【正文】 對(duì)一個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)變更機(jī)架，該機(jī)構(gòu)可以演化為雙曲柄機(jī)構(gòu)，如教材圖 2— 17 回轉(zhuǎn)式油泵。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)就是用移動(dòng)副取代曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)動(dòng)副而演化得到的。 圖 213 所示輪式車輛的前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)兩搖桿長(zhǎng)度相等，稱為等腰梯形機(jī)構(gòu)。在慣性篩機(jī)構(gòu)中，主軸曲柄 AB 等角度速回轉(zhuǎn)一周，曲柄 CD 變角速度回轉(zhuǎn)一周，進(jìn)而帶動(dòng)篩子 EF 往復(fù)運(yùn)動(dòng)篩選物料。連架桿 1 與 3 通常繞自身的回轉(zhuǎn)中心 A 和 D 回轉(zhuǎn)，桿 2 作平行運(yùn)動(dòng)；若能作整周回轉(zhuǎn)的連架桿稱為曲柄，不能作整周回轉(zhuǎn)的連架桿稱為搖桿。它是平面連桿機(jī)構(gòu)中最常見的形式，也是組成多桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)。 該結(jié)構(gòu)的自由度為 1。如果機(jī)構(gòu)的自由度等于零，所有構(gòu)件就不能運(yùn)動(dòng)了，因此也就構(gòu)不成機(jī)構(gòu)了。 2. 局部自由度 與輸出件運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的自由度 稱為機(jī)構(gòu)的 局部自由度 ，在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，可預(yù)先排除。 若機(jī)構(gòu)的自由度，以 F表示， F＝ 3n— 2PL— PH 例 1— 1 試計(jì)算 內(nèi)燃機(jī)機(jī)構(gòu)的自由度，并判斷機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)是否確定。觀察三桿構(gòu)件組合系統(tǒng)，和四桿構(gòu)件組合系統(tǒng)，它們皆用轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接，但因二者的構(gòu)件數(shù)與運(yùn)動(dòng)副數(shù)不同，則兩構(gòu)件系統(tǒng)的自由度不同。繪制時(shí)應(yīng)撇開與運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的構(gòu)件的復(fù)雜外形和運(yùn)動(dòng)副的 具體構(gòu)造。 1— 2 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 ：用規(guī)定的符號(hào)和線條按一定的比例表示構(gòu)件的尺寸和運(yùn)動(dòng)副的相對(duì)位置，并能完全反映機(jī)構(gòu)特征的簡(jiǎn)圖。如教材圖 1— 5 所示，輪齒 1 與輪齒 2 組成的高副中輪齒 1 沿公法線 nn 方向的移動(dòng)受到約束，而齒輪 1 相對(duì)于齒輪 2 則即可沿接觸點(diǎn) A 的切線 tt 方向移動(dòng)，同時(shí)還可繞 A 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)它們之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是轉(zhuǎn)動(dòng)還是移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)副又可分為轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副。如教材圖 1— 2 所示，它可表達(dá)為在直角坐標(biāo)系內(nèi)沿著三個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)和繞三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。然而，構(gòu)件任意拼湊起來(lái)是不一定具有確定運(yùn)動(dòng)的。 三、課程的任務(wù) ，運(yùn)動(dòng)特性及機(jī)械設(shè)計(jì)的基本理論和方法。機(jī)械系統(tǒng)的零、部件越多，其可靠度越低。 零件可分為：通用零件和專用零件兩類： （ 1） 通 用零件是在各種機(jī)械中普遍采用的零件，如：螺釘、齒輪、軸承等； （ 2） 專用零件只出現(xiàn)在特殊機(jī)械中，如：汽輪機(jī)葉片、內(nèi)燃機(jī)活塞等。因此，習(xí)慣上常用機(jī)械一詞作為機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱。機(jī)器的設(shè)計(jì)制造周期越來(lái)越短，對(duì)機(jī)器的性能、質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，個(gè)性化要求越來(lái)越多，機(jī)械產(chǎn)品向著高速、精密、重載、智能等方面發(fā)展。機(jī)器的設(shè)計(jì)、制造進(jìn)入了智能化的新階段。 由此可知機(jī)構(gòu)只有機(jī)器的前兩個(gè)特征，若僅從結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)觀點(diǎn)來(lái)看機(jī)器與機(jī)構(gòu)二者之間并無(wú)區(qū)別 。 機(jī)構(gòu)有多種型式，其中常用機(jī)構(gòu)有：連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)和間歇機(jī)構(gòu)等。只有零、部件的可靠性高，才能使系統(tǒng)的可靠性高。 二、課程的性質(zhì) 本課程是一門技術(shù)基礎(chǔ)課，它 綜合運(yùn)用了工程力學(xué)、金屬工藝學(xué)、機(jī)械制圖、公差配合等先修課程知識(shí)，解決常用機(jī)構(gòu)及通用零部件的分析設(shè)計(jì)問(wèn)題，較之以往的先修課程更接近工程實(shí)際，但也有別于專業(yè)課程，它主要是研究各類機(jī)械所具有的共性問(wèn)題，在機(jī)電類專業(yè)課程體系中占有重要位置。機(jī)構(gòu)各構(gòu)件之間必須有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。任何一個(gè)構(gòu)件在空間自由運(yùn)動(dòng)時(shí)皆有六個(gè)自由度。 三、 運(yùn)動(dòng)副及其分類 兩構(gòu)件以面接觸的運(yùn)動(dòng)副稱為低副。 2. 高副 兩構(gòu)件以點(diǎn)或線接觸的運(yùn)動(dòng)副成為高副。 167。1? 41 32在此基礎(chǔ)上按一定的比例及特定的構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副符號(hào)，正確繪制出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。平面機(jī)構(gòu)自由度與組成機(jī)構(gòu)的構(gòu)件數(shù)目、運(yùn)動(dòng)副的數(shù)目及運(yùn)動(dòng)副的性質(zhì)有關(guān)。因此，自由度的計(jì)算可用可動(dòng)構(gòu)件的自由度總數(shù)減去約束的總數(shù)。在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，應(yīng)仔細(xì)觀察是否有復(fù)合鉸鏈存在，以免算錯(cuò)運(yùn)動(dòng)副的數(shù)目。 三、構(gòu)件系統(tǒng)具有確定的條件 機(jī)構(gòu)的自由度必須大于零，才能保證除機(jī)架之外的其它構(gòu)件能夠運(yùn)動(dòng)。 F=3 52 7=1。由四個(gè)構(gòu)件通過(guò)低副連接而成的平面 連桿機(jī)構(gòu)，則稱為 平面四桿機(jī)構(gòu) 。 2— 2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式及其演化 一、 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式 在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，固定不動(dòng)的桿4 為 機(jī)架 ，與機(jī)架相連的桿 1 與桿 3，稱為 連架桿 ，聯(lián)接兩連架桿的桿 2 為連桿。 圖 26 所示的慣性篩中的構(gòu)件 構(gòu)件 構(gòu)件 構(gòu)件 4 組成的機(jī)構(gòu)，為雙曲柄機(jī)構(gòu)。 3. 雙搖桿機(jī)構(gòu) 兩連架桿均為搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)。 （ 1）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化為移動(dòng)副 R A B C D R A B C ABCRA B C 移動(dòng)副可以認(rèn)為是轉(zhuǎn)動(dòng)副的一種特殊情況，即轉(zhuǎn)動(dòng)中心位于垂直于移動(dòng)副導(dǎo)路的無(wú)限遠(yuǎn)處的一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副（圖 214）。這種機(jī)構(gòu)從動(dòng)件 3 的位移與原動(dòng)件轉(zhuǎn)角的 正弦成正比，故稱為正弦機(jī)構(gòu)。而四個(gè)桿相對(duì)長(zhǎng)度對(duì)機(jī)構(gòu)有無(wú)曲柄起著決定的影響，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的三種基本形式與機(jī)構(gòu)中四個(gè)桿相對(duì)長(zhǎng)度有怎樣關(guān)系呢。 二、急回特性 在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)， AB 為曲柄是原動(dòng)件等角速度轉(zhuǎn)動(dòng)， BC 為連桿， CD 為搖桿，當(dāng) CD 桿處于 C1D 位置為初始位置， C2D 終止位置，搖桿在兩極限位置之間所夾角 度稱為搖桿的擺角，用 ? 表示。 三、 壓力角和傳動(dòng)角 在生產(chǎn)中，不僅要求連桿機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，而且希望運(yùn)轉(zhuǎn)輕便，效率較高。 機(jī)構(gòu) 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，傳動(dòng)角是變化的，為了保證機(jī)構(gòu)正常工作，必須規(guī)定最小傳動(dòng)角 γmin。機(jī)構(gòu)存在死點(diǎn)位置是不利的，對(duì)于連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器，采取以下措施使機(jī)構(gòu)順利地通過(guò)死點(diǎn)位置 。 ，即要求連桿機(jī)構(gòu)中做平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件上某一點(diǎn)精確或近似地沿著給定的軌跡運(yùn)動(dòng)。在實(shí)際設(shè)計(jì)中可根據(jù)其他輔助條件，例如限制最小傳動(dòng)角或者 A、 D 的安裝位置來(lái)確定鉸鏈 A、 D 的安裝位置。連 AC1 和 AC2，因同一圓弧的圓周角相等，故∠ C1AC2＝ ∠ C1OC2/2＝ θ。 （ 2）平面連桿機(jī)構(gòu)的基本形式為平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，它有曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)三種形式。