機(jī)械原理第89章作業(yè)解答ppt課件

1、LOGO機(jī)械原理作業(yè)評(píng)講機(jī)械原理作業(yè)評(píng)講第第8 8、9 9章章 習(xí)題課習(xí)題課例例8.5 8.5 設(shè)計(jì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)ABCDABCD。知搖桿。知搖桿CDCD的長(zhǎng)的長(zhǎng)度度 ，搖桿兩極限位置間的夾角，搖桿兩極限位置間的夾角 , ,行程速比系數(shù)行程速比系數(shù)K=1.25K=1.25，連桿，連桿BCBC的長(zhǎng)度的長(zhǎng)度 。試求曲柄試求曲柄ABAB的長(zhǎng)度的長(zhǎng)度 和機(jī)架和機(jī)架ADAD的長(zhǎng)度的長(zhǎng)度 。290CDlmm32260BClmmABlADl解：解：180 (1)/(1)180 (1.25 1)/(1.25 1)20KK取相應(yīng)的比例尺取相應(yīng)的比例尺 作圖如下。作圖如下。l分析分析: :此題屬于知

2、行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)四桿此題屬于知行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)問題機(jī)構(gòu)問題, ,因此可先作出固定鉸鏈因此可先作出固定鉸鏈A A所處的所處的圓圓, ,再根據(jù)再根據(jù)C1C2C1C2及及 角角, ,由三角形的余弦由三角形的余弦定了解得定了解得 , ,作圖求出作圖求出 。ABlADl 習(xí)題課習(xí)題課1212,9070C CC C P連作取一點(diǎn)取一點(diǎn)D D，使，使121232 ,/CDlC DCC DC Dl1122C PC CC PP作交于 點(diǎn)，1212CC PCC A作的外接圓，在中，22212()()()2()()cosBCABBCABBCABBCABCCllllllll其中，其中，12122cos2 29

3、0 cos74159.87CDCClCC Dmm 解得，解得，67ABlmm( (下面由三角形的余弦定理求下面由三角形的余弦定理求 ) )ABl 習(xí)題課習(xí)題課112CABCABllCC P以 為圓心，為半徑作弧交的外接圓于 點(diǎn)，故：故：250ADllADmm 習(xí)題課習(xí)題課8-6 8-6 如下圖，設(shè)知四桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的長(zhǎng)度為如下圖，設(shè)知四桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的長(zhǎng)度為a=240mma=240mm，b=600mm,c=400mm,d=500mm.b=600mm,c=400mm,d=500mm.試問：試問：1 1當(dāng)取桿當(dāng)取桿4 4為機(jī)架時(shí)，能否有曲柄存在？為機(jī)架時(shí)，能否有曲柄存在？2 2假設(shè)各桿長(zhǎng)度不變，能否采

4、用選不同桿為機(jī)架假設(shè)各桿長(zhǎng)度不變，能否采用選不同桿為機(jī)架的方法獲得雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)？如何獲得？的方法獲得雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)？如何獲得？3 3假設(shè)假設(shè)a a、b b、c c三桿的長(zhǎng)度不變，取桿三桿的長(zhǎng)度不變，取桿4 4為機(jī)架，為機(jī)架，要獲得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，要獲得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，d d的取值范圍為何值？的取值范圍為何值？1234ABCDabcd題題8-6圖圖 習(xí)題課習(xí)題課解解 1 1因因且最短桿且最短桿1 1為連架桿，故當(dāng)取桿為連架桿，故當(dāng)取桿4 4為機(jī)架時(shí)，有曲為機(jī)架時(shí)，有曲柄存在。柄存在。240600840900400500abcd1234ABCDabcd題題8-6圖圖8-6 8-6 如

5、下圖，設(shè)知四桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的長(zhǎng)度為如下圖，設(shè)知四桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的長(zhǎng)度為a=240mma=240mm，b=600mm,c=400mm,d=500mm.b=600mm,c=400mm,d=500mm.試問：試問：1 1當(dāng)取桿當(dāng)取桿4 4為機(jī)架時(shí)，能否有曲柄存在？為機(jī)架時(shí)，能否有曲柄存在？ 習(xí)題課習(xí)題課2 2能。要使此機(jī)構(gòu)成為雙曲柄機(jī)構(gòu)，能。要使此機(jī)構(gòu)成為雙曲柄機(jī)構(gòu)，那么應(yīng)取桿那么應(yīng)取桿1 1為機(jī)架；而要使此機(jī)構(gòu)成為機(jī)架；而要使此機(jī)構(gòu)成為為雙搖桿機(jī)構(gòu)，那么應(yīng)取桿雙搖桿機(jī)構(gòu)，那么應(yīng)取桿3 3為機(jī)架。為機(jī)架。8-6 8-6 如下圖，設(shè)知四桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的長(zhǎng)度為如下圖，設(shè)知四桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的長(zhǎng)度為a=240mma

6、=240mm，b=600mm,c=400mm,d=500mm.b=600mm,c=400mm,d=500mm.試問：試問：2 2假設(shè)各桿長(zhǎng)度不變，能否采用選不同桿為機(jī)架假設(shè)各桿長(zhǎng)度不變，能否采用選不同桿為機(jī)架的方法獲得雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)？如何獲得？的方法獲得雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)？如何獲得？1234ABCDabcd題題8-6圖圖 習(xí)題課習(xí)題課3 3要獲得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，要獲得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，d d的取值范圍應(yīng)為的取值范圍應(yīng)為 240-760 mm 240-760 mm8-6 8-6 如下圖，設(shè)知四桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的長(zhǎng)度為如下圖，設(shè)知四桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的長(zhǎng)度為a=240mma=240mm，b=600mm

7、,c=400mm,d=500mm.b=600mm,c=400mm,d=500mm.試問：試問：3 3假設(shè)假設(shè)a a、b b、c c三桿的長(zhǎng)度不變，取桿三桿的長(zhǎng)度不變，取桿4 4為機(jī)架，為機(jī)架，要獲得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，要獲得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，d d的取值范圍為何值？的取值范圍為何值？1234ABCDabcd題題8-6圖圖 習(xí)題課習(xí)題課8-8 8-8 圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，各桿的長(zhǎng)度為圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，各桿的長(zhǎng)度為 試求：試求：1 1當(dāng)取桿當(dāng)取桿4 4為機(jī)架時(shí)，該機(jī)構(gòu)的極位夾角為機(jī)架時(shí)，該機(jī)構(gòu)的極位夾角 、桿、桿3 3的最大擺角的最大擺角 、最小傳動(dòng)角、最小傳動(dòng)角 和行程速度變化系和行程速度變化系數(shù)數(shù)K

8、K；2 2當(dāng)取桿當(dāng)取桿1 1為機(jī)架時(shí)，將演化為何種類型的機(jī)構(gòu)？為機(jī)架時(shí)，將演化為何種類型的機(jī)構(gòu)？為什么？并闡明這時(shí)為什么？并闡明這時(shí)C C、D D兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副是周轉(zhuǎn)副還是兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副是周轉(zhuǎn)副還是擺動(dòng)副；擺動(dòng)副；3 3當(dāng)取桿當(dāng)取桿3 3為機(jī)架時(shí)，將演化為何種機(jī)構(gòu)？這時(shí)為機(jī)架時(shí)，將演化為何種機(jī)構(gòu)？這時(shí)A A、B B兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副能否仍為周轉(zhuǎn)副？?jī)蓚€(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副能否仍為周轉(zhuǎn)副？123428,52,50,72lmm lmm lmm lmmmin1234ABCD題題8-8圖圖 習(xí)題課習(xí)題課8-8 8-8 圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，各桿的長(zhǎng)度為圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，各桿的長(zhǎng)度為 試求：試求：1 1當(dāng)取桿當(dāng)取桿4 4為機(jī)架時(shí)，該

9、機(jī)構(gòu)的極位夾角為機(jī)架時(shí)，該機(jī)構(gòu)的極位夾角 、桿、桿3 3的最大擺角的最大擺角 、最小傳動(dòng)角、最小傳動(dòng)角 和行程速度變化系和行程速度變化系數(shù)數(shù)K K；123428,52,50,72lmm lmm lmm lmmmin18.670.6min22.7000018018018.61.2318018018.6K解：解：1 1作出機(jī)構(gòu)的兩作出機(jī)構(gòu)的兩個(gè)極位，如圖，并量得個(gè)極位，如圖，并量得 習(xí)題課習(xí)題課8-8 8-8 圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，各桿的長(zhǎng)度為圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，各桿的長(zhǎng)度為 試求：試求：2 2當(dāng)取當(dāng)取1 1為機(jī)架時(shí)，將演化為何種類型的機(jī)構(gòu)？為為機(jī)架時(shí)，將演化為何種類型的機(jī)構(gòu)？為什么？并闡明這時(shí)什么

10、？并闡明這時(shí)C C、D D兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副是周轉(zhuǎn)副還是擺兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副是周轉(zhuǎn)副還是擺動(dòng)副；動(dòng)副；2 2由由 可知，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)各桿長(zhǎng)度可知，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)各桿長(zhǎng)度符合桿長(zhǎng)條件；符合桿長(zhǎng)條件；當(dāng)取最短桿當(dāng)取最短桿1 1為機(jī)架時(shí)，該機(jī)構(gòu)將演化成為雙曲柄為機(jī)架時(shí)，該機(jī)構(gòu)將演化成為雙曲柄機(jī)構(gòu)；機(jī)構(gòu)；最短桿最短桿1 1參與構(gòu)成的轉(zhuǎn)動(dòng)副參與構(gòu)成的轉(zhuǎn)動(dòng)副A A、B B是周轉(zhuǎn)副，而是周轉(zhuǎn)副，而C C、D D是擺動(dòng)副是擺動(dòng)副123428,52,50,72lmm lmm lmm lmm1423llll1234ABCD題題8-8圖圖 習(xí)題課始習(xí)題課始8-8 8-8 圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，各桿的長(zhǎng)度為圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，各桿的長(zhǎng)度

11、為 試求：試求：3 3當(dāng)取桿當(dāng)取桿3 3為機(jī)架時(shí)，又將演化成何種機(jī)構(gòu)？這時(shí)為機(jī)架時(shí)，又將演化成何種機(jī)構(gòu)？這時(shí)A A、B B兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副能否仍為周轉(zhuǎn)副兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副能否仍為周轉(zhuǎn)副 3 3當(dāng)取桿當(dāng)取桿3 3為機(jī)架時(shí)，最短桿為機(jī)架時(shí)，最短桿1 1變?yōu)檫B桿，又將演變?yōu)檫B桿，又將演化成雙搖桿機(jī)構(gòu)，此時(shí)化成雙搖桿機(jī)構(gòu)，此時(shí)A A、B B仍為周轉(zhuǎn)副。仍為周轉(zhuǎn)副。123428,52,50,72lmm lmm lmm lmm1234ABCD題題8-8圖圖 習(xí)題課習(xí)題課8-16 8-16 圖示為一知的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，現(xiàn)要求用一連圖示為一知的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，現(xiàn)要求用一連桿將搖桿桿將搖桿CDCD和滑塊和滑塊F F連起來，使搖桿

12、的三個(gè)知位置連起來，使搖桿的三個(gè)知位置C1DC1D、C2DC2D、C3DC3D和滑塊的三個(gè)位置和滑塊的三個(gè)位置F1F1、F2F2、F3F3相對(duì)相對(duì)應(yīng)圖示尺寸系按比例畫出。試確定此連桿的應(yīng)圖示尺寸系按比例畫出。試確定此連桿的長(zhǎng)度及其與搖桿長(zhǎng)度及其與搖桿CDCD鉸接點(diǎn)的位置鉸接點(diǎn)的位置圖圖8-168-16 習(xí)題課習(xí)題課解：解： 由題意知，此題實(shí)踐是為按兩連架桿搖桿由題意知，此題實(shí)踐是為按兩連架桿搖桿與滑塊的預(yù)定對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)的問題。與滑塊的預(yù)定對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)的問題。詳細(xì)作圖過程如以下圖，連桿詳細(xì)作圖過程如以下圖，連桿EFEF的長(zhǎng)度的長(zhǎng)度22130EFllE Fmm題題8-168-16圖

13、圖 習(xí)題課習(xí)題課8-17 8-17 圖示為某儀表中采用的搖桿滑塊機(jī)構(gòu)，假設(shè)圖示為某儀表中采用的搖桿滑塊機(jī)構(gòu)，假設(shè)知滑塊和搖桿的對(duì)應(yīng)位置為知滑塊和搖桿的對(duì)應(yīng)位置為S1=36mmS1=36mm，S12=8mmS12=8mm，S23=9mmS23=9mm， , ,搖桿的第搖桿的第IIII位置在鉛位置在鉛垂方向上。滑塊上鉸鏈點(diǎn)取在垂方向上。滑塊上鉸鏈點(diǎn)取在B B點(diǎn)，偏距點(diǎn)，偏距e=28mme=28mm。試確定曲柄和連桿的長(zhǎng)度試確定曲柄和連桿的長(zhǎng)度解：此題屬于按兩連架桿預(yù)定的對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四解：此題屬于按兩連架桿預(yù)定的對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)問題，此問題可以用反轉(zhuǎn)法求解。桿機(jī)構(gòu)問題，此問題可以用反轉(zhuǎn)法求解。曲

14、柄長(zhǎng)度曲柄長(zhǎng)度22.2mm22.2mm，連桿長(zhǎng)度，連桿長(zhǎng)度52.2mm52.2mm122325 ,35 習(xí)題課習(xí)題課9-1 9-1 何謂凸輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)中的剛性沖擊和柔性沖擊？何謂凸輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)中的剛性沖擊和柔性沖擊？試補(bǔ)全圖示各段的試補(bǔ)全圖示各段的 曲線，并指出曲線，并指出哪些地方有剛性沖擊，哪些地方有柔性沖擊。哪些地方有剛性沖擊，哪些地方有柔性沖擊。答：凸輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)中的剛答：凸輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)中的剛性沖擊是指實(shí)際上無窮大性沖擊是指實(shí)際上無窮大的慣性力瞬間作用到構(gòu)件的慣性力瞬間作用到構(gòu)件上，使構(gòu)件產(chǎn)生劇烈的沖上，使構(gòu)件產(chǎn)生劇烈的沖擊；而柔性沖擊是指實(shí)際擊；而柔性沖擊是指實(shí)際上有限大的慣性力瞬間作上有限大

15、的慣性力瞬間作用到構(gòu)件上，使構(gòu)件產(chǎn)生用到構(gòu)件上，使構(gòu)件產(chǎn)生的沖擊。的沖擊。,sva 曲線曲線見左圖。在圖中見左圖。在圖中B,CB,C處有處有剛性沖擊，在剛性沖擊，在O,A,D,EO,A,D,E處處有柔性沖擊。有柔性沖擊。,sva 習(xí)題課習(xí)題課9-2 9-2 何謂凸輪任務(wù)廓線的變尖景象和推桿運(yùn)動(dòng)的何謂凸輪任務(wù)廓線的變尖景象和推桿運(yùn)動(dòng)的失真景象？它對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)的任務(wù)有何影響？如何失真景象？它對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)的任務(wù)有何影響？如何加以防止？加以防止？答：在用包絡(luò)的方法確定凸輪的任務(wù)廓線時(shí)，凸輪答：在用包絡(luò)的方法確定凸輪的任務(wù)廓線時(shí)，凸輪的任務(wù)廓線出現(xiàn)尖點(diǎn)的景象稱為變尖景象；凸輪的的任務(wù)廓線出現(xiàn)尖點(diǎn)的景象稱為變

16、尖景象；凸輪的任務(wù)廓線使推桿不能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的景象稱任務(wù)廓線使推桿不能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的景象稱為失真景象。變尖的任務(wù)廓線極易磨損，使推桿運(yùn)為失真景象。變尖的任務(wù)廓線極易磨損，使推桿運(yùn)動(dòng)失真，而失真時(shí)，推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律完全達(dá)不到設(shè)動(dòng)失真，而失真時(shí)，推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律完全達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，因此應(yīng)設(shè)法防止。計(jì)要求，因此應(yīng)設(shè)法防止。變尖和失真景象可經(jīng)過增大凸輪的基圓半徑，減小變尖和失真景象可經(jīng)過增大凸輪的基圓半徑，減小滾子半徑以及修正推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律等方法來防止。滾子半徑以及修正推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律等方法來防止。 習(xí)題課習(xí)題課9-6 9-6 在圖示機(jī)構(gòu)中，哪個(gè)是正偏置？哪個(gè)是負(fù)偏置？在圖示機(jī)構(gòu)中，哪個(gè)是正偏置？哪個(gè)是負(fù)偏置？根據(jù)式根據(jù)式9-249-24闡明偏置方向?qū)ν馆啓C(jī)構(gòu)壓力角有闡明偏置方向?qū)ν馆啓C(jī)構(gòu)壓力角有何影響？何影響？答：由凸輪的回轉(zhuǎn)中答：由凸輪的回轉(zhuǎn)中心作推桿軸線的垂線，心作推桿軸線的垂線，得垂足點(diǎn)，假設(shè)凸輪得垂足點(diǎn)，假設(shè)凸輪在垂足點(diǎn)的速度沿推在垂足點(diǎn)的速度沿推桿的推程方向，那么桿的推程方向，那么凸輪機(jī)構(gòu)為正偏置，凸輪機(jī)構(gòu)為正偏置，反之為負(fù)偏置。由此反之為負(fù)偏置。由此可知，在圖示機(jī)構(gòu)中，可知，在圖示機(jī)構(gòu)中，兩個(gè)均為正偏置。由兩個(gè)均為正偏置。由由由可知，在其他條件不變的情況下，假設(shè)為正偏置，由可知，在其他條