第3章平面連桿機構及其設計

3.1　連桿機構及其特點

連桿機構是由若干剛性構件用低副連接所組成，如圖3-1所示為三種常見的連桿機構。連桿機構的共同特點是原動件的運動都要經過一個不與機架直接相連的中間構件（稱為連桿）才能傳遞到從動件，故稱之為連桿機構。

（1）連桿機構具有以下一些傳動特點。

①連桿機構中的運動副一般均為低副（故又稱其為低副機構）。其運動副元素為面接觸，壓力較小，承載能力較大，潤滑好，磨損小，加工制造容易，且連桿機構中的低副一般是幾何封閉，有利于保證工作的可靠性。

②連桿機構中，在原動件的運動規律不變的條件下，可通過改變各構件的相對長度使從動件實現不同的運動規律。

③在連桿機構中，連桿上各點的軌跡是各種不同形狀的曲線（稱為連桿曲線），其形狀隨著各構件相對長度的改變而改變，故連桿曲線的形式多樣，可用來滿足不同工作的需要。

（2）連桿機構也存在如下一些缺點。

①由于連桿機構的運動必須經過中間構件進行傳遞，因而傳動路線較長，易產生較大的誤差累積。

②在連桿機構運動中，連桿及滑塊所產生的慣性力難以用一般平衡方法加以消除，因而連桿機構不宜用于高速運動。

此外，雖然可以利用連桿機構來滿足一些運動規律和運動軌跡的設計要求，但其設計比較繁雜，且一般只能近似地得以滿足。正因如此，如何根據最優化方法來設計連桿機構，使其最能滿足設計要求，一直是連桿機構研究的一個重要課題。