平面连杆机构运动分析

空间连杆机构的运动分析和综合

空间连杆机构的分析综合均较平面连杆机构复杂困难，这在很大程度上影响空间连杆机构的推广应用。研究空间连杆机构的方法有以画法几何为基础的图解法和运用向量、对偶数、矩阵和张量等数学工具的解析法。图解法有一定的局限性，应用较多的是便于电子计算机运算的解析法。空间连杆机构分析中重要而又困难的问题是位移分析。对多于 4杆的空间连杆机构，由输入求输出位移时因中间运动变量不易避开或消去，一般要用数值迭代法联解多个非线性方程式或求解高次代数方程式。对最难进行位移分析的空间7R机构，由输入求输出位移的代数方程式高达32次。

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用圆柱结合来固定，你这个机构还缺少约束，你想象下他们相邻两个零件是这么链接的，就行了，很简单的

平面四连杆机构的基本型式有哪几种？各种基本型式的运动特点的怎样

平面四连杆机构，四个杆件中有一个上面画有斜剖线的杆件是相对地面不动的，我们把它称为静件或机架；与静件相联的杆件，若能绕静件作整周转动的杆件被称为曲柄，不能绕静件作整周转动的杆件则被称为摇杆或摆杆；而与静件相对的杆件被称为连杆。 根据平面四连杆机构中是否存在曲柄，有一个曲柄或两个曲柄，可把它分为下面三种基本形式。 1．曲柄摇杆机构2．双曲柄机构：平面四连杆机构中若有两个曲柄存在，这样的机构称为双曲柄机构。 这种机构一般可将主动件的匀速整周转动转换成从动件的非匀速或匀速整周转动。双曲柄机构中，若两曲柄的长度相等，且连杆与静件的长度也相等，则此机构为平行四边形机构。其运动特点是两曲柄的角速度始终保持相等，连杆在运动过程中始终作平行移动。若改变平行四边形机构，使其两个曲柄转动方向相反，这时的机构称为反向双曲柄机构。 3．双摇杆机构：在平面四连杆机构中，若与静件相联的两杆件均为摇杆，则此机构称为双摇杆机构。

平面连杆机构由哪些基本构件组成

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。因此，平面连杆机构在各种机械和仪器中获得广泛应用。连杆机构的缺点是：低副中存在间隙，数目较多的低副会引起运动累积误差；而且它的设计比较复杂，不易精确地实现复杂地运动规律。

最简单地平面连杆机构是由四个构建组成地，称为平面四杆机构。它的应用非常广泛，而且是组成多杆机构的基础。

由若干个刚性构件通过低副(转动副、移动副)联接，且各构件上各点的运动平面均相互平行的机构，又称平面低副机构。低副具有压强小、磨损轻、易于加工和几何形状能保证本身封闭等优点，故平面连杆机构广泛用于各种机械和仪器中。与高副机构相比，它难以准确实现预期运动，设计计算复杂。

平面连杆机构中最常用的是四杆机构，它的构件数目最少，且能转换运动。多于四杆的平面连杆机构称多杆机构，它能实现一些复杂的运动，但杆多且稳定性差。

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机械原理连杆机构

空间连杆机构

由若干刚性构件通过低副(转动副﹑移动副)联接﹐而各构件上各点的运动平面相互不平行的机构﹐又称空间低副机构。在空间连杆机构中﹐与机架相连的构件常相对固定的轴线转动﹑移动﹐或作又转又移的运动﹐也可绕某定点作复杂转动﹔其馀不与机架相连的连杆则一般作复杂的空间运动。利用空间连杆机构可将一轴的转动转变为任意轴的转动或任意方向的移动﹐也可将某方向的移动转变为任意轴的转动﹐还可实现刚体的某种空间移位或使连杆上某点轨迹近似於某空间曲线。与平面连杆机构相比﹐空间连杆机构常有结构紧凑﹑运动多样﹑工作灵活可靠等特点﹐但设计困难﹐制造较复杂。空间连杆机构常应用於农业机械﹑轻工机械﹑纺织机械﹑交通运输机械﹑机床﹑工业机器人﹑假肢和飞机起落架中。

类型 空间连杆机构常指单自由度空间闭链(见运动链)机构﹐但是随著工业机器人和假肢技术的发展﹐多自由度空间开链机构也有不少用途。单自由度单环平面连杆机构只含4个转动副﹐而单自由度单环空间连杆机构所含转动副应为7个﹐此即空间七杆机构。空间连杆机构中采用多自由度的运动副如球面副或圆柱副时﹐所含构件数即可减少而形成简单稳定的空间四杆机构或三杆机构。为了表明空间连杆机构的组成类型﹐常用R﹑P﹑C﹑S﹑H分别表示转动副﹑移动副﹑圆柱副﹑球面副﹑螺旋副。一般空间连杆机构从与机架相连的运动副开始﹐依次用其中的一些符号来表示。常用空间四杆机构的组成类型有RSSR﹑RRSS﹑RSSP和RSCS机构(图1 常用空间四杆机构的组成类型 )。这些机构因含有两个球面副﹐结构比较简单﹐但绕两球心连线自由转动的局部自由度影响高速性能。所有转动副轴线汇交一点的球面四杆机构(图2 球面四杆机构 )﹐也是一种应用较广的空间连杆机构﹐如万向联轴节机构。此外﹐还有某些特殊空间连杆机构﹐如贝内特机构﹐其运动副轴线夹角和构件尺度要求满足某些特殊关系。

运动分析和综合 空间连杆机构的分析综合均较平面连杆机构复杂困难﹐这在很大程度上影响空间连杆机构的推广应用。研究空间连杆机构的方法有以画法几何为基础的图解法和运用向量﹑对偶数﹑矩阵和张量等数学工具的解析法。图解法有一定的局限性﹐应用较多的是便於电子计算机运算的解析法。空间连杆机构分析中重要而又困难的问题是位移分析。对多於 4杆的空间连杆机构﹐由输入求输出位移时因中间运动变量不易避开或消去﹐一般要用数值迭代法联解多个非线性方程式或求解高次代数方程式。对最难进行位移分析的空间7R 机构﹐由输入求输出位移的代数方程式高达32次。对空间连杆机构进行运动综合的基本问题是﹕当主动件运动规律一定时﹐要求连架从动件能按若干对应位置或近似按某函数关系运动﹔要求连杆能按若干空间位置姿态运动而实现空间刚体的导引﹔要求连杆上某点能近似沿给定空间曲线运动。由於这些问题和平面连杆机构的综合问题相仿﹐所以平面的巴默斯特尔理论可解析地推广於空间刚体的导引问题和其他运动综合问题。此外尚有利用机构封闭性等同条件建立设计方程式和采用优化技术等综合方法。

连杆机构的作用是什么?常见的平面连杆机构包括哪几种?

连杆机构的作用归纳起来为如下两种；实现一定的运动规律。当主动杆运动规律一定时，刚从动杆相应地按给定的运动规律运动；实现一定的轨迹。要求机构中作复杂运动的构件上某一点准确或近似地沿给定轨迹运动。常见的平面连杆机构包括：曲柄摇杠机构、双曲柄机构、双摇杆机构、吊滑块的四杆机构、多杆机构。

平面连杆机构的简介

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。因此，平面连杆机构在各种机械和仪器中获得广泛应用。连杆机构的缺点是：低副中存在间隙，数目较多的低副会引起运动累积误差；而且它的设计比较复杂，不易精确地实现复杂地运动规律。最简单地平面连杆机构是由四个构建组成地，称为平面四杆机构。它的应用非常广泛，而且是组成多杆机构的基础。由若干个刚性构件通过低副(转动副、移动副)联接，且各构件上各点的运动平面均相互平行的机构（图1），又称平面低副机构。低副具有压强小、磨损轻、易于加工和几何形状能保证本身封闭等优点，故平面连杆机构广泛用于各种机械和仪器中。与高副机构相比，它难以准确实现预期运动，设计计算复杂。平面连杆机构中最常用的是四杆机构，它的构件数目最少，且能转换运动。多于四杆的平面连杆机构称多杆机构，它能实现一些复杂的运动，但杆多且稳定性差。

设计一个复杂平面连杆机构需要哪些学科或知识的帮助？

机械制造专业的有一门课《机械原理》中有一章为：平面连杆机构，专门讲怎么设计它的，不需要微分方程和理论力学（在不校核材料强度时）。图中机构貌似很复杂，其实就是多个四连杆机构的组合。但这个动画不属于课程内容。

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......余下全文>>