导图社区 平面连杆机构
机械设计基础第六章平面连杆机构思维导图，包括平面连杆机构的定义、优缺点、基本形式及演化、平面连杆机构基本特性、运动设计等内容。
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平面连杆机构
定义
若干个刚性构件通过低副（转动副、移动副）连接而成，且各构件均在相互平行的平面内运动的机构
优缺点
优点
能够实现多种运动形式的转换
实现各种预定的运动规律和代数曲线轨迹
构件间接触面上比压小，承载能力大，易润滑，磨损轻
运动副元素（圆柱面、平面）形状简单，制造方便
缺点
低副几何锁合存在间隙，数目多累计误差大，机械效率低
不易精确实现给定运动规律，且设计复杂
惯性力难以平衡，高速时引起较大振动和动载荷，常用于低速场合
基本形式及演化
平面四杆机构
基本形式
铰链四杆机构
曲柄摇杆机构
摇杆长度无穷大
曲柄滑块机构
双曲柄机构
双摇杆机构
应用
连杆长度无穷大
双滑块机构（余弦机构）
曲柄长度无穷大
双滑块机构（椭圆仪机构）
变更机架
余弦机构
双转块机构
摇块机构
定块机构
导杆机构
分类
转动导杆机构（曲柄>机架）
摆动导杆机构（机架>曲柄）
正切机构
演化目的及方式
目的
满足机构运动的要求，满足机构设计的要求，改善构件的受力情况
方式
改变构件的形状和尺寸；变更机架（倒置)；扩大转动副（仅构件结构发生变化，如将曲柄做成偏心轮，以提高机构强度和刚度）
平面四杆机构基本特性
存在曲柄的条件
⑴最短杆长度＋最长杆长度≤其余两杆长度之和(杆长之和条件，必要条件，若不满足，任意杆为机架均为双摇杆机构) ⑵连架杆和机架中必有一个是最短杆(最短杆条件，充分条件，若为双摇杆机构，则连杆为最短杆)
推论
满足杆长之和条件:若最短杆相邻杆为机架（最短杆为连架杆)，得曲柄摇杆机构；若最短杆为机架，得双曲柄机构；若最短杆相对杆为机架，得双摇杆机构；不满足杆长之和条件∶任意杆为机架→双摇杆机构
最短杆长度＋偏距≤连杆的长度；连架杆为最短杆
极限位置
做往复运动(往复摆动或移动)的构件，其往复运动区间的两个极端位置称为极限位置。
曲柄与连杆共线
描述急回特性：行程速比系数
连杆机构输出构件具有急回特性的条件
主动件等角速整周转动
输出件具有正、反行程的往复运动
极位夹角>0
压力角、传动角
压力角：从动件受力点的力方向（忽略摩擦、重力、惯性力）与受力点速度方向之间所夹锐角
最小传动角的确定
曲柄为主动件的曲柄摇杆机构，最小传动角出现在曲柄转至机架共线的两位置之一
摇杆为主动件的曲柄摇杆机构，最小传动角Ymin=0°，在从动曲柄转至连杆共线的位置
曲柄为主动件的曲柄滑块机构，最小传动角出现在曲柄转至垂直于导路的两位置
许用传动角
Ymin≥[Y]
死点位置
机构的死点（或止点）位置：γ=0°（α=90 °）的位置，有效分力为零
死点位置的特征:从动件与连杆共线
条件：以摇杆为主动件的曲柄摇杆机构；以滑块为主动件的曲柄滑块机构；以导杆为主动件的导杆机构
运动表现：卡死或运动不确定
克服： 对从动曲柄施加外力 利用飞轮及构件自身的惯性力 机构的组合错开死点位置
运动连续性
运动连续性——机构在运动过程中，能否连续 实现给定的各个位置
错位不连续——设计时不能要求从一个可行域跳过不可行 域进入另一个可行域
错序不连续——当原动件按同一方向连续转动时，连杆不 能按顺序通过给定的各个位置
运动连续性检验：采用几何作图法绘制构件轨迹
运动设计
平面连杆机构的设计包括：选型设计、运动设计、强度设计、结构设计
运动设计的基本命题
实现给定的运动要求
1.实现连杆的几个给定位置 2.实现连架杆的给定运动规律 3.实现给定的轨迹
满足各种附加要求
1.曲柄存在条件 2.运动连续性条件 3.传力条件：γmin≥[ γ] 4.尺寸要求，如：外形尺寸，运动空间，构件尺寸等
运动设计方法
图解法
按照给定连杆位置设计四杆机构
按照机构急回特性设计四杆机构
实验法
解析法
