机架变异：含移动副的四连杆机构

1.全转动副的四杆机构机架变异

图3-29所示为由一种全转动副的四杆机构改变机架得到的4种连杆机构。

图3-29 全转动副的四杆机构机架变异

a）、c）为曲柄摇杆机构 b）为双曲柄机构 d）为双摇杆机构

某光学仪器厂为了把棱镜边缘磨制成半圆形，需要设计一套装置，每20s正反转180°。

该厂研制的装置如图3-30a所示。电动机输出的转速经带传动和蜗杆传动减速，传递到蜗轮z₁的转速为3r／min。设计一曲柄摇杆机构，其两极限位置如图3-30b、c所示，摇杆机构两极限位置之间的转角为β₁-β₂。设计一齿轮传动，使其齿数为。

双曲柄机构的运动特性如图3-31所示。连杆延长线上点E的运动轨迹近似为一条直线。这种机构可以用于起重、堆料或传递物件的设备。图3-31中，电动机带动圆盘转动，圆盘上的销在摇杆的槽中使其摆动。连杆的端点E装有推料头。摇杆在范围α内转动时，推料头在E′—E范围内做近似直线运动，实现推料工作。

图3-30 利用曲柄摇杆机构的正反转180°工作台

图3-31 不等长双摇杆机构用于堆料设备

2.含一个移动副的四连杆机构机架变异

含一个移动副的四连杆机构也是一种使用广泛的结构形式。图3-32a所示为曲柄滑块机构，当曲柄为主动件时，可以把回转运动变成直线往复运动，如活塞式水泵、压缩机；当滑块为主动件时，可以把直线往复运动变成回转运动，如内燃机。图3-32b～d都是曲柄导杆机构，杆1是固定件，杆2是主动件，杆4为导杆。其中，图3-32b中的杆2和杆4都可以旋转360°，这种机构用于旋转液压泵；图3-32c中的杆2是主动件，杆4为导杆，只能做摆动，这种机构有急回的运动特性，用于牛头刨床或插床的主体运动机构；图3-32d是曲柄摇块机构，一般以杆1或杆4为主动件，做转动或摆动，导杆4相对于滑块3做移动并与滑块一起绕C点摆动，此时C称为摇块。图3-32e是移动导杆机构，一般以杆1为主动件，用于抽水机和液压泵。

图3-33是两种汽车自动卸料的机构。其中，图3-33a采用了双摇杆机构，杆AD为车架，是静止件；AB和CD是摇杆。当活塞从液压缸向右伸出时，使摇杆摆动，车斗左边抬起，使车斗内物品自动卸下；活塞向左缩回时，摇杆反转，车斗复原。图3-33b采用了曲柄摇块机构（见图3-32d），BC为固定件，活塞杆是导杆，液压缸为摇块，可以绕点C转动。当液压缸推动活塞杆向右上方伸出时，车斗绕点B转动，使物品自动卸下；活塞向左缩回时，车斗反转，车斗复原。

3.双滑块机构机架变异

图3-34给出了4种双滑块机构机架变异的结构。其中，图3-34a为双滑块机构，常用于椭圆画图仪器；图3-34b为双转块机构，常用于十字滑块联轴器（见图4-13）；图3-34c为正弦机构（见图3-35a）；图d为正切机构（见图3-35b）。

图3-32 含一个移动副的四连杆机构(www.xing528.com)

a）曲柄滑块机构 b）转动导杆机构 c）摆动导杆机构 d）曲柄摇块机构 e）移动导杆机构

1、2、4—杆3—滑块

图3-33 两种汽车自动卸料的机构

a）采用双摇杆机构 b）采用曲柄摇块机构

4.其他机构机架变异

在机构设计中广泛运用机架变异的方法，如定轴轮系变异成为行星轮系（见图3-36）。图3-37示出了螺旋传动中固定不同零件得到不同的效果。

图3-34 双滑块机构变异

a）双滑块机构 b）双转块机构 c）正弦机构 d）正切机构

图3-35 简单对应杠杆式放大机构（用于测量仪器）

图3-36 定轴轮系变异成为行星轮系

a）定轴轮 b）行星轮系

图3-37 螺旋传动机架变异

a）螺母固定，螺杆转动+移动 b）螺杆转动，螺母移动 c）螺杆固定，螺母转动+移动 d）螺母转动，螺杆移动