第 9章 平面连杆机构
第 9章 平面连杆机构
定义,若干个刚性构件用平面低副联接而成的机构,也
可称为平面低副机构。
优点,1.能够实现多种运动形式的转换，也可以实现各
种预定的运动规律和复杂的运动轨迹，容易满足生产中
各种动作要求； 2.构件间接触面上的比压小、易润滑、
磨损轻、适用于传递较大载荷的场合； 3.机构中运动副
的元素形状简单、易于加工制造和保证精度。
缺点,1.只能近似地满足给定的运动规律和轨迹要求，
且设计比较复杂； 2,运动构件产生的惯性力难以平衡，
高速时会引起较大的振动，因此常用于速度较低的场合。
命名,根据所含有构件的数目。如四杆机构，多杆机构
(五杆机构、六杆机构 )。 本章主要研究平面四杆机构的
类型、基本性质和设计方法。
9.1平面四杆机构的类型及应用
平
面
四
杆
机
构
铰链四杆机构
(全转动副 )
含有移动副
的平面四杆
机构
曲柄摇杆机构
双曲柄机构
双摇杆机构
曲柄滑块机构
曲柄导杆机构
曲柄摇块机构
移动导杆机构
铰链四杆机构
铰链四杆机构中, 固定不动的构件为 机架 ；与机架相
联的构件为 连架杆, 连架杆中, 能绕机架的固定铰链
作整周转动的称为 曲柄, 仅能在一定角度范围内往复
摆动的称为 摇杆 ；联接两连架杆且不与机架直接相联
的构件称为 连杆 。
根据两个连架杆能否成为曲柄，铰链四杆机构可
分为三种基本形式,曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双
摇杆机构 。
曲柄摇杆机构 特点是：既能将曲柄的整周转动变
换为摇杆的往复摆动，又能将摇杆的往复摆动变换
为曲柄的连续回转运动。
双曲柄机构 的特点是：能将等角速度转动转变为
周期性的变角速度转动。
例如：搅拌机、缝纫机等。
例如：惯性筛、挖掘机（平行四边形机构）、车
门启闭机构（反平行四边形机构）等。
双摇杆机构 的特点是：两个连架杆均为摇杆 。
例如：起重机、电风扇摇头机构等。
含有一个移动副的平面四杆机构
1.曲柄滑块机构,铰链四杆机构中，扩大转动副，使
转动副变成移动副。
根据滑块往复移动
的导路中心线是否
通过曲柄转动中心，
曲柄滑块机构可分
为对心曲柄滑块机
构和偏置曲柄滑块
机构。
特点：可以实现转动和往复移动的变换。
应用：活塞式内燃机、空气压缩机、冲床等机械等。
2.曲柄导杆机构
1
2 3 4
3
1
2 4
应用实例：回转式油泵（转动导杆机构）牛头刨床的主
体机构（摆动导杆机构）。
取曲柄滑块机构的不同构件为机架而获得的。取构件 2
为机架，构件 3为主动件，若,导杆 1作整周运动，
称为 转动导杆机构 ；若,导杆 1作往复摆动，称为
摆动导杆机构。
23 ll ?
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2
3
4
1
取曲柄滑块机构中的连杆 3为机架而得到的 。 当
曲柄 2为原动件绕点转动时, 滑块 4绕机架 3上的铰
链中心摆动, 故称该机构为 曲柄摇块机构 或称为
摆动滑块机构 。
3.曲柄摇块机构
应用于各种摆动式
原动机和工作机中。
摆缸式液压泵、卡
车车箱自动翻转卸
料机构 。
取曲柄滑块机构中的滑块 4为机架而得到的 。 当曲柄 2
转动时, 导杆 1可在固定滑块 4中往复移动, 故该机构
称为 移动导杆机构 （ 或 定块机构 ） 。
4.移动导杆机构
应用实例：手压抽水机、抽油泵等。
铰链四杆机构存在曲柄的条件
1.最短杆与最长杆的长度之和，小于或等于
其他两杆长度之和；
2.连架杆和机架中必有一个是最短杆。
① 铰链四杆机构中, 若最短杆与最长杆的长度之
和小于或等于其余两杆长度之和, 则取最短杆的相邻
杆为机架时, 得 曲柄摇杆机构 ；取最短杆为机架时,
得 双曲柄机构 ；取与最短杆相对的杆为机架时, 得 双
摇杆机构 。 ② 铰链四杆机构中, 若最短杆与最长杆的
长度之和大于其余两杆长度之和, 则不论取何杆为机
架时均无曲柄存在, 而只能得 双摇杆机构 。
推论,
第 9章 平面连杆机构
定义,若干个刚性构件用平面低副联接而成的机构,也
可称为平面低副机构。
优点,1.能够实现多种运动形式的转换，也可以实现各
种预定的运动规律和复杂的运动轨迹，容易满足生产中
各种动作要求； 2.构件间接触面上的比压小、易润滑、
磨损轻、适用于传递较大载荷的场合； 3.机构中运动副
的元素形状简单、易于加工制造和保证精度。
缺点,1.只能近似地满足给定的运动规律和轨迹要求，
且设计比较复杂； 2,运动构件产生的惯性力难以平衡，
高速时会引起较大的振动，因此常用于速度较低的场合。
命名,根据所含有构件的数目。如四杆机构，多杆机构
(五杆机构、六杆机构 )。 本章主要研究平面四杆机构的
类型、基本性质和设计方法。
9.1平面四杆机构的类型及应用
平
面
四
杆
机
构
铰链四杆机构
(全转动副 )
含有移动副
的平面四杆
机构
曲柄摇杆机构
双曲柄机构
双摇杆机构
曲柄滑块机构
曲柄导杆机构
曲柄摇块机构
移动导杆机构
铰链四杆机构
铰链四杆机构中, 固定不动的构件为 机架 ；与机架相
联的构件为 连架杆, 连架杆中, 能绕机架的固定铰链
作整周转动的称为 曲柄, 仅能在一定角度范围内往复
摆动的称为 摇杆 ；联接两连架杆且不与机架直接相联
的构件称为 连杆 。
根据两个连架杆能否成为曲柄，铰链四杆机构可
分为三种基本形式,曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双
摇杆机构 。
曲柄摇杆机构 特点是：既能将曲柄的整周转动变
换为摇杆的往复摆动，又能将摇杆的往复摆动变换
为曲柄的连续回转运动。
双曲柄机构 的特点是：能将等角速度转动转变为
周期性的变角速度转动。
例如：搅拌机、缝纫机等。
例如：惯性筛、挖掘机（平行四边形机构）、车
门启闭机构（反平行四边形机构）等。
双摇杆机构 的特点是：两个连架杆均为摇杆 。
例如：起重机、电风扇摇头机构等。
含有一个移动副的平面四杆机构
1.曲柄滑块机构,铰链四杆机构中，扩大转动副，使
转动副变成移动副。
根据滑块往复移动
的导路中心线是否
通过曲柄转动中心，
曲柄滑块机构可分
为对心曲柄滑块机
构和偏置曲柄滑块
机构。
特点：可以实现转动和往复移动的变换。
应用：活塞式内燃机、空气压缩机、冲床等机械等。
2.曲柄导杆机构
1
2 3 4
3
1
2 4
应用实例：回转式油泵（转动导杆机构）牛头刨床的主
体机构（摆动导杆机构）。
取曲柄滑块机构的不同构件为机架而获得的。取构件 2
为机架，构件 3为主动件，若,导杆 1作整周运动，
称为 转动导杆机构 ；若,导杆 1作往复摆动，称为
摆动导杆机构。
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2
3
4
1
取曲柄滑块机构中的连杆 3为机架而得到的 。 当
曲柄 2为原动件绕点转动时, 滑块 4绕机架 3上的铰
链中心摆动, 故称该机构为 曲柄摇块机构 或称为
摆动滑块机构 。
3.曲柄摇块机构
应用于各种摆动式
原动机和工作机中。
摆缸式液压泵、卡
车车箱自动翻转卸
料机构 。
取曲柄滑块机构中的滑块 4为机架而得到的 。 当曲柄 2
转动时, 导杆 1可在固定滑块 4中往复移动, 故该机构
称为 移动导杆机构 （ 或 定块机构 ） 。
4.移动导杆机构
应用实例：手压抽水机、抽油泵等。
铰链四杆机构存在曲柄的条件
1.最短杆与最长杆的长度之和，小于或等于
其他两杆长度之和；
2.连架杆和机架中必有一个是最短杆。
① 铰链四杆机构中, 若最短杆与最长杆的长度之
和小于或等于其余两杆长度之和, 则取最短杆的相邻
杆为机架时, 得 曲柄摇杆机构 ；取最短杆为机架时,
得 双曲柄机构 ；取与最短杆相对的杆为机架时, 得 双
摇杆机构 。 ② 铰链四杆机构中, 若最短杆与最长杆的
长度之和大于其余两杆长度之和, 则不论取何杆为机
架时均无曲柄存在, 而只能得 双摇杆机构 。
推论,
