,只能在小于360°范围内摆动的连架杆称为摇杆;

2. 运动副中既有转动副又有移动 副的平面四杆机构,称为衍生平面四杆 机构,如曲柄滑块机构如图3-2所示; 3.1.1铰链四杆机构的基本类型 图3-2 曲柄滑块机构1．曲柄摇杆机构 两连架杆中一个为曲柄另一个为摇杆的铰链四杆机构,称为曲柄摇杆机构;曲柄摇杆机构中,当以曲柄为原动件时,可将曲柄的匀速转动变为从动件的摆动;如图3-3所示的雷达天线机构,当原动件曲柄1转动时,通过连杆2,使与摇杆3固结的抛物面天线作一定角度的摆动,以调整天线的俯仰角度;图3-4为汽车前窗的刮雨器,当主动曲柄AB回转时,从动摇杆作往复摆动,利用摇杆的延长部分实现刮雨动作; 图3-3 雷达天线机构图3-4 汽车前窗刮雨器 1-曲柄 2-连杆 3-摇杆天线 4-机架 1-机架 2-曲柄 3-连杆4-摇杆也有以摇杆为原动件、曲柄为从动件的情况;如图3-5所示缝纫机的脚踏机构,当脚踏板原动件上下摆动时,通过连杆使曲柄从动件连续转动,输出动力;

平面连杆机构的基本形式

平面连杆机构的基本形式 概述 平面连杆机构是一种常见的机械结构，用来将转动运动转化为直线运动或者反之。它由连杆、关节和固定支承组成，广泛应用于机械工程、汽车工业等领域。本文将介绍平面连杆机构的基本形式、运动学分析和应用。 一、平面连杆机构的定义 平面连杆机构是指所有连杆在同一平面内运动的机构，它由刚性连杆和用于连接连杆的关节构成。常见的平面连杆机构包括曲柄滑块机构、摇杆机构和平行四边形机构等。 1. 曲柄滑块机构 曲柄滑块机构是由一个固定的曲轴（曲柄）和一个滑块组成的机构。滑块沿着直线轨迹运动，可以实现转动运动到直线运动的转换。它常用于内燃机等系统中的往复运动。 2. 摇杆机构 摇杆机构由一个固定支点和两个连杆组成，其中一个连杆通过关节与摇杆连接，另一个连杆通过关节与摇杆相连。摇杆机构可以实现转动运动到转动运动的转换，广泛应用于机械工程中的传动装置。 3. 平行四边形机构 平行四边形机构由四个连杆组成，其中两个连杆平行，另外两个连杆也平行且等长。平行四边形机构可以实现转动运动到转动运动的转换，常用于机械工程中的转向装置和变速装置。

二、平面连杆机构的运动学分析 平面连杆机构的运动学分析是研究连杆与连杆之间的运动关系，其核心是解决位置、速度和加速度问题。 1. 位置分析 位置分析是研究连杆在运动过程中的几何关系。一般通过建立坐标系和运动方程来描述连杆的位置。对于曲柄滑块机构，滑块位置可以通过曲柄的转动角度和连杆长度来确定；对于摇杆机构，可以通过摇杆的转动角度和连杆长度来确定；对于平行四边形机构，可以通过两个平行连杆的转动角度和连杆长度来确定。 2. 速度分析 速度分析是研究连杆在运动过程中的速度关系。一般通过求解连杆的速度向量和运动学方程来描述连杆的速度。对于曲柄滑块机构，滑块的速度可以通过曲柄的角速度和连杆长度来确定；对于摇杆机构，可以通过摇杆的角速度和连杆长度来确定；对于平行四边形机构，可以通过两个平行连杆的角速度和连杆长度来确定。 3. 加速度分析 加速度分析是研究连杆在运动过程中的加速度关系。一般通过求解连杆的加速度向量和运动学方程来描述连杆的加速度。对于曲柄滑块机构，滑块的加速度可以通过曲柄的角加速度和连杆长度来确定；对于摇杆机构，可以通过摇杆的角加速度和连杆长度来确定；对于平行四边形机构，可以通过两个平行连杆的角加速度和连杆长度来确定。 三、平面连杆机构的应用 平面连杆机构由于其简单、可靠的结构，广泛应用于机械工程和汽车工业等领域。 1. 机械工程中的应用 平面连杆机构在机械工程中常用于传动装置和变速装置。例如，曲柄滑块机构广泛应用于内燃机中的往复运动转换；摇杆机构常用于摇臂钻床等机械设备的传动系统；平行四边形机构常用于变速器等装置的转速调节。

四杆机构

§2－2 平面四杆机构 平面连杆机构是由若干刚性构件用低副连接而成的平面机构，故常又称为平面低副机构。 平面连杆机构中最基本的是由四个构件组成的四个构件组成的机构，称为平面四杆机构。平面四杆机构包括铰链四杆机构及其演化型式。 一、铰链四杆机构 1.铰链四杆机构的类型 （1）曲柄摇杆机构 雷达汽车前窗刮雨器 缝纫机飞剪

搅拌机 （2）双摇杆机构 两连架杆均为摇杆的四杆机构称为双摇杆机构。 起重机飞机起落架（3）双曲柄机构 两连架杆均为曲柄的四杆机构称为双曲柄机构。

惯性筛 特殊：平行双曲柄机构（平行四边形机构） 机车车轮联动机构 反平行四边形机构。如公共汽车车门启闭机构。 公共汽车车门启闭机构 2.铰链四杆机构的基本类型 铰链四杆机构的基本类型 类型判断 铰链四杆机构存在曲柄的条件： （1）最短杆与最长杆的长度之和，小于或等于其余两杆长度之和； （2）连架杆和机架中必有一个是最短杆。 根据上述曲柄存在条件可得以下推论： ①铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和，则 取最短杆的相邻杆为机架时，得曲柄摇杆机构；

②取最短杆为机架时，得双曲柄机构； ③取与最短杆相对的杆为机架时，得双摇杆机构。 ④铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆长度之和，则不论取何杆为机架时均无曲柄存在，而只能得双摇杆机构。 二、平面四杆机构的其他形式 1 ．曲柄滑块机构 （1）含有一个移动副的平面四杆机构 曲柄滑块机构是曲柄摇杆机构的一种演化形式 （2）偏心轮机构 铰链四杆机构的演化：扩大运动副。 在曲柄滑块机构（曲柄摇杆机构）中，若曲柄很短，可将转动副B的尺寸扩大到超过曲柄长度，则曲柄AB就演化成几何中心B不与转动中心A重合的圆盘，该圆盘称为偏心轮，含有偏心轮的机构称为偏心轮机构。

平面连杆机构

平面连杆机构 第一节、平面连杆机构的特点 平面连杆机构： 由一些刚性构件用转动副和移动副相互连接而组成的，在同一平面内或相互平行的平面内运动的机构。 作用：实现某些较为复杂的平面运动，在生产和生活中广泛用于动力的传递或改变运动形式。四杆机构： 最常用的平面四杆机构，具有四个构件（包括机架）的低副机构。 平面铰链四杆机构——构件间用四个转动副相连接的平面四杆机构，简称铰链四杆机构。 第二节、铰链四杆机构的组成与分类 四杆机构的组成：铰链四杆机构是由转动副联接起来的封闭系统。 其中被固定的杆4称为机架，不直接与机架相连的杆2称之为连杆，与机架相连的杆1和杆3称之为连架。 凡是能作整周回转的连架杆称之为曲柄，只能在小于360度的范围内作往复摆动的连架杆称之为摇杆。 四杆机构的类型： 铰链四杆机构根据其两个连架杆的运动形式不同，可以分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本形式。 一、曲柄摇杆机构： 在铰链四杆机构中的两连架杆，如果一个作为曲柄，另一个作为摇杆，那么该机构就称为曲柄摇杆机构，取曲柄AB为主动件，当曲柄AB做连续等速整周转动时，从动摇杆CD将在一定角度内作往复摆动。由此可见，曲柄摇杆机构能将主动件的整周回转运动转换成从动件往复摆动。剪刀机是通过原动机驱动曲柄转动，通过连杆带动摇杆往复运动，实现剪切工作。用来调整雷达天线的仰角和俯角的曲柄摇杆机构。 汽车前窗的雨刮器，当主动曲柄AB回转时，从动件摇杆作往复摆动，利用摇杆的延长部分实现刮雨动作。 在曲柄摇杆机构中，当摇杆为主动件时，可将摇杆的往复摆动经连杆转为曲柄的连续旋转运动。在生产中应用很广泛。缝纫机的踏板机构，当脚踏板（相当于摇杆）作往复摆动时，通过连杆带动曲柄（相当于曲柄）作连续运动，使缝纫机实现缝纫工作。 二、双曲柄机构：

生活中的连杆机构分析

生活中的连杆机构分析 姓名： 学号：机械连杆机构在生活中的很多物品得到了很广泛的运用，比如每天我们做公交车，看见公交车门的一开一闭，控制车门运动的就是一个连杆机构，还有汽车的雨刷、雨伞等都是典型的连杆机构的只要我们善于发现，就会发现机械就在身边。 我们日常学习工作生活中常用的工具——订书机。是订书机让繁杂的纸页装订成册，使人们不再为纸页顺序打乱而烦恼。而这小而实用的主要的工具是运用开盖机构来完成的，下面来介绍一下： 订书机的开盖机构就是典型的连杆机构 这种机构出现在订书机的开盖的地方

机构运动简图为： 由此机构的运动简图可以看出，此机构属于曲柄滑块机构。 下面进行分析： 原动件：简图中1杆（订书机的上盖） 自由度F=3n-2PL-PH=3x3-2x4=1 传递性能：此机构主要是应用滑块的作用来固定订书针，所以传递性能不是很好。 这个机构的工作原理：通过压1杆滑块2在滑块3的作用下被推向右运动在实物图中这事订书针被推向右端 普通订书机的工作原理是在人手用力按压订书机端盖时，顶子、针及卡具会绕连接销转动，随着人手力量的持续施加，顶子会转动到脱离其自然状态，此时顶子会绕连接销上下做略大于一个针高的近似上下运动、端盖弹簧压缩、弹片压缩，随之会带动针的向下运动，在运动一定距离后针会接触到需要装订的物体并在人力的作用下穿过物体，针在穿过物体后会碰到模具，针头弯曲，从而实现针与物之间的穿透装订；在完成装订后，人撤去对针头端盖的力的作用，此时弹片会回弹，针、卡具、顶子及端盖会在弹力的作用下回升，之后端盖弹簧的回弹使顶子和端盖再次回升，顶子脱离卡具；推程弹簧的扩张使针再次进给，从而使订书机恢复到初始状态，等待再次装订，看来这个连杆机构有着重要的作用,而且运用了杠杆原理比较省力，设计得比较合理。 还有就是汽车的雨刷结构也是连杆机构

收集的几种连杆机构机器人行走背后的机械原理(一)

收集的几种连杆机构机器人行走背后的机械原理（一） 机器人概念已经红红火火好多年了，目前确实有不少公司已经研制出了性能非常优 越的机器人产品，我们比较熟悉的可能就是之前波士顿动力的“大狗”和会空翻的机 器人了，还有国产宇树科技的机器狗等，这些机器人动作那么敏捷，背后到底隐藏 了什么高科技呢，控制技术太过复杂，一般不太容易了解，不过其中的机械原理倒 是相对比较简单，大部分都是一些连杆机构。 连杆机构（Linkage Mechanism） 又称低副机构，是机械的组成部分中的一类，指由若干（两个以上）有确定相对运 动的构件用低副（转动副或移动副）联接组成的机构。低副是面接触，耐磨损；加 上转动副和移动副的接触表面是圆柱面和平面，制造简便，易于获得较高的制造精度。 由若干刚性构件用低副联接而成的机构称为连杆机构，其特征是有一作平面运动的 构件，称为连杆，连杆机构又称为低副机构。其广泛应用于内燃机、搅拌机、输送机、椭圆仪、机械手爪、牛头刨床、开窗、车门、机器人、折叠伞等。 主要特征 连杆机构构件运动形式多样，如可实现转动、摆动、移动和平面或空间复杂运动， 从而可用于实现已知运动规律和已知轨迹。 优点： （1）采用低副：面接触、承载大、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。 （2）改变杆的相对长度，从动件运动规律不同。 （3）两构件之间的接触是靠本身的几何封闭来维系的，它不像凸轮机构有时需利 用弹簧等力封闭来保持接触。 （4）连杆曲线丰富，可满足不同要求。 缺点： （1）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，不适合高速。 （3）设计复杂，难以实现精确的轨迹。 百度百科的相关词条图片如下 下面我们就看看一般都有什么连杆机构适于用于行走（或者移动）的。

平面连杆机构特点及应用

平面连杆机构特点及应用 平面连杆机构是一种由连杆和连接点组成的机械装置，它可以转换旋转运动为直线运动或者直线运动为旋转运动。它由于结构简单，使用方便，因此在机械工程中具有广泛的应用。 平面连杆机构的特点是： 1. 结构简单，由少量的连杆和连接点组成，易于制造和装配。 2. 运动准确，通过合理设计，平面连杆机构可以实现规定的运动轨迹，具有较高的运动准确性。 3. 运动速度可调，通过调整连杆的长度，可以改变连杆机构的速度比，从而调整输出端的运动速度。 4. 负载均衡，平面连杆机构能够根据负载的大小，自动分配力的作用方向与大小，实现负载均衡。 5. 运动部件相对比较少，摩擦损失小，效率较高。 平面连杆机构的应用非常广泛，以下是其中几个典型的应用领域： 1. 发动机：在内燃机中，连杆机构将发动机的往复运动转化为旋转运动，带动曲轴实现发动机的工作。 2. 汽车悬挂系统：在汽车悬挂系统中，平面连杆机构可以通过改变连杆的长度和连接点的位置，调整汽车底盘和车轮的相对位置，实现悬挂系统的弹性调节。 3. 工业机器人：平面连杆机构常被应用于工业机器人的关节处，通过控制连杆的长度和运动轨迹，实现机器人的准确定位和运动控制。

4. 印刷机：平面连杆机构可以将旋转运动转化为直线运动，用于控制印刷机纸张的进给和印版的压印，提高印刷精度。 5. 机械手臂：平面连杆机构可以被用于机械手臂的关节处，通过控制连杆的长度和运动轨迹，实现机械手臂的运动控制和精确抓取。 总之，平面连杆机构由于其结构简单、运动准确、运动速度可调、负载均衡等特点，在机械工程中具有广泛的应用前景。无论是在发动机、汽车悬挂系统、工业机器人、印刷机还是机械手臂等领域，平面连杆机构都能够发挥重要的作用，实现运动控制和精确定位。

生活中的平面连杆机构

生活中的平面连杆机构 09090314李怀阳 前言：平面连杆机构因其构造简单，加工、使用方便的特点使其成为是日常生产生活中的不可或缺的机构。用心观察的话，会发现平面连杆机构出现在我们身边的很多地方。用于平面连杆机构种类繁多，下面只记录了我在工大校园中发现的一些平面连杆机构。 一、窗户开启机构 这种机构出现在宿舍和教室的窗户上，其中三教采用了使滑块竖直滑行的方式，一教、宿舍等其他地方则多采用使滑块平行滑动的方式，但本质上机构的性质完全相同。 机构运动简图： 由此机构的机构运动简图我们可以看出，此机构属于曲 柄滑块机构是曲柄连杆机构的一种特殊的存在方式。下 面进行分析。 原动件是什么：简图中1杆（即玻璃窗户） 原动件是不是曲柄：不是 有无急回特性：无 传递性能：此机构起对窗户的支撑作用，并不是主要为了传递运动，所以传递性能不是很好。 是否有死点位置：无

二、订书器开盖机构 这种机构出现在订书器的启盖处。 机构运动简图： 由此机构的机构运动简图我们可以看出，此机构属于曲柄滑块机构。 下面进行分析。 原动件是什么：简图中1杆（即订书器上盖） 原动件是不是曲柄：不是 有无急回特性：无 传递性能：此机构主要应用滑块的作用来固定订书钉，所以传递性能不是很好。 是否有死点位置：无 四、手机滑盖机构

这种机构出现在某些滑盖手机的滑盖处。 机构运动简图： 由此机构的机构运动简图我们可以看出，此机构属于曲柄连杆机构。 下面进行分析。 原动件是什么：简图中1杆（手机屏幕） 原动件是不是曲柄：不是 有无急回特性：有 传递性能：此机构起对屏幕的支撑作用，并不是主要为了传递运动，所以传递性能不是很好。 是否有死点位置：有 死点的意义：此机构正是利用了死点的原理才能使手 机屏幕在一定位置保持不动。 2

连杆机构的应用及原理

连杆机构的应用及原理 1. 简介 连杆机构是一种重要的机械传动装置，广泛用于各种机械设备中。它通过连接多个连杆来实现运动转换和传递力矩，具有结构简单、效率高、运动平稳等优点。本文将介绍连杆机构的应用领域以及其工作原理。 2. 连杆机构的应用领域 连杆机构的应用非常广泛，下面列举了几个常见的领域。 • 2.1 汽车工业：连杆机构在汽车发动机、悬挂系统以及转向系统中具有重要作用。例如，连杆机构可以将活塞的上下直线运动转换为曲柄轴的旋转运动，从而驱动汽车的轮胎转动。 • 2.2 机械制造：在机械制造领域中，连杆机构常用于滚动轴承、摆线传动、锯床、冲床等设备中。例如，在摆线传动中，连杆机构用于将旋转运动转换为直线运动，从而实现齿轮的传动。 • 2.3 工程机械：连杆机构也广泛应用于工程机械领域，如挖掘机、装载机等设备。在挖掘机中，连杆机构用于驱动臂和斗杆的运动，从而实现挖掘和抓取物体的功能。 • 2.4 机器人：连杆机构在机器人领域中起着重要的作用。机器人的关节通常由连杆机构组成，通过不同连接方式实现不同类型的运动。连杆机构可以实现机器人的抓取、摇摆、转动等动作。 3. 连杆机构的工作原理 连杆机构的工作原理基于连杆的运动学和动力学原理。下面是连杆机构的工作原理的详细解释。 • 3.1 运动学原理：连杆机构中的连杆可以视为刚性杆件，通过连接点将各个连杆连接在一起。根据约束关系，可以计算出各个连杆的运动。例如，在某个连杆机构中，如果一个连杆的运动被确定，其他连杆的运动也会随之确定。 • 3.2 动力学原理：连杆机构中的连杆还承受着外部力的作用。根据动力学原理，可以分析各个连杆的受力情况。例如，在一个活塞连杆机构中，活塞受到燃烧气体的推动力，从而驱动连杆的运动。

生活中连杆原理的应用

生活中连杆原理的应用 1. 什么是连杆原理 连杆原理，也称为摇杆原理，是一种经典的机械原理，用于转换或传递力量和 运动。它由两个杆件组成，通过铰链连接在一起，使得一个杆件的运动能够传递到另一个杆件上。连杆原理广泛应用于各个领域，包括机械工程、机械设计、汽车工程等。 2. 连杆原理在机械工程中的应用 连杆原理在机械工程中有广泛的应用。以下是几个常见的应用场景：•曲柄连杆机构：曲柄连杆机构是连杆原理的典型应用之一。它由一个曲柄和一个连杆组成，通过铰链连接在一起。当曲柄旋转时，连杆的运动会转换为线性运动或旋转运动。曲柄连杆机构常用于引擎、泵浦、发电机等设备中。 •摆杆：摆杆也是连杆原理的一种应用形式。它由一个固定点和一个可旋转的杆件组成，常用于钟摆、摆钟等机械装置中。摆杆的原理是利用重力的作用使得杆件能够保持周期性的摆动。 •连杆传动：连杆原理还可以用于传递力量和运动。例如，摩托车的传动链就是一种连杆传动。它由一个驱动链轮和一个从动链轮组成，通过链条连接在一起。当驱动链轮旋转时，从动链轮也会随之旋转，从而传递力量和运动。 3. 连杆原理在汽车工程中的应用 连杆原理在汽车工程中也有广泛的应用。以下是几个例子： •悬挂系统：汽车的悬挂系统就是利用连杆原理来实现的。悬挂系统由一系列连杆和弹簧组成，可以使得车辆在行驶过程中保持平稳的行驶。当车辆行驶过程中受到颠簸或不平坦路面的影响时，连杆和弹簧会缓冲车身的震动，提供舒适的乘坐体验。 •转向系统：汽车的转向系统也是利用连杆原理实现的。转向系统由一系列连杆和转向连接杆组成，通过铰链连接在一起。当驾驶员转动方向盘时，连杆的运动会传递到车轮上，实现车辆的转向。 •连杆发动机：连杆原理在发动机中的应用也非常重要。传统的内燃机中，连杆被用于连接活塞和曲轴，将活塞的上下往复运动转换为曲轴的旋转运动。这一运动转换过程是发动机正常运行的关键。

平面连杆机构的原理

平面连杆机构的原理 平面连杆机构是一种常见的机械结构，由多个连杆和铰链连接而成，可以用来将直线运动转换为旋转运动，或者将旋转运动转换为直线运动。在许多机械设备中都有广泛应用，如发动机、车辆悬挂系统、机床等。 平面连杆机构的基本原理是将一个或多个连杆通过铰链连接，在固定中心的约束下，使得其中一个连杆能够做直线运动，同时通过其他连杆的传动，实现其他连杆的相应运动。 平面连杆机构主要有四个元素构成：铰链、连杆、零件和运动副。铰链是连接连杆的重要部件，它能够实现连杆之间的转动。连杆是平面连杆机构的主要承载部件，它通过铰链与其他连杆连接。零件则是用来实现或限制机构特定运动的部件，如轴、轴承等。而运动副是指由连杆和铰链组成的连接机构。 平面连杆机构的工作原理基于几何学和运动学原理。在平面连杆机构中，每个连杆都有固定的约束方式，通过连接在一起的铰链，连杆的运动受到约束，从而实现机构的转动或平移运动。根据不同的铰链连接方式和连杆排列，可以实现不同的运动形式。 平面连杆机构根据连杆的布置和铰链连接方式可以分为多种类型，如四杆机构、曲柄摇杆机构、双曲柄机构等。其中，最简单的四杆机构由四个连杆和四个铰链组成，其中两个连杆平行排列，被称为基本杆件，另外两个连杆与基本杆件相交

连接。这种结构能够实现连杆的平移和转动。 在四杆机构中，曲柄摇杆机构是应用最广泛的一种。曲柄摇杆机构由三个连杆和一个铰链组成，其中一个连杆受到驱动力的作用，通过曲柄的旋转实现连杆的转动，从而将驱动力转化为所需的运动。曲柄摇杆机构常用于内燃机中，通过曲柄的旋转将往复直线运动转化为旋转运动，使得发动机能够正常工作。 平面连杆机构还可以通过变动连杆的角度、长度和位置来调节机构的工作性能，如运动速度、运动轨迹和输出力。通过改变连杆的设计参数，可以实现不同的机构运动特点，满足不同应用的需求。 总之，平面连杆机构是一种通过连杆和铰链连接的机械结构，可以将直线运动转换为旋转运动，或者将旋转运动转换为直线运动。它的工作原理是基于几何学和运动学原理，通过连杆的约束和铰链的运动实现机构的转动和平移。在实际应用中，平面连杆机构具有广泛的用途，可以通过调节连杆的参数来实现不同的运动特性。

(完整版)平面连杆机构

机械基础一轮复习资料 （平面连杆机构） 【复习要求】 1. 了解铰链四杆机构的三种基本类型、特点及应用; 2. 掌握三种基本形式的判别条件； 3. 了解四杆机构的演化形式及应用； 4. 了解“死点”位置产生的原因、克服方法及应用; 5. 了解急回运动特性及其应用。 【知识网络】 【知识精讲】 一、平面连杆机构 由一些刚性构件用转动副和移动副相互联接而组成的在同一平面或相互平行的平面内运动的机构。注当平面四杆机构中的运动副都是转动副时称为铰链器杆机构。

三、铰链四杆机构三种基本形式的组成条件（见表） 四、铰链四杆机构的演化和应用（见表） 注：四杆机构的演化形式都可以看作是改变四杆机构某些构件的形状、相对长度或选择不同构件作为机架而获得的。 五、铰链四杆机构的特性 1. “死点”位置（以曲柄摇杆机构为例） （1）“死点”位置的产生：摇杆为主动件曲柄为从动件时，当摇杆处于两极限位置时，连杆与曲柄出现两次共线，此时曲柄上所受的力通过曲柄转动的中心，转动力矩为零，从动件不动，机构停顿。

（2）机构在“死点”位置时，将出现从动件转向不确定或卡死不动。 （3）克服“死点”位置的措施：利用自重、加飞轮、增设辅助机构或机构错列。 （4）“死点”位置出现的利与弊：对传动机构来说，“死点”位置的出现是不利的，应设法予以避免， 而工程中某些工作要求（如连杆式夹具的夹紧）就是利用“死点”位置来实现的。 2. 急回运动特性 （1）定义：机构空回行程的平均速度大于工作行程平均速度的性质。 （2）意义：利用急回运动特性可缩短空回行程时间，提高生产效率。 （3）行程速比系数（K）和极位夹角（9）行程速比系数是从动件空回行程平均速度与从动件工作行程平均速度的比值，其大小反应急回特性；极位夹角是主动曲柄与连杆两次共线位置时的夹角。 K=（180° +9）/（180 °-9）或9=180°（K -1）/（K+1） 注K > 1或9>0°时机构具有急回特性；摆角（小是指摇杆两极限位置的夹角。 （4）具有急回运动特性的常见机构曲柄摇杆机构（曲柄主动件）、摆动导杆（曲柄主动件）、双曲柄机构（ 平行双曲柄机构除外）、曲柄滑块机构（曲柄为主动件）等。 【边缘知识】 压力角、传动角及其对机构传力性能的影响： 1. 压力角：从动件C点所受力F的方向与C点的绝对速度u C方向间所夹的锐角（a）（见图）传动角：压力角的余角（丫） （见图）。 2. 压力角（或传动角）是判别机构传力性能的重要参数。 F可分解为两个力；