平面連桿機構(gòu)及其設(shè)計參考答案

1、填空題:1 .平面連桿機構(gòu)是由一些剛性構(gòu)件用低 副連接組成的。2 .由四個構(gòu)件通過低副聯(lián)接而成的機構(gòu)成為四桿機構(gòu)。3 .在錢鏈四桿機構(gòu)中，運動副全部是轉(zhuǎn)動 副。4 .在錢鏈四桿機構(gòu)中，能作整周連續(xù)回轉(zhuǎn)的連架桿稱為曲柄。5 .在錢鏈四桿機構(gòu)中，只能擺動的連架桿稱為搖桿。6 .在錢鏈四桿機構(gòu)中，與連架桿相連的構(gòu)件稱為連桿 。7 .某些平面連桿機構(gòu)具有急回特性。從動件的急回性質(zhì)一般用行程速度變化 系數(shù)表示。8 .對心曲柄滑快機構(gòu)無急回特性。9.偏置曲柄滑快機構(gòu)有 急回特性。10 .對于原動件作勻速定軸轉(zhuǎn)動，從動件相對機架作往復(fù)運動的連桿機構(gòu)，是否有急回特性，取決 于機構(gòu)的極位夾角是否大于零。11 .

2、機構(gòu)處于死點時，其傳動角等于 0 o 12.機構(gòu)的壓力角越小 對傳動越有利。13 .曲柄滑快機構(gòu)，當(dāng)取 滑塊 為原動件時,可能有死點。14 .機構(gòu)處在死點時，其壓力角等于9 0o q15 .平面連桿機構(gòu)，至少需要4個 構(gòu)件。二、判斷題：1 .平面連桿機構(gòu)中，至少有一個連桿。（V）2 .平面連桿機構(gòu)中，最少需要三個構(gòu)件。（X ）3 .平面連桿機構(gòu)可利用急回特性，縮短非生產(chǎn)時間，提高生產(chǎn)率。（，）4 .平面連桿機構(gòu)中，極位夾角。越大，K值越大，急回運動的性質(zhì)也越顯著。 （，）5 .有死點的機構(gòu)不能產(chǎn)生運動。（X ）6 .機構(gòu)的壓力角越大，傳力越費勁，傳動效率越低。（，）7 .曲柄搖桿機構(gòu)中，曲柄為

3、最短桿。（V）8 .雙曲柄機構(gòu)中，曲柄一定是最短桿。（X ）9 .平面連桿機構(gòu)中，可利用飛輪的慣性，使機構(gòu)通過死點位置。（，）10 .平面連桿機構(gòu)中，壓力角的余角稱為傳動角。（V）11 .機構(gòu)運轉(zhuǎn)時，壓力角是變化的。 三、選擇題：1 .錢鏈四桿機構(gòu)存在曲柄的必要條件是最短桿與最長桿長度之和A其他兩桿之和。B =;A =;2 .錢鏈四桿機構(gòu)存在曲柄的必要條件是最短桿與最長桿長度之和小于或等于其他兩桿之和，而充分條件是取 A為機架。A最短桿或最短桿相鄰邊；B最長桿；C最短桿的對邊。3 .錢鏈四桿機構(gòu)中，若最短桿與最長桿長度之和小于其余兩桿長度之和，當(dāng)以B 為機架時,有兩個曲柄。A最短桿相鄰邊；B最

4、短桿；C最短桿對邊。4 .錢鏈四桿機構(gòu)中，若最短桿與最長桿長度之和小于其余兩桿長度之和，當(dāng)以A 為機架時,有一個曲柄。 A最短桿相鄰邊；B最短桿； C最短桿對邊。5 .錢鏈四桿機構(gòu)中，若最短桿與最長桿長度之和小于其余兩桿長度之和，當(dāng)以C 為機架時,無曲柄。 A最短桿相鄰邊；B最短桿；C最短桿對邊。6 .錢鏈四桿機構(gòu)中，若最短桿與最長桿長度之和 B其余兩桿長度之和, 就一定是雙搖桿機構(gòu)。A ;C =。C為原動件時,稱為機構(gòu)的死點位置。一A一為原動件時，稱為機構(gòu)的極限位置。7 . 一曲柄搖桿機構(gòu)，若曲柄與連桿處于共線位置。則當(dāng)A曲柄； B連桿； C搖桿。8 . 一曲柄搖桿機構(gòu)，若曲柄與連桿處于共線

5、位置。則當(dāng)A曲柄； B連桿； C搖桿。9 .當(dāng)極位夾角 。 B 時,機構(gòu)就具有急回特性。A 0;C =0。10 .當(dāng)行程速度變化系數(shù) k B 時，機構(gòu)就具有急回特性。A 1 ;C =1。11 .在死點位置時，機構(gòu)的壓力角產(chǎn)C A 0 o ; B 45o；C 90o。12 .若以 B為目的,死點位置是一個缺陷，應(yīng)設(shè)法通過。A夾緊和增力；B傳動。13 .若以 A 為目的，則機構(gòu)的死點位置可以加以利用。A夾緊和增力；B傳動。14 .判斷一個平面連桿機構(gòu)是否具有良好的傳力性能，可以A的大小為依據(jù)。A傳動角；B擺角；C極位夾角。15 .壓力角與傳動角的關(guān)系是“+產(chǎn) C 。 A 180o ; B 45o；

6、C 90o。四、簡答題：1 .什么叫連桿、連架桿、連桿機構(gòu)？答：不與機架組成運動副的構(gòu)件稱為“連桿” 。與機架組成運動副的構(gòu)件稱為“連架桿”。由若干剛性構(gòu)件用低副連接而成的機構(gòu)稱為“連桿機構(gòu)”。2 .什么叫連桿機構(gòu)的急回特性？它用什么來表達？答：對于原動件作勻速定軸轉(zhuǎn)動、從動件相對機架作往復(fù)運動的連桿機構(gòu)，從動件正行程和反行程的平均速度不相等的現(xiàn)象稱為機構(gòu)的急回特性。機構(gòu)的急回特性用從動件行程速度變化系數(shù)來表達。3 .什么叫極位夾角？它與機構(gòu)的急回特性有什么關(guān)系？答：從動件處于兩個極限位置時對應(yīng)的原動件(曲柄)位置所夾的角，稱為極們夾角。從動件速度行程變化系數(shù)：K= (18 0+ 0) / (

7、 1 8 0 ，其中。為極位夾角。4 .什么叫死點？它與機構(gòu)的自由度F=0有什么區(qū)別？答：四桿機構(gòu)中，當(dāng)連桿運動至與轉(zhuǎn)動從動件共線或與移動從動件移動導(dǎo)路垂直時，機構(gòu)的傳動角為。的位置稱為死點位置。死點與自由度F=0的運動鏈不同，自由度 F=0的運動鏈無法運動，而具有死點的機構(gòu)是可以運動的，只是需要避免在死點位置開始運動，同時采取措施使機構(gòu)在運動過程中能順利通過死點位置并使從動件按預(yù)期方向運動。什么叫連桿機構(gòu)的壓力角、傳動角？研究傳動角的意義是什么？答：連桿對從動件的作用力方向與力作用點的速度方向的夾角稱為連桿機構(gòu)的壓力角。壓力角的余角稱為傳動角。由于傳動角有時可以從平面連桿機構(gòu)的運動簡圖上直接

8、觀察其大小， 因此，在平面連桿機構(gòu)設(shè)計中常采用傳動角來衡量機構(gòu)的傳動質(zhì)量。五、分析計算設(shè)計題：1 .根據(jù)圖中標(biāo)注的尺寸判斷下列錢鏈四桿機構(gòu)是曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)，還是雙搖桿機構(gòu)。(a)(b)(c)(d)解：（a）因為45 + 110=15570 + 90 = 1 60, 滿足桿長之和條件， 且最短構(gòu)件為機架，因此該機構(gòu)為雙曲柄機構(gòu)。（b）因為4 5 + 1 20=1 6560 + 70=1 30,不滿足桿長之和條件，因此該機構(gòu)為雙搖桿機構(gòu)。（d）因為50+120=170 70 + 9 0 = 1 6 0, 不滿足桿長之和條件，因此該機構(gòu)為雙搖桿機構(gòu)。2 .在圖示錢鏈四桿機構(gòu)中，已知lAB=

9、30mm, lBc=110mm, lcD=80mm, lAD=120mm ,構(gòu)件1為原動件。(1)(2)(3)(4)解：判斷構(gòu)件1能否成為曲柄；在圖中標(biāo)出構(gòu)件3的極限工作位置和最大擺角 W max,寫出行程速度變化系數(shù)表達式;在圖中標(biāo)出最小傳動角位置和最小傳動角當(dāng)分別固定構(gòu)件1、2、3、4時，各獲得何種機構(gòu)?（1） 因為 Iab+ Iad =30 + 120 = 150 Ibc + Icd=80 + 120 = 200 ,滿足桿長之各條件，且minAB為最短構(gòu)件，因此構(gòu)件1為曲柄。(3)（4）構(gòu)件1為機架時，機構(gòu)為雙曲柄機構(gòu)；構(gòu)件2為機架時，機構(gòu)為曲柄搖桿機構(gòu)；構(gòu)件3為機架時，機構(gòu)為雙搖桿機構(gòu)

10、；構(gòu)件4為機架時，機構(gòu)為曲柄搖桿機構(gòu)。3 .下列各機構(gòu)圖中標(biāo)注箭頭的構(gòu)件為原動件，試用作圖法求解：畫出各機構(gòu)的極限工作位置，判斷有無急回作用；標(biāo)注出圖示位置時機構(gòu)的壓力角和傳動角，并畫出最大傳動角和最小傳動角位置；判斷各機構(gòu)是否存在死點，若存在請在圖中畫出死點位置。解：（1）如圖所示，BiCi、B2c2位置為機構(gòu)的兩個極限工作位置，該機構(gòu)搖桿為主動件，曲柄作 變速回轉(zhuǎn)，因此，無急回特性。機構(gòu)圖示工作位置的壓力角和傳動角分別為上圖中a和Y,最大傳動角位置為 B3c3、B4c4位置，在這兩個位置連桿與曲柄垂直，壓力角為00,傳動角為9 0 0。最小傳動角位置為 BiCi、B2c2位置，在這兩個位置

11、，連桿與曲柄共線，壓力角為9 00,傳動角為0 0。該機構(gòu)搖桿為原動件，存在死點位置，圖中B1c1、B2c2位置為死點位置。(2)如圖所示，Bici、B2c2位置為機構(gòu)的兩個極限工作位置，連桿與曲柄共線。該機構(gòu)有急回 特性。B3機構(gòu)圖示工作位置的壓力角和傳動角分別為上圖中a和最大傳動角位置為位置，連桿與滑塊導(dǎo)路重合，連桿對滑塊的作用力方向與滑塊運動方向一致，壓力角為0 為9 0 Q最小傳動角位置為 B3c3位置，在這個位置壓力角最大，傳動角最小。該機構(gòu)曲柄為原動件，不存在死點位置。(3)如圖所示，Bi、B2位置為機構(gòu)的兩個極限工作位置。該機構(gòu)有急回特性。B4c4 和 B 5 c 50,傳動角在

12、任何位置，滑塊對導(dǎo)桿的作用力始終垂直于導(dǎo)桿，與力作用點速度方向相同，因此，壓力 角始終等于0 0,傳動角始終等于9 0 0。該機構(gòu)曲柄為原動件，不存在死點位置。4 .已知圖示六桿機構(gòu)，原動件 AB作等速回轉(zhuǎn)。試用作圖法確定：(i)滑塊5的沖程H;(2)滑塊5往返行程的平均速度是否相同？行程速度變化系數(shù)K值;(3)滑塊處的最小傳動角 0n (保留作圖線)。解：(i) H =N|(FiF2)=0.002Mi7 = 0.034 m(2)不相等。i80 ui80 - 1i8042i80 -42（3） min = 695.試設(shè)計一曲柄搖桿機構(gòu)。設(shè)搖桿兩極限位置分別為%=150：% =90二;Icd =40 mm, Iad =50mm。用圖解法求Iab、Ibc及行程速比系數(shù)K和最小傳動角尸min。mm(1)取比例尺%=1mm先將已知條件畫出。(2)測得：AC1 = Ibc -lab =26 mmAC2 = lBC 1AB = 64 mm兩式聯(lián)立求得：1 ab =19 mm,Ibc =45 mm(3)所以測得：6=ZC1AC2= 15K 180+H 1 8 0+15