本章的重点包括以下几点，四杆机构的基本特性；四杆机构中周转副存在的判断；四杆机构的设计。试题有基本的概念题（一般以填空、选择、判断及简答题形式出现）、计算题、作图题。
本章涉及的试题主要包括：
1.绘制各种四杆机构及其演化机构的运动简图，并能举出应用实例。
2.通过已知条件判断机构是否有急回特性和死点，求行程速比系数。
3.根据四杆机构各杆长度判断整转副的存在，并确定属于何种机构。
4.按行程速比系数设计四杆机构。
5.已知连杆的两到三个位置设计四杆机构。 | 
 2.1 试画出图示两种机构的运动简图，并说明它们为何种机构。在图2.8a中偏心盘1绕固定轴O 转动，迫使滑块2在圆盘3的槽中来回滑动，圆盘3相对于机架4转动；在图2.8b中偏心盘1绕固定轴O 转动，通过构件2，使滑块3相对于机架4往复移动。
答：图a的机构运动简图有两种画法，见图2.9。
其中（1）是导杆机构，（2）是曲柄摇块机构。图b的机构运动简图画法见图2.9的
（3），是曲柄滑块机构。
【评注】这道题主要考查对各种形式四杆机构及其演化机构的判别能力，因此要特别熟悉各种类型的机构。此外正确绘制机构运动简图是解本道题的前提，要能从实际图例中抓住本质，分析清楚两构件间的运动副类型，从而正确地将机构运动简图绘制出来。
2.2如图2.10所示铰链四杆机构中，已知各杆长度lAB=15mm ，lBC=48mm ，lCD=55mm ，lAD=45mm 。
（1）判断该机构为何种机构；
（2）已知AB 为原动件，用作图法确定从动件CD 的最大摆角 φ，机构的极位夹角θ ，并求行程速度变化系数K 。
（3）当AB 为原动件时，用作图法求机构的最小传动角γmin 。
（4）问此机构什么时候会有死点存在。
解：（1）由已知条件知最短杆是连架杆AB ，最长杆是另一连架杆CD 。lAB+lCD=15+55=70mm<lBC+lAD=48+45=93mm ，因此周转副是存在的。同时最短杆的邻边是机架，因此这是曲柄摇杆机构。
（2）当摇杆CD 处于两个极限位置时，曲柄AB 和连杆BC 处于两次共线位置。取适当的比例尺作出这两极限位置时的机构位置简图AB1C1D 和AB2C2D ，这时摇杆两次位置之间的夹角就是其摆角φ ，由图量得φ=40° ；两次共线位置之间的锐角就是极位夹角θ ，由图量得θ=29° 。因此可求得：
K=(180°＋θ)/(180°－θ)=(180°+29°）/(180°－29°)=1.38
（3）最小传动角出现的位置是曲柄与机架的两次共线位置之一。用作图法作出两次共线位置AB'C'D 和AB''C''D ，由图中量得γ'=71° ，γ''=33° ，因此γmin=33° 。
（4）当以曲柄AB 为原动件时，连杆BC 与摇杆CD 不可能共线，因此机构没有死点位置。但若以摇杆CD 为原动件，则此时从动件曲柄AB 与连杆BC 会有两次共线位置，传动角为零，因此机构存在死点位置。
【评注】这道题主要考查根据杆长判断四杆机构为何种机构，并考查四杆机构主要特性方面的知识。（1）根据杆长条件判断是否存在整转副，若有再判断什么杆件是机架最终确定机构类型；如果不满足杆长条件，则不论以谁为机架都是双摇杆机构。（2）摇杆的两次极限位置对应曲柄与连杆两次共线位置，这样同时就可以把摇杆的摆角和机构的极位夹角确定下来，然后根据公式就可以求解形成速度变化系数。（3）对于机构最小传动角γmin 出现的位置要很清楚，是在曲柄与机架两次共线位置之一，这样就很容易作图求解了。（4）对于死点就是机构传动角为零的时候，因此可以通过判断机构是否有γ=0° 的位置，从而判断机构是否有死点。通常对铰链四杆机构来说，传动角的大小等于连杆和从动件之间的夹角，因此只要二者有共线的情况就会出现死点位置，否则没有。
2.3 已知曲柄摇杆机构的摇杆长l3=80mm ，机架长l4=71mm ，且曲柄中心在摇杆中心水平线之上，摆角Φ=40° ，行程速度变化系数K=1.3 ，求曲柄和连杆长度。
【评注】此题属于已知行程速比系数设计四杆机构问题。因此首先按照一般步骤把固定铰链中心A 所在的圆找到，然后机架长度把具体位置确定下来。实际A 点位置在D 点之上的有两个，但机构的尺寸结果是一样的。
2.4 图2.12为偏置的曲柄滑块机构。已知l1=20mm ，l2=65mm ，e=15mm ，用图解法求：（1）曲柄主动时滑块的行程H 、极位夹角θ 、行程速度变化系数K 和机构的最大压力角αmax ；（2）滑块主动时机构的死点位置。
解：（1）用图解法求，见图2.13。要求滑块的行程H ，就要找到滑块的两个极限位置 C1、C2 。这两点的特点是，曲柄AB 与连杆BC 在滑块达到极限位置时成直线。则：
AC2=l1+l2=20+65=85mm，AC1=l2－l21=65－20=45mm
选择比例尺，以A 点为中心，以85mm 为半径画弧，与滑块轨迹线交于C2 点；以A 点为中心，以45mm 为半径画弧，与滑块轨迹线交于C1 点。
由图上直接量得：滑块行程H =41mm ；极位夹角θ=8° 。滑块在C1 点时压力角最大αmax= 19°。
行程速比系数： K=(180°＋θ)/(180°－θ)=(180°＋8°)/(180°－8°)=1.09
（2）滑块主动时，图中AB1C1 、AB2C2 就是死点位置，因为此时γ=0° 。
【评注】本题还是主要考查极限位置时构件的几何关系，抓住这一点本题就迎刃而解。曲柄摇杆机构的压力角经分析是连杆和滑块轨迹线之间的夹角，从图上分析，只有在 点时这个角度可以取得最大值。对于死点位置，还是要牢记此时 。 |