第二章平面连杆机构
考点
重要程度
占分
常见题型
1.铰链四杆机构基本类型
★★★★
2~4分
小题
2.铰链四杆机构有整转副条件
★★★★★必考
6~10分
计算、小题
3.铰链四杆机构的演化型式
★★★
2~4分
小题
4.压力角、传动角和死点问题
★★★★
2~6分
小题、作图
5.急回特性
★★★
2~6分
小题
1.铰链四杆机构基本类型
四杆机构是由四个构件（杆）和四个铰链（转动副）组成的平面机构，其中一个杆固定，其余三杆构成运动副。
（1）连架杆的分类（按运动方式划分）：曲柄（360回转），摇杆（有限角度摆动）
“连架杆”是指除固定构件（机架）外的三个活动构件。这些构件根据它们能不能旋转一整圈，被分为两类：
曲柄：可以360度整圈旋转的杆（比如风扇轴）
摇杆：只能在某个角度范围内来回摆动的杆（比如手压泵的把手）
（2）转动副的分类（按构件相对运动划分）：整转副（整周相对运动），摆动副（有限角度摆动）
“转动副”是指两个构件用铰链连接起来的地方（比如螺丝轴、转轴等）。这些连接点也可以分两类：
整转副：两个杆在这个连接点可以相对整圈转动，比如：曲柄和机架之间的连接点
摇动副：两个杆在这个点只能来回摆动一个角度，比如：摇杆和机架之间的连接点
根据连架杆运动形成，将铰链四杆机构分为：
当曲柄AB?连续旋转时，摇杆C?D就会来回摇摆，实现“旋转→摆动”的运动转换。
构件名称
描述
图中标记
机架（固定构件）
不动的底座或支撑
A、D之间
曲柄（主动杆）
可以360°旋转的杆
AB1
连杆（中间杆）
连接曲柄与摇杆的中间构件
B1C1
摇杆（从动杆）
只能来回摆动、不能整周转
C1D
?1：曲柄转角，即AB?的旋转角度。
θ：连杆与水平线的夹角。
ψ：摇杆的摆角，即C?D与水平的夹角。
ω：曲柄的角速度。
两个动杆（AB?和DB?）都能整周转动，即： AB?以A为中心可以360°连续旋转
B?D以D为中心也可以360°连续旋转
整个机构可以实现连续旋转输入→连续旋转输出，而不出现“死点”或“停摆”。
?1：左侧曲柄AB?的旋转角
?2：右侧曲柄DB?的旋转角
连杆B?C?与B?C?构成一根整体连杆，通过两个铰链连接两个曲柄
双摇杆机构是平面四杆机构。有4个构件，AD是固定的机架，AB和CD是能摆动的摇杆，BC是连杆。主动摇杆摆动，经连杆带动从动摇杆摆动，能实现特定摆动动作，像起重机变幅、飞机起落架就用到它。
题1.铰链四杆机构的基本类型有（）、（）、双摇杆机构。
【答案】：曲柄摇杆、双曲柄
【解析】：
铰链四杆机构根据构件的运动形式不同，分为三种基本类型。当机构中存在一个构件能作整周转动（即曲柄），另一个构件作往复摆动（即摇杆）时，是曲柄摇杆机构；当两个连架杆都能作整周转动，也就是都为曲柄时，是双曲柄机构；而双摇杆机构是两个连架杆都只能在一定角度范围内摆动。所以【答案】是曲柄摇杆、双曲柄。
题2.铰链四杆机构中与机架相连，并能实现360度旋转的是（）。
曲柄B.连杆C.摇杆D.机架
【答案】：A
【解析】：
选项A：曲柄是铰链四杆机构中能绕机架作360度整周旋转的连架杆，符合题意。
选项B：连杆是不与机架相连的构件，它作平面复杂运动，不能绕机架作360度旋转。
选项C：摇杆只能在一定角度范围内摆动，不能作360度旋转。
选项D：机架是固定不动的构件，不存在旋转运动。
所以选A。
题3.判断：铰链四杆机构中的运动副都是低副。（）
【答案】：√
【解析】：
铰链四杆机构中各个构件之间都是通过转动副（铰链）连接的，转动副属于低副（低副是两构件通过面接触组成的运动副），所以铰链四杆机构中的运动副都是低副，这道题【答案】应该是“√”
2.铰链四杆机构有整转副条件
重要结论：（杆长条件）最长杆长度+最短杆长度≤其他两杆长度之和时，铰链四杆机构中一定存在整转副，且位于最短杆两端。
若a最短，d最长，且aId≤bIC，则转动副A和B必为整转副。
在图中AD为机架，AB为曲柄，CD为摇杆，因此是曲柄摇杆机构。
题1.在铰链四杆机构中，不满足杆长之和条件时，一定无曲柄。（）
【答案】：√
不满足杆长和条件时，一定不存在整转副，所以一定无曲柄
题2.平面四杆机构有曲柄的条件是什么？
【答案】：（杆长条件）最短+最长≤其他两杆长度之和，且连架杆或机架之一最短。
若AB为曲柄，必有AB或AD最短。
题3.图示为（）机构。
【答案】：双曲柄
∵40+11070+9