5.1 引言
5.1.1 什么是联动机制？
你有没有想过什么样的机制导致挡风玻璃 雨刮器在汽车前部摆动（图5-1b所示， 将电机的旋转运动转换为摆动运动 挡风玻璃雨刷器。
取 4 个引脚并按图所示组装它们 5-2b.
现在，按住 6 英寸。剥离，使其无法移动并转动 3 英寸条带。你会看到 4in.条带振荡。
最简单的闭环连杆是四杆连杆，它有 4 个成员、3 个动圈、1 个固定连杆和 4 个销钉 关节。具有至少一个固定链接的链接是一种机制。 以下四连杆链接示例是在 SimDesign 的 simdesign/fourbar.sim 中创建的
这种机制有多少自由度？ 如果我们希望它只有一个，我们可以对 链接，它将有一个确定的运动。四杆联动 是最简单和最有用的机制。
提醒：机构由刚体和下部对组成 称为链接下部对只有两种：转动副和棱柱形 对。
5.1.2 链接的功能
连杆机构的作用是产生旋转、摆动、 或曲柄或虎钳旋转的往复运动 反之亦然 （Ham 等人，58）。更具体地说，链接可用于转换：
- 连续旋转变成连续旋转，用一个常数或 可变角速度比。
- 连续旋转成振荡或往复运动（或 reverse），具有恒定或可变的速度比。
- 振荡成振荡，或往复成往复， 具有恒定或可变的速度比。
连杆有许多不同的功能，可以分类 根据该机制的主要目标：
- 函数生成：链接之间的相对运动 连接到框架，
- 路径生成：跟踪点的路径，或
- 运动产生：耦合器链节的运动。
5.2 四种链接机制
约束连杆的最简单例子之一是四连杆机制。各种有用的机制可以 由四连杆机构通过细微变化形成，例如 如改变对的特征、链接的比例等。此外，许多复杂的链接机制是组合的 两种或两种以上的此类机制。大多数四连杆机构 属于以下两类之一：
- 四杆连杆机构，以及
- 滑块曲柄机构。
5.2.1 示例
平行四边形机制
在平行四边形四连杆中，耦合器的方向 在运动过程中不会改变。下图显示了加载器。 在 装载 机。铲斗在升高和降低时不应旋转。 对应的 SimDesign 文件是 simdesign/loader.sim。
四杆机构具有一些特殊的配置，由 使一个或多个链接的长度无限大。滑块曲柄（或 曲柄和滑块）机构，如下图所示，是与 滑块替换无限长的输出链接。相应的 SimDesign 文件为 simdesign/slider.crank.sim。
曲柄和活塞
您还可以使用滑块作为输入链接，将曲柄用作 输出链接。在这种情况下，该机制转移平移 运动变成旋转运动。活塞和曲柄在内部 内燃机就是这种机制的一个例子。这 对应的 SimDesign 文件是 simdesign/combustion.sim。
块状喂料机
滑块曲柄的一个有趣应用是块状进料器。这 SimDesign 文件可以在 simdesign/block-feeder.sim 中找到
5.2.2 定义
在平面机构范围内，最简单的一组下对 机构是四个连杆。如图5-8所示，一个四连杆由四个连杆形连杆和四个转动副组成。
链接机制中的一些重要概念是：
- 曲柄：相对于车架旋转的侧连杆是 称为曲柄。
- 摇杆：任何不旋转的链节都称为摇杆。
- 曲柄摇臂机构：在四连杆连杆中，如果 较短的侧连杆旋转，另一个摇曳（即 振荡），它被称为曲柄摇臂机构。
- 双曲柄机构：在四连杆中，如果两个 侧连杆旋转，称为双曲柄机构。
- 双摇杆机构：在四杆连杆中，如果两个 侧连杆岩石，它被称为双摇臂机构。
5.2.3 分类
在对四杆连杆进行分类之前，我们需要介绍一些 基本命名法。
在四杆联动中，我们指的是 铰接在给定链接上作为条形图，其中：
- s = 最短柱的长度
- l = 最长柱线的长度
- p， q = 中间棒的长度
格拉斯霍夫定理指出，四杆机制具有 如果出现以下情况，至少一个循环链接
所有四杆机构都属于 表 5-1：
| 箱 | l + s vers.p + q | 最短条形图 | 类型 |
|---|---|---|---|
| 1 | < | 框架 | 双曲柄 |
| 2 | < | 边 | 摇臂曲柄 |
| 3 | < | 耦合 | 双摇杆 |
| 4 | = | 任何 | 改变点 |
| 5 | > | 任何 | 双摇杆 |
从表 5-1 中我们可以看到，对于具有曲柄的机构， 其最短链路和最长链路的长度之和必须小于 或等于其他两个链接的长度之和。然而 这个条件是必要的，但不是充分的。满足的机制 这种情况分为以下三类：
- 当最短的链路是侧链路时， 该机构是曲柄摇臂机构。最短的 链接是机构中的曲柄。
- 当最短链接是 机构，该机构为双曲柄机构。
- 当最短链接 是耦合器连杆，机构是双摇臂机构。
5.2.4 透射角
如图5-11所示，如果AB为输入链路， 施加在输出链路 CD 上的力被传输 通过耦合器链路 BC。（也就是说，推动链路 CD 会在链路 AB 上施加一个力，该力被传输 通过链接 BC.）对于足够慢的动作 （惯性力可以忽略不计），耦合器连杆中的力是纯的 拉伸或压缩（弯曲作用可以忽略不计）并被定向 沿着不列颠哥伦比亚省。对于耦合器连杆中的给定力，扭矩 传输到输出条（大约D点）是最大值，当 两者之间的角度
耦合器条 BC 和输出条 CD 为 
/2。因此，角度 BCD 为 称为透射角。
/2时，输出杆上的扭矩 减少，可能不足以克服 系统。因此，偏角 
=|/2-|应该不会太大。在 在实践中，没有明确的上限，因为 惯性力可以消除不需要的力关系 在静态条件下存在。然而，以下 可以遵循标准。
5.2.5 死点
当耦合器链路 BC 对齐时，它只能被压缩或 由耦合器扩展。在此配置中，施加到的扭矩 另一端的链路 CD 不能在链路 AB 中引起旋转。因此，此链接被称为死点（有时称为切换点）。
表示角度 DAB
。我们使用下标 1 来 表示扩展状态，2 表示链路 AB 和 BC 的弯曲状态。在扩展状态下，链接 CD 无法 顺时针旋转，理论上不拉伸或压缩 刚性线 AC1.因此，链接 CD 不能 进入 C1D 以下的禁区，并且必须位于其两个禁区之一 极端位置;换句话说，链接 CD 处于极值。一个 链路 CD 的第二个极值出现在 = 1 时。
请注意，侧链路的极端位置是同时发生的 与相反链接的死点。
在某些情况下，死点对于工作等任务很有用 夹具（图 5-11）。
5.2.6 滑块曲柄机构
滑块曲柄机构，在以下方面具有众所周知的应用 发动机，是图 5-13b 所示，并且链接采用 普通的滑块曲柄机构。
5.2.7 滑块曲柄机构的反转
反转是运动学中用于反转或 应用于 图5-15与图5-14b相同。
