第3章平面连杆机构及其设计

3.1　连杆机构及其特点

连杆机构是由若干刚性构件用低副连接所组成，如图3-1所示为三种常见的连杆机构。连杆机构的共同特点是原动件的运动都要经过一个不与机架直接相连的中间构件（称为连杆）才能传递到从动件，故称之为连杆机构。

图3-1　平面连杆机构

（1）连杆机构具有以下一些传动特点。

①连杆机构中的运动副一般均为低副（故又称其为低副机构）。其运动副元素为面接触，压力较小，承载能力较大，润滑好，磨损小，加工制造容易，且连杆机构中的低副一般是几何封闭，有利于保证工作的可靠性。

②连杆机构中，在原动件的运动规律不变的条件下，可通过改变各构件的相对长度使从动件实现不同的运动规律。

③在连杆机构中，连杆上各点的轨迹是各种不同形状的曲线（称为连杆曲线），其形状随着各构件相对长度的改变而改变，故连杆曲线的形式多样，可用来满足不同工作的需要。

（2）连杆机构也存在如下一些缺点。

①由于连杆机构的运动必须经过中间构件进行传递，因而传动路线较长，易产生较大的误差累积。

②在连杆机构运动中，连杆及滑块所产生的惯性力难以用一般平衡方法加以消除，因而连杆机构不宜用于高速运动。

此外，虽然可以利用连杆机构来满足一些运动规律和运动轨迹的设计要求，但其设计比较繁杂，且一般只能近似地得以满足。正因如此，如何根据最优化方法来设计连杆机构，使其最能满足设计要求，一直是连杆机构研究的一个重要课题。