概念

如图1所示为一曲柄摇杆机构，设曲柄AB为原动件，在其转动一周的过程中，有两次与连杆共线，这时摇杆CD分别处于两极限位置C1D和C2D。机构所处的这两个位置称为极位。机构在两个位置时，原动件AB所在两个位置之间的夹角 称为极位夹角。1

四杆机构的急回运动和极位夹角急回运动的出现如图1所示，当曲柄以等角速度 顺时针转过 时，摇杆将由位置 摆到 ，其摆角为 ，设所需时间为 ， 点的平均速度为 ；当曲柄继续转过 时，摇杆又从位置 回转到 ，摆角仍然是 ，所需的时间是 ， 点的平均速度为 。由于曲柄为等角速度转动，而 ，所以有 ， 。摇杆这种性质的运动称为急回运动。1

急回运动的衡量为了表明急回运动的急回程度，可用行程速度变化系数或称行程 系数 来衡量，即：

上式表明，当机构存在极位夹角 的时候，机构便具有急回运动特性， 角越大， 值越大，机构的急回运动性质也越明显。1

判断是否存在急回运动判断机构是否存在急回运动：

（1） 无急回运动

（2） 有急回运动

急回特性在工程上的应用机构的急回特性在工程上有三种应用情况：

（1）工作行程要求慢速前进，以利切削、冲压等工作的进行，而回程时为节省空间时间，则要求快速扳回，如牛头刨床、插床等就是如此，这是常见的情况。

（2）对某些颚式破碎机，要求其颚快进慢回，使以被破碎的矿石能及时推出颚板，避免矿石的过粉碎（因破碎后的矿石有一定粒度要求）。

（3）一些设备在正、反行程中均在工作，故无急回运动。某些机载搜索雷达的摇头机构就是如此。1

有急回运动的机构的设计在设计时，应先明确行程速度变化系数 ，求出 角后，再设计各杆的尺寸。1

曲柄摇杆机构设计示例按给定的行程速比系数设计

在设计需要有急回特性的四杆机构时，常按实际要求先给定行程速比系数 K，再根据机构在极限位置的几何关系及有关辅助条件，设计出机构各构件的位置和尺寸。

已知：如图2所不，摇杆长度CD，摇杆摆角 ，行程速比系数 。求：确定铰链A的位置，并定出A 、BC 、AD 三杆长度。

如图2所示，任选一点 ，由已知 杆长和摆角 画出其两极限位置并得到 、 铰链点。连接 再作 。由已知的 代入式 计算出极位夹角 。作 。 与 交于 点。由 三个内角之和为180°可知， 。作 的外接圆，在除 和 外的圆弧上任选一点 作为固定铰链点。连接 和 得夹角 (同一圆周角相等)。因两极限位置处曲柄 和连杆 共线，故可得 在 的延长线上， 在 线之间。先初取 、 点并使 和 相等。由其几何关系应得 ， ，于是得到曲柄 。再以 为圆心 为半径作圆，交 的延长线于正式取得的 点，交 线上于正式取得的 点。

因 A点是在外接圆上任取的一点，故此题的结果可有无穷多。如果要取得良好的传动质量，可再按照最小传动角最优或其他辅助条件来最终确定 A的位置。2

导杆机构设计示例按给定的行程数比设计

已知：如图3所示，机架长度AC ，行程速比系数 。求：AB杆长度。
由已知的 代人式中计算出极位夹角 。在四边形 中，因 和 恒为直角，故 和导杆摆角 均与 互补，故驴 。现任选一点作固定铰链 ，以摆角 作出导杆的两个极限位置 和 。作 的角平分线 ，
并取 点使 等于已知的机架长度。再过 点作导杆两极限位置 和 的垂线，分别交于 、 点。于是得到 ，或 即为曲柄的长度。2