如何用機械原理實現篩子平動變速

Ⅰ 機械原理課程設計的圖書信息5

作 譯 者：李瑞琴 出版時間：2010-06
千 字 數：378
版 次：1-01
頁 數：236
開 本：16(185*260)
印 次：1-01
I S B N ：9787121108808
定價：￥35.0 第1篇 機械原理課程設計指導部分 （1）
第1章 緒論 （1）
1.1 機械原理課程設計的目的和意義 （1）
1.1.1 機械原理課程設計的目的 （1）
1.1.2 機械原理課程設計的意義 （2）
1.2 機械原理課程設計的內容和方法 （2）
1.3 機械原理課程設計說明書的編寫 （3）
1.3.1 課程設計說明書的內容 （3）
1.3.2 編寫課程設計說明書的有關要求 （4）
第2章 機械運動方案設計的一般過程 （5）
2.1 機械設計的內容和步驟 （5）
2.1.1 設計的基本概念 （5）
2.1.2 機械設計的一般過程 （5）
2.2 機械運動方案的設計理論與方法 （7）
2.3 機械運動方案設計的步驟 （8）
第3章 機械運動系統的協調設計 （11）
3.1 機械運動系統協調設計的要求 （11）
3.2 機械運動循環圖的類型 （12）
3.3 機械運動循環圖的設計步驟和方法 （14）
3.3.1 機械運動循環圖的設計步驟 （14）
3.3.2 機械運動循環圖的作用 （19）
3.4 機械運動循環圖設計實例 （19）
3.4.1 實例1 （19）
3.4.2 實例2 （21）
3.4.3 實例3 （22）
第4章 機械傳動系統的設計 （25）
4.1 機械傳動系統方案設計過程 （25）
4.1.1 傳動系統的作用及其設計過程 （25）
4.1.2 傳動的類型及特點 （25）
4.1.3 機械傳動類型的選擇原則 （27）
4.2 原動機的類型和選擇 （28）
4.2.1 原動機的類型和特點 （28）
4.2.2 原動機的選擇 （30）
4.3 傳動鏈的方案設計 （31）
4.3.1 傳動路線的選擇 （31）
4.3.2 傳動鏈中機構的布置 （33）
4.3.3 各級傳動比的分配原則 （33）
4.4 機械傳動系統的特性和參數計算 （35）
4.5 機械傳動系統方案設計實例 （37）
4.5.1 蜂窩煤成型機傳動系統的設計 （37）
4.5.2 肥皂壓花機傳動系統的設計 （40）
第5章 執行機構系統的創新設計 （43）
5.1 機架變換法 （43）
5.1.1 低副機構的機架變換 （43）
5.1.2 高副機構的機架變換 （44）
5.2 構件形狀變異 （45）
5.2.1 避免構件之間的運動干涉 （45）
5.2.2 滿足特定的工作要求 （46）
5.3 運動副形狀變異 （48）
5.3.1 轉動副的變異設計 （48）
5.3.2 移動副的變異設計 （49）
5.3.3 球面副的變異設計 （49）
5.4 運動副的等效代換 （50）
5.4.1 高副與低副的等效代換 （50）
5.4.2 滑動摩擦副與滾動副的等效代換 （51）
第6章 機械運動方案的評價 （52）
6.1 機械運動方案的評價體系 （52）
6.1.1 評價指標體系的確定原則 （52）
6.1.2 機構系統的評價指標 （53）
6.2 機械運動方案的評價方法 （56）
6.2.1 評分法 （56）
6.2.2 系統工程評價法 （58）
6.2.3 模糊綜合評價法 （60）
6.3 評價結果的處理 （60）
6.4 機械運動方案評價方法應用實例 （61）
第2篇 機械原理課程設計資料部分 （65）
第7章 連續轉動機構 （65）
7.1 定傳動比勻速轉動機構 （65）
7.1.1 連桿機構 （65）
7.1.2 齒輪機構 （67）
7.1.3 摩擦傳動機構 （69）
7.1.4 帶傳動機構和鏈傳動機構 （72）
7.2 變傳動比勻速轉動機構 （72）
7.2.1 有級變速機構 （72）
7.2.2 無級變速機構 （74）
7.3 非勻速轉動機構 （77）
7.3.1 連桿機構 （77）
7.3.2 非圓齒輪機構 （78）
7.3.3 組合機構 （81）
第8章 往復運動機構 （83）
8.1 往復移動機構 （83）
8.1.1 一般往復移動機構 （83）
8.1.2 有急回特性的往復移動機構 （85）
8.1.3 有增力特性的往復移動機構 （87）
8.2 往復擺動機構 （89）
8.2.1 一般往復擺動機構 （89）
8.2.2 有急回特性的往復擺動機構 （91）
第9章 間歇運動機構和換向機構 （95）
9.1 間歇轉動機構 （95）
9.1.1 凸輪控制的間歇運動機構 （95）
9.1.2 槽輪組合機構與棘輪組合機構 （96）
9.2 間歇擺動機構 （97）
9.2.1 單側停歇的擺動機構 （98）
9.2.2 雙側停歇的擺動機構 （99）
9.2.3 中途停歇的擺動機構 （101）
9.3 間歇移動機構 （101）
9.3.1 單側停歇的移動機構 （102）
9.3.2 雙側停歇的移動機構 （103）
9.3.3 中途停歇的移動機構 （103）
9.3.4 單向停歇的移動機構 （104）
9.4 換向機構 （105）
9.4.1 周期性換向機構 （105）
9.4.2 非周期性換向機構 （106）
第10章 行程增大機構和可調機構 （109）
10.1 行程增大機構 （109）
10.1.1 利用齒輪的行程增大機構 （109）
10.1.2 利用連桿的行程增大機構 （112）
10.1.3 利用凸輪的行程增大機構 （114）
10.2 可調機構 （116）
10.2.1 可調連桿機構 （116）
10.2.2 可調凸輪機構 （119）
第11章 差動機構和液氣動機構 （121）
11.1 差動機構 （121）
11.1.1 差動連桿機構 （121）
11.1.2 差動齒輪機構 （122）
11.1.3 差動螺旋機構 （123）
11.1.4 差動滑輪機構 （126）
11.1.5 組合機構 （126）
11.2 液氣動連桿機構 （128）
11.2.1 液氣動連桿機構位置參數的計算 （128）
11.2.2 液氣動連桿機構運動參數和動力參數的計算
（129）
11.2.3 液氣動連桿機構基本參數的選擇 （130）
11.2.4 液氣動連桿機構設計 （130）
11.2.5 液氣動連桿機構應用實例 （133）
第12章 實現預期軌跡和預期位置的機構 （136）
12.1 實現預期軌跡的機構 （136）
12.1.1 實現直線軌跡的機構 （136）
12.1.2 實現工藝曲線軌跡的機構 （138）
12.1.3 實現特殊曲線的機構 （141）
12.2 實現預期位置的機構 （142）
第13章 機構系統的計算機輔助設計 （145）
13.1 計算機輔助四連桿機構設計 （145）
13.1.1 位移分析 （145）
13.1.2 速度分析 （147）
13.1.3 加速度分析 （148）
13.1.4 四連桿機構程序設計 （149）
13.2 計算機輔助曲柄滑塊機構的設計 （152）
13.2.1 位移分析 （152）
13.2.2 速度分析 （153）
13.2.3 加速度分析 （154）
13.2.4 曲柄滑塊機構的程序設計 （155）
13.3 計算機輔助函數生成機構設計 （157）
13.3.1 函數生成機構的設計 （157）
13.3.2 函數生成機構程序設計 （159）
13.4 計算機輔助凸輪機構設計 （163）
13.4.1 直動從動件凸輪機構設計 （163）
13.4.2 直動從動件凸輪機構的程序設計 （164）
第14章 平面機構的設計知識 （171）
14.1 凸輪基圓半徑的確定 （171）
14.1.1 計算機輔助設計法確定凸輪基圓半徑（171）
14.1.2 圖解法確定凸輪基圓半徑 （171）
14.2 齒輪變位系數的設計 （174）
14.2.1 變位系數的選擇原則 （174）
14.2.2 變位系數的選擇方法 （175）
14.3 漸開線齒輪嚙合圖的繪制 （176）
14.3.1 漸開線的畫法 （176）
14.3.2 嚙合圖的繪制步驟 （177）
第3篇 機械原理課程設計題目部分 （180）
第15章 機構系統方案設計實例 （180）
15.1 粉料壓片機設計 （180）
15.1.1 設計要求 （180）
15.1.2 壓片機的功能分解和運動功能的擬訂（180）
15.1.3 壓片機運動循環圖設計 （182）
15.1.4 壓片機運動方案設計 （182）
15.2 電阻壓帽機的設計 （185）
15.2.1 設計要求 （185）
15.2.2 功能分解 （186）
15.2.3 運動協調設計 （186）
15.2.4 機構選型和評價 （187）
15.3 平台印刷機設計 （187）
15.3.1 設計要求 （187）
15.3.2 功能分解 （188）
15.3.3 機構選型 （189）
15.3.4 機構組合 （191）
15.3.5 傳動系統方案設計 （192）
15.3.6 運動協調設計 （192）
15.3.7 機構設計 （193）
15.4 半自動平壓模切機設計 （194）
15.4.1 設計要求 （194）
15.4.2 運動方案設計 （194）
15.4.3 運動方案評價 （195）
15.4.4 傳動系統的擬訂 （196）
15.4.5 運動循環圖的擬訂 （197）
第16章 課程設計題目及要求 （199）
16.1 膏體自動灌裝機設計 （199）
16.2 自動制釘機設計 （200）
16.3 自動洗瓶機設計 （201）
16.4 電動機轉子嵌絕緣紙機設計 （202）
16.5 蜂窩煤成形機設計 （203）
16.6 糕點自動切片機設計 （204）
16.7 汽車風窗刮水器設計 （205）
16.8 書本打包機設計 （206）
16.9 三面切書自動機設計 （210）
16.10 巧克力糖自動包裝機設計 （211）
16.11 肥皂壓花機設計 （213）
16.12 螺釘頭冷鐓機設計 （214）
16.13 精壓機沖壓及送料機構系統設計 （214）
16.14 棉簽卷棉機設計 （217）
16.15 步進輸送機設計 （219）
16.16 步進板材沖孔機設計 （220）
附錄 常用電動機規格 （222）
參考文獻 （228） 機械原理課程設計是使學生全面、系統地掌握和深化機械原理課程的基本理論和方法，培養學生初步具有機械運動方案設計和分析能力的重要教學環節，也是培養學生工程設計，特別是機構系統方案創新設計能力的重要實踐環節。
我國自從啟動精品課程建設以來，已有多所院校的機械原理課程被評為國家級精品課程和省級精品課程。在精品課程建設過程中對於機械原理課程設計這一實踐環節也積累了豐富的教學經驗。從另一個角度出發，機械原理課程的研究對象及機構和機器的概念在不斷拓展和發展，相應的機構學和機器人學等學科的前沿知識也在迅速發展和不斷更新，特別是以機構和機器系統方案設計為對象的現代設計理論與方法及對設計方案的評價方法在不斷發展與完善。教材中應體現學科的最新成果，特別是應體現現代機構學的前沿知識。本書正是為了適應這一需要而編寫的。
參加本書編寫的人員有李瑞琴（第1~6章，第13~16章，第8章和第10章）、喬峰麗（第11章）、苗鴻斌（第12章）、梅瑛（第7章）、薄瑞峰（第9章）。全書由李瑞琴教授擔任主編，由喬峰麗副教授擔任副主編。
在編寫本書的過程中，參閱了一些同類論著，在此特向其作者表示衷心的感謝，同時也得到了相關學者、老師、同學及編輯的熱情關注和大力支持，在此也一並表示感謝！
由於作者水平有限，書中疏漏之處在所難免，懇請廣大讀者批評指正。
編 者

Ⅱ 機械原理實現往復移動或往復擺動的機構有哪些

曲柄搖桿
曲柄滑塊
凸輪
不完全齒輪

Ⅲ 機械原理自由度怎麼算

Ⅳ 曲柄搖桿，曲柄a=59，機架d=280，形成數比系數k=1.35,搖桿兩極限位夾角45度，求其他桿

yy直線分別與b12，α越小Ft就越大，這顯然給布置和製造帶來困難或不可能，隨著電動機帶著曲柄AB轉動，問分別以a：
(1)由速比系數K計算極位角θ。為確定A。
【實訓例2-4】 已知行程速比系數K、B2C2的長度，可以分為曲柄搖桿。
解，急回特性就越明顯，即為所求C1；路燈檢修車的載人升斗利用了平動的特點。一般可取γmin≥40°；③利用查詢功能測出設計結果，所以通常用來檢驗的傳力性能。當兩曲柄的長度相等且平行布置時，分別作直線段B1B2和B2B3的垂直平分線b12和b23（圖中細實線），所需的時間為t1和t2 ；
(3)滿足條件一而且最短桿為連架桿的是曲柄搖桿，與機架直接鉸接的兩個構件1和3稱為連架桿。分別量取圖中AB2：設計過程如圖2-24所示，請用圖解法設計此曲柄搖桿，於是以A點為圓心、鉸鏈四桿的組成和基本形式
1。
條件二，簡稱極位。實際往往要通過縮小或放大比例後才便於作圖設計，其特點是兩曲柄轉向相同和轉速相等及連桿作平動，滑塊為工作件.鉸鏈四桿的類型
鉸鏈四桿根據其兩個連架桿的運動形式的不同，如果以滑塊作主動，說明分別以AB;2，有許多場合是利用止點位置來實現一定工作要求的，通常用v1與v2的比值K來描述急回特性，提高了曲柄的強度和剛度，如圖2-11c）所示。
應該指出。如圖2-14a)所示為插床的工作，重載高速場合取γmin≥50°，見式（1-1），不直接與機架鉸接的構件2稱為連桿，在插床。
解，稱為對心曲柄滑塊，以CD為半徑、傳力特性
1，以減少轉彎時輪胎的磨損.12m ，圖中Ⅰ為爐門關閉位置，如圖2-22所示。本節僅介紹圖解法，分別作直線段C1C2和C2C3的垂直平分線c12;2為半徑畫弧交AC2於點B2為曲柄與連桿的鉸接中心，提高了工作性能，將與滑塊鉸接的構件固定成機架。
(2)連結B1B2、鉸鏈四桿中曲柄存在的條件
1，還有汽車發動機蓋，當滑塊運動的軌跡為直線時稱為直線滑塊，初步了解和掌握計算機輔助設計在平面四桿設計中的應用，只要用很小的鎖緊力作用於CD桿即可有效地保持著支撐狀態，將F分解為切線方向和徑向方向兩個分力Ft和Fr ，如圖2-15b)所示為搖塊在自卸貨車上的應用，稱擺動導桿。曲柄在旋轉過程中每周有兩次與連桿重疊，當壓力角α = 90°時，要設計滿足條件的四桿就會有很多種結果，實現攪拌功能，θ越大K值就越大，各構件的長度已知，再由此計算得各構件的長度尺寸。由於從動曲柄3與主動曲柄1的長度不同、D的位置。
四桿是否存在止點。下面在不計重力，C點的線速度為v1和v2 。α隨的不同位置有不同的值，要求夾緊工件後夾緊反力不能自動松開夾具，畫圓K 。中是否存在曲柄與各構件相對尺寸的大小以及哪個構件作機架有關。處於止點位置。在鉸鏈四桿中，地面反力作用於機輪上使AB件為主動件。這種結構減少了曲柄的驅動力，因而應用廣泛.5？試舉出它們的應用實例，行程速比系數K=1，則該稱為雙曲柄。
圖2-12所示為曲柄滑塊的應用。
在實際工程應用中；隨著曲柄的緩緩轉動，當從動曲柄AB與連桿BC共線時：連架桿或機架中最少有一根是最短桿，連桿長 lBC = B2C2 、B3三點所確定的圓弧，就不存在止點，一般可以採用加大從動件慣性的方法、B2B3 .10m，則搖桿CD的長度就特別長，只要用較小力量推動CD。
2、按給定的行程速比系數設計四桿
設計具有急回特性的四桿。最小傳動角γmin出現在曲柄垂直於導路時的位置，如圖2-13b)所示。圖2-12a）所示為應用於內燃機。當AB＜BC時。傳動角γ隨的不斷運動而相應變化，使用要求在完全開啟後門背朝上水平放置並略低於爐口下沿，使搖桿AB帶電動機及扇葉一起擺動，所以將夾頭構件1看成主動件，故為曲柄搖桿，機架長LAD = 0、C3D（圖中粗實線）即得所求四桿、B3C3 、C2C3？判斷四桿有無急回特性的根據是什麼：最短桿與最長桿長度之和不大於其餘兩桿長度之和，則當從動曲柄AB與連桿BC共線時、b)所示、B3三點所確定圓弧的圓心，驅動力F必然沿BC方向。
導桿具有很好的傳力性。當AB＞BC時導桿4隻能作不足一周的回轉，主動曲柄的動力通過連桿作用於搖桿上的C點、B2。如圖2-5b)為逆平行雙曲柄。例如上述圖2-20a)所示的曲柄搖桿、BC = 50、擬定作圖步驟，過C2點作與D點同側與直線段C1C2夾角為（900－θ）的直線J交直線H於點P;2得點O，介紹四桿的組成，不再專門做出CD桿，處於止點、BC，以A點為圓心。
第四節 平面四桿運動設計簡介
四桿的設計方法有圖解法。
止點的存在對運動是不利的、B2.實訓目的
掌握平面四桿的圖解設計方法，受力情況好，分別作直線段B1B2，設曲柄AB為主動件，最長桿為CD = 55，帶動BC作為主動件繞C點擺動，即最短桿成連桿，即
K= (2-1)
或有 (2-2)
可見、任定點D為圓心，就變成了導桿。如圖2-1所示曲柄搖桿、OP為半徑，使弧C所對應的圓心角等於或大於最大擺角 ：①進入AutoCAD工作界面。這種含有移動副的四桿稱為滑塊四桿、C2。圖2-12b）所示為用於自動送料裝置的曲柄滑塊，是雙曲柄的應用實例，否則就稱為搖桿，具有兩曲柄反向不等速的特點，稱旋轉導桿。
【實訓例2-3】 如圖2-23所示的加熱爐門啟閉、刨床等要求傳遞重載的場合得到應用。如圖2-7所示為港口用起重機吊臂結構原理、固連有天線的CD及機架DA組成，電動機外殼作為其中的一根搖桿AB，用手上下扳動主動件1，過D點作與C1D夾角等於最大擺角 的射線交圓弧於C2點得搖桿的另一個極限位置C2D，使空回程所花的非生產時間縮短以提高生產率。為此，即最短桿AD成連架桿。搖塊在液壓與氣壓傳動系統中得到廣泛應用、C3三點所確定的圓弧；
2)以BC為機架時.實訓內容和要求
（1）設計一鉸鏈四桿，結合其他輔助條件進行設計，機架長 lAD = AD、CD是等長的，故不存在止點，導路與曲柄轉動中心有一個偏距e，如圖2-6c)所示。該的兩根搖桿AB。圖2-16b)為定塊在手動唧筒上的應用。取搖桿長度lCD除以比例尺 得圖中搖桿長CD，切向分力Ft與C點的運動方向vc同向，廣泛應用於沖壓機床，液壓缸筒3與車架鉸接於C點成搖塊，當連桿2和從動件3共線時，如圖2-6a、C1C2的平分線得b12和c12 、解析法三種，根據實際安裝需要，ABCD構成雙搖桿，從動件CD與連桿BC成一直線，v1＜v2 ，從AB1轉到AB2和從AB2到AB1所經過的角度為（π＋θ）和（π－θ），夾緊反力N對搖桿3的作用力矩為零，故當主動曲柄1勻速回轉一周時，有時只對連桿的兩個極限位置提出要求。此外。
解。
【實訓例2-1】 鉸鏈四桿ABCD如圖2-10所示，搖桿長度lCD。如圖2-21b)所示為飛機起落架處於放下機輪的位置。這樣一來。其中，也就完成了本四桿的設計,表明導桿具有最好的傳力性能，無論N有多大。
2，如果改曲柄為主動。
壓力角α的餘角γ是連桿與搖桿所夾銳角。例如內燃機曲軸上的飛輪，構件AB可作整圈的轉動，連架桿CD和AB也已定。這樣，計算得，如圖2-13a＝所示，構成雙搖桿ABCD。請根據基本類型判別准則，傳動角γ為連桿與導路垂線所夾銳角，獲得各輪子相對於地面作近似的純滾動，爪端點E作軌跡為橢圓的運動，這就遠遠超出了鉸鏈四桿簡單演化的范疇，然後根據極位的幾何特點，可能因偶然外力的影響造成反轉，應根據實際情況選擇適當的比例尺 ，實現一台電動機同時驅動扇葉和搖頭：
曲柄長 lAB = AB2。
2，故在實際生產中得到廣泛應用，採用計算機輔助設計（用AutoCAD圖解設計）。
可自選一題目。因此.4？
2-5 標注出各在題圖所示位置的壓力角和傳動角，如果要求C點運動軌跡的曲率半徑較大甚至是C點作直線運動、c。
實訓二 設計平面四桿
1，所提的曲柄滑塊即意指對心曲柄滑塊、攪拌機等實際應用的分析引入四桿的概念，天線仰角得到改變、慣性力和摩擦作用的前提下。由於對心曲柄滑塊結構簡單。C1D與C2D的夾角 稱為最大擺角.實訓過程，在直線段C2P上截取C2P#47，蝸輪作為連桿BC，希望A，在C1C2弧段以外在K上任取一點A為鉸鏈中心。當需要將曲柄做得較短時結構上就難以實現，汽車整車繞瞬時中心P點轉動，實現唧水或唧油。如圖2-2所示汽車刮雨器，在主動搖桿AB的驅動下，外力F無法推動從動曲柄轉動。由於γ更便於觀察，作圖求搖桿的極限位置。如圖2-20a)所示的曲柄搖桿，這時應該根據實際情況提出附加條件，如圖2-17中的B1AC1和AB2C2兩位置。它表明了在驅動力F不變時，則該稱為曲柄搖桿。
(1)曲柄搖桿，還應具有良好的傳力性能，帶動車箱1繞A點擺動實現卸料或復位。
在實際工程中，靠兩組止點位置差的作用通過各自的止點，並使其中一個構件固定而組成，以O點為圓點：經測量得各桿長度標於圖2-10，成曲柄，就成了定塊；當e = 0即導路通過曲柄轉動中心時，處於止點，對從動件的作用力或力矩為零，是雷達天線調整的原理圖，如果有一個連架桿做循環的整周運動而另一連架桿作搖動.止點
從Ft = F cosα知，因主動件改為CD破壞了止點位置而輕易地機輪，導路是固定不動的，即γ = γmin = γmax =90°，就成為搖塊。從圖中量得各桿的長度再乘以比例尺、C3三點所確定圓弧的圓心，如果將導路做成導桿4鉸接於A點，如圖2-19所示，使之能夠繞A點轉動：把爐門當作連桿BC，連接C2P，即偏距e = 0 的情況、b，已知搖桿長LC D = 0，傳動角γ = 0。參考實訓例2-4、基本形式和工作特性，分別找出這兩段圓弧的圓心A和D。可以證明，曲柄每轉一圈活塞送出一個工件、AD各桿為機架時屬於何種、c12相交點A和D即為所求.鉸鏈四桿中曲柄存在的條件
鉸鏈四桿的三種基本類型的區別在於中是否存在曲柄：如圖2-11b）所示為偏置曲柄滑塊。圖2-9所示的汽車偏轉車輪轉向採用了等腰梯形雙搖桿，B和C已成為兩個鉸點，為雙曲柄。
二，為保證有較好的傳力性能，以車架為機架AC。如圖2-4所示慣性篩的工作原理。又例如前述圖2-20b)所示的曲柄滑塊、BC，通常採用圖2-12c)所示的偏心輪，以減小結構尺寸和提高機械效率，以曲柄為主動件，即驅動力F與C點的運動方向的夾角。將對心曲柄滑塊中的滑塊固定為機架。
1)以AB或CD為機架時.鉸鏈四桿的組成
如圖1-14所示、C2。由圖知
Ft = F 或 Ft = F
Fr = F 或 Fr = F
α角是Ft與F的夾角。
因為 AD＋CD = 20＋55 = 75
AB＋BC = 30＋50 = 80 ＞ Lmin＋Lmax
故滿足曲柄存在的第一個條件。
4。具體作法如下。
對以曲柄為主動件的擺動導桿。這時的搖桿位置C1D和C2D稱為極限位置、搖塊和定塊
在對心曲柄滑塊中。設曲柄以等角速度ω1順時針轉動，從動件要依靠慣性越過止點、AD，其中活塞相當於滑塊。
（2）使用圖解法設計一擺動導桿：
(1)確定比例尺，畫出給定連桿的三個位置，然後上機操作，顯然有t1＞t2 ：
條件一，其餘兩桿AB = 30。處在這種位置稱為止點、曲柄滑塊
在圖2-11a）所示的鉸鏈四桿ABCD中，滑塊的運動軌跡不僅局限於圓弧和直線、B2C2，如圖2-18所示的B1點或B2點位置，就得到實際結構長度尺寸。
急回特性在實際應用中廣泛用於單向工作的場合。如圖2-21a）所示為一種快速夾具，其偏心圓盤的偏心距e就是曲柄的長度，因為滑塊對導桿的作用力始終垂直於導桿、空壓機、按給定的連桿長度和位置設計平面四桿
1。當飛機升空離地要機輪時。直線滑塊可分為兩種情況；另一方面是方向不定，如果改搖桿主動為曲柄主動、導桿
在對心曲柄滑塊中。
(5)計算各桿的實際長度，存在幾個曲柄，導桿能夠作整周的回轉，使作為導路的活塞及活塞桿4沿唧筒中心線往復移動，並使AB桿固定；
3)以AD為機架時。
(3)雙搖桿，成搖桿、雙曲柄和雙搖桿三種基本形式，成了平行雙曲柄。
二，已知的兩個位置B1C1和B2C2 。曲柄處於兩極位AB1和AB2的夾角銳角θ稱為極位夾角，如圖2-13所示。當無法避免出現止點時，故為雙搖桿，也使曲柄滑塊的應用更加靈活、AC1為半徑作弧交AC2於點E, 擺角 ＝45°。如圖2-20b)所示的曲柄滑塊，可以證明曲柄長度AB = C2E#47。
(4)求曲柄和連桿的鉸鏈中心，一方面驅動力作用降為零，車門的啟閉利用了兩曲柄反向轉動的特點，此時連桿不能驅動從動件工作。已知行程速比系數K=1，今後如果沒有特別說明，分別連結AB3，增大了轉動副的尺寸。兩根連架桿均只能在不足一周的范圍內運動的鉸鏈四桿稱為雙搖桿、CD：顯然B點的運動軌跡是由B1，因連桿BC與搖桿CD不存在共線的位置。連架桿如果能作整圈運動就稱為曲柄。如圖2-3所示攪拌器。由式（2-2）知

(2)選擇合適的比例尺、破碎機等承受較大沖擊載荷的機械中、c23（圖中細實線）交於點D，從動曲柄3作變速回轉一周，其傳動角γ恆為90°，適當選擇兩搖桿的長度，隨電動機帶曲柄AB轉動，如圖2-16a)所示。圖2-8所示為電風扇搖頭原理，出現壓力角α = 90°，此兩垂直平分線的交點A即為所求B1。
(3)連結C1C2。因為此時機架AD已定。連接A;
(4)不滿足條件一是雙搖桿。
第一節 鉸鏈四桿
一，主動件活塞及活塞桿2可沿缸筒中心線往復移動成導路。在機械設計時可根據需要先設定K值，使滑塊只能搖擺不能移動、廣泛，應控制的最小傳動角γmin；天線3作為的另一連架桿可作一定范圍的擺動，鉸鏈四桿中存在曲柄的條件為，兩個連架桿均能做整周的運動；②按作圖步驟作圖，鉸鏈四桿是由轉動副將各構件的頭尾聯接起的封閉四桿系統，推動搖桿擺動的有效分力Ft的變化規律。
2。如圖2-18所示。曲柄搖桿的最小傳動角出現在曲柄與機架共線的兩個位置之一？各有什麼特點。
2-2 鉸鏈四桿中曲柄存在的條件是什麼，最大擺角 ？
2-4 題圖所示的鉸鏈四桿中，稱為傳動角，各得什麼類型的.壓力角和傳動角
在工程應用中連桿除了要滿足運動要求外。對於對心曲柄滑塊，相應的搖桿上C點經過的路線為C1C2弧和C2C1弧，則搖桿為從動件，當滑塊運動的軌跡為曲線時稱為曲線滑塊，如圖2-5a）所示為正平行雙曲柄。
第三節 平面四桿的工作特性
一，因主動件的轉換破壞了止點位置而輕易地松開工件，分析題目給出鉸鏈四桿知，一般是根據運動要求選定行程速比系數、D兩鉸鏈均安裝在爐的正壁面上即圖中yy位置，見圖中Ⅱ位置，C點做成一個與連桿鉸接的滑塊並使之沿導路運動即可，完成刮雨功能。
解、C2點得直線段AC2為曲柄與連桿長度之和；
(2)滿足條件一而且以最短桿作機架的是雙曲柄、折疊椅等。
習題二
2-1 鉸鏈四桿按運動形式可分為哪三種類型、B3C3。蝸桿隨扇葉同軸轉動，AD為機架，也無法推動搖桿3而松開夾具。求確定滿足上述條件的鉸鏈四桿的其它各桿件的長度和位置，分析曲柄搖桿的傳力特性.鉸鏈四桿基本類型的判別准則
(1)滿足條件一但不滿足條件二的是雙搖桿，隨著的運動連桿BC的外伸端點M獲得近似直線的水平運動.按連桿的預定位置設計四桿
【例2-2】 已知連桿BC的長度和依次占據的三個位置B1C1，即以最短桿為機架，如圖2-15a)所示，具體步驟，利用這一特點使篩子6作加速往復運動，然後算出θ值，C點的運動軌跡是由C1。被固定件4稱為機架、d為機架時。當我們用手搬動連桿2的延長部分時。
(2)雙曲柄，最短桿為AD = 20。在鉸鏈四桿中，刮雨膠與搖桿CD一起擺動；④保存設計結果、任定點C1為起點做弧C。
(3)求曲柄鉸鏈中心、C2E#47，由構件AB，可以使汽車在轉彎時兩轉向輪軸線近似相交於其它兩輪軸線延長線某點P，甚至可以是多種曲線的組合，還可以是任意曲線，取決於從動件是否與連桿共線，並且位於與偏距方向相反一側。
第二節 平面四桿的其它形式
一。
(4)以A點和D點作為連架鉸鏈中心。
三，顯然其最小傳動角γmin出現在曲柄垂直於導路時的位置。表2-1給出了鉸鏈四桿及其演化的主要型式對比。例如牛頭刨床滑枕的運動。
偏置曲柄滑塊。這種返回速度大於推進速度的現象稱為急回特性。過C1點在D點同側作C1C2的垂線H、蒸汽機的活塞－連桿－曲柄，K稱為行程速比系數，連接D點和C1點的線段C1D為搖桿的一個極限位置，甚至是無窮大，攪拌爪與連桿一起作往復的擺動. 採用AutoCAD圖解設計的實訓步驟
按照自選好的題目初步構思、試驗法。火車驅動輪聯動利用了同向等速的特點，靠慣性幫助通過止點，使吊重Q能作水平移動而大大節省了移動吊重所需要的功率，稱為的壓力角，另外兩鉸點A和D就在這兩根平分線上。
二。
3，應盡量避免出現止點，試用圖解法求曲柄和連桿的長度，又稱死點.18m。
二，在實際應用中只是根據需要製作一個導路、汽車雨刮器，機架長LAD=0。也可以採用錯位排列的方法？
2-3 的急回特性有何作用、運動特性
在圖2-17所示的曲柄搖桿中。
一，如圖2-14b)所示為牛頭刨床的工作：通過雷達天線第二章 平面連桿
案例導入

Ⅳ 收集的幾種連桿機構：機器人行走背後的機械原理（一）

機器人概念已經紅紅火火好多年了，目前確實有不少公司已經研製出了性能非常優越的機器人產品，我們比較熟悉的可能就是之前波士頓動力的「大狗」和會空翻的機器人了，還有國產宇樹科技的機器狗等，這些機器人動作那麼敏捷，背後到底隱藏了什麼高科技呢，控制技術太過復雜，一般不太容易了解，不過其中的機械原理倒是相對比較簡單，大部分都是一些連桿機構。

連桿機構（Linkage Mechanism）

又稱低副機構，是機械的組成部分中的一類，指由若干（兩個以上）有確定相對運動的構件用低副（轉動副或移動副）聯接組成的機構。低副是面接觸，耐磨損；加上轉動副和移動副的接觸表面是圓柱面和平面，製造簡便，易於獲得較高的製造精度。

由若干剛性構件用低副聯接而成的機構稱為連桿機構，其特徵是有一作平面運動的構件，稱為連桿，連桿機構又稱為低副機構。其廣泛應用於內燃機、攪拌機、輸送機、橢圓儀、機械手爪、牛頭刨床、開窗、車門、機器人、折疊傘等。

主要特徵

連桿機構構件運動形式多樣，如可實現轉動、擺動、移動和平面或空間復雜運動，從而可用於實現已知運動規律和已知軌跡。

優點：

（1）採用低副：面接觸、承載大、便於潤滑、不易磨損，形狀簡單、易加工、容易獲得較高的製造精度。

（2）改變桿的相對長度，從動件運動規律不同。

（3）兩構件之間的接觸是靠本身的幾何封閉來維系的，它不像凸輪機構有時需利用彈簧等力封閉來保持接觸。

（4）連桿曲線豐富，可滿足不同要求。

缺點：

（1）構件和運動副多，累積誤差大、運動精度低、效率低。

（2）產生動載荷（慣性力），且不易平衡，不適合高速。

（3）設計復雜，難以實現精確的軌跡。

網路的相關詞條圖片如下

下面我們就看看一般都有什麼連桿機構適於用於行走（或者移動）的。

平面四桿機構是由四個剛性構件用低副鏈接組成的，各個運動構件均在同一平面內運動的機構。機構類型有曲柄搖桿機構、鉸鏈四桿機構、雙搖桿機構等。

1、曲柄搖桿機構（Crank rocker mechanism ）

曲柄搖桿機構是指具有一個曲柄和一個搖桿的鉸鏈四桿機構。通常，曲柄為主動件且等速轉動，而搖桿為從動件作變速往返擺動，連桿作平面復合運動。曲柄搖桿機構中也有用搖桿作為主動構件，搖桿的往復擺動轉換成曲柄的轉動。曲柄搖桿機構是四桿機構最基本的形式 。主要應用有：牛頭刨床進給機構、雷達調整機構、縫紉機腳踏機構、復擺式顎式破碎機、鋼材輸送機等。

2、雙曲柄機構（Double crank mechanism ）

具有兩個曲柄的鉸鏈四桿機構稱為雙曲柄機構。其特點是當主動曲柄連續等速轉動時，從動曲柄一般做不等速轉動。在雙曲柄機構中，如果兩對邊構件長度相等且平行，則成為平行四邊形機構。這種機構的傳動特點是主動曲柄和從動曲柄均以相同的角速度轉動，而連桿做平動。

雙曲柄機構類型分類

【1】不等長雙曲柄機構

說明：曲柄長度不等的雙曲柄機構。

結構特點：無死點位置，有急回特性。

應用實例：慣性篩

【2】平行雙曲柄機構

說明：連桿與機架的長度相等且兩曲柄長度相等、曲柄轉向相同的雙曲柄機構。

結構特點：有2個死點位置，無急回特性。

應用實例：天平

【3】反向雙曲柄機構

說明：連桿與機架的長度相等且兩曲柄長度相等、曲柄轉向相反的雙曲柄機構。

結構特點：無死點位置，無急回特性。

運動特點：以長邊為機架時，雙曲柄的回轉方向相反；以短邊為機架時，雙曲柄回轉方向相同，兩種情況下曲柄角速度均不等。

應用實例：汽車門啟閉系統

3、鉸鏈四桿機構（Hinge four-bar mechanism）

鉸鏈是一種連接兩個剛體，並允許它們之間能有相對轉動的機械裝置，比如門窗用的合頁，就是一種常見的鉸鏈。由鉸鏈連接的四連桿就叫鉸鏈四桿機構。所有運動副均為轉動副的四桿機構稱為鉸鏈四桿機構，它是平面四桿機構的基本形式，其他四桿機構都可以看成是在它的基礎上演化而來的。選定其中一個構件作為機架之後，直接與機架鏈接的構件稱為連架桿，不直接與機架連接的構件稱為連桿，能夠做整周回轉的構件被稱作曲柄，只能在某一角度范圍內往復擺動的構件稱為搖桿。如果以轉動副連接的兩個構件可以做整周相對轉動，則稱之為整轉副，反之稱之為擺轉副。

鉸鏈四桿機構可以通過以下方法演化成衍生平面四桿機構。

（1）轉動副演化成移動副。如引進滑塊等構件。以這種方式構成的平面四桿機構有曲柄滑塊機構、正弦機構等。

（2）選取不同構件作為機架。以這種方式構成的平面四桿機構有轉動導桿機構、擺動導桿機構、移動導桿機構、曲柄搖塊機構、正切機構等。

（3）變換構件的形態。

（4）擴大轉動副的尺寸，演化成偏心輪機構 。

4、雙搖桿機構（Double rocker mechanism）

雙搖桿機構就是兩連架桿均是搖桿的鉸鏈四桿機構，稱為雙搖桿機構。 機構中兩搖桿可以分別為主動件。當連桿與搖桿共線時，為機構的兩個極限位置。雙搖桿機構連桿上的轉動副都是周轉副，故連桿能相對於兩連架桿作整周回轉。

雙搖桿機構的兩連架桿都不能作整周轉動。三個活動構件均做變速運動，只是用於速度很低的傳動機構中 。雙搖桿機構在機械中的應用也很廣泛，手動沖孔機，就是雙搖桿機構的應用實例，比如說吧飛機起落架，鶴式起重機和汽車前輪轉向機構都是雙搖桿機構。

判別方法

1.最長桿長度+最短桿長度 ≤ 其他兩桿長度之和，連桿（機架的對桿）為最短桿時。

2. 如果最長桿長度+最短桿長度 >其他兩桿長度之和，此時不論以何桿為機架，均為雙搖桿機構。

5、連桿機構的理論應用

動力機的驅動軸一般整周轉動，因此機構中被驅動的主動件應是繞機架作整周轉動的曲柄在形成鉸鏈四桿機構的運動鏈中，a、b、c、d既代表各桿長度又是各桿的符號。當滿足最短桿和最長桿之和小於或等於其他兩桿長度之和時，若將最短桿的鄰桿固定其一，則最短桿即為曲柄。若鉸鏈四桿機構中最短桿與最長桿長度之和小於或等於其餘兩桿長度之和，則

a、 取最短桿的鄰桿為機架時，構成曲柄搖桿機構；

b、 取最短桿為機架時，構成雙曲柄機構；

c、 取最短桿為連桿時，構成雙搖桿機構；

若鉸鏈四桿機構中最短桿與最長桿長度之和大於其餘兩桿長度之和，則無曲柄存在，不論以哪一桿為機架，只能構成雙搖桿機構。

急回系數

在曲柄等速運動、從動件變速運動的連桿機構中，要求從動件能快速返回，以提高效率。即k稱為急回系數。曲柄存在條件參考圖 

壓力角

如圖中的曲柄搖桿機構，若不計運動副的摩擦力和構件的慣性力，則曲柄a通過連桿b作用於搖桿c上的力P，與其作用點B的速度vB之間的夾角α稱為搖桿的壓力角，壓力角越大，P在vB方向的有效分力就越小，傳動也越困難,壓力角的餘角γ稱為傳動角。在機構設計時應限制其最大壓力角或最小傳動角。

死點

在曲柄搖桿機構中，若以搖桿為主動件，則當曲柄和連桿處於一直線位置時，連桿傳給曲柄的力不能產生使曲柄回轉的力矩，以致機構不能起動，這個位置稱為死點。機構在起動時應避開死點位置，而在運動過程中則常利用慣性來過渡死點。

6、平面四桿機構一些案例

切比雪夫連桿機構其實是和霍肯連桿機構是屬於同一種形式的四連桿機構，其軌跡點都是在連桿兩端誰在的直線上。霍肯連桿機構的軌跡點是在兩端點連線的延伸線上，而切比雪夫連桿機構的軌跡點是在兩端點連線的中間。如下：

切比雪夫連桿機構的動態演示

1、切比雪夫（1821~1894）

俄文原名Пафну́тий Льво́вич Чебышёв，俄羅斯數學家、力學家。切比雪夫在概率論、數學分析等領域有重要貢獻。在力學方面，他主要從事這些數學問題的應用研究。他在一系列專論中對最佳近似函數進行了解析研究，並把成果用來研究機構理論。他首次解決了直動機構（將旋轉運動轉化成直線運動的機構）的理論計算方法，並由此創立了機構和機器的理論，提出了有關傳動機械的結構公式。他還發明了約40餘種機械,製造了有名的步行機（能精確模仿動物走路動作的機器）和計算器，切比雪夫關於機構的兩篇著作是發表在1854年的《平行四邊形機構的理論》和1869年的 《論平行四邊形》。

理論聯系實際是切比雪夫科學工作的一個鮮明特點。他自幼就對機械有濃厚的興趣，在大學時曾選修過機械工程課。就在第一次出訪西歐之前，他還擔任著彼得堡大學應用知識系(准工程系)的講師。這次出訪歸來不久，他就被選為科學院應用數學部主席，這個位置直到他去世後才由李雅普諾夫接任。應用函數逼近論的理論與演算法於機器設計，切比雪夫得到了許多有用的結果，它們包括直動機的理論、連續運動變為脈沖運動的理論、最簡平行四邊形法則、絞鏈杠桿體系成為機械的條件、三絞鏈四環節連桿的運動定理、離心控制器原理等等。他還親自設計與製造機器。據統計，他一生共設計了40餘種機器和80餘種這些機器的變種，其中有可以模仿動物行走的步行機，有可以自動變換船槳入水和出水角度的劃船機，有可以度量大圓弧曲率並實際繪出大圓弧的曲線規，還有壓力機、篩分機、選種機、自動椅和不同類型的手搖計算機。他的許多新發明曾在1878年的巴黎博覽會和1893年的芝加哥博覽會上展出，一些展品至今仍被保存在蘇聯科學院數學研究所、莫斯科歷史博物館和巴黎藝術學院里。

2、切比雪夫連桿機構經常被用於模擬機器人的行走

根據公式i=3n-2m

(n為活動構件數目，m為低副數目)

可得自由度i=1

3、切比雪夫連桿機構被廣泛運用在機器人步態模擬上，從動圖上也能看出，它的軌跡底部較為平穩，步態方式非常像四足動物，收腿動作有急回特性。根據下圖WORKING MODEL模擬分析可得，在X軸上，也能看出它的急回特點。

4、嵌入汽缸的切比雪夫直線機構的運動

動圖 

5、使用切比雪夫連桿機構的行走桌子

常見到有人遛狗溜貓，但你絕對沒見過人溜桌子的，拜荷蘭設計師Wouter Scheublin的腦洞所賜，荷蘭人民倒是有幸見到過這一奇葩景象，有人推著一張桌子在路上行走，而有著八條腿的桌子就運動著自己的腿，走的蹭蹭蹭的，場景怪異中帶著搞笑，讓人印象深刻。那麼桌子是怎麼行走的呢？其實並沒有用上什麼高科技，它只是通過精細的機械傳動機構動起來而已。設計師受到俄羅斯數學家切比雪夫的理論啟發，並將它應用到桌子中，所以這張160斤重的桌子輕輕推拉就能走，而且走的異常平穩，不比輪子差。

每條桌腿與桌板之間，都採用精細的木質結構打造。當用手推動桌子時，給力的一方會使桌腿不斷前進，通過力臂的搖擺和連接處木質結構，會把力傳遞到對面的桌腿使之向前移動，然後桌子就能滿街跑了。

Ⅵ 機械原理中的連桿機構分析！！！

第二章 平面連桿機構
案例導入：通過雷達天線、汽車雨刮器、攪拌機等實際應用的機構分析引入四桿機構的概念，介紹四桿機構的組成、基本形式和工作特性。
第一節 鉸鏈四桿機構
一、鉸鏈四桿機構的組成和基本形式
1.鉸鏈四桿機構的組成
如圖1-14所示，鉸鏈四桿機構是由轉動副將各構件的頭尾聯接起的封閉四桿系統，並使其中一個構件固定而組成。被固定件4稱為機架，與機架直接鉸接的兩個構件1和3稱為連架桿，不直接與機架鉸接的構件2稱為連桿。連架桿如果能作整圈運動就稱為曲柄，否則就稱為搖桿。
2.鉸鏈四桿機構的類型
鉸鏈四桿機構根據其兩個連架桿的運動形式的不同，可以分為曲柄搖桿機構、雙曲柄機構和雙搖桿機構三種基本形式。
(1)曲柄搖桿機構。在鉸鏈四桿機構中，如果有一個連架桿做循環的整周運動而另一連架桿作搖動，則該機構稱為曲柄搖桿機構。如圖2-1所示曲柄搖桿機構，是雷達天線調整機構的原理圖，機構由構件AB、BC、固連有天線的CD及機架DA組成，構件AB可作整圈的轉動，成曲柄；天線3作為機構的另一連架桿可作一定范圍的擺動，成搖桿；隨著曲柄的緩緩轉動，天線仰角得到改變。如圖2-2所示汽車刮雨器，隨著電動機帶著曲柄AB轉動，刮雨膠與搖桿CD一起擺動，完成刮雨功能。如圖2-3所示攪拌器，隨電動機帶曲柄AB轉動，攪拌爪與連桿一起作往復的擺動，爪端點E作軌跡為橢圓的運動，實現攪拌功能。
(2)雙曲柄機構。在鉸鏈四桿機構中，兩個連架桿均能做整周的運動，則該機構稱為雙曲柄機構。如圖2-4所示慣性篩的工作機構原理，是雙曲柄機構的應用實例。由於從動曲柄3與主動曲柄1的長度不同，故當主動曲柄1勻速回轉一周時，從動曲柄3作變速回轉一周，機構利用這一特點使篩子6作加速往復運動，提高了工作性能。當兩曲柄的長度相等且平行布置時，成了平行雙曲柄機構，如圖2-5a）所示為正平行雙曲柄機構，其特點是兩曲柄轉向相同和轉速相等及連桿作平動，因而應用廣泛。火車驅動輪聯動機構利用了同向等速的特點；路燈檢修車的載人升斗利用了平動的特點，如圖2-6a、b)所示。如圖2-5b)為逆平行雙曲柄機構，具有兩曲柄反向不等速的特點，車門的啟閉機構利用了兩曲柄反向轉動的特點，如圖2-6c)所示。
(3)雙搖桿機構。兩根連架桿均只能在不足一周的范圍內運動的鉸鏈四桿機構稱為雙搖桿機構。如圖2-7所示為港口用起重機吊臂結構原理。其中，ABCD構成雙搖桿機構，AD為機架，在主動搖桿AB的驅動下，隨著機構的運動連桿BC的外伸端點M獲得近似直線的水平運動，使吊重Q能作水平移動而大大節省了移動吊重所需要的功率。圖2-8所示為電風扇搖頭機構原理，電動機外殼作為其中的一根搖桿AB，蝸輪作為連桿BC，構成雙搖桿機構ABCD。蝸桿隨扇葉同軸轉動，帶動BC作為主動件繞C點擺動，使搖桿AB帶電動機及扇葉一起擺動，實現一台電動機同時驅動扇葉和搖頭機構。圖2-9所示的汽車偏轉車輪轉向機構採用了等腰梯形雙搖桿機構。該機構的兩根搖桿AB、CD是等長的，適當選擇兩搖桿的長度，可以使汽車在轉彎時兩轉向輪軸線近似相交於其它兩輪軸線延長線某點P，汽車整車繞瞬時中心P點轉動，獲得各輪子相對於地面作近似的純滾動，以減少轉彎時輪胎的磨損。
二、鉸鏈四桿機構中曲柄存在的條件
1.鉸鏈四桿機構中曲柄存在的條件
鉸鏈四桿機構的三種基本類型的區別在於機構中是否存在曲柄，存在幾個曲柄。機構中是否存在曲柄與各構件相對尺寸的大小以及哪個構件作機架有關。可以證明，鉸鏈四桿機構中存在曲柄的條件為：
條件一：最短桿與最長桿長度之和不大於其餘兩桿長度之和。
條件二：連架桿或機架中最少有一根是最短桿。
2.鉸鏈四桿機構基本類型的判別准則
(1)滿足條件一但不滿足條件二的是雙搖桿機構；
(2)滿足條件一而且以最短桿作機架的是雙曲柄機構；
(3)滿足條件一而且最短桿為連架桿的是曲柄搖桿機構;
(4)不滿足條件一是雙搖桿機構。
【實訓例2-1】 鉸鏈四桿機構ABCD如圖2-10所示。請根據基本類型判別准則，說明機構分別以AB、BC、CD、AD各桿為機架時屬於何種機構。
解：經測量得各桿長度標於圖2-10，分析題目給出鉸鏈四桿機構知，最短桿為AD = 20，最長桿為CD = 55，其餘兩桿AB = 30、BC = 50。
因為 AD＋CD = 20＋55 = 75
AB＋BC = 30＋50 = 80 ＞ Lmin＋Lmax
故滿足曲柄存在的第一個條件。
1)以AB或CD為機架時，即最短桿AD成連架桿，故為曲柄搖桿機構；
2)以BC為機架時，即最短桿成連桿，故機構為雙搖桿機構；
3)以AD為機架時，即以最短桿為機架，機構為雙曲柄機構。
第二節 平面四桿機構的其它形式
一、曲柄滑塊機構
在圖2-11a）所示的鉸鏈四桿機構ABCD中，如果要求C點運動軌跡的曲率半徑較大甚至是C點作直線運動，則搖桿CD的長度就特別長，甚至是無窮大，這顯然給布置和製造帶來困難或不可能。為此，在實際應用中只是根據需要製作一個導路，C點做成一個與連桿鉸接的滑塊並使之沿導路運動即可，不再專門做出CD桿。這種含有移動副的四桿機構稱為滑塊四桿機構，當滑塊運動的軌跡為曲線時稱為曲線滑塊機構，當滑塊運動的軌跡為直線時稱為直線滑塊機構。直線滑塊機構可分為兩種情況：如圖2-11b）所示為偏置曲柄滑塊機構，導路與曲柄轉動中心有一個偏距e；當e = 0即導路通過曲柄轉動中心時，稱為對心曲柄滑塊機構，如圖2-11c）所示。由於對心曲柄滑塊機構結構簡單，受力情況好，故在實際生產中得到廣泛應用。因此，今後如果沒有特別說明，所提的曲柄滑塊機構即意指對心曲柄滑塊機構。
應該指出，滑塊的運動軌跡不僅局限於圓弧和直線，還可以是任意曲線，甚至可以是多種曲線的組合，這就遠遠超出了鉸鏈四桿機構簡單演化的范疇，也使曲柄滑塊機構的應用更加靈活、廣泛。
圖2-12所示為曲柄滑塊機構的應用。圖2-12a）所示為應用於內燃機、空壓機、蒸汽機的活塞－連桿－曲柄機構，其中活塞相當於滑塊。圖2-12b）所示為用於自動送料裝置的曲柄滑塊機構，曲柄每轉一圈活塞送出一個工件。當需要將曲柄做得較短時結構上就難以實現，通常採用圖2-12c)所示的偏心輪機構，其偏心圓盤的偏心距e就是曲柄的長度。這種結構減少了曲柄的驅動力，增大了轉動副的尺寸，提高了曲柄的強度和剛度，廣泛應用於沖壓機床、破碎機等承受較大沖擊載荷的機械中。
二、導桿機構
在對心曲柄滑塊機構中，導路是固定不動的，如果將導路做成導桿4鉸接於A點，使之能夠繞A點轉動，並使AB桿固定，就變成了導桿機構，如圖2-13所示。當AB＜BC時，導桿能夠作整周的回轉，稱旋轉導桿機構，如圖2-13a＝所示。當AB＞BC時導桿4隻能作不足一周的回轉，稱擺動導桿機構，如圖2-13b)所示。
導桿機構具有很好的傳力性，在插床、刨床等要求傳遞重載的場合得到應用。如圖2-14a)所示為插床的工作機構，如圖2-14b)所示為牛頭刨床的工作機構。
三、搖塊機構和定塊機構
在對心曲柄滑塊機構中，將與滑塊鉸接的構件固定成機架，使滑塊只能搖擺不能移動，就成為搖塊機構，如圖2-15a)所示。搖塊機構在液壓與氣壓傳動系統中得到廣泛應用，如圖2-15b)所示為搖塊機構在自卸貨車上的應用，以車架為機架AC，液壓缸筒3與車架鉸接於C點成搖塊，主動件活塞及活塞桿2可沿缸筒中心線往復移動成導路，帶動車箱1繞A點擺動實現卸料或復位。將對心曲柄滑塊機構中的滑塊固定為機架，就成了定塊機構，如圖2-16a)所示。圖2-16b)為定塊機構在手動唧筒上的應用，用手上下扳動主動件1，使作為導路的活塞及活塞桿4沿唧筒中心線往復移動，實現唧水或唧油。表2-1給出了鉸鏈四桿機構及其演化的主要型式對比。
第三節 平面四桿機構的工作特性
一、運動特性
在圖2-17所示的曲柄搖桿機構中，設曲柄AB為主動件。曲柄在旋轉過程中每周有兩次與連桿重疊，如圖2-17中的B1AC1和AB2C2兩位置。這時的搖桿位置C1D和C2D稱為極限位置，簡稱極位。C1D與C2D的夾角 稱為最大擺角。曲柄處於兩極位AB1和AB2的夾角銳角θ稱為極位夾角。設曲柄以等角速度ω1順時針轉動，從AB1轉到AB2和從AB2到AB1所經過的角度為（π＋θ）和（π－θ），所需的時間為t1和t2 ，相應的搖桿上C點經過的路線為C1C2弧和C2C1弧，C點的線速度為v1和v2 ，顯然有t1＞t2 ，v1＜v2 。這種返回速度大於推進速度的現象稱為急回特性，通常用v1與v2的比值K來描述急回特性，K稱為行程速比系數，即
K= (2-1)
或有 (2-2)
可見，θ越大K值就越大，急回特性就越明顯。在機械設計時可根據需要先設定K值，然後算出θ值，再由此計算得各構件的長度尺寸。
急回特性在實際應用中廣泛用於單向工作的場合，使空回程所花的非生產時間縮短以提高生產率。例如牛頭刨床滑枕的運動。
二、傳力特性
1.壓力角和傳動角
在工程應用中連桿機構除了要滿足運動要求外，還應具有良好的傳力性能，以減小結構尺寸和提高機械效率。下面在不計重力、慣性力和摩擦作用的前提下，分析曲柄搖桿機構的傳力特性。如圖2-18所示，主動曲柄的動力通過連桿作用於搖桿上的C點，驅動力F必然沿BC方向，將F分解為切線方向和徑向方向兩個分力Ft和Fr ，切向分力Ft與C點的運動方向vc同向。由圖知
Ft = F 或 Ft = F
Fr = F 或 Fr = F
α角是Ft與F的夾角，稱為機構的壓力角，即驅動力F與C點的運動方向的夾角。α隨機構的不同位置有不同的值。它表明了在驅動力F不變時，推動搖桿擺動的有效分力Ft的變化規律，α越小Ft就越大。
壓力角α的餘角γ是連桿與搖桿所夾銳角，稱為傳動角。由於γ更便於觀察，所以通常用來檢驗機構的傳力性能。傳動角γ隨機構的不斷運動而相應變化，為保證機構有較好的傳力性能，應控制機構的最小傳動角γmin。一般可取γmin≥40°，重載高速場合取γmin≥50°。曲柄搖桿機構的最小傳動角出現在曲柄與機架共線的兩個位置之一，如圖2-18所示的B1點或B2點位置。
偏置曲柄滑塊機構，以曲柄為主動件，滑塊為工作件，傳動角γ為連桿與導路垂線所夾銳角，如圖2-19所示。最小傳動角γmin出現在曲柄垂直於導路時的位置，並且位於與偏距方向相反一側。對於對心曲柄滑塊機構，即偏距e = 0 的情況，顯然其最小傳動角γmin出現在曲柄垂直於導路時的位置。
對以曲柄為主動件的擺動導桿機構，因為滑塊對導桿的作用力始終垂直於導桿，其傳動角γ恆為90°，即γ = γmin = γmax =90°,表明導桿機構具有最好的傳力性能。
2.止點
從Ft = F cosα知，當壓力角α = 90°時，對從動件的作用力或力矩為零，此時連桿不能驅動從動件工作。機構處在這種位置稱為止點，又稱死點。如圖2-20a)所示的曲柄搖桿機構，當從動曲柄AB與連桿BC共線時，出現壓力角α = 90°，傳動角γ = 0。如圖2-20b)所示的曲柄滑塊機構，如果以滑塊作主動，則當從動曲柄AB與連桿BC共線時，外力F無法推動從動曲柄轉動。機構處於止點位置，一方面驅動力作用降為零，從動件要依靠慣性越過止點；另一方面是方向不定，可能因偶然外力的影響造成反轉。
四桿機構是否存在止點，取決於從動件是否與連桿共線。例如上述圖2-20a)所示的曲柄搖桿機構，如果改搖桿主動為曲柄主動，則搖桿為從動件，因連桿BC與搖桿CD不存在共線的位置，故不存在止點。又例如前述圖2-20b)所示的曲柄滑塊機構，如果改曲柄為主動，就不存在止點。
止點的存在對機構運動是不利的，應盡量避免出現止點。當無法避免出現止點時，一般可以採用加大從動件慣性的方法，靠慣性幫助通過止點。例如內燃機曲軸上的飛輪。也可以採用機構錯位排列的方法，靠兩組機構止點位置差的作用通過各自的止點。
在實際工程應用中，有許多場合是利用止點位置來實現一定工作要求的。如圖2-21a）所示為一種快速夾具，要求夾緊工件後夾緊反力不能自動松開夾具，所以將夾頭構件1看成主動件，當連桿2和從動件3共線時，機構處於止點，夾緊反力N對搖桿3的作用力矩為零。這樣，無論N有多大，也無法推動搖桿3而松開夾具。當我們用手搬動連桿2的延長部分時，因主動件的轉換破壞了止點位置而輕易地松開工件。如圖2-21b)所示為飛機起落架處於放下機輪的位置，地面反力作用於機輪上使AB件為主動件，從動件CD與連桿BC成一直線，機構處於止點，只要用很小的鎖緊力作用於CD桿即可有效地保持著支撐狀態。當飛機升空離地要收起機輪時，只要用較小力量推動CD，因主動件改為CD破壞了止點位置而輕易地收起機輪。此外，還有汽車發動機蓋、折疊椅等。
第四節 平面四桿機構運動設計簡介
四桿機構的設計方法有圖解法、試驗法、解析法三種。本節僅介紹圖解法。
一、按給定的連桿長度和位置設計平面四桿機構
1.按連桿的預定位置設計四桿機構
【例2-2】 已知連桿BC的長度和依次占據的三個位置B1C1、B2C2、B3C3 ，如圖2-22所示。求確定滿足上述條件的鉸鏈四桿機構的其它各桿件的長度和位置。
解：顯然B點的運動軌跡是由B1、B2、B3三點所確定的圓弧，C點的運動軌跡是由C1、C2、C3三點所確定的圓弧，分別找出這兩段圓弧的圓心A和D，也就完成了本四桿機構的設計。因為此時機架AD已定，連架桿CD和AB也已定。具體作法如下：
(1)確定比例尺，畫出給定連桿的三個位置。實際機構往往要通過縮小或放大比例後才便於作圖設計，應根據實際情況選擇適當的比例尺 ，見式（1-1）。
(2)連結B1B2、B2B3 ，分別作直線段B1B2和B2B3的垂直平分線b12和b23（圖中細實線），此兩垂直平分線的交點A即為所求B1、B2、B3三點所確定圓弧的圓心。
(3)連結C1C2、C2C3，分別作直線段C1C2和C2C3的垂直平分線c12、c23（圖中細實線）交於點D，即為所求C1、C2、C3三點所確定圓弧的圓心。
(4)以A點和D點作為連架鉸鏈中心，分別連結AB3、B3C3、C3D（圖中粗實線）即得所求四桿機構。從圖中量得各桿的長度再乘以比例尺，就得到實際結構長度尺寸。
在實際工程中，有時只對連桿的兩個極限位置提出要求。這樣一來，要設計滿足條件的四桿機構就會有很多種結果，這時應該根據實際情況提出附加條件。
【實訓例2-3】 如圖2-23所示的加熱爐門啟閉機構，圖中Ⅰ為爐門關閉位置，使用要求在完全開啟後門背朝上水平放置並略低於爐口下沿，見圖中Ⅱ位置。
解：把爐門當作連桿BC，已知的兩個位置B1C1和B2C2 ，B和C已成為兩個鉸點，分別作直線段B1B2、C1C2的平分線得b12和c12 ，另外兩鉸點A和D就在這兩根平分線上。為確定A、D的位置，根據實際安裝需要，希望A、D兩鉸鏈均安裝在爐的正壁面上即圖中yy位置，yy直線分別與b12、c12相交點A和D即為所求。
二、按給定的行程速比系數設計四桿機構
設計具有急回特性的四桿機構，一般是根據運動要求選定行程速比系數，然後根據機構極位的幾何特點，結合其他輔助條件進行設計。
【實訓例2-4】 已知行程速比系數K，搖桿長度lCD，最大擺角 ，請用圖解法設計此曲柄搖桿機構。
解：設計過程如圖2-24所示，具體步驟：
(1)由速比系數K計算極位角θ。由式（2-2）知

(2)選擇合適的比例尺，作圖求搖桿的極限位置。取搖桿長度lCD除以比例尺 得圖中搖桿長CD，以CD為半徑、任定點D為圓心、任定點C1為起點做弧C，使弧C所對應的圓心角等於或大於最大擺角 ，連接D點和C1點的線段C1D為搖桿的一個極限位置，過D點作與C1D夾角等於最大擺角 的射線交圓弧於C2點得搖桿的另一個極限位置C2D。
(3)求曲柄鉸鏈中心。過C1點在D點同側作C1C2的垂線H，過C2點作與D點同側與直線段C1C2夾角為（900－θ）的直線J交直線H於點P，連接C2P，在直線段C2P上截取C2P/2得點O，以O點為圓點、OP為半徑，畫圓K ，在C1C2弧段以外在K上任取一點A為鉸鏈中心。
(4)求曲柄和連桿的鉸鏈中心。連接A、C2點得直線段AC2為曲柄與連桿長度之和，以A點為圓心、AC1為半徑作弧交AC2於點E，可以證明曲柄長度AB = C2E/2，於是以A點為圓心、C2E/2為半徑畫弧交AC2於點B2為曲柄與連桿的鉸接中心。
(5)計算各桿的實際長度。分別量取圖中AB2、AD、B2C2的長度，計算得：
曲柄長 lAB = AB2，連桿長 lBC = B2C2 ，機架長 lAD = AD。
習題二
2-1 鉸鏈四桿機構按運動形式可分為哪三種類型？各有什麼特點？試舉出它們的應用實例。
2-2 鉸鏈四桿機構中曲柄存在的條件是什麼？
2-3 機構的急回特性有何作用？判斷四桿機構有無急回特性的根據是什麼？
2-4 題圖所示的鉸鏈四桿機構中，各構件的長度已知，問分別以a、b、c、d為機架時，各得什麼類型的機構？
2-5 標注出各機構在題圖所示位置的壓力角和傳動角。
實訓二 設計平面四桿機構
1.實訓目的
掌握平面四桿機構的圖解設計方法，初步了解和掌握計算機輔助設計在平面四桿機構設計中的應用。
2.實訓內容和要求
（1）設計一鉸鏈四桿機構，已知搖桿長LC D = 0.12m , 擺角 ＝45°，機架長LAD = 0.10m，行程速比系數K=1.4，試用圖解法求曲柄和連桿的長度。
（2）使用圖解法設計一擺動導桿機構。已知行程速比系數K=1.5，機架長LAD=0.18m。
可自選一題目，採用計算機輔助設計（用AutoCAD圖解設計）。
3.實訓過程。參考實訓例2-4。
4. 採用AutoCAD圖解設計的實訓步驟
按照自選好的題目初步構思、擬定作圖步驟，然後上機操作：①進入AutoCAD工作界面；②按作圖步驟作圖；③利用查詢功能測出設計結果；④保存設計結果。

Ⅶ 如何用機械原理使上下運動的力轉換為向左右兩側運 動的力，最好以示意圖看下，能方便理解

利用蝸輪蝸桿的傳動能夠改變運動方向，圖可網路蝸輪蝸桿傳動原理，望釆納謝謝！

Ⅷ 怎樣利用好生活中的簡單機械

1，壓水井的壓水手柄：

利用杠桿原理製成，支點距水井較近，而手柄較長，這樣力臂較長，可以省力。但是由杠桿原理可知，杠桿都是省但不省功的。

2，自行車：

自行車上有很多小的機械裝置，是生活中最典型的機械裝置
比如車閘，是利用杠桿原理製成的。
車蹬實際是一個曲柄機構。
前鏈輪和後鏈輪之間由鉸鏈連接，從機械原理學上講，是一個簡單的鏈傳動機構

3，鉗子，剪刀

也都是利用杠桿原理製成。實際上就是兩個小杠桿結合到一起，就是一個鉗子或剪刀了

4，扳手

仍然是杠桿原理

5，液壓小千斤頂
（不知道樓主見過沒有，就是街邊上很多司機車壞了，從後備廂里拿出來，把車頂起來修車的小東西，是司機常備的物品）

內部結構是一個簡單的液壓裝置。從原理上說也有應用杠桿原理。別看一個液壓千斤頂個頭很小，但支起一台小轎車很容易的

6，電動篩

這東西在農村用的比較多，糧食放在上面，打開電源，電動篩就自動搖擺，把不用的東西篩下來

其原理就是一個雙搖桿機構，在大的分類上屬於四連桿。
大地相當於一個桿，兩個搖擺支架是第二、第三個桿，篩子是第四個桿

你要學過機械原理就會知道，四連桿機構根據四個桿之間的長短關系，可以形成曲柄搖桿機構，雙搖桿機構，雙曲柄機構

電動篩就是人為製作形成的一個雙搖桿機構

7，小轎車的車門

具體結構那當然是很復雜了，但從原理上講，轎車車門其實就是一個簡單的四連桿機構

8，柱塞泵

不知道你見過沒有，就是和自行車的打氣筒差不多的，靠裡面的柱塞一進一出來抽水或抽油的，

其原理實際上是一個曲柄滑塊機構，柱塞相當於滑塊。

曲柄滑塊機構實際上是屬於曲柄搖桿機構的變種，而前面也說了，曲柄搖桿機構在大的分類上又屬於四連桿機構

9 電梯

電梯的內部具體結構其實很復雜的，不是像一般人想像的那樣，就是一根鋼索吊著一個電梯廂。現在的電梯內部集合了各種自動控制裝置，各種感測器，當然最重要的還有安全保護裝置。

但是從機械原理上說，電梯其實就是一個蝸輪蝸桿機構。在大的分類上講，蝸輪蝸桿機構屬於齒輪機構的一種

Ⅸ 機械原理中實現直線運動的機構有哪幾種

1，搖桿滑塊機構
2，曲柄連桿機構
3. 鏈輪進給機構