平面低副机构：结构和维护

2023-06-23 理论教育版权反馈

【摘要】：平面连杆机构是所有机构全部用低副连接而成的平面机构，又称平面低副机构。因而，平面连杆机构在各种机械和仪器中获得了广泛使用。平面连杆机构中最常见的是由四个构件组成的四杆机构。其中，AD为机架，与机架相连的杆AB、CD称为连架杆。平面连杆机构的结构和维护平面连杆机构是面接触的低副机构，低副中的间隙会引起运动误差，所以要注意保证良好的润滑以减少摩擦、磨损。

平面连杆机构是所有机构全部用低副连接而成的平面机构，又称平面低副机构。低副是面接触，压强低，磨损小；两构件接触表面为圆柱面和平面，制造比较简单，易获得高精度；此外，这类机构容易实现常见的转动移动及其转换。因而，平面连杆机构在各种机械和仪器中获得了广泛使用。其缺点是低副中的间隙会引起运动误差，这使连杆机构不易精确地实现复杂的运动规律，构件惯性力难以平衡，不宜高速运行。

平面连杆机构中最常见的是由四个构件组成的四杆机构。门座起重机的变幅机构就是由四连杆机构（臂架、象鼻梁、拉杆及机架）组成，如图2－5所示。通过臂架围绕其下铰点的转动从而实现俯仰动作，最终带动起吊的货物实现水平移动，即变幅。

图2－5　四连杆式组合臂架工作原理图

1—机架；2—臂架；3—象鼻梁；4—双叶曲线；5—拉杆

（1）铰链四杆机构

铰链四杆机构中各构件之间均以转动副相连的四杆机构称为铰链四杆机构，如图2－6所示。其中，AD为机架，与机架相连的杆AB、CD称为连架杆。连架杆相对机架能作360°整周回转的称为曲柄，只能在一定角度（＜360°）范围内做往复摇摆的称为摇杆。不与机架相连的杆BC称为连杆。

图2－6　铰链四杆机构

（a）机器人骑自行车；（b）铰链四杆机构简图
1，3—连架杆；2—连杆；3—机架

如图2－6所示，看似相同的构件，但名称及作用各不相同。我们在学习机械知识时，一定要仔细、严谨。由表2－2可见，生产及生活中，很多案例也是铰链四杆机构基本形式的体现。根据铰链四杆机构中两连架杆运动形式的不同，铰链四杆机构有三种基本型式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构，见表2－2。

表2－2　铰链四杆机构基本类型及应用举例

续表

（2）平面连杆机构的结构和维护

平面连杆机构是面接触的低副机构，低副中的间隙会引起运动误差，所以要注意保证良好的润滑以减少摩擦、磨损。要定期地检查运动副的润滑和磨损情况，以避免运动副严重磨损后间隙增大，进而导致运动精度丧失、承载能力下降。