平面四杆机构在传动过程中具有某些独特的性能，现分析如下。

1.急回特性

在图5-17所示的曲柄摇杆机构中，当曲柄AB为主动件（输入件）并做等速回转时，摇杆CD为从动件（输出件）并做往复变速摆动，曲柄AB在回转一周的过程中有两次与连杆BC共线。这时摇杆CD分别处在左右两个极限位置C1D、C2D。摇杆CD处于两极限位置时曲柄所在直线之间的锐角为极位夹角，它是标志机构有无急回特性的重要参数。机构中输出件在两极限位置间的移动距离或摆动角度φ称为行程。

图5-17　曲柄摇杆机构的急回特性

当曲柄以等速顺时针从AB1转到AB2时，转过角度φ1=180°+θ，摇杆C1D摆至C2D，摆过的工作行程为φ，所需时间为t1，C点的平均速度为v1=。当曲柄继续转过φ2=180°-θ时，摇杆由C2D摆回到C1D，摆过的空载行程仍为φ，所需时间为t2，C点的平均速度为v2=。因为曲柄等速转动，且φ1＞φ2，所以t1＞t2，则v2＞v1。

由此可见，输入件曲柄做等速转动时，做往复摆动的输出件摇杆在空载行程中的平均速度大于工作行程中的平均速度，这一性质称为连杆机构的急回特性。通常用行程速度变化系数K来表示这种特性：

由式（5-6）可知，机构的急回速度取决于夹角θ的大小。θ越大，K值越大，机构的急回程度越高，但从另一方面看，机构运动的平稳性就越差。设计这种机构时，通常根据给定的K值算出θ为已知的运动条件，一般1＜K＜2。

对于图5-11（c）和图5-11（d）所示的曲柄滑块机构，当e=0时，θ=0，则K=1，机构无急回特性；当e≠0时，θ≠0，K＞1，机构有急回特性。对于图5-18所示的摆动导杆机构，其极位夹角等于导杆摆角，具有急回特性。此外，不等长双曲柄机构（如惯性筛中的双曲柄机构）也具有急回特性。

图5-18　摆动导杆机构

2.压力角与传动角

生产实际中对连杆机构不仅要求其实现预期的运动规律，而且希望运转轻便、效率较高。在如图5-19所示曲柄摇杆机构中曲柄为主动件。若略去摩擦力、惯性力和重力不计，则驱动力F必沿二力杆BC的轴线作用在摇杆的C点上。将F分解可得推动摇杆的有效分力Ft=Fcosα，以及只能产生摩擦阻力的有害分力Fr=Fsinα。其中α为压力角，它是不计摩擦力、惯性力和重力时从动件上C点所受作用力的方向与其线速度方向所夹的锐角。压力角的大小在机构运动过程中是变化的，其值越小，机构中有效分力越大。所以判断一连杆机构是否具有良好的传力性能，压力角是标志。在实际应用中，为了度量方便，常以连杆与摇杆所夹锐角γ来衡量机构的传力性能。显而易见，γ即压力角的余角，称为传动角。因为γ=90°-α，故γ越大，对机构传动越有利。为保证机构有较好的传力性能，应使机构的最小传动角γmin不小于一定的值。通常要求γmin≥40°，对高速重载机械，则要求γmin≥50°。

图5-19　压力角与传动角(www.daowen.com)

为了便于检验机构的传力性能，必须找出机构最小传动角出现的位置。图5-20所示为几种四杆机构最小传动角的位置。其中图5-20（e）所示曲柄为主动件的导杆机构，其传动角γ恒为90°，机构具有良好的传力性能。

图5-20　四杆机构最小传动角位置

（a）曲柄摇杆机构（φ12＞180°）；（b）曲柄摇杆机构（φ12＜180°）；（c）对心曲柄滑块机构；（d）偏置曲柄滑块机构；（e）摆动导杆机构（曲柄主动）；（f）转动导杆机构（导杆主动）

3.极限位置与死角

在图5-21所示的曲柄摇杆机构中，若以曲柄AB为主动件，则在其连续传动过程中，摇杆CD必在C1D与C2D两位置间来回摆动。在通过这两个位置时，摇杆发生换向运动，其上各点的瞬时速度为零。若称主动件的速度为输入速度，从动件的速度为输出速度，则机构中瞬时输出速度与输入速度的比值为零的位置称为连杆机构的极限位置。

图5-21　极限位置和死点位置

相反，若以摇杆为主动件，则当摇杆处于C1D或C2D位置时，连杆BC与曲柄AB均共线，连杆作用在曲柄上的力通过铰链A的中心，力矩为零，不能推动曲柄旋转。故机构中瞬时输入速度与输出速度的比值为零的位置称为连杆机构的死点位置。

如图5-21（b）所示的曲柄滑块机构，若滑块为主动件，同样道理，当它在C1或C2位置时，机构处于死点位置。当然，如果外力能使该位置稍有偏离，则曲柄可正向或反向旋转，出现运动不确定现象。为了避免机构在死点位置出现卡死或运动不确定现象，可以对从动件施加外力，或利用飞轮的惯性带动从动件通过死点。如图5-2（a）所示的缝纫机踏板机构就是借助安装在主轴上的皮带轮（相当于飞轮）的惯性作用，使机构顺利通过死点位置的。工程上有的采用多套同样的机构错位排列，使各套机构的死点位置互相错开，靠位置差通过死点位置。

对于传动机构来说，死点位置是有害的，应设法消除其影响。但在实际应用中也有利用死点位置的性质来进行工作的。如图5-22所示快速夹具，当工件被夹紧后，若反力R反推工件，因B、C、D成一条直线，机构处于死点位置，故在去除外力F后仍可夹紧工件而不自动脱落。只有向上扳动手柄方可松开夹具。

图5-22　快速夹具