連桿習(xí)題及答案全

1、習(xí) 題5-7 試從圖示二液壓泵機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)來分析它們屬于何種機(jī)構(gòu)？答：5-8 在圖示的沖床刀架裝置中，當(dāng)偏心輪1繞固定中心A轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，構(gòu)件2繞活動(dòng)中心C擺動(dòng)，同時(shí)推動(dòng)后者帶著刀架3上下移動(dòng)。點(diǎn)B為偏心輪的幾何中心。問該裝置是何種機(jī)構(gòu)？它是如何演化出來的？答：5-9 在圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知：lBC=50mm，lCD=35mm，lAD=30mm，AD為機(jī)架，并且：1）若此機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，且AB為曲柄，求lAB的最大值；2）若此機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)，求lAB的最小值；3）若此機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)，求lAB的數(shù)值。5-10圖中的四桿閉運(yùn)動(dòng)鏈中，已知，。欲設(shè)計(jì)一個(gè)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)的輸入運(yùn)動(dòng)為單向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，

2、確定在下列情況下，應(yīng)取哪一個(gè)構(gòu)件為機(jī)架？輸出運(yùn)動(dòng)為往復(fù)擺動(dòng)；輸出運(yùn)動(dòng)也為單向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。解： 當(dāng)輸出運(yùn)動(dòng)為往復(fù)擺動(dòng)時(shí)，機(jī)構(gòu)應(yīng)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，此時(shí)應(yīng)取四桿中最短桿的相鄰桿，即b或d作為機(jī)架。 當(dāng)輸出運(yùn)動(dòng)也為單向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，機(jī)構(gòu)應(yīng)為雙曲柄機(jī)構(gòu)，此時(shí)應(yīng)取四桿中的最短桿，即a作為機(jī)架。5-11 在圖a、b中，（1） 說明如何從一個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)演化為圖a的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、再演化為圖b的擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)； （2） 確定構(gòu)件AB為曲柄的條件；（3） 當(dāng)圖a為偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，而圖b為擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)時(shí)，畫出構(gòu)件3的極限位置，并標(biāo)出極位夾角。 a） b）解：（1）當(dāng)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的搖桿為無窮長時(shí)，則原來搖桿與機(jī)架之間的轉(zhuǎn)動(dòng)

3、副就變?yōu)橐苿?dòng)副，原機(jī)構(gòu)就演化為了圖a的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。如果取原來的連桿作為機(jī)架，則曲柄滑塊機(jī)構(gòu)就演化為了圖b的擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。（2）對(duì)于圖（a），構(gòu)件AB為曲柄的條件是；對(duì)于圖（b），只要導(dǎo)桿BC足夠長，滿足裝配要求，則構(gòu)件AB始終為曲柄。（3）對(duì)于圖（a），構(gòu)件3的極限位置在曲柄和連桿的兩次共線處，其極限位置、和極位夾角如圖（a）所示；對(duì)于圖（b），構(gòu)件3的極限位置在曲柄與滑塊形成的轉(zhuǎn)動(dòng)副的軌跡圓與導(dǎo)桿的切線處，其極限位置、和極位夾角如圖（b）所示。5-12 如圖為開槽機(jī)上用的急回機(jī)構(gòu)。原動(dòng)件BC勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，已知，。（1） 確定滑塊F的上、下極限位置；（2） 確定機(jī)構(gòu)的極位夾角；（3） 欲使極位夾

4、角增大，桿長BC應(yīng)當(dāng)如何調(diào)整？解：（1）滑塊的上、下極限位置如圖中F2、F1的位置。（2）由圖中幾何關(guān)系，得極位夾角。（3）欲使極位夾角增大，應(yīng)使角減小，所以桿長BC就當(dāng)減小。5-13 在如圖所示的機(jī)構(gòu)中，以構(gòu)件1為主動(dòng)件機(jī)構(gòu)是否會(huì)出現(xiàn)死點(diǎn)位置？以構(gòu)件3為主動(dòng)件，機(jī)構(gòu)是否會(huì)出現(xiàn)死點(diǎn)位置？畫出機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置，并標(biāo)明機(jī)構(gòu)的主動(dòng)件是哪一個(gè)構(gòu)件。解：在圖示機(jī)構(gòu)中，當(dāng)以構(gòu)件1為主動(dòng)件時(shí)，機(jī)構(gòu)不會(huì)出現(xiàn)死點(diǎn)位置；當(dāng)以構(gòu)件3為主動(dòng)件時(shí)，機(jī)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)死點(diǎn)位置，其死點(diǎn)位置分別如下圖示。5-14求題圖5-13中機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角和最大壓力角。5-15 標(biāo)出圖中各機(jī)構(gòu)壓力角a的大小。2132413BACDw12413BA

5、Ca）b）c）解：上圖中，各機(jī)構(gòu)的壓力角分別如下：2413BACa=0o213Fva2413BACDw1Fav5-16設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。已知：機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù)K=1.4，連桿長lBC=70mm，曲柄lAB=28mm，當(dāng)搖桿處在左極限位置時(shí)，對(duì)應(yīng)曲柄的AB1位置與機(jī)架夾角為，曲柄逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。機(jī)構(gòu)位置如圖所示。試用圖解法確定搖桿lCD=？機(jī)架lAD=？（圖中比例=0.001m/mm）B145owA根據(jù)題意圖解如圖3.11題所示。其中AB1C1D和AB2C2D分別是所求機(jī)構(gòu)的1和2位置，各桿長如下：解：5-17 已知兩連架桿的三組對(duì)應(yīng)位置為：，；，；，若取機(jī)架AD長度，試求此鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)各桿長度

6、。題圖5-17 答：5-18 設(shè)計(jì)一個(gè)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，如圖所示。已知搖桿CD的長度，機(jī)架AD的長度，搖桿的一個(gè)極限位置與機(jī)架之間的夾角, 構(gòu)件AB單向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。試按下列情況確定構(gòu)件AB和BC的桿長，以及搖桿的擺角。1）行程速比系數(shù)K=1；2）行程速比系數(shù)K=1.5。解：（1）、當(dāng)行程速比系數(shù)K=1時(shí)，機(jī)構(gòu)的極位夾角為即機(jī)構(gòu)沒有急回特性，固定鉸鏈點(diǎn)應(yīng)在活動(dòng)鉸鏈點(diǎn)的兩個(gè)極限位置C1、C2的連線上，從而可確定活動(dòng)鉸鏈點(diǎn)的另一個(gè)極限位置。選定比例尺，作圖，如下圖（a）所示。直接由圖中量取，所以構(gòu)件AB的長為 構(gòu)件BC的長為 搖桿的擺角（2）、當(dāng)行程速比系數(shù)K=1.5時(shí)，機(jī)構(gòu)的極位夾角為即機(jī)構(gòu)具有急回特性

7、，過固定鉸鏈點(diǎn)作一條與已知直線成的直線再與活動(dòng)鉸鏈點(diǎn)的軌跡圓相交，交點(diǎn)就是活動(dòng)鉸鏈點(diǎn)的另一個(gè)極限位置。選定比例尺，作圖，如下圖（b）所示。由圖（b）可知，有兩個(gè)交點(diǎn)，即有兩組解。直接由圖中量取，。故有解一：構(gòu)件AB的長為 構(gòu)件BC的長為 搖桿的擺角解二：構(gòu)件AB的長為 構(gòu)件BC的長為 搖桿的擺角5-19 設(shè)計(jì)一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，已知其搖桿CD的長度，搖桿兩極限位置間的夾角，行程速比系數(shù)K=1.25，若曲柄的長度，求連桿的長度和機(jī)架的長度。并校驗(yàn)最小傳動(dòng)角是否在允許范圍內(nèi)。5-20 已知圖示顎式破碎機(jī)的行程速比系數(shù)K=1.2，顎板長度，其擺角，曲柄長度，試確定該機(jī)構(gòu)的連桿BC和機(jī)架AD的長度，并驗(yàn)算

8、其最小傳動(dòng)角是否在允許范圍之內(nèi)。題圖5-20 5-21設(shè)計(jì)一個(gè)偏心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。已知滑塊兩極限位置之間的距離=50，導(dǎo)路的偏距e=20，機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù)K=1.5。試確定曲柄和連桿的長度。題圖5-21解：行程速比系數(shù)K=1.5，則機(jī)構(gòu)的極位夾角為選定作圖比例，先畫出滑塊的兩個(gè)極限位置C1和C2，再分別過點(diǎn)C1、C2作與直線成的射線，兩射線將于點(diǎn)。以點(diǎn)為圓心，OC2為半徑作圓，最后再作一條與直線C1 C2相距為的直線，該直線與先前所作的圓的交點(diǎn)就是固定鉸鏈點(diǎn)。作圖過程如圖所示。直接由圖中量取，所以曲柄AB的長度為 連桿BC的長度為不用的習(xí)題4-11 已知連桿上某一點(diǎn)P的三個(gè)位置為P1（1.0，

9、1.0），P2（2.0，0.5），P3（3.0，1.5），連桿三個(gè)位置的相對(duì)轉(zhuǎn)角12=0， 13=450，試設(shè)計(jì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。解：給定了連桿上P點(diǎn)的三個(gè)位置及兩個(gè)相對(duì)轉(zhuǎn)角時(shí)，可以設(shè)定待求機(jī)構(gòu)的兩個(gè)固定鉸鏈中心（即中心點(diǎn)）A和D的位置，只要求出連桿上兩個(gè)鉸鏈中心（即圓點(diǎn)）B和C即可， 由于 為求得必須先計(jì)算出，有：所以，有：設(shè)固定被鏈中心即中心點(diǎn)A=（0.0，0.0）并由可求得圓點(diǎn)B1=（0.994，3.238）同樣方法可求得連桿另一鉸鏈中心C點(diǎn)C1=（3.5477，1.6545）。最后求得四桿機(jī)構(gòu)為 AB1C1D。4-12 設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知其搖桿CD的長度，行程速比系數(shù)K=1.5，機(jī)架AD的長度，搖桿的一個(gè)極限位置與機(jī)架間的夾角，求曲柄的長度和連桿的長度。4-14設(shè)計(jì)一個(gè)帶有一個(gè)移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)輸入桿AB轉(zhuǎn)角與輸出滑塊CC的移動(dòng)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。已知起始時(shí)和、固定鉸鏈點(diǎn)A的坐標(biāo)。1）分別寫出從起始位置到第j組對(duì)應(yīng)位置，構(gòu)件AB和滑塊的位移矩陣；2）如何得到機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方程？3）分析該機(jī)構(gòu)最多能夠?qū)崿F(xiàn)多少組精確對(duì)應(yīng)位置關(guān)系。4）如何求出機(jī)構(gòu)的等機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)參數(shù)？ 解：已知，；則設(shè)計(jì)變量為，。（1）、從起始位置到第j組對(duì)應(yīng)位置，構(gòu)件AB和滑塊