平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)參考答案

1、填空題:1 .平面連桿機(jī)構(gòu)是由一些剛性構(gòu)件用低 副連接組成的。2 .由四個(gè)構(gòu)件通過低副聯(lián)接而成的機(jī)構(gòu)成為四桿機(jī)構(gòu)。3 .在錢鏈四桿機(jī)構(gòu)中，運(yùn)動(dòng)副全部是轉(zhuǎn)動(dòng) 副。4 .在錢鏈四桿機(jī)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(jī)構(gòu)中，只能擺動(dòng)的連架桿稱為搖桿。6 .在錢鏈四桿機(jī)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(jī)構(gòu)具有急回特性。從動(dòng)件的急回性質(zhì)一般用行程速度變化 系數(shù)表示。8 .對(duì)心曲柄滑快機(jī)構(gòu)無急回特性。9.偏置曲柄滑快機(jī)構(gòu)有 急回特性。10 .對(duì)于原動(dòng)件作勻速定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)件相對(duì)機(jī)架作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的連桿機(jī)構(gòu)，是否有急回特性，取決 于機(jī)構(gòu)的極位夾角是否大于零。11 .

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

3、最短桿。（V）8 .雙曲柄機(jī)構(gòu)中，曲柄一定是最短桿。（X ）9 .平面連桿機(jī)構(gòu)中，可利用飛輪的慣性，使機(jī)構(gòu)通過死點(diǎn)位置。（，）10 .平面連桿機(jī)構(gòu)中，壓力角的余角稱為傳動(dòng)角。（V）11 .機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，壓力角是變化的。 三、選擇題：1 .錢鏈四桿機(jī)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(jī)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(jī)架。A最短桿或最短桿相鄰邊；B最長桿；C最短桿的對(duì)邊。3 .錢鏈四桿機(jī)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(jī)架時(shí),有兩個(gè)曲柄。A最短桿相鄰邊；B最

4、短桿；C最短桿對(duì)邊。4 .錢鏈四桿機(jī)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(jī)架時(shí),有一個(gè)曲柄。 A最短桿相鄰邊；B最短桿； C最短桿對(duì)邊。5 .錢鏈四桿機(jī)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(jī)架時(shí),無曲柄。 A最短桿相鄰邊；B最短桿；C最短桿對(duì)邊。6 .錢鏈四桿機(jī)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(jī)構(gòu)。A ;C =。C為原動(dòng)件時(shí),稱為機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置。一A一為原動(dòng)件時(shí)，稱為機(jī)構(gòu)的極限位置。7 . 一曲柄搖桿機(jī)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(jī)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(shí),機(jī)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(shí)，機(jī)構(gòu)就具有急回特性。A 1 ;C =1。11 .在死點(diǎn)位置時(shí)，機(jī)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(diǎn)位置是一個(gè)缺陷，應(yīng)設(shè)法通過。A夾緊和增力；B傳動(dòng)。13 .若以 A 為目的，則機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置可以加以利用。A夾緊和增力；B傳動(dòng)。14 .判斷一個(gè)平面連桿機(jī)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(dòng)角；B擺角；C極位夾角。15 .壓力角與傳動(dòng)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(jī)構(gòu)？答：不與機(jī)架組成運(yùn)動(dòng)副的構(gòu)件稱為“連桿” 。與機(jī)架組成運(yùn)動(dòng)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(jī)構(gòu)稱為“連桿機(jī)構(gòu)”。2 .什么叫連桿機(jī)構(gòu)的急回特性？它用什么來表達(dá)？答：對(duì)于原動(dòng)件作勻速定軸轉(zhuǎn)動(dòng)、從動(dòng)件相對(duì)機(jī)架作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的連桿機(jī)構(gòu)，從動(dòng)件正行程和反行程的平均速度不相等的現(xiàn)象稱為機(jī)構(gòu)的急回特性。機(jī)構(gòu)的急回特性用從動(dòng)件行程速度變化系數(shù)來表達(dá)。3 .什么叫極位夾角？它與機(jī)構(gòu)的急回特性有什么關(guān)系？答：從動(dòng)件處于兩個(gè)極限位置時(shí)對(duì)應(yīng)的原動(dòng)件(曲柄)位置所夾的角，稱為極們夾角。從動(dòng)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(diǎn)？它與機(jī)構(gòu)的自由度F=0有什么區(qū)別？答：四桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)連桿運(yùn)動(dòng)至與轉(zhuǎn)動(dòng)從動(dòng)件共線或與移動(dòng)從動(dòng)件移動(dòng)導(dǎo)路垂直時(shí)，機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角為。的位置稱為死點(diǎn)位置。死點(diǎn)與自由度F=0的運(yùn)動(dòng)鏈不同，自由度 F=0的運(yùn)動(dòng)鏈無法運(yùn)動(dòng)，而具有死點(diǎn)的機(jī)構(gòu)是可以運(yùn)動(dòng)的，只是需要避免在死點(diǎn)位置開始運(yùn)動(dòng)，同時(shí)采取措施使機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過程中能順利通過死點(diǎn)位置并使從動(dòng)件按預(yù)期方向運(yùn)動(dòng)。什么叫連桿機(jī)構(gòu)的壓力角、傳動(dòng)角？研究傳動(dòng)角的意義是什么？答：連桿對(duì)從動(dòng)件的作用力方向與力作用點(diǎn)的速度方向的夾角稱為連桿機(jī)構(gòu)的壓力角。壓力角的余角稱為傳動(dòng)角。由于傳動(dòng)角有時(shí)可以從平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖上直接

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

9、30mm, lBc=110mm, lcD=80mm, lAD=120mm ,構(gòu)件1為原動(dòng)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(dá)式;在圖中標(biāo)出最小傳動(dòng)角位置和最小傳動(dòng)角當(dāng)分別固定構(gòu)件1、2、3、4時(shí)，各獲得何種機(jī)構(gòu)?（1） 因?yàn)?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(jī)架時(shí)，機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)；構(gòu)件2為機(jī)架時(shí)，機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；構(gòu)件3為機(jī)架時(shí)，機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)

10、；構(gòu)件4為機(jī)架時(shí)，機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。3 .下列各機(jī)構(gòu)圖中標(biāo)注箭頭的構(gòu)件為原動(dòng)件，試用作圖法求解：畫出各機(jī)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(shí)機(jī)構(gòu)的壓力角和傳動(dòng)角，并畫出最大傳動(dòng)角和最小傳動(dòng)角位置；判斷各機(jī)構(gòu)是否存在死點(diǎn)，若存在請(qǐng)?jiān)趫D中畫出死點(diǎn)位置。解：（1）如圖所示，BiCi、B2c2位置為機(jī)構(gòu)的兩個(gè)極限工作位置，該機(jī)構(gòu)搖桿為主動(dòng)件，曲柄作 變速回轉(zhuǎn)，因此，無急回特性。機(jī)構(gòu)圖示工作位置的壓力角和傳動(dòng)角分別為上圖中a和Y,最大傳動(dòng)角位置為 B3c3、B4c4位置，在這兩個(gè)位置連桿與曲柄垂直，壓力角為00,傳動(dòng)角為9 0 0。最小傳動(dòng)角位置為 BiCi、B2c2位置，在這兩個(gè)位置

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

12、任何位置，滑塊對(duì)導(dǎo)桿的作用力始終垂直于導(dǎo)桿，與力作用點(diǎn)速度方向相同，因此，壓力 角始終等于0 0,傳動(dòng)角始終等于9 0 0。該機(jī)構(gòu)曲柄為原動(dòng)件，不存在死點(diǎn)位置。4 .已知圖示六桿機(jī)構(gòu)，原動(dòng)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(dòng)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(jì)一曲柄搖桿機(jī)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(dòng)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