机械方案创意实验教程版.docx
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机械方案创意实验教程版
“机械方案创意设计模拟实施”
实验教程
西南交通大学卢存光著
西南交通大学
国家级机械基础实验教学示范中心
2006年3月
第五章机构创新设计
实验15机械方案创意设计模拟实施实验
一、实验目的
（1）加深学生对机构组成原理的认识，进一步了解机构组成及其运动特性。
（2）培养学生运用实验方法，研究、分析机械的初步能力。
（3）培养学生运用实验方法，自行构思创新、试凑选型机械运动方案，调整、优化机构参数，进而验证、确定机械运动方案和参数。
（4）使学生了解（教材未涉及的）构件干涉问题及其解决方法。
（5）培养学生用电机、控制盒等电气元件和气缸、电磁阀、调速阀、空气压缩机等气动元件组装出动力源，对机械进行动力驱动和控制的初步能力。
（6）培养学生动脑创新设计，进而动手付诸工程实践的综合能力。
二、实验内容
成功的设计往往始于方案的创新，而机械运动方案的选择至今缺乏实用化的理论导向。
本实验的核心是以西南交通大学研制的“机械方案创意设计模拟实施实验仪”为设计手段，针对有工程背景和一定难度的设计题目，指导学生使用该实验仪的多功能零件，进行积木式组合调整，从而让学生自己构思创新、试凑选型机械设计方案，亲手按比例组装实物机构模型，亲手安装电机并连接电路，亲手安装气缸并组装气动系统；模拟真实工况，动态操纵、演示、观察机构的运动情况和传动性能；通过直观调整机械方案、构件布局、连接方式及尺寸以及更改动力和控制系统，来验证和改进设计，使该模型机构能够灵活、可靠地按照设计要求运动到位。
也就是通过创意实验——模拟实施环节来实现培养学生创新动手能力的教学改革目标。
三、实验设备及材料
（1）机械方案创意设计模拟实施实验仪。
（2）系列转速微型电动机、四路电气控制盒、负载线和其他电气辅件。
（3）系列行程微型气缸、过滤减压器、电磁换向阀、调速阀、气管和空气压缩机等气动元件及辅件。
（4）螺丝、螺母、垫圈等紧固件。
（5）钢板尺、量角器等量具和扳手、钳子、螺丝刀等工具。
（6）吹塑纸。
四、实验原理
（1）机构的组成和运动学原理。
（2）直流电机、双作用式气缸的驱动和控制的原理。
五、实验步骤
（1）针对设计题目，学生初步构思选型机械系统运动方案和电气或气动驱动控制方案，绘出草图。
（2）教师指导学生使用“机械方案创意设计模拟实施实验仪”的多功能零件，按照学生自己的草图，先在桌面上进行机构的初步试验摆放，这一步的目的是进行构件的总体布局和合理分层。
总体布局以机械原理课程知识为导向。
而课程尚未涉及的合理分层，一方面为了使各个构件在相互平行的平面内运动，另一方面为了避免各个构件、各个运动副之间发生运动干涉。
（3）教师指导学生按照上一步骤试验的布局和分层方案，使用实验仪的多功能零件，从最里层开始，依次将各个构件组装连接到机架上。
其中选取、调整各种零部件，组装连接为各种机构的方法，详见“六、实验方法指导”。
（4）教师指导学生根据输入运动的形式选择原动件。
若输入运动为转动（工程实际中以柴油机、电动机等为动力的情况），可选用主动定铰链轴或蜗杆为原动件；若输入运动为移动（工程实际中以油缸、气缸等为动力的情况），可选用适当行程的气缸为原动件。
具体的组装连接方法详见“六、实验方法指导”。
（5）教师指导学生试用手动的方式摇动或推动原动件，观察整个机构各个杆、副的运动，在原动件的整个行程内都没有发生杆、副干涉和“憋劲”现象，全都畅通无阻之后，才可以安装电机通过软轴联轴器与主动定铰链轴或蜗杆相连，或安装气动组件与气缸相连，进而连接电气电路和空气压缩机。
电机和气动组件、空气压缩机以及配套的电气控制系统的组装连接方法详见“六、实验方法指导”。
（6）教师指导学生检查无误后，打开电源，用电气控制盒操纵驱动机构的运动。
（7）教师指导学生通过动态观察机构系统的运动，对机构系统的运动到位情况、运动及受力特性作出定性的分析和评价。
一般包括如下几个方面：
①各个杆、副是否发生干涉；
②有无“憋劲”现象；
③输入转动的原动件是否曲柄；
④运动输出杆件是否具有急回特性；
⑤机构的运动是否连续；
⑥在工作行程中，最小传动角（或最大压力角）是否超过其许用值；
⑦机构运动过程中是否产生刚性冲击或柔性冲击；
⑧机构是否灵活、可靠地按照设计要求运动到位；
⑨自由度大于1的机构，其几个原动件能否使整个机构的各个局部实现良好的协调动作；
⑩动力元件（电机或气缸）的选用及安装是否合理，是否按预定的要求正常工作。
（8）若观察机构系统运动发现问题，则学生必须按照前述步骤进行调整，直到该模型机构灵活、可靠地完全按照设计要求运动。
（9）至此学生已经用实验方法自行确定了机构的设计方案和参数，再测绘自己组装的模型，换算出实际尺寸，填写实验报告，制做影像资料，包括：
①粘贴机构照片；
②按比例绘制正规的机构运动简图，标注全部参数；
③计算机构自由度；
④必要时高副低代、划分杆组；
⑤简述步骤（7）所列的各项评价情况；
⑥指出自己有所创新之处；
⑦指出不足之处并简述改进的设想；
⑧将实验报告和机构运动录像交给教师留存备查。
（10）教师验收合格，鉴定总体演示效果，作为创新及动手环节的评分依据。
六、实验方法
本实验仪为组合可调式，它能够组装低副多杆机构，也能够组装凸轮机构、齿轮齿条机构、蜗杆蜗轮机构、带传动机构和槽轮机构这五类高副机构；还能够组装高、低副组合机构。
转动副的铰链和移动副的滑块内部采用了滚动轴承，使机构运动的摩擦阻力明显减小；采用薄板型导轨和夹板定位减轻了自重；采用了具有误差补偿功能的软轴联轴器，即使电机的安装误差很大，仍可正常传动；采用了便于收存、取用零件的三层联动启闭式零件箱；它可以用手动，电动和气动三种方式来驱动，因而可以组装、演示和调整多自由度转动型和移动型原动件的组合机构。
本实验仪包含一套具有特定的形状结构和连接关系的非标准零部件。
所述非标准零部件包括二自由度导轨基板组件，主动铰链组件，构件杆、杆接头组件，从动铰链组件，滑块组件，齿条齿轮组件，蜗杆蜗轮组件，电机和软轴联轴器安装组件，支承组件和气缸安装的两种组件。
1.机架组件和零件箱
（1）机架组件和零件箱的收存和展开待用。
机架组件和三层联动启闭式零件箱由教师做好准备。
机架组件和零件箱的收存状态如图5.1所示。
图5.1机架组件和零件箱的收存状态
机架组件展开时，可按照图5.1文字提示进行操作，然后成为如图5.2所示待用状态；再按该图文字提示进行操作，可以在0°～90°范围内调整并固定机架框的倾角。
当机架框转动到与水平面之间的倾角为0°时，就是收存状态。
图5.2机架组件和零件箱的待用状态
三层联动启闭式零件箱可以如图5.3所示关闭收存，如图5.4所示展开待用（可以如图5.1和图5.2所示将其放在机架组件的底架中部，但收存时，不得将零件箱放在纵向导轨上面，以免后者被压弯变形）。
图5.3零件箱的收存状态图5.4零件箱的待用状态
图5.5基板
（2）二自由度调整定位基板。
图5.5所示为机架与活动构件相连接的基板。
基板可以在机架框内在横竖两个自由度上调整到合适位置。
图5.6为安装在机架框内的二自由度导轨基板组件。
在纵向导轨两端各装有两个滚轮，这些滚轮均可在横向导轨的空腔内滚动；旋松六角螺钉则可拨动纵向导轨，带着基板左右移动到所需要的位置；拧紧六角螺钉则纵向导轨被固定成为机架导轨（注意：
不可误拧固定滚轮的六角螺母）。
图5.6二自由度导轨基板组件
旋松基板上的四个沉头螺钉中的上面两个，可以灵活拨动基板上下移动到所需位置；拧紧这两颗沉头螺钉，基板则被固定成为机架的一部分（注意：
四个沉头螺钉中的下面两个起连接作用，一般情况下不要旋松）。
基板上的两个M12×1螺孔用于安装主动定铰链，6个M7螺孔可以安装支承基座（用来安装连架杆、副），也可以直接安装从动铰链或蜗杆组件。
如果需要将一块基板换位安装，可以将这4个沉头螺钉全部旋下，拆下基板和其后面的两个条形小板，如图5.6所示将基板在新位置重新安装。
（3）机架上的基准平面。
本实验仪的基板平面与机架框平面为同一个平面，称为基准平面。
2.与机架相连的运动副
（1）机架上的支承基座。
①机架与连架杆、副之间的连接件——支承。
支承在机架与连架杆、副之间起连接和支承的作用。
平面机构的各个杆件在相互平行的平面内运动，为了避免在运动中相互交错的构件发生相互干涉和碰撞，必须合理安排各个构件所在的层面。
本实验仪设计的单位层面间距为S＝7.5mm，设计高副构件齿轮、蜗轮和凸轮的相邻层面间距为S＝7.5mm，设计低副杆件的相邻层面间距为2S＝15mm。
针对使用中构件层面布置的各种情况，在图5.7所示的4种支承中选用1～2种，组装成机架上的支承基座（4种支承的共同之处在于它们的外螺纹都是M7）。
1#支承和2#支承的大端内螺孔为M5；3#支承和4#支承的大端内螺孔为M7。
1#支承和3#支承的大端轴向长度为S；2#支承和4#支承的大端轴向长度为2S。
图5.7四种支承
②从动固定铰链的支承点——M7支承基座。
M7支承基座的螺孔M7对外，适用于从动固定铰链的安装。
将支承基座最外侧端面至基准平面的距离称为支承基座的高度H。
用几个4#支承在基板或机架框上组装成支承基座，其高度H为单位层面间距S的偶数倍，该端面螺孔M7对外，称为偶数层M7支承基座。
用一个3#支承在最外侧，则该支承基座的高度H为单位层面间距S的奇数倍，端面也是螺孔M7对外，称为奇数层M7支承基座。
③固定导路杆或导路孔的支承点――M5支承基座。
M5支承基座的螺孔M5对外，适用于导路杆或导路孔的安装。
将奇数层M7支承基座上的唯一的3#支承换为1#或2#支承，则该支承基座的高度H为标准层面间距S的奇数或偶数倍，该端面螺孔M5对外，称为奇数层或偶数层M5支承基座。
（2）组成低副和低副构件的零部件。
①构件杆和垫块。
图5.8所示为低副构件的主体——构件杆。
构件杆外端最短的长度为33mm，最长的长度为423mm，长度增量为10mm，共有系列化的40种长度。
本书所说构件杆外端长度[L]指的是其两头端面之间的距离，用[33]、[43]、…、[413]、[423]表示，加注方括号“[]”以区别于通常所说的“杆长”（两铰链中心之间的距离）。
这40种长度不同的构件杆具有相同的10mm×5mm矩形横截面，便于用作移动副的导路杆或组装复杂杆件；还具有若干个宽度5mm的长孔，便于活动铰链或杆接头在其上的安装固定和位置调整。
构件杆可以用来组装二铰链杆、多铰链杆，也可以用作固定导路杆和活动的导杆。
图5.840种系列长度的构件杆
图5.9所示为垫块，具有与构件杆相同的10mm×5mm的矩形横截面和一个宽度5mm的长孔，组装复杂构件或安排杆件层面时用作辅助零件。
②偏心滑块和带铰滑块（见图5.10）。
图5.9垫块图5.10带铰滑块
偏心滑块的滑块体内部四角装有可转动的4个滚子，构成滚动接触式导路孔；将要穿过滑块体的构件杆与4个滚子接触，使移动副内部的摩擦为滚动摩擦。
两个M5内螺纹用于锁定构件杆或固连齿条组件。
带铰滑块的滑块体内部四角装有可以转动的4个滚子，构成滚动接触式导路孔；带铰滑块的滑块体内装有滚动轴承，轴承内圈装有铰链轴，两个M5内螺纹用于锁定构件杆或固连齿条组件。
③主动定铰链（部件）。
如图5.11所示。
主动定铰链内有两个滚动轴承，其输出端带有平键，备有长度为1S、2S和3S的3种规格的带健轴头，轴头端面有M4螺孔可用于轴上零件的轴向固定。
将3种长度的轴头的主动定铰链分别称为主动定铰链1、2和3。
图5.11主动定铰链
④从动定铰链（部件）。
图5.12所示的从动定铰链内有两个滚动轴承，其输出端带有平键，备有长度为2S和3S的两种规格的带健轴头，轴头端面有M4螺孔可用于轴上零件的轴向固定。
将两种长度的轴头的从动定铰链分别称为从动定铰链2和3。
图5.12从动定铰链
⑤活动铰链、铰链螺母、铰链螺钉和小帽铰链螺钉。
用5.13所示分别为活动铰链、铰链螺母、铰链螺钉和小帽铰链螺钉。
活动铰链是由铰链轴和铰链套及其内部的滚动轴承组装而成的不拆部件。
铰链轴、铰链螺钉和小帽铰链螺钉具有相同形状参数的扁形截面M7外螺纹；当铰链螺钉的钉帽会与其他零件相碰时，可用小帽铰链螺钉代替。
图5.13活动铰链、铰链螺母、铰链螺钉和小帽铰链螺钉
⑥套筒轴组件。
图5.14所示的套筒轴组件是由长度为2S和3S的两种规格的带键套筒和与之相配的从动轴以及挡片和M4螺钉组成的可拆部件。
分别称为套筒轴组件2和3。
图5.14套筒轴组件
（3）轴线固定的导路杆。
如图5.15所示，在一块基板的一个M7螺孔上安装一个M5支承基座，又在机架框上的一个8通孔上安装另一个M5支承基座。
注意这两个M5支承基座的高度必须相等，才能保证固定导路杆与基准平面平行。
图5.15轴线固定的导路杆
也可以将导路杆支承安装在两块基板上，还可以将导路杆两端都支承安装在机架框上。
可以采取以下措施调整导路杆的位置和倾角并满足不同长度导路杆的安装需要:
①选择位置合适的基板，用前文所述步骤两自由度调整基板的位置，在基板上选择位置合适的M7螺孔用以安装M5支承基座。
②在机架框上选择位置合适的8光孔用以安装M5支承基座。
③选择长度合适的构件杆作导路杆，当两个M5×10螺栓尚未旋紧时，导路杆可以绕支承基座转动，调整后再将该两个螺栓旋紧。
在导路杆上安装滑块（必须事先套好）则构成轴线固定的移动副。
（4）轴线固定的导路孔（直接安装在M5支承基座上并调整）。
导杆受力不大时，如图5.16（a）所示，可以只用一个偏心滑块构成单滑块固定导路孔。
在滑板或机架框上旋紧安装一个高度合适的M5支承基座，将一个M5×10螺栓套上5垫圈穿过滑块柄的长孔，再旋进支承基座的M5螺孔，调整后旋紧固定。
构件杆穿过滑块孔形成移动副。
导杆受力较大时，如图5.16（b）所示，可以用两个偏心滑块构成一个双滑块固定导路孔。
在基板或机架框上安装两个相同高度的M5支承基座；然后在该两个支承基座上分别安装偏心滑块，用一根构件杆同时穿过这两个偏心滑块，保证导路孔的两段同轴，调整后拧紧两个M5×10螺栓固定。
图5.16直接安装在M5支承基座上固定导路孔
可以采取以下措施调整导路孔的位置和倾角以及导路孔的两段（即两个偏心滑块）之间的距离：
①两个M5支承基座的位置调整如前文所述。
②M5×10螺栓尚未旋紧时，可以将偏心滑块绕M5支承基座转动；也可以将滑块柄的长孔相对于支承基座移动。
（5）轴线固定的主动铰链的安装使用。
如图5.17所示，将主动定铰链的铰链套的M12×1外螺纹旋入滑板上的M12×1螺孔。
再逐步在水平、竖直两个自由度调整并固定基板——主动定铰链的位置。
（6）轴线固定的从动铰链的安装使用。
①用从动定铰链。
将从动定铰链的铰链套的M7外螺纹旋入滑板上的M7螺孔，或旋入偶数层M7支承基座的螺孔，如图5.18所示。
用前文所述步骤可以水平、竖直两个自由度调整并固定基板——从动定铰链的位置。
1—单层主动定铰；2—基板1—基板；2—三层从动定铰链
图5.17轴线固定的主动铰链图5.18用从动定铰链作轴线固定的从动铰链
②用活动铰链。
方法1：
如图5.19（a）（b）（c）（d）所示，将活动铰链的铰链轴的扁形截面M7外螺纹伸过垫块，转动垫块将其旋入基板或支承基座上的M7螺孔并旋紧，可将活动铰链固定铰接在基板或机架框上，活动铰链的M7螺孔对外，可以与一根构件杆或偏心滑块柄相连。
（a）（b）（c）（d）
1—基板；2—垫块；3—活动1—基板；2—4#或3#支承；1—活动铰链；2—小帽铰螺；2—铰链螺钉；
铰链；4—构件杆；5—铰链3—垫块；4—活动铰链；3—构件杆；4—垫块；5—4#支承
螺钉或小帽铰链螺钉5—构件杆；6—铰链螺钉5—3#支承；6—机架框；
7—4#支承（作螺母）
（e）（f）
图5.19活动铰链作从动铰链的方法示意图
图5.20用套筒轴组件作轴线固定的从动铰链
方法2（见图5.19（e）、（f））将活动铰链的铰链轴的扁形截面M7外螺纹伸过固定导路杆的长孔后与铰链螺母的M7螺孔旋紧，将活动铰链铰接在固定导路杆上，活动铰链的M7螺孔对外，可以与另一根构件杆或偏心滑块柄相连；
再用方法2将活动铰链与一根构件杆固结，则该构件杆成为定轴转动的从动转杆。
③用套筒轴组件。
如图5.20所示，将套筒轴组件的从动轴的扁形截面M7外螺纹伸过固定导路杆的长孔后与铰链螺母的M7螺孔旋紧，将从动轴固结在固定导路杆上，然后将带健套筒装在从动轴上。
3.低副机构
（1）组成低副和低副构件的零部件（第二部分）。
①杆接头。
图5.21所示的8种杆接头都有与构件杆和垫块的宽度间隙配合的凹槽，凹槽内有与其宽度共有对称轴线的长孔，可以与加长铰链螺钉、构件杆和垫块组合，进行不共线多铰链杆的组装。
图5.21八种杆接头
②加长铰链螺钉。
图5.22所示的加长铰链螺钉也有扁形截面M7外螺纹，其形状、参数和功能与铰链螺钉的扁形截面M7外螺纹相同，但比后者增加了轴向长度，增量等于杆接头槽底的厚度，可以伸过杆接头和构件杆或垫块的长孔，而不能在孔中相对转动，其伸出端的M7外螺纹可以与其他零件的M7螺孔旋合。
该零件用于不共线多铰链杆的组装。
③铰接轴、铰接母和铰接短母。
图5.23（a）所示的铰接轴具有一段便于手拧的滚花圆柱体，该圆柱体的一端有M7螺孔，另一端有制成一体的与铰链螺钉相同形状规格的扁形截面M7外螺纹，其用途是延长活动铰链的轴向长度，合理设置杆件层面间距。
图5.23（b）、（c）所示的铰接母和铰接短母都有便于手拧的滚花圆柱体和与该圆柱体同轴线的M7螺孔。
这两种零件的用途也是延长活动铰链的轴向长度。
二者的差别是轴向长度不同。
铰接母适用于一般情况；铰接短母适合安装在杆接头背面。
图5.22加长铰链螺钉图5.23铰接轴、铰接母和铰接短母
（2）二铰链杆和多铰链杆。
①二铰链杆和共线多铰链杆。
使用单根构件杆，两铰链中心最大距离等于构件杆外端长度[L]减去13mm。
两铰链中心最小距离等于铰链套的直径14mm。
因此两铰链中心距离的调整范围是14～410mm。
若需要杆长大于410mm的杆件，可用杆接头Ⅲ号或Ⅳ号Ⅴ号将两根构件杆固结连接为一根长杆。
将活动铰链组装在构件杆上的步骤：
初选适当长度的构件杆，如图5.19（e）和图5.24所示将铰链螺钉的扁形截面外螺纹伸过构件杆的长孔，捏住构件杆使该外螺纹与活动铰链的铰链套的内螺纹旋合，也可以将活动铰链的铰链轴的扁形截面外螺纹伸过构件杆的长孔，捏住构件杆使该外螺纹与铰链螺母的内螺纹旋合。
扁形截面外螺纹在构件杆的长孔内滑动到合适的位置，再与内螺纹旋紧，实现两铰链中心距离的无级调整。
共线多铰链杆是在一根构件杆上组装三个或三个以上铰链，其组装调整方法与二铰链杆相同，如图5.24所示。
图5.24共线三铰链杆
组装铰链杆还必须考虑本杆件与相邻杆件的层面布置问题，以决定将各个铰链组装在该构件杆的哪一侧。
②不共线多铰链杆。
不共线多铰链杆的组装还需要使用杆接头和垫块或另一根构件杆以及标准件。
可以针对铰链的位置分布和偏距大小来选用前文介绍的8种杆接头。
如图5.25（a）所示，用一颗M5×12螺钉、两个5垫圈和一个M5螺母先将杆接头与构件杆固定连接为一个整体。
偏距较小时，如图5.25（c）所示，将加长铰链螺钉的扁形截面外螺纹伸过杆接头的长形孔，又伸过垫块的长形孔，再与活动铰链的铰链套的内螺纹旋合。
垫块的作用是使该铰链与构件杆上的铰链具有同一个定位平面。
绝对不能将铰链直接安装在杆接头的反面，否则会使该杆件与其他杆件不平行，产生“憋劲”。
以上组装结构可以保证该杆件与相邻杆件平行，防止“憋劲”。
偏距a较大时，如图5.25（b）所示，用螺钉、垫圈和螺母将另一根构件杆也与这个杆接头固定连接为一个整体。
铰链在后一根构件杆上的安装方法与二铰链杆相同。
将铰链轴或铰链螺钉的扁形截面外螺纹在杆接头或构件杆的长形孔内滑动，可以在一定范围内调整偏距的大小。
图5.25不共线多铰链杆
模拟装载机、挖掘机等工程机械的大动臂构件时，可如图5.25（d）（e）所示，将接头角板与构件杆固连为较大的异形构件，再安装铰链。
注意，多铰链杆与二铰链杆铰链连接时，该铰链是两个构件所共有的。
由于多铰链杆的组装调整比二铰链杆麻烦，应该把活动铰链先安装在多铰链杆上，也就是说应该先组装多铰链杆。
图5.26运动的从动铰链
（3）从动活动铰链、复合铰链、隔层铰链。
①运动的从动铰链。
如图5.26所示，将铰链杆上的活动铰链的铰链轴伸过另一根构件杆的长孔，与铰链螺母的内螺纹旋合；或将铰链螺钉伸过另一根构件杆的长孔，与铰链杆上的活动铰链的内螺纹旋合。
则上述铰链杆与另一根构件杆之间形成了运动的从动铰链连接。
涉及含有高副的构件时，可能会发生铰链轴向与其他杆件发生干涉的情况，这时可以用小帽铰链螺钉取代铰链螺钉。
②复合铰链。
需要组装复合铰链时，如图5.27所示，可以增加一个活动铰链和一根构件杆，按前述方法叠加组装。
③隔层铰链。
为了避免杆件干涉，有时需要铰链连接的两根杆件不在相邻的层面，而在隔开的层面。
如图5.28所示，将铰接轴的的扁形截面M7外螺纹伸过垫块的长孔，与安装在一根构件杆上的从动铰链的M7内螺纹旋合，再将铰链螺钉的扁形截面外螺纹伸过另一根构件杆的长孔，与铰接轴另一端的螺孔旋合。
（4）轴线运动的移动副和复合低副。
①轴线运动的移动副。
图5.27复合铰链图5.28隔层铰链
将带铰滑块或偏心滑块套装在构件杆上，就组装成为图5.29所示的轴线运动的移动副。
（a）（b）
图5.29轴线运动的移动副和复合低副
②复合低副。
将带铰滑块的铰链轴伸过另一根构件杆的长孔，再旋上铰链螺母，就组装成为图5.29（a）所示的复合低副。
偏心滑块的柄可以如图5.29（b）所示安装铰链，再与另一构件杆铰接。
（5）连架转杆。
可以与高副构件固结一起转动的低副杆件称为第一类转杆，只能单独转动的低副杆件称为第二类转杆。
①连架主动转杆。
图5.30所示的曲柄杆，一端具有与高副构件相同的带键槽的孔，另一端具有与构件杆相同的截面和长孔，其本身就是第一类转杆。
输入转动和扭矩的主动转杆以曲柄杆为中心。
将曲柄杆的带键槽的孔如图5.31所示套装在主动铰链的带键轴头上，再用图5.14所示螺钉挡片作轴向定位，就成为主动的第一类转杆。
曲柄杆的另一端可以直接安装活动铰链，也可以如图5.32所示与杆接头和构件杆固连再安装活动铰链，组装成为加长的第一类转杆。
图5.30曲柄杆图5.31曲柄杆安装在主动铰链上
图5.32第一类转杆
主动铰链的带键轴头上还可以安装高副构件，与第一类转杆同轴转动
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