7-1 平面连杆机构概述《机械基础》(劳动版·第3版) 河南省（对口招生）装备制造类 知识点讲解

河南省（对口招生）装备制造类《机械基础》 知识点讲解 7-1 平面连杆机构概述 【课程要求】 1.能准确复述平面连杆机构的定义，理解其构件组成与运动平面特点，明确平面四杆机构、铰链四杆机构的概念与关系。 2.说出平面连杆机构的典型应用实例（如门座式起重机），理解其在实际设备中实现运动传递与形式改变的作用。 3.完整列出平面连杆机构的 4 项优点和 2 项缺点，并能解释其优缺点的成因，比如低副连接对磨损的影响、间隙对运动精度的影响。 4.能识别平面连杆机构的运动简图，理解 “用杆状构件等效替代实际构件” 的简化方法，区分机架、活动构件的图示符号。 5.能结合平面连杆机构的优缺点，说明其适用与不适用的场合，理解为什么它不适合高速运动场景。 【知识网络】 【知识要点】 知识点1 平面连杆机构概述 1.平面连杆机构的概念 平面连杆机构是由刚性构件通过转动副或移动副连接而成，且所有构件都在同一平面或相互平行平面内运动的机构，可传递动力并改变运动形式。构件形状多样，但运动原理上均可等效为杆状构件。最常用的类型是平面四杆机构（含机架共 4 个构件），其中以构件间用四个转动副连接的铰链四杆机构最为典型，以下图起重机为例。 知识点2 平面连杆机构的应用特点 1.优点 （1）承载能力强：低副连接为面接触，承受压强小，便于润滑，磨损较轻，可承受较大载荷。 （2）结构简单可靠：构件间的接触由自身几何约束保证，加工方便，工作稳定。 （3）运动形式多样：可使从动件实现多种运动形式，满足复杂运动规律的要求。 （4）轨迹适应性强：利用连杆的运动变化，可实现多种不同的运动轨迹。 2.缺点 （1）设计与误差问题：设计较复杂，构件尺寸误差和运动副间隙会导致运动传递产生较大累积误差。 （2）高速性能受限：运动时的惯性力难以平衡，不适用于高速运动场合。 【练习题】 一、单项选择题 1.平面连杆机构的构件之间通过哪种运动副相互连接（ ） A. 转动副或移动副 B. 高副或低副 C. 螺旋副或移动副 D. 高副或转动副 2.平面连杆机构中，最常用的是具有几个构件的机构（ ） A. 3 个 B. 4 个 C. 5 个 D. 6 个 3.平面四杆机构中，构件间以四个转动副相连的机构称为（ ） A. 平面四杆机构 B. 铰链四杆机构 C. 移动副四杆机构 D. 转动副四杆机构 4.平面连杆机构的构件在同一平面或相互平行的平面内运动，其主要作用是（ ） A. 仅传递动力 B. 仅改变运动形式 C. 传递动力并改变运动形式 D. 仅实现直线运动 5.平面连杆机构采用低副连接，面接触的特点使其（ ） A. 承受压强大，磨损严重 B. 承受压强小，磨损较轻 C. 仅能承受较小载荷 D. 润滑困难，易磨损 6.平面连杆机构的优点不包括（ ） A. 磨损较轻，可承受较大载荷 B. 结构简单，加工方便 C. 可实现多种运动形式和轨迹 D. 设计简单，无累积误差 7.平面连杆机构的缺点是（ ） A. 结构复杂，加工困难 B. 无法实现多种运动形式 C. 运动时惯性力难以平衡，不适用于高速场合 D. 磨损严重，无法承受较大载荷 8.门座式起重机利用平面连杆机构主要实现货物的哪种运动（ ） A. 垂直升降运动 B. 水平移动运动 C. 旋转运动 D. 摆动运动 9.平面连杆机构构件的形状多种多样，从运动原理来看，均可用哪种构件进行等效替代（ ） A. 杆状构件 B. 块状构件 C. 轮状构件 D. 板状构件 10.平面连杆机构传递运动时，产生较大累积误差的原因是（ ） A. 构件尺寸误差和运动副间隙 B. 构件材料强度不足 C. 运动速度过快 D. 载荷过大 二、多项选择题 1.平面连杆机构的特点包括（ ） A. 构件用转动副或移动副连接 B. 在同一平面或平行平面内运动 C. 可传递动力并改变运动形式 D. 构件形状固定，均为杆状 2.平面铰链四杆机构的组成包括（ ） A. 四个构件（含机架） B. 四个转动副 C. 一个移动副和三个转动副 D. 四个移动副 3.平面连杆机构的优点有（ ） A. 低副面接触，磨损轻，可承受较大载荷 B. 结构简单，加工方便，工作可靠 C. 可实现多种运动形式和轨迹要求 D. 无累积误差，传递运动精准 4.平面连杆机构的缺点有（ ） A. 设计复杂，存在累积误差 B. 运动惯性力难以平衡，不适用于高速场合 C. 无法实现复杂运动轨迹 D. 结构复杂，加工困难 5.平面连杆机构可实现的作用包括（ ） A. 传递动力 B. 改变运动形式 C. 实现多种运动轨迹 D. 实现高速运动 6.门座式起重机的起重机构运动简图中，各构件的表示方式为（ ） A. 用杆状构件表示 B. 用块状构件表示 C. 用轮状构件表示 D. 用简化线条表示运动原理 7.平面连杆机构中低副连接的特点是（ ） A. 面接触，承受压强小 B. 便于润滑，磨损较轻 C. 可承受较大载荷 D. 线接触，磨损严重 8.关于平面连杆机构的构件，下列说法正确的有（ ） A. 构件形状多种多样 B. 从运动原理看，均可用等效杆状构件替代 C. 构件形状固定，必须为杆状 D. 构件之间通过运动副连接 三、判断题 1.平面连杆机构的构件仅能在同一平面内运动。（ ） 2.平面连杆机构只能传递动力，无法改变运动形式。（ ） 3.平面铰链四杆机构是平面连杆机构中最常用的一种。（ ） 4.平面连杆机构采用低副连接，面接触，磨损较轻，可承受较大载荷。（ ） 5.平面连杆机构结构复杂，加工困难，工作可靠性差。（ ） 6.平面连杆机构可使从动件实现多种形式的运动，满足多种运动规律的要求。（ ） 7.平面连杆机构运动时惯性力容易平衡，适用于高速运动场合。（ ） 8.平面连杆机构的构件尺寸误差和运动副间隙会导致传递运动时产生累积误差。（ ） 四、简答题 简述平面连杆机构的主要优点和缺点。 【答案】 一、单项选择题 1.A 2.B 3.B 4.C 5.B 6.D 7.C 8.B 9.A 10.A 二、多项选择题 1.ABC 2.AB 3.ABC 4.AB 5.ABC 6.AD 7.ABC 8.ABD 三、判断题 1.× 2.× 3.√ 4.√ 5.× 6.√ 7.× 8.√ 四、简答题 优点：低副面接触，承受压强小，便于润滑，磨损较轻，可承受较大载荷；结构简单，加工方便，构件接触由几何约束保持，工作可靠；可使从动件实现多种运动形式，满足多种运动规律要求；利用连杆变化可满足多种运动轨迹要求。 缺点：设计复杂，构件尺寸误差和运动副间隙会导致传递运动时产生较大累积误差；运动时惯性力难以平衡，不适用于高速运动场合。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $