【机械第180期】铰链四连杆机构是通过旋转副将四个部件连接起来形成的机构。根据两连杆中曲柄（或摇杆）的数量，铰接四杆机构可分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。

01 曲柄摇杆机构

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具有一个曲柄和一个摇杆的铰接四杆机构称为曲柄摇杆机构。通常，曲柄为主动件，匀速转动，摇杆为从动件，前后摆动变速，连杆做平面复合运动。在曲柄摇杆机构中，摇杆也作为主动件，将摇杆的往复摆动转化为曲柄的转动。

两个连杆中的一个是曲柄，另一个是摇杆。通常曲柄处于活动状态并且摇杆被驱动，但也存在摇杆处于活动状态的情况。应用实例：刨床进给机构、雷达调整机构、缝纫机脚踏机构、复摆颚式破碎机、钢带输送机等。

▲雷达天线俯仰角调整机构

当曲柄匀速旋转时，摇臂变速摆动，往复摆动的平均速度不同。如果将平均速度小的行程作为工作行程（正行程），将平均速度大的行程作为非工作行程（反向行程），那么我们将曲柄摇杆机构作为正向和反向冲程的平均速度不相等的特征。它被称为快速返回特性。快速返回功能非常有用，刨床和往复输送机等机械经常使用快速返回功能来减少非生产时间并提高生产率。

▲缝纫机踏板机构

02 双曲柄机构

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在铰链式四连杆机构中，如果两个连杆都是曲柄，则四连杆机构称为双曲柄机构。

不等长双曲柄机构：曲柄长度不等的双曲柄机构。没有死点位置铰链四杆机构的类型，并且有快速返回功能。应用实例：惯性筛；

平行双曲柄机构：连杆与车架长度相等，两曲柄长度相等，曲柄方向相同的双曲柄机构。有 2 个死点位置，没有回弹功能。应用示例：天平；

反向双曲柄机构：连杆与车架长度相等，两曲柄长度相等，曲柄方向相反的双曲柄机构。无死点，无快速返回功能。双曲柄的旋转方向相反，角速度不相等。应用实例：车门开闭系统；

03 双摇杆机构

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在铰接四杆机构中，两个连杆都是摇杆，称为双摇杆机构。机构中的两个摇杆可以分别为活动部件。连杆与摇杆共线时，是机构的两个极端位置。双摇杆机构连杆上的转动副均为行星环副，连杆可相对于两连杆作一整圈转动。

最长杆的长度+最短杆的长度≤其他两杆的长度之和，这个条件称为杆长条件；构成行星对的两根杆中的一根必须是最短的杆。在满足杆长条件的四杆机构中铰链四杆机构的类型，如果用最短的杆作为连杆（即图中AB杆，CD杆为齿条），则该机构为双摇杆机构。

双摇杆机构应用实例：电风扇摇头机构、吊车机构；

▲港口起重机用双摇臂机构

04 铰链四连杆机构的演变

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曲柄-滑块机构：利用曲柄和滑块实现旋转和运动相互转换的平面连杆机构。

导杆机构：在导杆机构中，如果导杆能做一整圈旋转，则称为回转导杆机构。如果导杆只能在一定的角度范围内来回摆动，则称为摆动导杆机构。

振动器机制：

曲柄移动导杆机构是由曲柄和移动导杆组成的导杆机构。当输入曲柄同速旋转时，输出导杆的位移遵循简谐运动规律。

最后，你知道飞机起落架是一种什么样的机构吗？

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