平面機構的設計(DOC)

143.設計一偏置曲柄滑塊機構，已知偏距e=20mm,曲柄AB的長度IB二50mm,曲柄為原動件，機構的最小傳動角丫=6°,試求連桿BC的長度。

min試選擇一個車廂內(nèi)可逆座席機構的方案，使座椅靠背可從圖示BC位置翻轉到C'B'位置，只需畫出機構示意圖，寫明機構名稱（按題圖比例作）。造型機工作臺翻轉的鉸鏈四桿機構ABCD中，已知連桿長度BC及其兩個位置如圖所示，且已知機架AD的長度，試設計出此機構（要求扼要說明設計步驟，標出主動件及其轉向）。O—o比D5已知一對心式曲柄滑塊機構的曲柄長度r=100mm，角速度°]=10rad/s?，F(xiàn)要求滑塊的最大移動速度v二口547m/s，試確定此機構的連桿長。Cmaxs要求設計一搖桿滑塊機構，以實現(xiàn)圖示搖桿和滑塊上鉸鏈中心C點的三組對應位置，并確定搖桿長度和連桿長度lBC。圖示比例尺卩l(xiāng)二O.OOlm/mm。

如圖所示，已給出平面四桿機構的連桿和主動連架桿AB的兩組對應位置，以及固定鉸鏈D的位置，已知1二25mm，1二50mm。試設計此平面四桿機構。ABAD149.已知鉸鏈四桿機構的機架長Id二500mm，曲柄長'J150mm，及曲柄和搖桿的兩組對應位置如圖所示。試設計此曲柄搖桿機構，確定其行程速比系數(shù)并在圖上標出其最小傳動角。150.已知連桿BC的兩個位置I和II，及在位置II時連桿上的一個鉸鏈B2的位置，又知連架桿AB的固定鉸鏈A的位置。試設計一個鉸鏈四桿機構，并說明所設計的機構屬鉸鏈四桿機構中的何種機構。

151.已知曲柄搖桿機構搖桿CD的長度1二75mm，機架AD的長度1二100CDADmm，行程速比系數(shù)K=I-25，搖桿的右極限位置與機架間的夾角申二45。試求曲柄和連桿的長度1AB、1BC。（卩二0.0025m/mm）ABBC1152.如圖所示，現(xiàn)已給定搖桿滑塊機構ABC中固定鉸鏈A及滑塊導路的位置，要求當滑塊由C［到C2時連桿由p到p，試設計此機構，確定搖桿和連桿的長度1212ABBC（保留作圖線，建議B點取在p線上）。如圖所示，當滑塊在水平滑道上處于C］、C2位置時，連桿的位置角如圖所示均為a=300，C］C2=30mm。設連架桿AB的固定鉸鏈A位于過C］點滑道垂線的下方，其

距離為AC】52mm,設計此機構，確定連架桿AB及連桿BC的長度（鉸鏈B1在圖示標線C1P1上）。該機構是否有曲柄存在？為什么？已知四桿機構連桿上一標線MN的三個對應位置和固定鉸鏈A、D的位置。用作圖法確定連桿上鉸鏈B、C的位置。畫出機構的第一個位置，說明原動件應采用的轉動方向。Al]皿2理2用圖解法設計一搖桿滑塊機構。已知搖桿AB上某標線的兩個位置AE1和ae2,以及滑塊C的兩個對應位置C1和C2（見圖）。試確定搖桿上鉸鏈B的位置，并要求搖桿的長度lAB為最短（直接在題圖上作圖）。

156.設計一曲柄滑塊機構，已知曲柄長度=15mm,偏距e-10mm,要求最AB小傳動角丫=6?min（1）確定連桿的長度1BC;BC（2）畫出滑塊的極限位置；（3）標出極位夾角及行程H；（4）（4）確定行程速比系數(shù)K。么么導路157.為使機械手的兩指張開，合攏以夾持物件，擬用一鉸鏈四桿機構使其中一指繞°4擺動，并使兩連架桿對應占據(jù)圖示的三個位置。已知機架長度I。。和連架桿長度O2O4確定其余兩LOA，并按比例尺卩］二0.00lm/mm畫在圖中。試用圖解法設計此機構，確定其余兩O2A1桿的長度。33158.用圖解法設計鉸鏈四桿機構。已知機架Id二465mm，連架桿1AB二15mm，兩連架桿的對應角位置如圖所示：p二43屮二503；p二903屮二83；p二135屮二113試求：1'1‘2'2‘3‘3（1）連桿1BC和另一連架桿1CD的長度；BCCD（2）根據(jù)求得的桿長判斷該機構是否存在曲柄？是屬于鉸鏈四桿機構中哪一種類型的機構？（標清作圖線和字母符號，可不寫設計步驟）。

e3159.試設計一用于雷達天線俯仰傳動的曲柄搖桿機構。已知天線俯仰的范圍為30，￡二525mm，lAD=800mm。求曲柄和連桿的長度Iab和1BC，并校驗傳動角是否滿足丫之40。min提示：雷達天線俯仰轉動不應有急回現(xiàn)象。160.設計一鉸鏈四桿機構，已知1二60mm,1二40mm，要求兩連架桿ADAB能實現(xiàn)圖示的三對應位置，試用作圖法求V，并畫出機構在第二BCCD位置時的C2點。161.試用圖解法設計一四桿鉸鏈機構ABCD,要求連桿在運動過程中必須通過圖示所給定的兩個位置B1E1＞月已?。其中B點為連桿上可動鉸鏈之一，另一可動鉸鏈在BE上選取，D點為機架上固定鉸鏈之一，另一固定鉸鏈在D點之水平線上取。保留作圖線并用粗直線在第二個位置上描出所設計之機構ABCD22。（長度比例尺卩廣0-002m/mm）。162?已知一鉸鏈四桿機構ABCD中機架A、D的位置，AB桿的長度lAB以及AB］與D1AB2與DII兩組對應位置（如圖所示），試設計該四桿機構，建議鉸鏈C］取在DI線上，并判斷該機構屬于哪種基本型式。

163.如圖所示，M]N]、氣N2為連桿平面上一線段的兩個位置，A、D為二聯(lián)架鉸鏈。（1）求轉動極和半角；（2）已知曲柄AB=15mm，連桿Bc=70mm，設計鉸鏈四桿機構ABCD，并求搖桿CD的長度。Ao——164.已知曲柄和機架長度為：】AB二50mm，lAD=120mm，連架桿兩對應位置如圖。試設計一四桿機構實現(xiàn)此兩對應位置，并要求搖桿lCD的第二個位置是極限位置，圖中長度比例尺卩l(xiāng)二0.0027m/mm。

B2B2165.已知連架桿AE和滑塊上鉸鏈C的對應位置是91、S，*2、S2和偏距°=20mm。試（1）（1）設計四桿機構（即確定［b、lBC）；（2）判別機構有無曲柄存在，并指出該機構名稱；建議耳取在AE］線上；166.如圖示，線段MP為連桿平面上的一條標線，現(xiàn)給定了MP的兩個位置M］P、選定了機架長1ad及A、D的位置，要求連桿由M￡運動到M2P2位置時，連架桿AB對應轉過申空=120，連架桿CD轉過申空=6°，試直接在圖上用圖解法設計此鉸鏈四桿機構。

167.設計一鉸鏈四桿機構。已知曲柄的長度】ab二35mm，lAD二85mm,曲柄的角速度3=10rad/s，且當曲柄位于申二6°時，搖桿CD位于屮=110的位置，而C點的速度vC=°25（m/s）。求連桿lBC和搖桿lCD的長度。168.試用作圖法設計一鉸鏈四桿機構，使其連桿BC能通過圖中給定的三個位置（BC1，B2C2，B3C3），比例尺為卩l(xiāng)，要求：（1）求出兩連架桿，機架的長度；（2）判斷所設計機構的類型（即指明是雙曲柄機構，雙搖桿機構還是曲柄搖桿機構?）169.設計一鉸鏈四桿機構，已知曲柄長度AB=100mm，機架長度AD=250mm，曲柄角速度31=10rad/s，件=6°,屮］=9°，從動連架桿鉸鏈點C的速度vC=°6m/s，求搖桿長度lCD（C點取在DE上）。

170.設計一曲柄搖桿機構，使曲柄等速轉動時，搖桿的擺角屮在7。~10°之間變化，如圖示。設搖桿長為30mm，機架長為40mm。求曲柄AB和連桿BC的長度。171.圖示為一六桿機構，已知輸出桿DE的長度怙評三個位置D]E，d2E，D3E與曲柄AB上的一標線AF相應的三個位置F1A，f2a，.A（圖示尺寸已按比例繪出），試用圖解法確定連桿lB2C2和曲柄1AB的長度（桿長lCD,lAE已知，按卩l(xiāng)二O.OOlSn/mm比例尺繪出）。Di172.設計一對心曲柄滑塊機構如圖所示，已知連架桿與滑塊的三組對應位置為:申=60，申=85，申=120，s=36mms=28mms=19mm1231'2'30試確定各桿（lAB，lBC）長度。

173.圖示為一偏置曲柄滑塊機構。已知曲柄長度a=100mm,其角速度?1二10rad/s,偏距e=20mm；又當連桿與曲柄垂直時滑塊C的速度vc=12m/so求連桿BC的長度。174.圖示夾緊裝置，知：AB=30mm,AD=38mmBC=15mmCD=18mm,問：（1）該機構中是否存在可作相對整周轉動的構件？為什么？（2）圖a所示為該機構松開位置，為使夾緊后去掉尸力作用也不會松開，問該裝置在夾緊時應處于什么位置（不考慮摩擦）？為什么？

（3）若AB、BC長度及AB2位置已知，如圖b所示。在松開位置時，該兩構件處于AB1C1位置，現(xiàn)要求在此位置時機構的傳動角丫二9。，夾緊時滿足在2中提出的要求。試用作圖法確定鉸鏈D的位置（直接作在圖上，并簡要說明作圖過程）。175.圖中ABCD為已知的四桿機構，Iab二40mm,IB。二100mm,lCD二60mm,1ad二90mm。又知1fd二140mm，且FD丄AD,搖桿EF通過連桿CE傳遞運動。當曲柄AB由水平位置轉過9°時，搖桿EF由鉛垂位置轉過45。試用圖解法求連桿搖桿!eF的長度（E點取在°F線上，作圖過程中的線條應保留，并注明位置符號）。176.如圖所示，已知曲柄AB的長度為a，機架AD的長度為d，曲柄的兩個位置AB「AB2和搖桿CD上某一直線DE的兩個位置DE「DE2對應，試設計一連桿BC與機架AD相等的四桿機構。

177.設計一曲柄搖桿機構，當曲柄為主動件，從動搖桿處于兩極限位置時，連桿的兩鉸鏈點的連線正好處于圖示之C11和C22位置，且連桿處于極限位置C11時機構的傳動角為40。若連桿與搖桿的鉸接點取在C點（即圖中之C1點或C2點），試用圖解法求曲柄AB和搖桿CD之長。（作圖直接作在題圖中，卩］=O.OOlm/mm）?？偡?分卩廣0.001m/mm/二140mmbcTOC\o"1-5"\h\z（i）y.（3分）min（2）圖（2分〕/bc=140mm總分5分雙搖桿機構（5分）總分5分連B「B2作其中垂線b12，同理作出c12。在b12上任選一點為A,以ID乍弧交C12線上可得點D。桿CD為主動件，順時針方向轉動。146.總分10分由對心式曲柄滑塊機構的運動特性可知，滑塊的最大速度（當曲柄勻速轉動時）出現(xiàn)在曲柄與連桿垂直的位置。故如圖示速度向量三角形APbe相似于AABC，則有VV二B—Ccosatgra=bb二丄tgb二丄tgava=arccosBvC=arccos=301.1547故連桿長b=1O0tg3O=173205mm147.總分10分機構如圖中AB1C1所示。LB、lBC如圖中所示。（10分〕ABBC22ABi35°20°CA148.總分10分用反轉法，C1D所示。解得：l=BC?pBCl=CDCD得：//〃以比例尺氣二lABmm/mm作圖，機構圖如&二60mm><149.總分10分=0.01m/mml二BC屮BCl=58x0.01=580mml=CD屮CDl=325x001=325mm量得9=185。K=竺巴=1229180-0量得丫=34。min150.總分10分先求得B1點，在連桿平面上任取一點C]作為連桿上的另一活動鏈接點，再求得C2點的位置，則在C]C2的中垂線上任取一點D即為另一固定鉸鏈，故有無窮多解。在取D點時應考慮能實現(xiàn)該兩位置。如圖。量得AB]=25mm，BC=40mmCD=38mm11，1，AD=15mm

因最短桿長+最長桿長<其余兩桿長之和，且最短桿為機架，故設計的四桿機構為雙曲柄機構。151.總分10151.總分10分（i）K二1.25二18（0+6180—e6二20°（2）l=15xp=0.0375mABll=435l=435xp=010875m（7分）152.總分10分用反轉法作機構AB1C1如圖所示。得】AB二39mml=255mmBC卩l(xiāng)=0.001m/mm30mmululomHa>用半角轉動法求解最方便，因選定的是固定鉸鏈A。(1)求極點P12:作C1C2的中垂線，P12必在該線上。根據(jù)C1P]轉至C2P2的轉角為2,且為順時針方向。則由P12的性質(zhì)即可求P12的具體位置。據(jù)題設ACiC2P12為一等邊三角形。（3分）（2）據(jù)P12性質(zhì)，AP12線必平分ZB]P12B2=2d。由半角轉動原理，以P]2為中心，將P]2A的延長線轉過-^，與C]P]的交點即為鉸鏈點B1。求得：CB=17.5mmAB=63mm該機構偏距e=52mm（4分）（3）因BC<AB+e=63+52=115mm，故AB不可能成為曲柄。（3分）154.總分10分視MN為相對機架，以M]N]為基準反轉A、D兩點，得到A，、、A〃和D'和D〃。分別作AAA〃和A〃A的中垂線aa1、2，其交點便是鉸鏈B。同理，D/D”和D〃D的中垂1線d1、d2的交點便是活動鉸鏈C。根據(jù)MNii、MN22'MN'33的位置可知原動件AB應逆時針轉動。（10分）總分10分用反轉法作圖，作圖步驟如下：

（1）擬由位置1反轉到位置2。連接AC1、C1E],將AAC]E]反轉,使AE1重合至AE得C2占.21（2）連接Cj和C2,并作其垂直平分線nn；（3）由A點作nn線的垂線得交點B2,即為所求鉸鏈B的第2位置。nn總分10分(2)(3)AB丄向下時，有丫如圖C]、C(2)(3)AB丄向下時，有丫如圖C]、C2'min由圖解lBC=51mm；（2分）0、H如圖示，0二8。,H=31.5mm；（3分）(4)180+(4)180+0180+8。K二二一180-0180-8。二1093.導路.導路///77總分10分利用反轉法原理，取機械手可動手指的位置1作為參考位置，將2、3位置的剛化三角形反轉到與位置1的相應標線相重合得A、A。分別作A電和AA231223

的垂直平分線得交點B1，即可得圖示四桿機構。圖解結果:lAB=47mm,1。車二20mm。33總分10分以卩］=1.2mm/mm作圖，過程如圖所示，求得:1二BCxp二41x12二49.2mmBC11二CDxp二17x12二205mmCD11+1=15+49.2=64.2mmABBC1+1=465+205=665mmADCD1+1ABBC1+1ABBC<1AD+1CD，故存在曲柄AB。AD為機架，故該機構為曲柄搖桿機構。(2總分10分（1）2分⑵2分（3）2分（4）2分（5）2分（1）因用于雷達天線俯仰傳動，不應有急回作用，故K二1,0=0。(2分）⑵作z⑵作zCDC=30，12且使CD=CD=525mm12（2分）（2（2分）⑶以D為圓心，Id二800mm為半徑作弧與C2C］連線的延長線交于A點。量得AC=760mm2AC=490mmi&二&二625mm，傳動角為最小，1AC-ACl=2=135mmABo⑸作出可能為最小傳動角的兩個位置，可見在曲柄與機架重疊時且量得丫.二70>40，滿足要求。〔2分）min160.總分10分l=57mmBC（10分）l=46（10分）CD卩=1mm/mmmm161.總分10分解一，反轉法解」AB二70mmlBC二64mml二70DCmm】AD二38解二，半角轉動法解。162.總分10分“—62mmBC相對運動法。由圖中可量出】ab—“—62mmBCmm,1—52mm,\—64mm,CDAD1AB為最短，且1+1—30+64—94<1+1—52+62—114ABADCDBC即最短桿與最長桿之和小于另外兩桿長度之和，故AB為曲柄,因此該機構為曲柄搖桿機構。（10分）機構。（10分）I163.總分10分應用半角轉動法。比例尺卩］—1mm/mm（1）作M]M2和NN2的垂直平分線ml2ni2，其交點P12即為所求轉動極，Z叫P2m2即為轉動半角012/2;（3分）丄丄2丄2丄2（2）轉動專的終邊過A，在其始邊上選一點B1，且使AB=15（2分）（3（2分）（3）轉動在其始邊上選一點C],且使BC=70mm.（2分）（4（4）連接AB1C1D及使B1C1和動平面上的M1N1線相連，AB1C1D即為所求，線段DC1長度為搖桿CD之長。（3分）164.總分10分l二BC卩二39.5x2.7二107mm旺221l=CDp=285x2.7=77mmC2D211=CEy=24x2.7=65mmC2E221

165.總分10分（1）設計將aae2c2反轉（許—92）角度得點c;,連接q、C2,作qc；線的垂直平分線與AE2線交點B1。l=pAB=30mmABl1=巴BC—70mm（5分）BCl11（2）1ab+e=30+20=50mm匕。=70mm，l+e<lABBC故有曲柄存在，為曲柄滑塊機構。（2.5分）（3）Y.如圖所示。（2.5分）min

166.總分10166.總分10分用半角轉動法作圖。（10分）167.總分10r(1)作速度矢量方程及速度多邊形，確定v的方向。TOC\o"1-5"\h\zrrrCBV=V+V(4分)CBCB(2)V=1①=0.35m/s(丄AB)，卩=V/pb=0.01(m/s)/mmBAB1vB而V=0.25m/s,pc=V-25mm，方向：pc丄CD,連bcCCv線，得VCT丄CB桿，故過B點作CB與V相垂直，得：CBCB1=BCxp=25x1.98=49.5mmBC11=CDxp=19x1.98=37.5mmCD1(題給1=ADxp=43x1.98=85mm)AD1

169.總分10分rv=crrv+vBCB方向丄ED丄AB丄BC大小0.6m/s①1？1AB■v=B0.1x10=1m/spc=v.pCvb168.總分10分（1）分別作B1、B2和B2、B3以及C1b168.總分10分（1）分別作B1、B2和B2、B3以及C1、C和C2、C3的連線并作這些連線的垂直平分線b]2、b23和C]2、C23，則b]2和b23的交點為A；和C23的交點為D。故得鉸鏈四桿機構AB1C1D1，由圖量得：AB=135mmAD=25mmCD=20imm，且BC=29mml=ABABxp,1=ADxlx,1=CDxlx,1=BCxp11AD1CD1BC1即1AB柄搖桿機構。1BC1+1ADCD<1+1，ADCD1+1=(135+29)xp=42.5xpmmABBC11=(25+20)xp=45xp111AB為連架桿，AB+1BC且最短桿mm故該機構為曲Bv作BC丄bc得

連桿長lBC二BC」1搖桿長1CD-CD」1170.總分10分圖解見圖。取卩1-12mm/mm曲柄的長1=(12)x(EC)X」=(12)x115x1.2=7mmAB21連桿的長1BC二1AC-1AB二AC異巴—LB二50x12-7二53mmBCAC?AB21AB171.總分10分AB-171.總分10分AB-221二43BCmmmm172.總分10分（1）取任意長AE=30mm,以A為圓心，AE為半徑作弧交于連架桿三位置TOC\o"1-5"\h\z處，得交點E「E2、E3。取卩/=1mm/mm（3分）（2）以AE1為“固定機架”，利用“反轉法”作aAE2c2二aAE]C；，AAEC二aAEC，，得點c'、C，連c、C和C、C，分別作3313231223cC，12和c：、C：的垂直平分線C。和C其交點為B。（4分）23丄223丄（3）由圖量得：1□二16mmAB1BC二28mm（3分）內(nèi)=1mm/mm173.總分10分（1）取比例尺，卩，=0.005m/mm求VCB大小卩=173.總分10分（1）取比例尺，卩，=0.005m/mm求VCB大小卩=0.05m/s/mmvVCD方向水平丄AB丄VB式中叫B二10'01二1m/S故^CB=”VC-VB="22-12=°66m/s按速度比例尺卩V可作出速度多邊形Pbc,如圖a所示。置。（2）由速度圖a中每個速度矢量的方向可求出機構中每個構件的位mm；在圖b中作AHhpb,且AB=a片=1005=20過鉸鏈Bmm；