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浅谈连杆机构在生产实践中的应用 摘要连杆机构能够实现各种各样功能的运动，因此在生产实践中应用广泛本文就一些具体的连杆机构，简单介绍了其在生产实践中的应用 关键词：连杆机构 生产实践 应用 1、连杆机构简述 连杆机构能够实现多种运动轨迹曲线和运动规律在平面连杆机构中，所有的运动副均为低副因此，连杆机构又称为低副机构 由于组成低副的两个构件之间是面接触，在承受相同的荷载时，其承载能力较大，耐磨损；再加上构件的形状简单，制造简便，易于获得较高的制造精度因此，连杆机构广泛地用于各种机械和仪器中但是，由于连杆机构的运动链较长，构件数和运动副数较多，而且在低副中存在间隙，所以会引起较大的运动积累误差，从而影响其运动精度而且平面连杆机构的设计比较复杂，通常难以精确地实现复杂的运动规律与运动轨迹连杆机构在生产实践中应用广泛，下面仅做一些简单的介绍 2、连杆机构在生产实践中的应用 2.1平面四杆机构的应用 在平面四杆机构中，若两个连架杆之一为曲柄，另一个为摇杆，则称为曲柄摇杆机构如图1所示的雷达天线调整机构，当曲柄ab为主动件并作匀速转动时，通过连杆bc，带动摇杆cd在一定角度范围内作往复摆动，从而达到调整天线俯仰角度的目的。

当摇杆cd为主动件并作往复摆动时，通过连杆bc驱使曲柄ab（从动件）作整周转动，如图2所示的缝纫机踏板机构 图1雷达天线调整机构 图2缝纫机踏板机构 另外，当曲柄作整周转动时，若利用连杆与摇杆之间的相对运动对外做功，如图3所示，则可设计出飞剪剪切机；若利用连杆上一点的水平轨迹作运动输出，如图4所示，则可设计出物料传送机构如图5是矿石破碎机的简图，与大带轮固接在一起的曲柄ab为主动件，曲柄摇杆机构abcd是该机器的主体如图6是机构是利用连杆曲线设计的和面机的简图，曲柄摇杆机构abcd是该机器的主体 图3飞剪剪切机构 图4物料传送机构 图5 矿石破碎机的简图 图6和面机的简图 如果两个连架杆均为曲柄，都能作整周转动，该铰链四杆机构称为双曲柄机构当相对两杆平行并且相等时，该机构称为平行四边形机构在这种机构运动中，两个曲柄以相同的角速度作同向转动，而连杆作平动当曲柄与机架共线时，机构处于运动不确定的状态为了解决这个问题，在工程上可以利用从动件的质量或在从动件上加装飞轮以增大惯性；也可以在机构中通过添加构件带来虚约束使机构始终保持平行四边形。

如图7所示的机车车轮联动的平行四边形机构，构件ef带来了一个虚约束，使得机车的各个车轮具有相同的速度，保证了机车的平稳运行 图7机车车轮联动机构 在双曲柄机构中，若其对边长度相等但不平行时，则称为逆平行（反平行）四边形机构这种机构运动中，机构运动时主、从动曲柄转向相反，连杆作平动图8所示的汽车车门开闭机构就是它的应用实例，主曲柄ab转动时，通过连杆使从动曲柄cd作反向转动，从而保证两扇车门同时打开或关闭，并分别位于预定的两个工作位置上 图8汽车车门开闭机构 另外，图9所示为双曲柄机构在惯性筛机构中的应用，图10所示为平行四边形机构在户外摄影平台的应用 图9 惯性筛机的简图 图10户外摄影平台的简图 两个连架杆均为摇杆的铰链四杆机构称为双摇杆机构如图11所示的飞机起落架机构就是双摇杆机构的应用实例，当飞机着陆前，需要将着陆轮从飞机机腹的下方推放出来；当飞机起飞离开跑道之后，又需要将着陆轮收回到机腹下方，以减少飞行过程中空气的阻力在双摇杆机构中，如果两个摇杆的长度相等，则称为等腰梯形机构图12所示汽车前轮的转向机构就是等腰梯形机构的应用实例。

在该机构中，与前轮轴固连的两个摇杆ab和cd在摆动时，其摆角β和δ的大小是不相等的当汽车转弯时，汽车的两个前轮轴线相交，且其交点近似落在后轮轴线延长线上的某一点p，p点即为汽车转弯时的瞬时转动中心，它使得汽车的四个车轮都能在地面上近似于纯滚动，以保证汽车转弯平稳，减少轮胎因滑动造成的磨损 图11 飞机起落架机构 图10汽车前轮的转向机构 另外，对于双摇杆机构，它的两个连架杆相对于机架均作摆动，当连杆为转动主动件时，如图13所示，则可以实现电扇的摇头；当一个摇杆为摆动主件，如果14所示，则可以实现砂箱的翻箱；当一个摇杆为摇动主动件、利用连杆上一点的水平轨迹作为运动输出时，如图15所示，则可以实现码头货物的平移 图13 电扇摇头机构 图14 砂箱翻箱机构 图15 码头起重机机构 此外，曲柄滑块机构在单缸四冲程内燃机中的应用，如图16所示摆动导杆机构在牛头刨床中的应用，如图17所示 图16单缸四冲程内燃机 图17 摆动导杆机构 曲柄摇块机构在摆动式油泵上的应用，如图18（a）所示；在自动卸料汽车中的应用，如图18（b）所示；在插齿机床中让刀机构中的应用如图18（c）所示。

（a） （b） （c） 图18 曲柄摇块机构的应用 2.2其他连杆杆机构的应用 平面八杆机构在物料传送上的应用，如图19所示 图19平面八杆机构在物料传送上的应用铸造造型机的翻转机构，如图20所示某型洗衣机搅拌机构，图21所示 图20翻转机构 图21洗衣机搅拌机构犁悬挂机构在农用拖拉机中的应用，如图22所示 图22 犁悬挂机构 总之，通过上面的应用实例可知由于连杆机构能够实现各种各样功能的运动，连杆机构在生产实践中有着广泛的应用，在此就不再一一赘述 参考文献 [1]常治斌编著.机械原理[m].北京：北京大学出版社，2021[2]王洪欣编著.机械原理[m].南京：东南大学出版社，2021[3]张春林编著.机械原理[m].北京：高等教育出版社，2021[4]孙桓陈作模主编.机械原理[m].北京：高等教育出版社，2021[5]邹慧君编著.机械原理[m].北京：高等教育出版社，2021[6]郑文纬吴克坚主编.机械原理[m].北京：高等教育出版社，1996[7]申永胜主编.机械原理[m].北京：清华大学出版社，1999[8]李学荣编著.四连杆机构综合概论[m].北京：高等教育出版社，1981[9]曹惟庆主编.连杆机构的分析与综合[m].北京：科学出版社，2021 第二篇：连杆机构在机械设备中的应用举例说明连杆机构在机械设备中的应用 ——连杆机构在插秧机中的应用 机械工程学院黄玉成 摘要。

本文中主要介绍国内水稻插秧机研究现状、国内外分插机构研究现状、传统插秧机分插机构、高速插秧机分插机构其中，主要介绍了连杆机构在插秧机中的应用 关键词：连杆机构、插秧机、曲柄摇杆、高速插秧机分插机构 1.国内水稻插秧机研究现状 我国是首先研制并生产水稻插秧机的国家之一，我国对水稻插秧机的研究大致分为 以下三个阶段1）摸索阶段1953年原华东农业科学研究所将水稻插秧机作为一项科研课题，1956年梳齿纵拉分秧原理初步定型，并制作出样机，1956年4月全国第一届水稻插秧机试验座谈会在武昌召开，并对样机进行田间试验，证明了水稻插秧机械化可以实现，1965年广西65型人力插秧机通过鉴定，推动了水稻插秧机的发展 图1-1步行式插秧机图1-2乘坐式插秧机 （2）实用阶段1964年我国研制出机动插秧机，分插机构采用曲柄摇杆式分插机构和转臂滑道式分插机构，上世纪70年代为响应农业部推广带土苗移栽技术的号召，研制了即可插带土苗，又可插洗根大苗的两用插秧机，该系列基本满足我国各地农业需求，零件通用化达80%~88%，部件通用化程度达到70%上世纪80年代，参照日本水稻插秧机研制了“中头日尾”式2zt系列机型，该机型分插频率高，最高达到260次/min，行距300mm，总共6行，试验证明该机适合带土中、小苗的插秧。

（3）推广阶段我国通过大量引进和消化吸收国外先进水稻插秧机技术，结合我国基本国情和农艺要求，自主研制了高速插秧机，该机采用旋转式分插机构，旋转一周插秧2次，插秧效率得到明显提高我国水稻插秧机市场不断变化，其主要特点是： 一、机型样式变化快； 二、需求区域和市场相对集中； 三、 需求主体向大型农场转变日本插秧机在我国占据着较高的市场份额，并对我国插秧机市场逐渐形成垄断局面，市场占有率高达90%以上实践证明未来市场对乘坐式高速插秧机需求量将不断增大，随着国家补贴力度的不断提高，技术的不断创新，水稻插秧机市场在农业装备领域将会有非常大的发展前景 2.国内外分插机构研究现状 分插机构是水稻插秧机的核心工作部件，由插秧臂和齿轮箱组成，插秧臂与秧苗直接接触，用来分秧和取秧；齿轮箱的作用就是利用非圆齿轮非匀速比传动使得插秧臂按要求的轨迹准确的运转，分插机构性能的好坏直接决定插秧机的整体性能 我国于20世纪50年代开始研究水稻插秧机，首先研制的是曲柄滑道式分插机构，且只能用于水洗苗的插秧，该分插机构较为复杂，分秧、取秧能力差60年代初期，日本开始研制曲柄摇杆式分插机构，与上述分插机构相比结构更加简单，性能更加稳定；60年代末期，毯状秧苗开始在日本应用，使得插秧效率和质量大大提高；70年代初期，推秧装置开始出现在分插机构上，降低了工作过程中秧苗回带率；70年代末期，在曲柄上增加了配重块，使插秧频率达到270次/min，到目前为止，步行式插秧机上依然采用曲柄摇杆式分插机构。

20世纪80年代日本开始了对高速插秧机分插机构的研究，高速插秧机采用行星轮系旋转式分插机构，该分插机构单位时间插秧次数比曲柄摇杆式分插机构提高一倍，于80年代末期形成产品，并应用在乘坐式插秧机上 20世纪90年代初期，我国开始研究高速插秧机分插机构，浙江理工大学赵匀教授领导的课题组，经过多年的刻苦专研和不懈努力，在该领域取得较大成就，研制了多种旋转式分插机构，有圆柱齿椭圆齿行星系分插机构、偏心链轮式分插机构、差速式分插机构等 3.传统插秧机分插机构 传统分插机构的工作转速较低，主要有以下三种摇臂导杆式分插机构、转臂滑道式分插机构和曲柄摇杆式分插机构摇臂导杆式分插机构主要用于人力插秧机，结构较为简单，体积小，但工作效率低，插秧质量差转臂滑道式分插机构结构较为复杂，滑道加工难度大，取秧可靠性较差，回带现象严重，大大影响了插秧效率，因此也没有得到大面积的推广应用 曲柄摇杆式分插机构是最先应用到水稻插秧机的分插机构，结构简图如图1-3所示20世纪70年代日本开始研究小苗带土移栽技术和室内机械化育苗技术，在原有的基础上不断创新，研制了曲柄摇杆式分插机构，该机构增加了推秧装置，大大降低了秧苗回带、漂秧现象的发生，但该结构复杂，加工工艺要求高，而且当插秧频率较高时会产生振动。

曲柄摇杆式分插机构在我国使用广泛，既用于步行式插秧机，也用于乘坐式插秧机，该机具在我国市场上的代表机型是2zt-935为了适应双季稻和三季稻的种植模式，浙江金华农机化研究所研制了多熟制水稻插秧机，该插秧机插秧轨迹可达276mm，在对高秧苗进行插秧时不会出现“搭桥”现象，机插后直立性 好，但曲柄长度增加时，整体抖动厉害，会出现分秧不均、栽插不稳等现象 图1-3曲柄摇杆式分插机构结构简图 4.高速插秧机分插机构 20世纪80年代国外开始对新型分插。