平面四杆机构

平面四杆机构，详细的总结了机器的组成，平面机构自由度，平面机构运动检测的绘制。用来表达各构件相对运动的简单的图形。

绪论

• 机器的组成
  • 机器：根据某种具体使用要求而设计的多件实物的组合体
    • 分类
      • 动力机器：实现能量转换
      • 工作机器：完成有用功或搬运物体
      • 信息机器：完成信息的传递和变换
    • 特征
      • 人造的实物组合体
      • 各部分有确定的相对运动
      • 能够用来变换或传递能量、物料、信息
  • 机构：能够用来传递运动和力或改变运动形式的多件实物的组合体
    • 分类
      • 通用机构：用途广泛，如齿轮机构、连杆机构等
      • 专用机构：只能用于特定场合，如钟表的擒纵机构
    • 特征
      • 人造的实物组合体
      • 各部分具有特定的相对运动
      • 用来传递力或实现运动的转换
• 平面机构自由度
  • 机构的组成：
    • 构件：独立的运动单元
      • 固定件（机架）：用来支撑活动构件的构件
      • 原动件（主动件）：按给定运动规律运动的构件
      • 从动件：机构中随着原动件的运动而运动的其余活动构件
    • 运动副：使两个构件直接接触并能产生某种相对运动的连接
      • 高副：点线接触，应力高
      • 低副：面接触
        • 转动副：两构件间只能产生相对转动
        • 移动副：两构件间只能产生相对移动
    • 机构：由若干个构件通过运动副连接起来的具有确定运动的机械系统
      • 机构=机架+原动件+从动件+运动副
  • 自由度：构件的自由度等于构件的独立运动参数
    • 约束：每引入一个约束，构件减少一个自由度。平面低副引入两个约束，平面高副引入一个约束
    • 计算：F=3n-2PL-PH，PL为低副，PH为高副
    • 机构具有确定运动的条件：自由度=原动件数
• 平面机构运动简图的绘制：用来表达各构件相对运动的简单的图形

平面连杆机构

• 平面四杆机构的类型及应用
  • 铰链四杆机构：四个构件通过铰链连接而成
    • 曲柄摇杆机构：两连架杆一个为曲柄，一个为摇杆
    • 双曲柄：两个连接杆均为曲柄
    • 双摇杆：两连架杆均为摇杆
  • 铰链四杆机构的演化
    • 曲柄滑块机构
    • 导杆机构
    • 摇块机构和定块机构
    • 偏心轮机构
• 平面四杆机构的基本特性
  • 曲柄存在的条件：最短杆与最长杆之和小于或等于其他两杆之和；连架杆或机架是最短杆
    • 最短杆为机架，得到双曲柄机构
    • 最短杆的邻杆为机架，得到曲柄摇杆
    • 最短杆的对面杆为机架，得到双摇杆
  • 急回特性和行程速比系数
    • 以曲柄为主动件时，当曲柄与连杆两次共线时，摇杆位于两个极限位置，简称极位，两处曲柄所夹锐角为极位夹角
  • 压力角和传动角
    • 压力角：不计摩擦、重力和惯性力时，输出件受力方向与力作用点绝对速度方向之间所夹锐角
    • 传动角：压力角的余角；最小传动角在曲柄与机架共线的两个位置之一
  • 死点：摇杆为主动件，且连杆与曲柄两次共线，传动角为零，机构不能运动，此位置为死点
• 平面四杆机构的设计
  • 图解法
  • 解析法