铰链四杆机构的类型及特点

2023-06-25 理论教育版权反馈

【摘要】：铰链四杆机构按两连架杆运动形式的不同，分为如下三种基本类型：曲柄摇杆机构两连架杆中一个为曲柄，另一个为摇杆的铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构。在曲柄摇杆机构中，以曲柄为主动件时，可将曲柄的整周连续转动变为摇杆的往复摆动。双曲柄机构两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构，称为双曲柄机构。图1-4 惯性筛机构图1-5 平行双曲柄机构图1-6 天平图1-7 火车主动轮联动装置双摇杆机构两连架杆均为摇杆的铰链四杆机构，称为双摇杆机构。

在图1-1中，构件4固定不动称为机架；构件1和构件3与机架相连称为连架杆；两端均不与机架相连的构件2叫做连杆，连杆作复杂的平面运动。在连架杆中能作整周转动的称为曲柄；只能在一定角度范围内摆动的则称为摇杆。

铰链四杆机构按两连架杆运动形式的不同，分为如下三种基本类型：

（1）曲柄摇杆机构两连架杆中一个为曲柄，另一个为摇杆的铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构。在曲柄摇杆机构中，以曲柄为主动件时，可将曲柄的整周连续转动变为摇杆的往复摆动。图1-2中筛沙机和剪切机的简图均是曲柄摇杆机构的实例。

图1-2 曲柄摇杆机构应用实例

a）筛沙机 b）剪切机

在曲柄摇杆机构中，当以摇杆作为主动件时，则可将摇杆的往复摆动变为曲柄的整周转动。图1-3所示为缝纫机踏板机构，当踏板CD作往复摆动时，通过连杆BC使曲柄AB作整周转动。

（2）双曲柄机构两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构，称为双曲柄机构。如图1-4所示的惯性筛中的铰链四杆机构即为双曲柄机构。当主动曲柄AB绕点A作匀速转动一周时，通过连杆BC带动从动曲柄CD绕D点作变速转动一周并通过E点连接，使筛子作变速的往复直线运动进行工作。

图1-3 缝纫机踏板机构

在双曲柄机构中，如果两曲柄的长度相等，连杆与机架的长度也相等，则称为平行双曲柄机构（图1-5）。平行双曲柄机构两曲柄转向相同，角速度时时相等，连杆也始终与机架平行，四根杆件形成一个平行四边形，故又称为平行四边形机构。平行双曲柄机构在机械中应用广泛，如图1-6所示的天平，它能保证天平盘1、2始终处于水平位置；图1-7所示的火车主动轮联动装置也是平行双曲柄机构应用实例。

图1-4 惯性筛机构

图1-5 平行双曲柄机构

图1-6 天平

图1-7 火车主动轮联动装置

（3）双摇杆机构两连架杆均为摇杆的铰链四杆机构，称为双摇杆机构。双摇杆机构的应用实例很多，如图1-8所示的港口起重吊车中，AD为机架，AB和CD为摇杆，当摇杆AB摆动时，通过连杆CE将重物Q近似水平直线移动到Q′位置。图1-9所示的自卸载重汽车翻斗机构中，AD为机架，当液压缸输入液压油时，活塞杆向右伸出，使AB和CD向右摆动，从而使车斗倾斜，卸下货物。

图1-8 港口起重吊车

图1-9 自卸载重汽车翻斗机构

铰链四杆机构的类型及特点

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