带有滑块的五杆机构的可动性条件

如图9-12a所示为全铰链五杆机构，若分别将运动副E、C、D以移动副替代，则得到如图9-12b、c、d所示三种带有一个移动副的五杆机构。观察机构的运动不难发现，图9-12c、d所示机构的可动性与机构各尺寸的分配无关。现仅讨论图9-12b所示曲柄滑块五杆机构的可动性条件。需要分两个转动主动件和一个转动、一个移动主动件两种情况加以讨论。

图9-12 带移动副的五杆机构

1.两个转动主动件

如图9-13a所示，以AB、DC两转动构件为主动件。两构件整周转动最难通过如图9-13b所示的机构位置，此时构件AB、BC和CD共线，由此得

b-a-c≥e若已确定b、e尺寸，则AB、CD为整周转动构件的尺寸条件为

a+c≤b-e （9-25）此即该机构两转动主动件时的机构可动性条件。

2.曲柄和滑块为主动件

如图9-14a所示，以曲柄AB和滑块为主动件。滑块为主动件应满足在机构最难达到的两位置区间内完成其行程H。该两位置即滑块离A点的最远位置D₂和最近位置D₁，其位移分别为s_max和s_min。

由△AD₂G₂得

由△AD₁G₁得

(www.xing528.com)

图9-13 带移动副的双曲柄五杆机构

将上式联立求解得c≤H/2+a，c≥H/2+a。故得c=H/2+a。

图9-14 带移动副的曲柄滑块五杆机构

如图9-14c所示，该机构满足AB为曲柄，则应满足滑块离支座A最近时，曲柄AB、杆BC、CD三杆共线的尺寸要求。此时有b-c-a≥e。

将c=H/2+a代入上式得

b≥H/2+2a+e

应该指出，当b=H/2+2a+e时，滑块离支座A的最近距离即偏距e，此时滑块在支座A的正上方，出现死点。所以为提高传力性能，一般按b＞H/2+2a+e取值。由此得到曲柄和滑块为主动件时曲柄滑块五杆机构的可动性条件为

例9-7 如图9-14所示，已知a=100，e=130，H=380，为使两主动件按给定规律连续运动，尺寸b、c应按式（9-26）计算确定：