第六章平面連桿機(jī)構(gòu).docx

平面連桿機(jī)構(gòu)一、 填空題： 1平面連桿機(jī)構(gòu)是由一些剛性構(gòu)件用 轉(zhuǎn)動(dòng) 副和 移動(dòng) 副連接組成的。2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。3在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，運(yùn)動(dòng)副全部是 轉(zhuǎn)動(dòng) 副。4在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，能作整周連續(xù)回轉(zhuǎn)的連架桿稱為 曲柄 。5在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，只能擺動(dòng)的連架桿稱為 搖桿 。6在鉸鏈四桿機(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(wú) 急回特性。8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機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)時(shí)，其傳動(dòng)角等于 。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 。15平面連桿機(jī)構(gòu)，至少需要 個(gè) 構(gòu)件。三、 選擇題：1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的必要條件是最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和 A 其他兩桿之和。 A =； C 。2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的必要條件是最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)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(zhǎng)桿； C 最短桿的對(duì)邊。3鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于其余兩桿長(zhǎng)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 最短桿； C 最短桿對(duì)邊。4鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于其余兩桿長(zhǎng)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鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于其余兩桿長(zhǎng)度之和，當(dāng)以 C 為機(jī)架時(shí)，無(wú)曲柄。 A 最短桿相鄰邊； B 最短桿； C 最短桿對(duì)邊。6鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和 B 其余兩桿長(zhǎng)度之和，就一定是雙搖桿機(jī)構(gòu)。 A ； C = 。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) C 為原動(dòng)件時(shí)，稱為機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置。 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位置。則當(dāng) A 為原動(dòng)件時(shí)，稱為機(jī)構(gòu)的極限位置。 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=C A 0 ； B 45； C 90。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(guò)。 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+= C 。 A 180 ； B 45； C 90。四、簡(jiǎn)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(lái)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(lái)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（）/（），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(wú)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(kāi)始運(yùn)動(dòng)，同時(shí)采取措施使機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能順利通過(guò)死點(diǎn)位置并使從動(dòng)件按預(yù)期方向運(yùn)動(dòng)。5 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(jiǎn)圖上直接觀察其大小，因此，在平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中常采用傳動(dòng)角來(lái)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)注的尺寸判斷下列鉸鏈四桿機(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)。解：（a）因?yàn)椋瑵M足桿長(zhǎng)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)?66073，不滿足桿長(zhǎng)之和條件，因此該機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。（d）因?yàn)?，不滿足桿長(zhǎng)之和條件，因此該機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。2.在圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知lAB=30mm, lBC=110mm, lCD=80mm, lAD=120mm , 構(gòu)件1為原動(dòng)件。（1） 判斷構(gòu)件1能否成為曲柄；（2） 在圖中標(biāo)出構(gòu)件3的極限工作位置和最大擺角max，寫出行程速度變化系數(shù)表達(dá)式；（3） 在圖中標(biāo)出最小傳動(dòng)角位置和最小傳動(dòng)角min；（4） 當(dāng)分別固定構(gòu)件1、2、3、4時(shí)，各獲得何種機(jī)構(gòu)？解：（） 因?yàn)閘AB lAD =30120150 lBClCD=80120200，滿足桿長(zhǎng)之各條件，且AB為最短構(gòu)件，因此構(gòu)件為曲柄。（） （）（）構(gòu)件為機(jī)架時(shí)，機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)；構(gòu)件為機(jī)架時(shí)，機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；構(gòu)件為機(jī)架時(shí)，機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)；構(gòu)件為機(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(wú)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：（） 如圖所示，B1C1、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(wú)急回特性。機(jī)構(gòu)圖示工作位置的壓力角和傳動(dòng)角分別為上圖中和，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，傳動(dòng)角為。最小傳動(dòng)角位置為B1C1、B2C2位置，在這兩個(gè)位置，連桿與曲柄共線，壓力角為，傳動(dòng)角為。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。（）如圖所示，B1C1、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。機(jī)構(gòu)圖示工作位置的壓力角和傳動(dòng)角分別為上圖中和，最大傳動(dòng)角位置為B4C4和BC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，傳動(dòng)角為。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。（）如圖所示，B1、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。在任何位置，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，傳動(dòng)角始終等于。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：（1）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（保留作圖線）。解： （1） m （2）不相等。 （3） 5. 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 mm， mm。用圖解法求 、及行程速比系數(shù)K和最小傳動(dòng)角。解：（1）取比例尺先將已