山西轻工职业技术学院轻工分院平面四杆机构的演化与应用 教学系 专业班级 学生姓名 指导老师姓名 山西轻工职业技术学院 二零一一年十二月十日 山西轻工职业技术学院毕业论文 引言我们现在对平面四杆机构的应用和研究已有多年的历史,目前仍在继续扩展和深 入。全国的第三届机构学学术讨论会上关于平面四杆机构的论文只有8 篇,涉及设计、 运动规律、分析、轮廓的综合的四个研究方向。到第六次会议,已有平面四杆机构方面 的论文 20 篇,增加了动力学、振动、优化设计等研究方向。到第七届会议,又增加了 CAD/CAM、误差分析等研究方向。近几年,对平面四杆机构方面的研究又不断深入,并 发表了一系列论文,对四杆机构的共轭曲面原理、专家系统等方面也有了相当的研究。 现在平面四杆机构已经在包装机械、食品机械、纺织机械、交通运输机械、动力机械、 印刷机械等领域得到广泛的应用。本文从传播平面四杆机构基本知识出发,介绍了平面 四杆机构的工作原理、演化机制及其相关计算。 1.1 与平面四杆机构相关的概念 为了分析机构的组成以及机构具有确定运动的条件,必须首先研究机构间的连接形 式,即运动副。按照接触形式,通常把运动副分为高副和低副。两构件通过点或线接触 组成的运动副称为高副,两构件通过面接触组成的运动副称为低副。平面机构的低副又 有转动副和移动副,若组成运动的两构件只能在平面内相对做旋转运动,这种运动副称 为转动副(或称为铰链),若组成运动副的两构件只能沿某一轴线相对移动,则称为移 动副。机构中的机构分为机架、主动件和从动件三类,实际构件的外形和结构往往很复 杂,在研究机构运动时,为了是问题简单化,仅有简单的线条和符号来表示构件和运动 副,并按比例定出各运动副的位置,这种说明机构构件相对运动关系的简图,称为机构 运动简图。机构能产生独立运动的数目称为机构的自由度,在平面机构中,各构件只作 平面运动,所以,每一个自由构件具有3 个自由度。两个以上的构件同时在一处以转动 副连接就构成了复合铰链。在有些机构中,某些构件所产生的局部运动,并不影响其他 山西轻工职业技术学院毕业论文 构件的运动,这种局部运动的自由度称为局部自由度,在计算机构自由度时,局部自由度应略去不计。机构中与其他约束重复而对机构运动不起新的限制作用的约束,称为虚 约束。计算机构自由度时,应将其除去不计。虚约束对运动虽然不起作用,但可以增强