[发明专利]平面四杆机构演示仪

说明书

技术领域：平面四杆机构属机械原理学科，曲柄摇杆机构则是其主要组成部分。其理论体系主要表现在极位夹角、曲柄存在条件以及平面四杆机构分类方面的论述。 

背景技术：极位夹角只是由行程速比系数决定的一个值，或由最后得到的机构两极限位置进行验证的一个参考值。如以K_C代表行程速比系数，则曲柄摇杆机构的极位夹角 曲柄存在的条件以杆参数表示，其表达式为： 

(1)a≤b  a≤c  a≤d 

连架杆a或c与机架(固定轩)d两构件中至少有一根是最短件。 

(2)a+b≤c+d  a+c≤b+d  a+d≤b+c 

既是说最短杆与最长杆之和小于或等于其余两杆之和；双曲柄机构与双摇杆机构是当以上四杆尺寸比例相同是，取最短杆为固定杆及取最短杆为连杆时，组成的四杆机构。关于杆参数的计算求解，总是要依靠图解几何法。对于一般四杆机构的设计，是按照各自不同方法处置的，这里有按等视角定理处置的；也有用分析法(代数法)处置的；有的要用实验法处置的。还有一些奇特的方法等等。 

看得出这些方法总是孤立、片面地进行分析：把所研究.对象与曲柄摇杆机构割裂开来，而且这些方法相去甚远，没有一种具有普遍性，应该说是有不足之处的。 

发明内容：引进一个角参数θ′。它是曲柄摇杆机构固定边与两条共线直线夹角为0时形成的直线之间夹角。同时与摇杆组成一个三角形，称为原发机构，或称特征三角形。如附图1。由图可得到： 

K=1tgρb2tgθ′]]>或ktgρb2tgθ′=1...(1)]]>

该方程称为特征方程，由此便可形成一个新的理论体系——角参数理论。其要点如下： 

曲柄摇杆机构形成条件： 

θ′：0＜θ′≤90° 

K：K≥0 

ρb：0＜ρb≤180° 

ρ：0≤ρ≤180°·ρb 

至于 小固定边曲柄摇杆机构又当别论，它和其它由变异特征三角形形成的机构一样，不具备普通意义。 

二、曲柄摇杆机构的形态： 

1、平衡状态的曲柄摇杆机构 

2、亚平衡状态的曲柄摇杆机构 

3、右向偏置型的曲柄摇杆机构 

4、右向偏置型双侧曲柄摇杆机构 

5、左向偏置型双侧曲柄摇杆机构 

6、共轭状态的曲柄摇杆机构 

三、极位夹角：以亚平衡状态为例 

θ为摇杆相对 时的原发机构的摇杆初始边逆时针转过的角度，经过适当变换可得一高阶方程， 

c₆k⁶+c₄k⁴+c₂k²+c₀＝0..........................................(3) 

其中4个系数分别为：