具有急回特性的平面四桿機構的比較與應用

長治職業技術學院|盛典

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具有急回特性的平面四桿機構的比較與應用

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急回特性是平面四桿機構的一個十分顯著的特征，一般情況下，會用行程速比系數K來科學衡量急回運動的程度，準確科學分析平面連桿機構的急回運動特性在結構中的運運情況，這對提高我國機構生產的效率具有非常重要的現實指導意義與理論意義。急回特性；平面四桿機構；應用；比較

平面四桿機構［1］的重要特性就是急回特性，這種特性不僅能夠顯著提高我國工業生產的效率，而且可以進一步縮短機構在非工作行程中的運行時間，從而使工作運行的速度大幅度提升。本文正式基于這樣的研究背景，對四種典型平面四桿機構的急回特征進行分析，在此過程中對這四種不同的急回特征平面機構的動力傳遞以及運動變化情況、急回程度等內容展開論述，從實際的應用中針對上述問題進行闡述，從而希望平面四桿機構為我國的工程實踐提供科學的技術與理論指導。

平面四桿機構急回特性的比較應用分析

從實踐中可以發現，雙曲柄機構、曲柄搖桿機構、擺動導桿機構以及偏置曲柄滑塊機構［2］這四種四桿結構都具有急回性特征，因此在一定程度上都能夠滿足我國現代工業中對某些機械的急回性要求。但是研究發現，這幾種不同類型的四桿機構的急回性特征都存在一定的區別，其中曲柄搖桿機構、擺動導桿機構以及偏置曲柄滑塊機構這三種四桿機構如果組成各機構桿件的具體尺寸一旦確定，則意味著科學衡量四桿機構急回性特征的行程速比系數K與其參數極位夾角θ的值也就得到確定。所以，在這過程中四桿機構的急回性特征并不發生變化。與后三種四桿機構的急回性特征不同，在雙曲柄四桿機構中用來科學衡量四桿機構的行程速比系數K與急回特性的參數極位夾角θ，同四桿機構主動件的起始相互位置存在一定的關系，如果主動曲柄的起始部位存在變化，就會導致機構的相關參數發生變化，因此四桿機構的急回程度也就存在差異。從上述分析中可以發現，雙曲柄四桿機構的急回性并不是固定不變的。

平面四桿機構運動轉化的比較應用分析

具有急回特性的平面四桿機構的主動件一般都是曲柄，因此機構在進行運動的過程中，曲柄的主動件就會環繞機架進行轉動，而連桿通常情況下都在進行平面運動，但是曲柄的從動件則會有多種不同類型的機構形式以及多種不同類型的運動形式。擺動導桿機構以及曲柄搖桿機構中的從動件會環繞機架進行來回擺動，在轉動的過程中，曲柄的從動件擺動形式會由曲柄的主動件旋轉運動形式轉化而來，而偏置曲柄滑塊機構中的從動件則相對于機架進行往復式的直線運動，在這一運動過程中，曲柄的旋轉運動將會轉化為另外一種從動件的移動形式，但是雙曲柄機構中的從動件卻依然會進行旋轉運動，而這種旋轉是圍繞機架進行運動，但是從動曲柄的變速轉動就會由主動曲柄的等速運動轉化而來。

平面四桿機構傳動角的比較應用分析

四桿機構在進行工作運行時，不僅要進行一定的傳遞運動，而且在傳遞運動的過程中要進行動力傳送，所以本文為了進一步分析四桿運動的急回特性，從而對四桿機構的傳力性能進行分析。傳動角是指作用在四桿機構中的從動件驅動力F與該作用點絕對運行速度線之間所構成的實際夾角，四桿機構在實際的運行過程中，導桿機構的傳動角在擺動時并不發生變化，而且保持垂直，因此確保了四桿機構的傳動效率能夠大大提高，傳動的整個運行過程十分平穩。但是曲柄搖桿機構、擺動導桿機構以及偏置曲柄滑塊機構這三種四桿機構的傳動角在運動時角度都會發生一定的變化。對此，在實際的應用過程中，要通過不斷控制四桿結構的實際運行傳動角的變化來確保傳動速度與傳動的效率逐漸提升。

幾種不同平面四桿機構綜合特性分析對比

平面四桿機構的比較［3］（見表一）

總之，在工程實踐過程中，選用四桿機構時技術人員需要根據不同四桿機構的實際急回特性進行分析，只有在轉準確分析其運行情況的前提下才能不斷提高工業生產的效率，例如為了進一步體現刨削運動的實際特性，需要在牛頭刨床中不斷通過縮短四桿機構的空回行程時間來提高提高實際的工業生產效率。

表一

結束語

綜上所述，從實踐中發現，當前在學術界與理論界針對多種典型性的平面四桿機構急回特性相關內容的研究有很多，但是重點針對具有急回特性的平面四桿機構的比較與應用的相關論述研究，尚缺乏深入系統的闡述。由于平面四桿機構具有不同的特點與應用情況，因此本文重點針對具有急回特性的平面四桿機構的比較與應用進行分析，從而總結不同種類的急回四桿機構各自的特性，希望為我國的工業實踐提供良好的理論基礎。

參考：

［1］王美蓉.具有急回特性的平面四桿機構的比較與應用研究［J］.機械制造與自動化，2014，06：43-45.

［2］程引正.平面四桿機構急回特性的討論及應用［J］.機械研究與應用，2013，06：154-155+158.

［3］謝響明.平面四桿機構急回特性的分析與應用［J］. 裝備制造技術，2008，07：55-56.

作者簡介：

盛典（1989-），女，山西省大同市天鎮縣，本科，助教，機械工程。