【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 之內(nèi)，此時(shí)由于驅(qū)動(dòng)力矩總小于它產(chǎn)生的摩擦阻力矩，故無(wú)論Q如何增大，也不能使軸轉(zhuǎn)動(dòng)，即出現(xiàn)自鎖現(xiàn)象?？偨Y(jié)： 機(jī)械是否發(fā)生自鎖，與驅(qū)動(dòng)力作用線的位置和方向有關(guān)。在移動(dòng)副中，若驅(qū)動(dòng)力作用在摩擦角之外，則不會(huì)發(fā)生自鎖；在轉(zhuǎn)動(dòng)副中，若驅(qū)動(dòng)力作用在摩擦圓之外，則不會(huì)發(fā)生自鎖；故一個(gè)機(jī)械是否會(huì)發(fā)生自鎖，可以通過(guò)分析組成機(jī)械的各個(gè)環(huán)節(jié)的自鎖情況來(lái)判斷。 若一個(gè)機(jī)械的某個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生自鎖,則該機(jī)械必發(fā)生自鎖。自鎖時(shí),驅(qū)動(dòng)力不超過(guò)它產(chǎn)生的摩擦阻力，即此時(shí)驅(qū)動(dòng)力所做的功總小于或等于由它所產(chǎn)生的摩擦阻力所作的功。此時(shí)機(jī)械的效率小于或等于零，即 。故可借機(jī)械效率的計(jì)算式來(lái)判斷機(jī)械是否自鎖和分析自鎖產(chǎn)生的條件。 系統(tǒng)任意環(huán)節(jié)自鎖則系統(tǒng)自鎖，故在分析機(jī)械系統(tǒng)的自鎖特性時(shí)應(yīng)注意。機(jī)械通常有正反兩個(gè)行程，它們的機(jī)械效率一般并不相等，反行程的效率小于零的機(jī)械稱(chēng)為自鎖機(jī)械。自鎖機(jī)械常用于卡具、螺栓連接、起重裝置和壓榨機(jī)械上。但自鎖機(jī)械的正行程效率都較低,因而在傳遞動(dòng)力時(shí),只適用功率小的場(chǎng)合。第五章 連桿機(jī)構(gòu)基本要求: ，掌握其演化方法。 。 。 ，熟練掌握根據(jù)具體設(shè)計(jì)條件及實(shí)際需要，選擇合適的機(jī)構(gòu)型式和合理的設(shè)計(jì)方法，解決具體設(shè)計(jì)問(wèn)題。 教學(xué)內(nèi)容: 1．平面四桿機(jī)構(gòu)的類(lèi)型及應(yīng)用；2．平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識(shí)；3．平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的圖解法；4．平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的解析法。 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式 連桿機(jī)構(gòu)是由若干個(gè)剛性構(gòu)件用低副聯(lián)接所組成。 平面連桿機(jī)構(gòu) 若各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件均在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，則稱(chēng)為平面連桿機(jī)構(gòu)。 空間連桿機(jī)構(gòu) 若各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件不都在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，則稱(chēng)為空間連桿機(jī)構(gòu)。 平面連桿機(jī)構(gòu)較空間連桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用更為廣泛，故著重介紹平面連桿機(jī)構(gòu)。 在平面連桿機(jī)構(gòu)中，結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的且應(yīng)用最廣泛的是由4個(gè)構(gòu)件所組成的平面四桿機(jī)構(gòu)，其它多桿機(jī)構(gòu)可看成在此基礎(chǔ)上依次增加桿組而組成。 所有運(yùn)動(dòng)副均為轉(zhuǎn)動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)稱(chēng)為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。它是平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式。在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，按連架桿能否作整周轉(zhuǎn)動(dòng)，可將四桿機(jī)構(gòu)分為3種基本型式。 (1)曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 定義:在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若兩連架桿中有一個(gè)為曲柄，另一個(gè)為搖桿，則稱(chēng)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。 (2)雙曲柄機(jī)構(gòu)定義:在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若兩連架桿均為曲柄，稱(chēng)為雙曲柄機(jī)構(gòu)。傳動(dòng)特點(diǎn):當(dāng)主動(dòng)曲柄連續(xù)等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)曲柄一般不等速轉(zhuǎn)動(dòng)。雙曲柄機(jī)構(gòu)中有兩種特殊機(jī)構(gòu)：平行四邊形機(jī)構(gòu)和反平行四邊形機(jī)構(gòu)定義:在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，若兩對(duì)邊構(gòu)件長(zhǎng)度相等且平行，則稱(chēng)為平行四邊形機(jī)構(gòu)。傳動(dòng)特點(diǎn):主動(dòng)曲柄和從動(dòng)曲柄均以相同角速度轉(zhuǎn)動(dòng)。定義: 兩曲柄長(zhǎng)度相同，而連桿與機(jī)架不平行的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，稱(chēng)為反平行四邊形機(jī)構(gòu)(3)雙搖桿機(jī)構(gòu) 定義:在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若兩連架桿均為搖桿，則稱(chēng)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。2. 平面四桿機(jī)構(gòu)的演化 由于各種工程實(shí)際的需要，所用四桿機(jī)構(gòu)的型式是多種多樣的。這些四桿機(jī)構(gòu)可看作是由鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)通過(guò)不同方法演化而來(lái)的，并與之有著相同的相對(duì)運(yùn)動(dòng)特性。掌握這些演化方法，有利于對(duì)連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。當(dāng)取不同的構(gòu)件為機(jī)架時(shí)，會(huì)得到不同的四桿機(jī)構(gòu)。下面我們看一下表： 四桿機(jī)構(gòu)的幾種型式 I鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)II含一個(gè)移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)III含有兩個(gè)移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)機(jī)架曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)正切機(jī)構(gòu)4雙曲柄機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)1曲柄搖桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄搖塊機(jī)構(gòu) 正弦機(jī)構(gòu) 2雙搖桿機(jī)構(gòu)移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu) 3鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)可以通過(guò)四種方式演化出其他形式的四桿機(jī)構(gòu)。即⑴取不同構(gòu)件為機(jī)架；⑵轉(zhuǎn)動(dòng)副變移動(dòng)副；⑶桿狀構(gòu)件與塊狀構(gòu)件互換；⑷銷(xiāo)釘擴(kuò)大。在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)或曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，當(dāng)載荷很大而搖桿（或滑塊）的擺角（或行程）不大時(shí)，可將曲柄與連桿構(gòu)成的轉(zhuǎn)動(dòng)副中的銷(xiāo)釘加以擴(kuò)大，演化成偏心盤(pán)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)在工程上應(yīng)用很廣。 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識(shí)周轉(zhuǎn)副:兩構(gòu)件能做360176。相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)副。否則稱(chēng)擺轉(zhuǎn)副。曲柄：與機(jī)架相鉸接能整周回轉(zhuǎn)的構(gòu)件。下面以圖示的四桿機(jī)構(gòu)為例，說(shuō)明平面四桿機(jī)構(gòu)有曲柄存在的條件。在圖中，設(shè)d a，在桿1繞轉(zhuǎn)動(dòng)副A轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，鉸鏈點(diǎn)B與D之間的距離g 是不斷變化的，當(dāng)B點(diǎn)到達(dá)圖示點(diǎn)B1和B2兩位置時(shí)，g 值分別達(dá)到最大值 gmax=d +a 和最小值 gmin=d a。 如要求桿1能繞轉(zhuǎn)動(dòng)副A相對(duì)桿4作整周轉(zhuǎn)動(dòng)，則桿1應(yīng)通過(guò)AB1和AB2這兩個(gè)關(guān)鍵位置，即可以構(gòu)成三角形B1C1D和三角形B2C2D。根據(jù)三角形構(gòu)成原理經(jīng)過(guò)公式推導(dǎo)可得出如下重要結(jié)論：在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，如果某個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副能成為周轉(zhuǎn)副，則它所連接的兩個(gè)構(gòu)件中，必有一個(gè)為最短桿，并且四個(gè)構(gòu)件的長(zhǎng)度關(guān)系滿足桿長(zhǎng)之和條件我們考慮一下當(dāng)選取不同的構(gòu)件作機(jī)架時(shí)，會(huì)得到什么樣的機(jī)構(gòu)？（1）若取最短桿為機(jī)架得雙曲柄機(jī)構(gòu)；（2）若取最短桿的任一相鄰的構(gòu)件為機(jī)架得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；（3）若取最短桿對(duì)面的構(gòu)件為機(jī)架得雙搖桿機(jī)構(gòu)。（4）如果四桿機(jī)構(gòu)不滿足桿長(zhǎng)之和條件，則不論選取哪個(gè)構(gòu)件為機(jī)架，所得機(jī)構(gòu)均為雙搖桿機(jī)構(gòu)。得出鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄存在的條件為：（1）最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其它兩桿長(zhǎng)度之和。（2）邊架桿和機(jī)架中必有一桿是最短桿。2．壓力角和傳動(dòng)角 在圖示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，如果不計(jì)慣性力、重力、摩擦力，則連桿2是二力共線的構(gòu)件，由主動(dòng)件1經(jīng)過(guò)連桿2作用在從動(dòng)件3上的驅(qū)動(dòng)力 F的方向?qū)⒀刂B桿2的中心線BC。力 F 可分解為兩個(gè)分力：沿著受力點(diǎn)C的速度υc方向的分力Ft和垂直于υc方向的分力Fn。設(shè)力F與著力點(diǎn)的速度υc方向之間所夾的銳角為a，則 其中，沿υc方向的分力Ft 是使從動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)的有效分力，對(duì)從動(dòng)件產(chǎn)生有效回轉(zhuǎn)力矩；而Fn 則是僅僅在轉(zhuǎn)動(dòng)副 D 中產(chǎn)生附加徑向壓力的分力。由上式可知：a 越大，徑向壓力Fn 也越大，故稱(chēng)角a 為壓力角。壓力角的余角稱(chēng)為傳動(dòng)角，用γ表示，γ=90a 。顯然，γ 角越大，則有效分力Ft 越大，而徑向壓力Fn 越小，對(duì)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)越有利。因此，在連桿機(jī)構(gòu)中，常用傳動(dòng)角的大小及其變化情況來(lái)衡量一機(jī)構(gòu)傳力性能的優(yōu)劣。在機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，傳動(dòng)角的大小是變化的。當(dāng)曲柄AB轉(zhuǎn)到與機(jī)架AD重疊共線和展開(kāi)共線兩位置ABAB2時(shí)，傳動(dòng)角將出現(xiàn)極值γ′和γ″（傳動(dòng)角總?cè)′J角）。這兩個(gè)值的大小為比較這兩個(gè)位置時(shí)的傳動(dòng)角，即可求得最小傳動(dòng)角γmin。為了保證機(jī)構(gòu)具有良好的傳力性能，設(shè)計(jì)時(shí)通常應(yīng)使γmin≥40176。；對(duì)于高速和大功率的傳動(dòng)機(jī)械，應(yīng)使γmin≥50176。3．急回運(yùn)動(dòng)和行程速比系數(shù)在圖示的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)主動(dòng)曲柄1位于B1A而與連桿2成一直線時(shí)，從動(dòng)搖桿3位于右極限位置C1D。當(dāng)曲柄1以等角速度ω1逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)角φ1而與連桿2重疊時(shí)，曲柄到達(dá)位置B2A，而搖桿3則到達(dá)其左極限位置C2D。當(dāng)曲柄繼續(xù)轉(zhuǎn)過(guò)角φ2而回到位置B1A時(shí)，搖桿3則由左極限位置C2D 擺回到右極限位置C1D。從動(dòng)件的往復(fù)擺角均為 y 。由圖可以看出，曲柄相應(yīng)的兩個(gè)轉(zhuǎn)角φ1和φ2為：式中，θ為搖桿位于兩極限位置時(shí)曲柄兩位置所夾的銳角，稱(chēng)為極位夾角。介紹急回運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因，為了表明急回運(yùn)動(dòng)的急回程度，通常用行程速度變化系數(shù)（或稱(chēng)行程速比系數(shù)）K來(lái)衡量，即機(jī)構(gòu)具有急回特性必有K 1，則極位夾角q 0。 q =180176。（K1）/（K +1） 有時(shí)某一機(jī)構(gòu)本身無(wú)急回特性，但當(dāng)它與另一機(jī)構(gòu)組合后，此組合后的機(jī)構(gòu)并不一定也無(wú)急回特性。機(jī)構(gòu)有無(wú)急回特性，應(yīng)從急回特性的定義入手進(jìn)行分析。4．死點(diǎn)位置下面我們來(lái)看一下死點(diǎn)位置的形成：在圖示的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，設(shè)搖桿 CD 為主動(dòng)件，則當(dāng)機(jī)構(gòu)處于圖示的兩個(gè)虛線位置之一時(shí)，連桿與曲柄在一條直線上，出現(xiàn)了傳動(dòng)角γ = 0的情況。這時(shí)主動(dòng)件CD 通過(guò)連桿作用于從動(dòng)件AB 上的力恰好通過(guò)其回轉(zhuǎn)中心，所以將不能使構(gòu)件AB 轉(zhuǎn)動(dòng)而出現(xiàn)頂死現(xiàn)象。機(jī)構(gòu)的此種位置稱(chēng)為死點(diǎn)位置。提出問(wèn)題：四桿機(jī)構(gòu)中是否存在死點(diǎn)位置，決定于什么？ 答：從動(dòng)件是否與連桿共線。 對(duì)于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，機(jī)構(gòu)有死點(diǎn)是不利的，應(yīng)該采取措施使機(jī)構(gòu)能順利通過(guò)死點(diǎn)位置。 措施： a. 對(duì)于連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器，可以利用從動(dòng)件的慣性來(lái)通過(guò)死點(diǎn)位置；b. 采用機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列的方法，即將兩組以上的機(jī)構(gòu)組合起來(lái)，而使各組機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置相互錯(cuò)開(kāi)；機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置的積極作用：在工程實(shí)際中，不少場(chǎng)合也利用機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置來(lái)實(shí)現(xiàn)一定的工作要求。夾緊工件用的連桿式快速夾具是利用死點(diǎn)位置來(lái)夾緊工件的。在連桿2的手柄處施以壓力F 將工件夾緊后，連桿BC 與連架桿CD 成一直線。撤去外力F 之后，在工件反彈力T 作用下，從動(dòng)件3處于死點(diǎn)位置。即使此反彈力很大，也不會(huì)使工件松脫。當(dāng)飛機(jī)起落架處于放下機(jī)輪的位置時(shí)，此時(shí)連桿BC 與從動(dòng)件CD 位于一直線上。因機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置，故機(jī)輪著地時(shí)產(chǎn)生的巨大沖擊力不會(huì)使從動(dòng)件反轉(zhuǎn)，從而保持著支撐狀態(tài)。連桿式快速夾具 飛機(jī)起落架5．3平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的圖解法1．平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的兩類(lèi)基本問(wèn)題平面連桿機(jī)構(gòu)在工程實(shí)際中應(yīng)用十分廣泛。根據(jù)工作對(duì)機(jī)構(gòu)所要實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的要求，這些范圍廣泛的應(yīng)用問(wèn)題，通常可歸納為三大類(lèi)設(shè)計(jì)問(wèn)題。 （1）實(shí)現(xiàn)剛體給定位置的設(shè)計(jì) 在這類(lèi)設(shè)計(jì)問(wèn)題中，要求所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)能引導(dǎo)一個(gè)剛體順序通過(guò)一系列給定的位置。該剛體一般是機(jī)構(gòu)的連桿。（2）實(shí)現(xiàn)預(yù)定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的設(shè)計(jì) 在這類(lèi)設(shè)計(jì)問(wèn)題中，要求所設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的主、從動(dòng)連架桿之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系能滿足某種給定的函數(shù)關(guān)系。如車(chē)門(mén)開(kāi)閉機(jī)構(gòu)，工作要求兩連架桿的轉(zhuǎn)角滿足大小相等而轉(zhuǎn)向相反的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)車(chē)門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉；又如汽車(chē)前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，工作要求兩連架桿的轉(zhuǎn)角滿足某種函數(shù)關(guān)系，以保證汽車(chē)順利轉(zhuǎn)彎；再比如，在工程實(shí)際的許多應(yīng)用中，要求在主動(dòng)連架桿勻速運(yùn)動(dòng)的情況下，從動(dòng)連架桿的運(yùn)動(dòng)具有急回特性，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法大致可分為圖解法、解析法和實(shí)驗(yàn)法三類(lèi)。2． 按給定連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)如圖示，設(shè)工作要求某剛體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能依次占據(jù)Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ三個(gè)給定位置，試設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，引導(dǎo)該剛體實(shí)現(xiàn)這一運(yùn)動(dòng)要求。設(shè)計(jì)問(wèn)題為實(shí)現(xiàn)連桿給定位置的設(shè)計(jì)。首先根據(jù)剛體的具體結(jié)構(gòu)，在其上選擇活動(dòng)鉸鏈點(diǎn)B，C 的位置。一旦確定了B，C 的位置，對(duì)應(yīng)于剛體3個(gè)位置時(shí)活動(dòng)鉸鏈的位置B1C1，B2C2，B3C3也就確定了。設(shè)計(jì)的主要任務(wù)：確定固定鉸鏈點(diǎn)A、D的位置。設(shè)計(jì)步驟： 因?yàn)檫B桿上活動(dòng)鉸鏈B，C 分別繞固定鉸鏈A，D 轉(zhuǎn)動(dòng)，所以連桿在3個(gè)給定位置上的B1，B2和B3點(diǎn)，應(yīng)位于以A為圓心，連架桿AB為半徑的圓周上；同理，C1，C2和C3三點(diǎn)應(yīng)位于以D 為圓心，以連架桿DC為半徑的圓周上。因此，連接BB2和BB3，再分別作這兩條線段的中垂線a12和a23，其交點(diǎn)即為固定鉸鏈中心A。同理，可得另一固定鉸鏈中心D。則AB1C1D即為所求四桿機(jī)構(gòu)在第一個(gè)位置時(shí)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。 在選定了連桿上活動(dòng)鉸鏈點(diǎn)位置的情況下，由于三點(diǎn)唯一地確定一個(gè)圓，故給定連桿3個(gè)位置時(shí)，其解是確定的。改變活動(dòng)鉸鏈點(diǎn)B，C 的位置，其解也隨之改變，從這個(gè)意義上講，實(shí)現(xiàn)連桿3個(gè)位置的設(shè)計(jì)，解有無(wú)窮多個(gè)。如果給定連桿兩個(gè)位置，則固定鉸鏈點(diǎn)A，D 的位置可在各自的中垂線上任取，故其解有無(wú)窮多個(gè)。設(shè)計(jì)時(shí)，可添加其他附加條件（如機(jī)構(gòu)尺寸、傳動(dòng)角大小、有無(wú)曲柄等），從中選擇合適的機(jī)構(gòu)。如果給定連桿4個(gè)位置，因任一點(diǎn)的4個(gè)位置并不總在同一個(gè)圓周上，因而活動(dòng)鉸鏈B，C 的位置就不能任意選定。但總可以在連桿上找到一些點(diǎn)，它的4個(gè)位置是在同一圓周上，故滿足連桿4個(gè)位置的設(shè)計(jì)也是可以解決的，不過(guò)求解時(shí)要用到所謂圓點(diǎn)曲線和中心點(diǎn)曲線理論。關(guān)于這方面的問(wèn)題，需要時(shí)可參閱有關(guān)文獻(xiàn)，這里不再作進(jìn)一步介紹。 綜上所述，剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，就其本身的設(shè)計(jì)方法而言，一般并不困難，關(guān)鍵在于如何判定一個(gè)工程實(shí)際中的具體設(shè)計(jì)問(wèn)題屬于剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。3．按給定連架桿對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)一個(gè)四桿機(jī)構(gòu)作為函數(shù)生成機(jī)構(gòu)，這類(lèi)設(shè)計(jì)命題即通常所說(shuō)的按兩連架桿預(yù)定的對(duì)應(yīng)角位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。如圖示，設(shè)已知四桿機(jī)構(gòu)中兩固定鉸鏈A和D的位置，連架桿AB的長(zhǎng)度，要求兩連架桿的轉(zhuǎn)角能實(shí)現(xiàn)三組對(duì)應(yīng)關(guān)系。設(shè)計(jì)此四桿機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵：求出連桿BC上活動(dòng)鉸鏈點(diǎn)C 的位置，一旦確定了C 點(diǎn)的位置，連桿BC 和另一連架桿DC的長(zhǎng)度也就確定了。設(shè)已有四桿機(jī)構(gòu)ABCD，當(dāng)主動(dòng)連架桿AB 運(yùn)動(dòng)時(shí)，連桿上鉸鏈B相對(duì)于另一連架桿CD 的運(yùn)動(dòng)，是繞鉸鏈點(diǎn)C的轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，以C 為圓心，以BC長(zhǎng)為半徑的圓弧即為連桿上已知鉸鏈點(diǎn)B 相對(duì)于鉸鏈點(diǎn)C 的運(yùn)動(dòng)軌跡。如果能找到鉸鏈B 的這種軌跡，則鉸鏈C 的位置就不難確定了。主要采用機(jī)構(gòu)反轉(zhuǎn)法在函數(shù)生成機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，當(dāng)要求實(shí)現(xiàn)幾組對(duì)應(yīng)位置，即設(shè)計(jì)一個(gè)四桿機(jī)構(gòu)使其兩連架桿實(shí)現(xiàn)預(yù)定的對(duì)應(yīng)角位置時(shí)，可以用所謂的剛化反轉(zhuǎn)法求此四桿機(jī)構(gòu)。這個(gè)問(wèn)題是本章的難點(diǎn)之一。剛化反轉(zhuǎn)法也適用于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，但要注意曲柄滑塊機(jī)構(gòu)與曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的關(guān)系，根據(jù)不同的設(shè)計(jì)命題，分清楚什么情況反轉(zhuǎn)，什么情況反移。從以上分析可知，在設(shè)計(jì)某個(gè)連桿機(jī)構(gòu)時(shí)，首先應(yīng)分清已知什么，要設(shè)計(jì)什么，然后再選定設(shè)計(jì)參考位置，用剛化反轉(zhuǎn)或反移法進(jìn)行設(shè)計(jì)。這種運(yùn)動(dòng)倒置的方法是一種帶有普遍性的方法，如在凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中用的反轉(zhuǎn)法，在輪系的傳動(dòng)比計(jì)算中的轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法等，均是運(yùn)動(dòng)倒置的原理。3． 按給定行程速比系數(shù)K設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)已知曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中搖桿長(zhǎng)CD和其擺角 Ψ以及行程速比系數(shù) K，要求設(shè)計(jì)該四桿機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)步驟: 首先，根據(jù)行程速比系數(shù)K，計(jì)算極位夾角θ，即 其次，任選一點(diǎn)D作為固定鉸鏈，如圖所示，并以此點(diǎn)為頂點(diǎn)作等腰三角形DC2C1，使兩腰之長(zhǎng)等于搖桿長(zhǎng)CD，∠C1DC2=Ψ。然后過(guò)C1點(diǎn)作C1N C1C2 ，再過(guò)C2 點(diǎn)作∠C1C2M = 90176。θ，得到直線C1N和C2M的交點(diǎn)為P 。最后以線段為直徑作圓，則此圓周上任一點(diǎn)與C1，C2連線所夾之角度均為θ。而曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)中心 A可在圓弧 或上任取。由圖可知，曲柄與連桿重疊共線和拉直共線的兩個(gè)位置為 和 ，則 由以上兩式可解得曲柄長(zhǎng)度 線段可由以 A 為圓心、 為半徑作圓弧與的交點(diǎn)E來(lái)求得，而連桿長(zhǎng)為 由于曲柄軸心A位置有無(wú)窮多，故滿足設(shè)計(jì)要求的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)有無(wú)窮多個(gè)。如未給出其他附加條件，設(shè)計(jì)時(shí)通常以機(jī)構(gòu)在工作行程中具有較大的傳動(dòng)角為出發(fā)點(diǎn)，來(lái)確