
【機】 link polygon
【化】 connecting rod; link rod; pitman
polygon
【計】 polygon
【醫】 polygon
在機械工程領域,"連杆多邊形"(英文:Linkage Polygon)指由多個剛性杆件通過鉸鍊(轉動副)首尾相連形成的閉環幾何結構。其核心功能是将輸入運動(如旋轉或平移)轉化為特定軌迹的輸出運動,是機構學中分析複雜運動的基礎模型。以下是具體解析:
由至少三根連杆(links)通過銷軸連接構成封閉多邊形,每根連杆代表一個剛體構件,鉸鍊點稱為"節點"(nodes)。例如四杆機構形成四邊形結構,是應用最廣的連杆多邊形。
遵循自由度公式(Grübler公式):
$$ F = 3(n-1) - 2j $$
其中 ( F ) 為自由度,( n ) 為連杆數,( j ) 為轉動副數量。單自由度系統需滿足 ( F=1 ) 。
平面機構類型
典型應用:發動機活塞機構、汽車懸挂系統
軌迹綜合設計
通過調整杆件長度比例,可使連杆上特定點生成預定軌迹曲線(如直線、橢圓),應用于繪圖儀、農業機械等。
參數 | 影響維度 | 工程約束 |
---|---|---|
杆長比 | 運動範圍/死點位置 | 傳動角≥40° |
節點布局 | 輸出軌迹形态 | 避免奇異位形 |
質量分布 | 動平衡性能 | 慣性力最小化 |
《機械原理》(西北工業大學編)第7章詳細推導連杆多邊形運動方程(高等教育出版社,2019)
Erdman, A.G. 等 Mechanism Design: Analysis and Synthesis (Prentice Hall) 提出計算機輔助優化設計方法
ISO 3952:2009 《運動學圖示符號》規定連杆多邊形的國際标準表達法
該術語的漢英對照需結合語境:在機構學中譯作"linkage polygon",動态分析時稱"kinematic chain",強調閉環特性則用"closed-loop linkage"(來源:ASME機械工程術語詞典)。
“連杆多邊形”這一表述在常規數學或機械工程術語中并不常見,但可以結合“連杆”和“多邊形”的定義進行綜合解釋:
連杆
指機械中連接兩個活動部件的剛性杆,核心功能是傳遞運動或力。例如,發動機中連杆将活塞的往複運動轉換為曲軸的旋轉運動。
多邊形
由至少三條線段首尾順次連接形成的平面封閉圖形,常見分類包括:
若将兩者結合,可能指以下兩種場景:
該術語缺乏标準定義,需結合具體領域語境理解。若涉及機械設計,建議參考“連杆機構”或“閉合運動鍊”等專業表述。
如需進一步探讨應用場景,可提供更多上下文信息。
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