Шарнирный механизм — механизм, имеющий в своей конструкции один или несколько шарниров в виде звеньев — вращательных пар. Шарнирные механизмы подразделяются на:
1) двухзвенные (самые простые);
2) трехзвенные;
3) четырехзвенные.
Четырехзвенные шарнирные механизмы в механических системах применяются очень часто, к ним относятся:
1) кривошипно-коромысловый механизм;
2) двухкривошипный механизм;
3) двухкоромысловый механизм.
В состав кривошипно-коромыслового механизма входят: кривошип (вращающееся звено шарнирного механизма) и коромысло. Кривошипно-коромысловый механизм предназначен для преобразования вращательного движения кривошипа в качательное движение коромысла или наоборот, качательного движения коромысла во вращательное движение кривошипа.
Двухкривошипный механизм представляет собой шарнирный четырехзвенный механизм, в который входят два кривошипа. Данный механизм служит для передачи и преобразования вращательного движения. При вращении первого кривошипа движение через шатун передается второму кривошипу, при этом за один оборот первого кривошипа второй кривошип совершает также один оборот.
Кроме того, углу поворота данного кривошипа соответствует угол поворота другого кривошипа. Двухкоромысловый механизм функционирует как шарнирный четырехзвенный механизм, в состав которого входят два коромысла. Такой механизм служит для преобразования качательного движения одного коромысла в качательное движение другого коромысла.
Первое коромысло взаимодействует со вторым коромыслом посредством шатуна, при этом каждому значению угла поворота первого коромысла (кроме крайних положений этого коромысла) соответствуют два значения угла поворота второго коромысла, и наоборот — каждому значению (кроме крайних положений второго коромысла) соответствуют два значения угла поворота.
Функция положения двухкоромыслового механизма имеет замкнутую форму и может быть реализована только при задании определенного направления при переходе звеньев через «мертвые» точки.