上下联动机械装置

1. 请教下图中的升降机构的原理，最好能给个图纸的截图或者链接

这个是个激光打字的设备。升降机构就是个丝杠，丝杠上上有一个专用螺母铁块，铁块上紧固激光的头，转动的时候丝杠制作选择运动，螺母块做上下移动。

2. ABB+IRB+1410型机器人示教器有哪些功能

摘要 您好，IRB1410以其坚固可靠的结构而著称，而由此带来的其他优势是噪音水平低、例行维护间隔时间长、使用寿命长。此外，IRB1410的工作范围大，到达距离长、结构紧凑、手腕几位纤细，即使在条件苛刻、限制颇多的场所，仍能实现高性能操作。

3. 钻机的结构及特点

钻机为整体式布局(图3-1)，由主机、操纵台、泵站、履带车体和稳固装置五大部分组成，主机、泵站、操纵台之间用高压胶管连接，共同安装在履带车体之上，结构紧凑，便于井下搬迁运输。

图3-1 钻机结构示意图

一、主机

主机(图3-2)由回转器、给进装置、夹持器、调角装置组成。

图3-2 主机结构示意图

1.回转器

回转器由油马达、变速箱、抱紧装置和液压卡盘组成(图3-3;表3-1)。

图3-3 回转器结构示意图

油马达为手动变量斜轴式柱塞马达，通过齿轮减速驱动主轴和液压卡盘回转，调节马达排量可以实现无级变速。变速箱包含行星齿轮和圆柱斜齿轮两级减速。抱紧装置为常开式结构，在采用孔底马达钻进工艺时通入高压油，使之抱紧输入轴，防止钻杆转动。液压卡盘为油压夹紧、弹簧松开的胶筒式结构，具有自动对中、卡紧力大等特点。控制液压卡盘的压力油通过箱体上的滤油器和主轴上的配油装置供给。配油装置的泄漏油通过变速箱后经回油滤油器直接回到油箱，这部分油既起到润滑齿轮和轴承的作用，又可带走齿轮搅油产生的热量。

表3-1 回转器零部件明细

续表

注:表中的序号与图3-3中的编号对应。

回转器采用卡槽式连接安装在给进装置的拖板上，借助给进油缸带动拖板沿机身导轨往复运动，实现钻具的给进或起拔。回转器主轴为通孔式结构，使用钻杆的长度不受钻机给进行程的限制。

(1)抱紧装置

抱紧装置(图3-4;表3-2)为常开式结构，在采用孔底马达钻进工艺时通入高压油，使之抱紧输入轴，防止钻杆转动。

图3-4 抱紧装置结构示意图

表3-2 抱紧装置零部件明细

续表

注:表中序号与图3-4中的编号对应。

(2)液压卡盘

液压卡盘(图3-5;表3-3)为油压夹紧、弹簧松开的胶筒式结构，具有自动对中、卡紧力大等特点。控制液压卡盘的压力油通过箱体上的滤油器和主轴上的配油装置供给。

图3-5 液压卡盘结构示意图

表3-3 液压卡盘零部件明细

注:表中的序号与图3-5中的编号对应。

2.给进装置

给进装置由两根并列的给进油缸、机身和拖板组成(图3-6;表3-4)。给进油缸选用双杆缸，两侧的活塞杆与机身的两端固定。缸体上的卡环卡在拖板的挡块之间，缸体在活塞杆上往复运动即可带动拖板及回转器沿机身导轨移动。

表3-4 给进装置零部件明细

续表

注:表中序号与图3-6中的编号对应。

图3-6 给进装置结构示意图

3.夹持器

夹持器(图3-7;表3-5)固定在给进装置机身的前端，用于夹持孔内钻具，还可配合回转器实现机械拧卸钻杆。卡瓦由螺钉固定在卡瓦体上，卡瓦体靠挡边与销轴实现轴向固定。将两根销轴抽出即可从一侧取出卡瓦体，使夹持器通孔扩大，以便通过粗径钻具。在夹持器与给进机身的连接处设有两组调整垫片，用于调整夹持器卡瓦组的中心高，使之与回转器主轴中心高相一致。

图3-7 夹持器结构示意图

表3-5 夹持器零部件明细

续表

注:表中序号与图3-7中的编号对应。

4.调角装置

调角装置由横梁、撑杆、滑轮装置、支座、垫板和销组成。横梁用来稳固给进装置。调角时滑轮装置套装在上稳固装置前油缸上，用钢丝绳绕过滑轮和横梁。油缸上顶，横梁即上升，进而带动给进装置上仰。俯角调整是通过调整下稳固装置前后支腿高度差实现的。

二、操纵台

图3-8 操纵台结构示意图

操纵台是钻机的控制中心，由多种液压控制阀、压力表及管件组成(图3-8;表3-6)。钻机行走、转向、动力头回转、给进起拔、机身调角稳固等动作的控制和执行机构之间的联动功能都是通过操纵台上的阀类组合来实现的。为使钻机布局合理，结构紧凑，按不同的工作状态，将操纵台分为主操纵台和副操纵台两部分。主操纵台在钻孔时使用，设在履带车体后方左侧，也便于在钻进时观察孔口情况，远离孔口进行操作，有利于安全。副操纵台在钻机行走、车体稳固调角或测斜时使用，设在履带车体后方中间位置，符合操作及驾驶习惯。

表3-6 操纵台零部件明细

续表

注:表中的序号与图3-8中的编号对应。

主操纵台上设有马达回转、给进与起拔、起下钻功能转换、钻进功能转换、夹持器功能转换、Ⅱ泵功能转换、Ⅱ泵分流功能转换七个操作手把，溢流阀调压、减压阀调压和起拔节流三个调节手轮，以及Ⅰ泵系统压力表、给进压力表、起拔压力表、Ⅱ泵系统压力表和回油压力表等五块压力表。为实现联动功能而设置的专用阀安装在油路板内，所有油路控制阀、压力表及其间的连接管路均安装在一个框架内。副操纵台靠主操纵台供给高压油工作，共设两个履带行走操作手把和一个九联多路阀，其中一联控制绞车马达，其余八联控制八只稳固调角油缸的伸缩。正常钻进时，上述油缸均不工作，主操纵台也不向副操纵台供油。

三、泵站

泵站(图3-9)是钻机的动力源。由防爆电机泵组(图3-10;表3-7)和油箱(图3-11;表3-8)等部件组成。电动机通过弹性联轴器带动Ⅰ、Ⅱ泵工作，从油箱吸油并排出高压油，经操纵台的控制和调节使钻机的各执行机构按要求工作。Ⅰ、Ⅱ泵均为液控变量泵，效率高，温升慢。

图3-9 泵站结构示意图

图3-10 电机泵组结构示意图

图3-11 油箱结构示意图(隐藏后侧板)

表3-7 电机泵组零部件明细

续表

注:表中序号与图3-10中的编号对应。

表3-8 油箱零部件明细

续表

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注:表中序号与图3-11中的编号对应。

注意:1)为避免油箱内液压油污染，必须通过空气滤清器的滤网加入符合标准的液压油;

2)为保证进油顺畅，应定期清洗油箱和吸油滤油器;

3)为保证钻机连续工作时油箱内的液压油温度不超过60℃，应通过冷却器使液压油降温;

4)冷却器的冷却水压力不得超过1MPa;

5)当冷却器的出水不畅时，应对其进行清洗。

四、履带车体

履带车体(图3-12;表3-9)由履带底盘、车体平台组成。履带底盘选用钢制履带片，耐磨、强度高。车体平台固接在履带底盘的横梁上，用来安装固定主机、泵站和操纵台等部件。

图3-12 履带车体结构示意图

表3-9 履带车体零部件明细

注:表中序号与图3-12中的编号对应。

五、稳固装置

稳固装置由油缸、伸缩杆、上下接地装置等组成(图3-13;表3-10)，钻机运输时若高度超高可将油缸以上的伸缩杆等去掉。稳固装置统一由副操纵台上的九联阀控制油缸的伸缩实现钻机的稳固。

图3-13 稳固装置结构示意图

表3-10 稳固装置零部件明细

注:表中序号与图3-13中的编号对应。

六、钻机特点

1)主机、泵站、操纵台三大件集中布置在自行式履带车体之上，搬迁方便。

2)卡盘和夹持器相配合，可实现钻具拧卸机械化，减轻工人劳动强度。钻机上设置多种联动功能，可提高工作效率。

3)给进与起拔钻具能力大，提高了钻机处理孔内事故的能力。

4)采用双泵系统，回转参数与给进参数可以独立调节。变量油泵和变量油马达组合，转速和转矩可在较大范围内无级调整，提高了钻机的适应能力。

5)回转器主轴为通孔式结构，钻杆长度不受钻机给进行程的限制。取出夹持器卡瓦体，可扩大其通孔直径，便于起下粗径钻具。

6)液压元件采用进口或国产先进定型产品，性能稳定，通用性强，质量可靠。

4. 缝纫机的结构原理

缝纫机在几十年前算的上是家庭必备，每个家庭主妇的珍宝，如今也有许多家庭放有这么一台机器。并且缝纫机的发明在当时很大程度上促进了工厂效率的提高，缝纫机的发明使得工厂可以大批的生产。而缝纫机的型号也众多，不仅有适合家庭日常使用的，也有高端生产使用的电子缝纫机。如此多种的缝纫机大家可知道它的原理究竟是什么吗?那么请阅读下文具体的了解一下缝纫机的原理吧。

线圈缝合系统

线圈缝合系统是缝纫机工作原理的核心，缝纫机自动缝合虽然很简单，但是还需要借助齿轮、滑轮和电机等机械的协作才能保证工作的进行，其设计原理还是很精细的。并且它的缝合方法与手工缝合有些很大的区别。不同于传统手工缝纫，缝纫机工作时针穿过衣物，并且针眼不在针的尾部而是在尖头后方。而针固定在针杆上，齿轮和凸轮做上下运动牵引着针杆工作。而它拉出一个小线圈，衣物下面的固定装置就会用这个线圈包住另一个线，达到了串连的效果。这样就可以连续的缝制，非常省力。

线迹形成原理

一、送布

机针从上向下下降，同时传送布料到机针正下方，当机针快要接近布料时停止送布，这一程序完成。

二、机针引线

机针引线过后继续下降，针头穿过布料后下降到最低处时，线受针孔向下的拉力和针杆与缝料的挤压力从而实现紧贴着针杆的状态，处于针孔的正上方处。

三、线环形成

机针在最低位置时，线在缝料、机针、针槽以及梭床盖的共同作用下工作形成相环。达到

四、摆梭钩线

通过摆梭尖旋转，从而钩住线环，牵引线环绕进的梭心套的下面。

五、面线引底线

当摆梭钩着线旋转到梭心下方，挑线杆不再挑线而是上升收回面线，使线环缩小移动套住底线。

六、收紧线迹阶段

在多种作用的配合下，机器把缝制缝收紧，线迹最终完成。

这样做能让缝纫线的交合在缝料中间，横断面上看，像是有两把锁相锁在一起一样，因而又被称为“双线连锁式线迹”。十分简单便捷。

听完以上对缝纫机原理的介绍，您是否也发现小小缝纫机其原理也并不简单呢?有人称为缝纫机更是一个伟大而又巧妙的发明。它的出现不仅给人类生活带来了便利更提高了人们的生活水平和质量。在二十一世纪的今天，我们日常生活也离不开缝纫机。而社会的不断发展，也推动了缝纫机的不断进步，相信缝纫机在以后将会发挥更大的运用!

5. 机器人是怎么演变来了

古时候，一些能工巧匠就已经能够制作出由人控制、具有人或动物的某些功能的机械装置，作为劳力的补充。例如《三国演义》中的“木牛流马”便是诸葛亮克敌制胜的“秘密武器”。书中记载三国时期蜀魏交战，由于蜀道艰难，用牛马运粮太慢，军粮告罄。于是诸葛亮凭借聪明才智，设计出了由人驾驭的“木牛流马”，作为运输工具，并安装了机关，使得军粮能够按时运达。后来，木牛流马一直作为一种神秘的“自动机器”流传至今。国外也有许多类似的记载。

作为科学技术的结晶，真正的机器人雏形出现在第二次世界大战期间。那时，为了处理放射性材料，美国的橡树岭和阿贡实验室发明了遥控操作的联动式机械手，以代替工作人员工作，从而避免工作人员受到辐射伤害。

到20世纪40年代末期，由于飞机生产的需要，美国开始应用当时刚出现的电子计算机技术研制数控机床，这种机床可根据预先编制的程序自动执行加工作业。1953年，这种数控机床研制成功了。

事隔一年，一位名叫乔治·德沃尔的美国人把遥控操作的机械手的制作原理和数控技术结合起来，研制成一台机器人的实验样机。当需要执行的指令通过程序输入计算机后，机器人就可脱离人的直接操纵自动地运行。当然，它只能做一些简单的重复性工作。直到20世纪60年代初，美国在乔治·德沃尔专利基础上正式研制成机器人产品，取名为“万能自动”机器人，它可用于搬运和焊接等作业，是第一台由电子程序控制的工业机器人。

此后不久，美国的另一家公司也开发出了可编程的机器人，取名为“多才多艺”机器人，它们在汽车制造厂一展神威，大大提高了生产效率和汽车的质量，也把汽车制造工人从繁重、危险的劳动环境中解脱了出来。

美国公司的这一重大突破引起了日本、欧洲等国家的重视，它们纷纷投入巨额资金，引进美国的先进技术开发机器人。与此同时，美国又研制成了带视觉和触觉的机器人，这两种“感觉”，进一步扩展了机器人的应用领域。

到了20世纪70年代，计算机和人工智能技术的发展又将机器人推向了高级化。许多生产领域已离不开机器人，许多人类难以进行的工作召唤着机器人。后来，日本结合应用实际，大力发展了机器人，并一跃成为“机器人王国”。从此，浩浩荡荡的机器人大军走向了世界很多工厂。

目前，全世界各种机器人已超过60多万台，其功能得到不断充实和完善。从固定程序式的和示教再现的第一代工业机器人，发展到了具有感觉的第二代机器人和具有自主判断和决策功能的第三代机器人。机器人的形状可谓“千姿百态”，有像机器的、像人的、像蛇的、像汽车的……它们的用途也从最早的工业应用领域拓展到其他一些领域。

例如：在建筑领域，机器人能够爬壁作业，能够钻入地下管道，在很狭小的空间中作业；在军事领域，机器人能充当开路先锋，深入敌后进行监视和侦察。如在海湾战争中，英美就派出机器人排除埋设在战区的大量地雷；在高科技领域，机器人可以帮助科学家在人类目前尚无法进入的环境中收集分析数据，如机器人丹蒂就被派遣到火山上进行探测，机器人“探测一号”被送到火星上探明人类进入太空之路；生活中，机器人还可以进入医院和家庭，担任“护士小姐”和保姆……

1981年春，在日本东京一家大百货公司里，有个“女演员”在做动人的演唱。她身穿低胸连衣裙，露出雪白的大腿，手持吉他，自弹自唱；那迷人的声音，生动的表情，柔和的动作，引得顾客纷纷驻足。当一些观众情不自禁地上前同她握手时，才发现她是模仿美国影坛巨星梦露制作的机器人。

美国加州大学制作的一个叫“甜心”的机器人，更是美丽动人，而且会倒咖啡。德国一位发明家用l00千克的废料制成“美女”机器人，曲线玲珑，黑发蓝眼，还有一个动听的名字：“莉迪雅小姐”。她会做家务，会打电话，还会把早餐端到发明家身边。发明家将她作为“情侣”，常常挽着她的纤腰到公园里散步。

仿人型机器人在我国也叫智能型机器人。智能机器人是人的模型，它具有感知和理解周围环境，使用语言，推理和规划以及操纵工具的技能，并能通过学习适应环境，模仿人完成某些动作。

机器人是一种适应性和灵活性很强的自动化设备，是人类20世纪的一项重要发明。

1969年，美国斯坦福研究所进行了机器人研究史上最引人注目的“猴子摘香蕉”实验。斯坦福研究所研制的机器人，接受了把房间中央高台上箱子推下来的任务。起初机器人绕高台转了20分钟也无法“爬”上去，最后，它终于“看”到房子一角放着块斜面板，便把它推到高台边，沿斜面板登上高台，把箱子推了下来。说明机器人具有了利用工具的能力。

第一代机器人具有记忆功能，能往返重复操作。第二代机器人具有触觉和视觉的简单功能。能从杂乱的工作中选出所需的零件，装上机器并配有移动机构，可在小范围活动。第三代即智能机器人。

家用智能机器人能听懂人的简单命令，能与人简单对话，能在陈设家具的房间内灵巧地行走，能定时唤醒主人，会用吸尘器打扫卫生，用电熨斗熨衣服，会烧水、做饭、洗衣、洗碗。空闲时还会陪小孩玩耍。会热情有礼貌地招待客人，必要时还会帮助修理汽车。

工业用智能机器人，具有相当于人的眼、耳、口、手腕和脚的机能，可以完成许多工作。护理机器人，能为残疾人倒水喝、开收音机、放录音带、拨电话等。残疾人通过安装在残疾人轮椅上的控制系统，可以指挥机器人完成各种动作，控制系统可以手控、自控、声控或程控。四肢残疾的人还能通过头部的动作指挥机器人。

手术机器人，对脑外科手术和肝脏等精细手术，非常有效。使用手术机器人，几乎可以不伤及患者的健康组织。实现安全手术还不算，而且可进一步发展成远程手术，例如，对远离大陆的海岛上的患者或是航行在船上的患者施行手术。手术机器人将会给外科手术带来重大变革。这种机器人实际是用计算机控制的特殊手术台，它可将患者的头部或足以及其他需要治疗的部位固定在手术台上，台上的特别细的针管会自动插入人体的手术部位。针管的后端装备有激光手术刀和吸抽人体组织物的设备。当针管在刺入患部之前，受计算机定位控制，在小型伺服驱动电机的带动下，针管能准确地插入人体的患病部位，实现手术治疗。

这种控制相当复杂，并且要求各种传动装置具备很高的精度和上下、左右及前后各方向的移动自由度。

例如，利用机器人进行人脑手术时，根据头部的核磁共振断层图像数据用快速计算机合成患者脑部的立体图像，对脑掌管视觉、语言等重要功能的区域预先指明，控制针管准确地插入到需治疗的患病处而不损坏重要的健康脑组织，实现安全治疗。

迄今，智能机器人不仅在工业上得到广泛应用，而且已进入医院、家庭、商业、交通、银行、保安、消防、教学等领域。它们不怕冷热，不知疲劳，不怕危险，具有某些比人强大的功能，在宇航、国防、警察和保安系统中已大显身手。

6. 机械原理中的连杆机构分析！！！

第二章 平面连杆机构
案例导入：通过雷达天线、汽车雨刮器、搅拌机等实际应用的机构分析引入四杆机构的概念，介绍四杆机构的组成、基本形式和工作特性。
第一节 铰链四杆机构
一、铰链四杆机构的组成和基本形式
1.铰链四杆机构的组成
如图1-14所示，铰链四杆机构是由转动副将各构件的头尾联接起的封闭四杆系统，并使其中一个构件固定而组成。被固定件4称为机架，与机架直接铰接的两个构件1和3称为连架杆，不直接与机架铰接的构件2称为连杆。连架杆如果能作整圈运动就称为曲柄，否则就称为摇杆。
2.铰链四杆机构的类型
铰链四杆机构根据其两个连架杆的运动形式的不同，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。
(1)曲柄摇杆机构。在铰链四杆机构中，如果有一个连架杆做循环的整周运动而另一连架杆作摇动，则该机构称为曲柄摇杆机构。如图2-1所示曲柄摇杆机构，是雷达天线调整机构的原理图，机构由构件AB、BC、固连有天线的CD及机架DA组成，构件AB可作整圈的转动，成曲柄；天线3作为机构的另一连架杆可作一定范围的摆动，成摇杆；随着曲柄的缓缓转动，天线仰角得到改变。如图2-2所示汽车刮雨器，随着电动机带着曲柄AB转动，刮雨胶与摇杆CD一起摆动，完成刮雨功能。如图2-3所示搅拌器，随电动机带曲柄AB转动，搅拌爪与连杆一起作往复的摆动，爪端点E作轨迹为椭圆的运动，实现搅拌功能。
(2)双曲柄机构。在铰链四杆机构中，两个连架杆均能做整周的运动，则该机构称为双曲柄机构。如图2-4所示惯性筛的工作机构原理，是双曲柄机构的应用实例。由于从动曲柄3与主动曲柄1的长度不同，故当主动曲柄1匀速回转一周时，从动曲柄3作变速回转一周，机构利用这一特点使筛子6作加速往复运动，提高了工作性能。当两曲柄的长度相等且平行布置时，成了平行双曲柄机构，如图2-5a）所示为正平行双曲柄机构，其特点是两曲柄转向相同和转速相等及连杆作平动，因而应用广泛。火车驱动轮联动机构利用了同向等速的特点；路灯检修车的载人升斗利用了平动的特点，如图2-6a、b)所示。如图2-5b)为逆平行双曲柄机构，具有两曲柄反向不等速的特点，车门的启闭机构利用了两曲柄反向转动的特点，如图2-6c)所示。
(3)双摇杆机构。两根连架杆均只能在不足一周的范围内运动的铰链四杆机构称为双摇杆机构。如图2-7所示为港口用起重机吊臂结构原理。其中，ABCD构成双摇杆机构，AD为机架，在主动摇杆AB的驱动下，随着机构的运动连杆BC的外伸端点M获得近似直线的水平运动，使吊重Q能作水平移动而大大节省了移动吊重所需要的功率。图2-8所示为电风扇摇头机构原理，电动机外壳作为其中的一根摇杆AB，蜗轮作为连杆BC，构成双摇杆机构ABCD。蜗杆随扇叶同轴转动，带动BC作为主动件绕C点摆动，使摇杆AB带电动机及扇叶一起摆动，实现一台电动机同时驱动扇叶和摇头机构。图2-9所示的汽车偏转车轮转向机构采用了等腰梯形双摇杆机构。该机构的两根摇杆AB、CD是等长的，适当选择两摇杆的长度，可以使汽车在转弯时两转向轮轴线近似相交于其它两轮轴线延长线某点P，汽车整车绕瞬时中心P点转动，获得各轮子相对于地面作近似的纯滚动，以减少转弯时轮胎的磨损。
二、铰链四杆机构中曲柄存在的条件
1.铰链四杆机构中曲柄存在的条件
铰链四杆机构的三种基本类型的区别在于机构中是否存在曲柄，存在几个曲柄。机构中是否存在曲柄与各构件相对尺寸的大小以及哪个构件作机架有关。可以证明，铰链四杆机构中存在曲柄的条件为：
条件一：最短杆与最长杆长度之和不大于其余两杆长度之和。
条件二：连架杆或机架中最少有一根是最短杆。
2.铰链四杆机构基本类型的判别准则
(1)满足条件一但不满足条件二的是双摇杆机构；
(2)满足条件一而且以最短杆作机架的是双曲柄机构；
(3)满足条件一而且最短杆为连架杆的是曲柄摇杆机构;
(4)不满足条件一是双摇杆机构。
【实训例2-1】 铰链四杆机构ABCD如图2-10所示。请根据基本类型判别准则，说明机构分别以AB、BC、CD、AD各杆为机架时属于何种机构。
解：经测量得各杆长度标于图2-10，分析题目给出铰链四杆机构知，最短杆为AD = 20，最长杆为CD = 55，其余两杆AB = 30、BC = 50。
因为 AD＋CD = 20＋55 = 75
AB＋BC = 30＋50 = 80 ＞ Lmin＋Lmax
故满足曲柄存在的第一个条件。
1)以AB或CD为机架时，即最短杆AD成连架杆，故为曲柄摇杆机构；
2)以BC为机架时，即最短杆成连杆，故机构为双摇杆机构；
3)以AD为机架时，即以最短杆为机架，机构为双曲柄机构。
第二节 平面四杆机构的其它形式
一、曲柄滑块机构
在图2-11a）所示的铰链四杆机构ABCD中，如果要求C点运动轨迹的曲率半径较大甚至是C点作直线运动，则摇杆CD的长度就特别长，甚至是无穷大，这显然给布置和制造带来困难或不可能。为此，在实际应用中只是根据需要制作一个导路，C点做成一个与连杆铰接的滑块并使之沿导路运动即可，不再专门做出CD杆。这种含有移动副的四杆机构称为滑块四杆机构，当滑块运动的轨迹为曲线时称为曲线滑块机构，当滑块运动的轨迹为直线时称为直线滑块机构。直线滑块机构可分为两种情况：如图2-11b）所示为偏置曲柄滑块机构，导路与曲柄转动中心有一个偏距e；当e = 0即导路通过曲柄转动中心时，称为对心曲柄滑块机构，如图2-11c）所示。由于对心曲柄滑块机构结构简单，受力情况好，故在实际生产中得到广泛应用。因此，今后如果没有特别说明，所提的曲柄滑块机构即意指对心曲柄滑块机构。
应该指出，滑块的运动轨迹不仅局限于圆弧和直线，还可以是任意曲线，甚至可以是多种曲线的组合，这就远远超出了铰链四杆机构简单演化的范畴，也使曲柄滑块机构的应用更加灵活、广泛。
图2-12所示为曲柄滑块机构的应用。图2-12a）所示为应用于内燃机、空压机、蒸汽机的活塞－连杆－曲柄机构，其中活塞相当于滑块。图2-12b）所示为用于自动送料装置的曲柄滑块机构，曲柄每转一圈活塞送出一个工件。当需要将曲柄做得较短时结构上就难以实现，通常采用图2-12c)所示的偏心轮机构，其偏心圆盘的偏心距e就是曲柄的长度。这种结构减少了曲柄的驱动力，增大了转动副的尺寸，提高了曲柄的强度和刚度，广泛应用于冲压机床、破碎机等承受较大冲击载荷的机械中。
二、导杆机构
在对心曲柄滑块机构中，导路是固定不动的，如果将导路做成导杆4铰接于A点，使之能够绕A点转动，并使AB杆固定，就变成了导杆机构，如图2-13所示。当AB＜BC时，导杆能够作整周的回转，称旋转导杆机构，如图2-13a＝所示。当AB＞BC时导杆4只能作不足一周的回转，称摆动导杆机构，如图2-13b)所示。
导杆机构具有很好的传力性，在插床、刨床等要求传递重载的场合得到应用。如图2-14a)所示为插床的工作机构，如图2-14b)所示为牛头刨床的工作机构。
三、摇块机构和定块机构
在对心曲柄滑块机构中，将与滑块铰接的构件固定成机架，使滑块只能摇摆不能移动，就成为摇块机构，如图2-15a)所示。摇块机构在液压与气压传动系统中得到广泛应用，如图2-15b)所示为摇块机构在自卸货车上的应用，以车架为机架AC，液压缸筒3与车架铰接于C点成摇块，主动件活塞及活塞杆2可沿缸筒中心线往复移动成导路，带动车箱1绕A点摆动实现卸料或复位。将对心曲柄滑块机构中的滑块固定为机架，就成了定块机构，如图2-16a)所示。图2-16b)为定块机构在手动唧筒上的应用，用手上下扳动主动件1，使作为导路的活塞及活塞杆4沿唧筒中心线往复移动，实现唧水或唧油。表2-1给出了铰链四杆机构及其演化的主要型式对比。
第三节 平面四杆机构的工作特性
一、运动特性
在图2-17所示的曲柄摇杆机构中，设曲柄AB为主动件。曲柄在旋转过程中每周有两次与连杆重叠，如图2-17中的B1AC1和AB2C2两位置。这时的摇杆位置C1D和C2D称为极限位置，简称极位。C1D与C2D的夹角 称为最大摆角。曲柄处于两极位AB1和AB2的夹角锐角θ称为极位夹角。设曲柄以等角速度ω1顺时针转动，从AB1转到AB2和从AB2到AB1所经过的角度为（π＋θ）和（π－θ），所需的时间为t1和t2 ，相应的摇杆上C点经过的路线为C1C2弧和C2C1弧，C点的线速度为v1和v2 ，显然有t1＞t2 ，v1＜v2 。这种返回速度大于推进速度的现象称为急回特性，通常用v1与v2的比值K来描述急回特性，K称为行程速比系数，即
K= (2-1)
或有 (2-2)
可见，θ越大K值就越大，急回特性就越明显。在机械设计时可根据需要先设定K值，然后算出θ值，再由此计算得各构件的长度尺寸。
急回特性在实际应用中广泛用于单向工作的场合，使空回程所花的非生产时间缩短以提高生产率。例如牛头刨床滑枕的运动。
二、传力特性
1.压力角和传动角
在工程应用中连杆机构除了要满足运动要求外，还应具有良好的传力性能，以减小结构尺寸和提高机械效率。下面在不计重力、惯性力和摩擦作用的前提下，分析曲柄摇杆机构的传力特性。如图2-18所示，主动曲柄的动力通过连杆作用于摇杆上的C点，驱动力F必然沿BC方向，将F分解为切线方向和径向方向两个分力Ft和Fr ，切向分力Ft与C点的运动方向vc同向。由图知
Ft = F 或 Ft = F
Fr = F 或 Fr = F
α角是Ft与F的夹角，称为机构的压力角，即驱动力F与C点的运动方向的夹角。α随机构的不同位置有不同的值。它表明了在驱动力F不变时，推动摇杆摆动的有效分力Ft的变化规律，α越小Ft就越大。
压力角α的余角γ是连杆与摇杆所夹锐角，称为传动角。由于γ更便于观察，所以通常用来检验机构的传力性能。传动角γ随机构的不断运动而相应变化，为保证机构有较好的传力性能，应控制机构的最小传动角γmin。一般可取γmin≥40°，重载高速场合取γmin≥50°。曲柄摇杆机构的最小传动角出现在曲柄与机架共线的两个位置之一，如图2-18所示的B1点或B2点位置。
偏置曲柄滑块机构，以曲柄为主动件，滑块为工作件，传动角γ为连杆与导路垂线所夹锐角，如图2-19所示。最小传动角γmin出现在曲柄垂直于导路时的位置，并且位于与偏距方向相反一侧。对于对心曲柄滑块机构，即偏距e = 0 的情况，显然其最小传动角γmin出现在曲柄垂直于导路时的位置。
对以曲柄为主动件的摆动导杆机构，因为滑块对导杆的作用力始终垂直于导杆，其传动角γ恒为90°，即γ = γmin = γmax =90°,表明导杆机构具有最好的传力性能。
2.止点
从Ft = F cosα知，当压力角α = 90°时，对从动件的作用力或力矩为零，此时连杆不能驱动从动件工作。机构处在这种位置称为止点，又称死点。如图2-20a)所示的曲柄摇杆机构，当从动曲柄AB与连杆BC共线时，出现压力角α = 90°，传动角γ = 0。如图2-20b)所示的曲柄滑块机构，如果以滑块作主动，则当从动曲柄AB与连杆BC共线时，外力F无法推动从动曲柄转动。机构处于止点位置，一方面驱动力作用降为零，从动件要依靠惯性越过止点；另一方面是方向不定，可能因偶然外力的影响造成反转。
四杆机构是否存在止点，取决于从动件是否与连杆共线。例如上述图2-20a)所示的曲柄摇杆机构，如果改摇杆主动为曲柄主动，则摇杆为从动件，因连杆BC与摇杆CD不存在共线的位置，故不存在止点。又例如前述图2-20b)所示的曲柄滑块机构，如果改曲柄为主动，就不存在止点。
止点的存在对机构运动是不利的，应尽量避免出现止点。当无法避免出现止点时，一般可以采用加大从动件惯性的方法，靠惯性帮助通过止点。例如内燃机曲轴上的飞轮。也可以采用机构错位排列的方法，靠两组机构止点位置差的作用通过各自的止点。
在实际工程应用中，有许多场合是利用止点位置来实现一定工作要求的。如图2-21a）所示为一种快速夹具，要求夹紧工件后夹紧反力不能自动松开夹具，所以将夹头构件1看成主动件，当连杆2和从动件3共线时，机构处于止点，夹紧反力N对摇杆3的作用力矩为零。这样，无论N有多大，也无法推动摇杆3而松开夹具。当我们用手搬动连杆2的延长部分时，因主动件的转换破坏了止点位置而轻易地松开工件。如图2-21b)所示为飞机起落架处于放下机轮的位置，地面反力作用于机轮上使AB件为主动件，从动件CD与连杆BC成一直线，机构处于止点，只要用很小的锁紧力作用于CD杆即可有效地保持着支撑状态。当飞机升空离地要收起机轮时，只要用较小力量推动CD，因主动件改为CD破坏了止点位置而轻易地收起机轮。此外，还有汽车发动机盖、折叠椅等。
第四节 平面四杆机构运动设计简介
四杆机构的设计方法有图解法、试验法、解析法三种。本节仅介绍图解法。
一、按给定的连杆长度和位置设计平面四杆机构
1.按连杆的预定位置设计四杆机构
【例2-2】 已知连杆BC的长度和依次占据的三个位置B1C1、B2C2、B3C3 ，如图2-22所示。求确定满足上述条件的铰链四杆机构的其它各杆件的长度和位置。
解：显然B点的运动轨迹是由B1、B2、B3三点所确定的圆弧，C点的运动轨迹是由C1、C2、C3三点所确定的圆弧，分别找出这两段圆弧的圆心A和D，也就完成了本四杆机构的设计。因为此时机架AD已定，连架杆CD和AB也已定。具体作法如下：
(1)确定比例尺，画出给定连杆的三个位置。实际机构往往要通过缩小或放大比例后才便于作图设计，应根据实际情况选择适当的比例尺 ，见式（1-1）。
(2)连结B1B2、B2B3 ，分别作直线段B1B2和B2B3的垂直平分线b12和b23（图中细实线），此两垂直平分线的交点A即为所求B1、B2、B3三点所确定圆弧的圆心。
(3)连结C1C2、C2C3，分别作直线段C1C2和C2C3的垂直平分线c12、c23（图中细实线）交于点D，即为所求C1、C2、C3三点所确定圆弧的圆心。
(4)以A点和D点作为连架铰链中心，分别连结AB3、B3C3、C3D（图中粗实线）即得所求四杆机构。从图中量得各杆的长度再乘以比例尺，就得到实际结构长度尺寸。
在实际工程中，有时只对连杆的两个极限位置提出要求。这样一来，要设计满足条件的四杆机构就会有很多种结果，这时应该根据实际情况提出附加条件。
【实训例2-3】 如图2-23所示的加热炉门启闭机构，图中Ⅰ为炉门关闭位置，使用要求在完全开启后门背朝上水平放置并略低于炉口下沿，见图中Ⅱ位置。
解：把炉门当作连杆BC，已知的两个位置B1C1和B2C2 ，B和C已成为两个铰点，分别作直线段B1B2、C1C2的平分线得b12和c12 ，另外两铰点A和D就在这两根平分线上。为确定A、D的位置，根据实际安装需要，希望A、D两铰链均安装在炉的正壁面上即图中yy位置，yy直线分别与b12、c12相交点A和D即为所求。
二、按给定的行程速比系数设计四杆机构
设计具有急回特性的四杆机构，一般是根据运动要求选定行程速比系数，然后根据机构极位的几何特点，结合其他辅助条件进行设计。
【实训例2-4】 已知行程速比系数K，摇杆长度lCD，最大摆角 ，请用图解法设计此曲柄摇杆机构。
解：设计过程如图2-24所示，具体步骤：
(1)由速比系数K计算极位角θ。由式（2-2）知

(2)选择合适的比例尺，作图求摇杆的极限位置。取摇杆长度lCD除以比例尺 得图中摇杆长CD，以CD为半径、任定点D为圆心、任定点C1为起点做弧C，使弧C所对应的圆心角等于或大于最大摆角 ，连接D点和C1点的线段C1D为摇杆的一个极限位置，过D点作与C1D夹角等于最大摆角 的射线交圆弧于C2点得摇杆的另一个极限位置C2D。
(3)求曲柄铰链中心。过C1点在D点同侧作C1C2的垂线H，过C2点作与D点同侧与直线段C1C2夹角为（900－θ）的直线J交直线H于点P，连接C2P，在直线段C2P上截取C2P/2得点O，以O点为圆点、OP为半径，画圆K ，在C1C2弧段以外在K上任取一点A为铰链中心。
(4)求曲柄和连杆的铰链中心。连接A、C2点得直线段AC2为曲柄与连杆长度之和，以A点为圆心、AC1为半径作弧交AC2于点E，可以证明曲柄长度AB = C2E/2，于是以A点为圆心、C2E/2为半径画弧交AC2于点B2为曲柄与连杆的铰接中心。
(5)计算各杆的实际长度。分别量取图中AB2、AD、B2C2的长度，计算得：
曲柄长 lAB = AB2，连杆长 lBC = B2C2 ，机架长 lAD = AD。
习题二
2-1 铰链四杆机构按运动形式可分为哪三种类型？各有什么特点？试举出它们的应用实例。
2-2 铰链四杆机构中曲柄存在的条件是什么？
2-3 机构的急回特性有何作用？判断四杆机构有无急回特性的根据是什么？
2-4 题图所示的铰链四杆机构中，各构件的长度已知，问分别以a、b、c、d为机架时，各得什么类型的机构？
2-5 标注出各机构在题图所示位置的压力角和传动角。
实训二 设计平面四杆机构
1.实训目的
掌握平面四杆机构的图解设计方法，初步了解和掌握计算机辅助设计在平面四杆机构设计中的应用。
2.实训内容和要求
（1）设计一铰链四杆机构，已知摇杆长LC D = 0.12m , 摆角 ＝45°，机架长LAD = 0.10m，行程速比系数K=1.4，试用图解法求曲柄和连杆的长度。
（2）使用图解法设计一摆动导杆机构。已知行程速比系数K=1.5，机架长LAD=0.18m。
可自选一题目，采用计算机辅助设计（用AutoCAD图解设计）。
3.实训过程。参考实训例2-4。
4. 采用AutoCAD图解设计的实训步骤
按照自选好的题目初步构思、拟定作图步骤，然后上机操作：①进入AutoCAD工作界面；②按作图步骤作图；③利用查询功能测出设计结果；④保存设计结果。

7. 拉力机由哪些部件组成

拉力机又称为拉力试验机，它主要组成部分如下：测力计、伸长测量器、自动记录器、试样夹持器和变速箱，各部分功用分述如下。

拉力机的控制面板拉力机

1．测力计

结构为摆锤式，当上夹持器受负荷时，借助杠杆的作用，重锤摆臂即向左倾斜，并推动齿条，驱使磅面原动指针回转。当试样断裂或负荷消失时，磅面记录指针由于原动指针倒转而停止不动，这样，即可读出准确的拉力读数。在磅面密封后面，设有拔针旋钮，旋钮通过联杆带动齿轮装置，当拔动被动指针回零后，旋钮受拉伸弹簧的作用即自动返回。

为了减轻在试样断裂时摆臂猛烈回击产生的冲力，测力计装有缓冲器。缓冲器的油简内装有活塞，活塞下面装有弹簧片，当摆臂向左倾斜(亦即进行拉力试验时)，活塞孔即大开，筒内的油无阻碍地从孔中流过；当摆臂回落时，下面的弹簧片即合上，活塞的孔打开，仅有微量的油从孔中流出，使摆臂徐徐回落。摆臂的快慢通过调节螺帽控制。测试机床时，将摆臂校上，碰于电器制停器，在放下回零时，在4秒钟左右方可调试。

2．伸长测量器

伸长测量器是测量试样受荷或断裂时其长度所发生的变化，即在试样进行抗张试验的同时，测定其伸长量。伸长率是按照试验前后试

样标线距离的增长或夹持器距离的增长计算的，标线的增长距离通过测虽器的上下滑块在伸长测量尺上指出(上、下滑块上的△形指针t的上口对准标线)。夹持器的增长距离通过悬空指针在伸长测量尺上示出，伸长测量尺上的％刻度是指内径44．6mm(夹持器中心距离70mm)标准环状试样伸长率的直接读数。当试样断裂时，伸长测量器下滑块因机械联动装置的自动脱离而停止滑动，此时记录伸长量。测量标线的增长距离时，必须用手操作上、下滑块塑料球捏手，使之随标线距离的增长而向下移动，这时，联动装置自动控制机构均不起作用。

伸长测量器自动控制机构简介如下。

借助特种螺钉将伸长测量尺旋紧在下滑块上，通过联杆与滑车基架相连。当滑车基架下行时，下滑块、伸长测量尺一同被带走(必须注意伸长测量尺。线应对准悬空指针)当试样断裂时，联杆由于下夹持器本身重量向下移动而被拉回，与下滑块脱离，伸长测量器立即静止。

当试验开始试样被夹紧时，为了使下夹持器保持在上面位置，应将支持器放在夹持器联杆轴颈下面，当拉力超过夹持器活动部分的重量，也即能使夹持器保持在_Li重i位置时，将支持器向外移出，支持器的厚度尺寸即等于下夹持器的移动距离。

下滑块与伸长测量尺的联接可以通过特种螺钉的旋转而脱离，以便调换夹持器。作不同的试验时可以校正伸长测量尺的线。

3．自动记录器

板式结构，其功用是绘出试样所承受之强力负荷与伸长量之关系曲线，记录纸上横坐标表示强力负荷，纵坐标表示伸长量。

4．试样夹持器

试验时，试样由夹持器夹紧，然后进行拉力试验。在试验进行中，试样即不能从夹持器中滑脱，也不允许在夹持器钳IZl处断裂，这就是试样夹持器所起的作用和赋予的要求。此试验机附有数种试样夹持器，以作不同性质的试验。其掉换手续极其简单，除去挂轴和联杆上的销钉即可调换。上下夹持器距离可以根据各种试验要求进行调节，调节距离取决于夹持器上限位置，而下夹持器的上升不必有赖机械传动，靠超平衡重锤的重力牵引上升，故只需有一固定接触块即能定位。此矩形接触块用固定螺钉压紧在齿条上，齿条上备有数个螺孔，将接触块压紧在不同的螺孔部位即可得到不同的距离。

5．变速箱

变速箱是由电动机启动下通过无级变速带动螺杆，能以每分钟至500mm的下降速度传递至下夹持器，这种广泛的调节性能保证了多种材料的试验。

无级变速按照转速铭牌进行调节，无级变速是橡胶轮摩擦而成的，随气候变化和使用的延续会有磨损，影响速度下降，故在使用前需调整手柄位置。闸下开合螺母，下夹持器即向下移动，试样开始受力。向上控制手柄滑车基架即自动上升，回复至原位。

8. 联动控制台的结构概述

以常州市迈康自控工程技术有限公司生产的THQ1 为例详解：
THQ1系列联动控制台由保护式的左、右控制箱，活动式座椅和脚踏开关组成。右箱装有紧急开关，左箱装有电锁，起动按钮和指示灯，或其它元件。
联动台所用触头组共有直流10安、交流10安、25安、60安等四种规格。
操纵手柄是球形。为避免由于起重机震动和意外碰撞使操纵机构误动作，该手柄带有零位自锁装置。手柄由上下两半球组成，只有提握下半球时，才能使手柄离开零位，操动机构。当手柄离开零位时，即可将下半球松开，继续操作。若经常采用反接制动停车，感到操纵不便时，可将手柄下半球提起再顺时针旋转，让下半球固定在提起位置，使零位自锁装置不起作用。六机构后手柄有下按式的零位自锁装置。
机械传动部份装在箱体上部的罩内，该传动机构分为单手柄联动操纵机构、抓斗双手柄操纵机构、主付钩双手柄操纵机构、单手柄操纵机构以及单手柄水平操纵机构。手柄运动都是用直齿齿轮传动凸轮轴的。控制器的凸轮轴均为立式布置，传动部份各支点全部用滚动轴承，以降低功率损耗。
定位棘轮3毫米厚钢板冲压而成的，并经过处理而获得较高耐磨性。棘轮上冲有六个定位孔，定位螺钉装入位置不同的孔内，即可决定操纵手柄的档位数。在左右各六档的范围内，档位数可以任意选择。定位棘轮弹簧力是可以调整的，这样就可以根据具体情况，在分档清楚的前提下，调整棘轮弹簧力使手柄操纵力在许可的范围内。
凸轮为黑色酚醛注射料，其结构为插入式，这样不仅保证了装配位置准确，而且如欲变换触头分合程序时，可以方便地取下任意凸轮，不必将整台产品大拆大卸。
触头组结构分为两种：10安和25安触头组除银接点直径不同外，其余结构都是一样的。60安触头组为另一种结构形式。因两种结构安装尺寸不同，因此各有不同的安装支板。其中10安触头组可以在银点下面嵌装磁钢，以用于直流控制回路。
箱体用2毫米钢板制成，四周均可开启，供配线和维修用，传动机构和触头系统可以一起从箱体内取出。
坐椅底脚不固定，可以任意挪动，坐椅上下可调，左右可转，靠背可舒适地托垫于人体的腰背部，并可随人体前后倾斜。
脚踏开关为防尘式，内装LX3~11K行程式开关，用于交流380伏，直流220伏，额定发热电流为6A。触头数为一付常驻机构开，一付常闭，该脚踏开关适用于控制音响装置。
脚踏开关在配线和维修时，首先按下脚踏开关由侧面轴销，取下踏盖然后方可卸下螺钉将盖打开。

9. 四个查一查的内容是什么

内容如下：

1、整治对待群众冷漠生硬、麻木不仁的问题。

2、查干部队伍的纪律作风；二整治干部不作为甚至乱作为的问题。查干部队伍的精神状态和工作方法；

3、整治执行力不强、执行水平不高的问题。

4、查各种不稳定和不和谐因素，四整治矛盾纠纷调处不力的问题。

开展“四个一”活动，提高为人民服务的宗旨意识。通过开展“四个一”活动，教育乡村干部把密切联系群众的要求转化为自觉行动，把人民群众当亲人、时刻把群众冷暖记在心上，与群众同心同德。

(9)上下联动机械装置扩展阅读

活动原则：

1、服务民生原则。引导乡村干部立足岗位为民服务，组织乡村干部职工深入村组、农户、企业、学校和医院，积极为民办实事。

2、化解矛盾原则。结合实际积极开展大排查、大接访、大走访、大调解活动，努力将矛盾纠纷化解在村组，解决在萌芽状态。

3、惩教结合原则。对存在的突出问题，不回避，不护短、不遮掩，积极宣传正面典型，开展警示教育。

4、注重实效原则。注重上下联动，创新活动形式，侧重解决现实问题，防止“两张皮”，做到“两促进”。

参考资料来源：网络-四查四整治

10. 三种机械传动机构有哪些笛卡尔坐标系右手大拇指、食指、中指分别指什么

地动仪、鼓风机。

大拇指，食指与中指分别表示了右手坐标系的x-轴，y-轴，与z-轴。同样地，用左手也可以表示出左手坐标系。

传动的运动速度比套筒链快，运行时的噪声比套筒链的低，是高速链传动的形式，对链轮材料和热处理的要求较高，因为齿形链对链轮圆周面的压力和摩擦较大，易引起磨损。

(10)上下联动机械装置扩展阅读：

注意事项：

起重机等机械传动部份装在箱体上部的罩内，该传动机构分为单手柄联动操纵机构、抓斗双手柄操纵机构、主付钩双手柄操纵机构、单手柄操纵机构以及单手柄水平操纵机构。手柄运动都是用直齿齿轮传动凸轮轴的。控制器的凸轮轴均为立式布置，传动部份各支点全部用滚动轴承，以降低功率损耗。

起重机操纵手柄是球形。为避免由于起重机震动和意外碰撞使操纵机构误动作，该手柄带有零位自锁装置。手柄由上下两半球组成，只有提握下半球时，才能使手柄离开零位，操动机构。