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第3章平面连杆机构
平面连杆机构是由若干个构件通过低副联接而成的机构，又称平面低副机构。由四个构件通过低副联接的平面连杆机构称为平面四杆机构，是平面连杆机构中最常见的形式。 平面连杆机构广泛应用于各种机械和仪表中，具有许多优点：平面连杆机构中的运动副均为低副，组成运动副的两构件之间为低副联接，因而承受的压强小，便于润滑，磨损较轻，能承受较大的载荷；构件形状简单，加工方便，构件之间的接触是由构件本身的几何约束来保持的，所以工作平稳；在主动件等速连续运动的条件下，当各构件的相对长度不同时，可使从动件实现多种形式的运动；利用连杆可满足多种运动轨迹的要求。平面连杆机构的主要缺点：低副中存在间隙，会引起运动误差，不易精确地实现复杂的运动规律；连杆机构运动时产生的惯性力难以平衡,不适用于高速场合。
平面连杆机构常以其所含的构件（杆）数来命名，如四杆机构、五杆机构……，常把五杆或五杆以上的平面连杆机构称为多杆机构。最基本、最简单的平面连杆机构是由四个构件组成的平面四杆机构。它不仅应用广泛，而且又是多杆机构的基础。
平面四杆机构可分为铰链四杆机构和衍生平面四杆机构两大类，前者是平面四杆机构的基本形式，后者由前者演化而来。
3.1 平面四杆机构的基本形式及演化
平面四杆机构可分为两类：
1. 运动副全为转动副的平面四杆机构，称为铰链四杆机构。
图3-1 铰链四杆机构
图3-1为铰链四杆机构示意图,其中AD杆是机架,与机架相对的BC杆称为连杆,与机架相连的AB杆和CD杆称为连架杆,其中能做整周回转运动的连架杆称为曲柄,只能在小于360°范围内摆动的连架杆称为摇杆。
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2. 运动副中既有转动副又有移动副的平面四杆机构，称为衍生平面四杆机构，如曲柄滑块机构（如图3-2所示）。
3.1.1铰链四杆机构的基本类型
图3-2 曲柄滑块机构
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。曲柄摇杆机构中，当以曲柄为原动件时，可将曲柄的匀速转动变为从动件的摆动。如图3-3所示的雷达天线机构，当原动件曲柄1转动时，通过连杆2，使与摇杆3固结的抛物面天线作一定角度的摆动，以调整天线的俯仰角度。图3-4为汽车前窗的刮雨器，当主动曲柄AB回转时，从动摇杆作往复摆动，利用摇杆的延长部分实现刮雨动作。
图3-3 雷达天线机构 图3-4 汽车前窗刮雨器 1-曲柄 2-连杆 3-摇杆（天线） 4-机架 1-机架 2-曲柄 3-连杆4-摇杆
也有以摇杆为原动件、曲柄为从动件的情况。如图3-5所示缝纫机的脚踏机构，当脚踏板（原动件）上下摆动时，通过连杆使曲柄（从动件）连续转动，输出动力。
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2. 双曲柄机构
在铰链四杆机构中，若两个连架杆均为曲柄，则称为双曲柄机构。如图3-6所示的惯性筛机构,工作时以曲柄2为主动件，做等角速连续转动；通过连杆3带动曲柄4，做周期性的变角速连续转动；再通过构件5使筛体做变速往复直线运动。
图3-5 缝纫机
图3-6 惯性筛
双曲柄机构中，应用很广的是两曲柄长度相等、连杆与机架的长度也相等且彼此平行 的平行四边形机构,也称为平行双曲柄机构。其特点是两个曲柄的运动规律完全相同，连杆3始终做平动。如图3-7所示的机车车轮机构。
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第3章 平面连杆机构1
