刘庆，李春明,2，刘晓，曹惠

1. 中国石油大学(华东) 中国石油大学胜利学院，山东 东营，257061

2. 中国石油大学(华东) 机电工程学院，山东 青岛，266580

曲柄摇杆机构是最简单、最普遍的平面四杆(体)机构，任何复杂的机构都可视为该机构经过演化或组合而形成的[1-3]。连杆机构的运动具有连续性而没有运动冲击[4]，其承载能力有限。由于间隙的作用，以转动副(属于二约束副)[5]连接的构件(体)在承载时也是点线接触，且相对运动明显。一些轮廓线合理的高副(滚滑副，属于一约束副)机构反而可承受较大的载荷且耐用。这些构体的接触轮廓线须精心设计以避免运动冲击，如凸轮与从动件的接触轮廓[6]、火车轮轨接触轮廓(包括车轮的车轨横截面在理论上可视为双曲柄机构经过高副低代(一副三代)而演化出的滚滑副机构)、链节与链齿的接触轮廓等。根据连杆机构的瞬心线设计滚滑副机构的接触轮廓具有重要的理论意义和实践价值。

曲柄摇杆机构的瞬心、瞬心线及瞬心圆[7]的研究目前多见于图解法及连杆运动图谱研究。解析法研究主要有文献[8]的运动学辅助算例和文献[9]的消元法方程组研究。

运动学研究[10-11]是动力学研究[12]的基础。构体之间的速度瞬心属于机构运动学的研究范畴[13-15]，可用于某些基于一副三代的少构体机构速度分析，例如飞机起落架机构、人工椎间盘设计[16]等。本文基于直线方程、矩阵求逆和坐标变换等研究曲柄摇杆机构和5类双摇杆机构的瞬心线解析法方程。……