急回运动的特性分析

如图3.26所示的曲柄摇杆机构中，从动摇杆3的两个左、右极限位置之间的摆角为ψ。当摇杆处于两个极限位置时，对应曲柄的一个位置与另一个位置的反向延长线间所夹的角度称为极位夹角θ。当主动曲柄1位于AB1而与连杆2拉伸成共线时，从动摇杆3位于右极限位置DC1。当曲柄1以等角速度ω1逆时针转过角φ1到达AB2，而与连杆2重叠共线时，摇杆3向左摆动到其左极限位置DC2。当曲柄继续转过角φ2而回到位置AB1时，摇杆3又从左极限位置向右摆回到右极限位置DC1。

图3.25　风扇摇头机构

图3.26　曲柄摇杆机构的急回特性

由图3.26可看出，曲柄相应的两个转角φ1和φ2分别为

由于φ1>φ2，当曲柄1以等角速度ω1转过这两个角度时，对应的时间t1>t2，故

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由此可见，当曲柄以匀速转动时，摇杆往复摆动的两个行程的平均速度是不同的，一慢一快。为了保证加工质量，缩短非生产时间，提高机械的生产率，应使机构慢速运动的行程为工作行程，快速运动的行程为空回行程，输出构件这种快速返回的运动特性称为急回特性。

为了表明急回运动的程度，通常引入行程速度变化系数（或称行程速比系数）K来表示，即

式（3.4）表明，θ与K之间存在一一对应关系，因此，机构的急回特性也可用θ角来表征。显然，θ越大，K越大，急回运动的特性也越显著。

实际设计机械时，往往给定行程速度变化系数K值，需先根据K值求出极位夹角θ，再设计杆长。极位夹角为

具有急回特性的四杆机构除曲柄摇杆机构外，还有图3.16（c）所示的偏置曲柄滑块机构和图3.20所示的摆动导杆机构等。

平面四杆机构的这种急回特性广泛应用在牛头刨床、插床、往复式输送机等机械中。