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。......
2025-09-29
平面机构的知识储备与应用探究
【摘要】：同时具备这三个特征的称为机器，仅具备前两个特征的称为机构。如图4－1 所示的内燃机由活塞、连杆、曲轴、齿轮、凸轮、顶杆及气缸体等组成，它们构成了连杆机构、齿轮机构和凸轮机构，如图4－2所示。内燃机的功能是将燃料的热能转化为曲轴转动的机械能，其中连杆机构将燃料燃烧时体积迅速膨胀而使活塞产生的直线移动转化为曲轴的转动；凸轮机构用来控制适时启闭进气阀和排气阀；齿轮机构保证进、排气阀与活塞之间形成协调动作。
【任务目标】
（1）熟悉平面运动副表示方法；
（2）熟悉构件的表示方法；
（3）掌握机构运动简图的绘制步骤；
（4）能够绘制机构的运动简图；
（5）能够计算出各运动机构的自由度；
（6）会判断机构是否具备确定的运动。
我们在日常生活和工作中接触到的缝纫机、洗衣机、自行车、汽车，工业生产中的机床、纺织机、起重机、机器人等，都称为机器。机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量。机器的种类繁多，其结构、功用各异，但从机器的组成来分析，它们有着共同之处：都是人为的实体组合；各实体间具有确定的相对运动；能实现能量的转换或完成有用的机械功。同时具备这三个特征的称为机器，仅具备前两个特征的称为机构。
所谓机构就是多个实物通过可动连接实现的组合，能实现预期的机械运动。这种连接不同于焊接、铆接之类的刚性连接，它既要对彼此连接的两构件的运动加以限制，又允许其间产生相对运动。如图4－1 所示的内燃机由活塞、连杆、曲轴、齿轮、凸轮、顶杆及气缸体等组成，它们构成了连杆机构、齿轮机构和凸轮机构，如图4－2所示。内燃机的功能是将燃料的热能转化为曲轴转动的机械能，其中连杆机构将燃料燃烧时体积迅速膨胀而使活塞产生的直线移动转化为曲轴的转动；凸轮机构用来控制适时启闭进气阀和排气阀；齿轮机构保证进、排气阀与活塞之间形成协调动作。由此可见，机器是由机构组成的，从运动的观点来看两者并无差别，所以工程上把机器和机构统称为机械。
图4-1 内燃机
1—活塞；2—连杆；3—曲轴；4，5—齿轮；6—凸轮；7—顶杆；8—气缸体(https://www.chuimin.cn)
组成机械的各个相对运动的实体称为构件，机械中不可拆的制造单元称为零件。构件可以是单一零件，如内燃机的曲轴，也可以是由多个零件组成的一个刚性整体，如内燃机的连杆。由此可见，构件是机械中的运动单元，零件是机械中的制造单元。
图4-2 组成内燃机的机构
（a）连杆机构；（b）齿轮机构；（c）凸轮机构
4-0-02 内燃机动画
构件的分类如下：
①机架，机构中固定不动的构件，它支撑着其他活动构件；
②原动件，机构中接受外部给定运动规律的活动构件；
③从动件，机构中随原动件运动的活动构件。
零件又可分为两类：一类是在各种机器中都可能用到的零件，称为通用零件，如螺母、螺栓、齿轮、凸轮、链轮等；另一类则是在特定类型机器中才能用到的零件，称为专用零件，如曲轴、活塞等。
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