吉林大學(xué)機(jī)械原理課后題答案xiti4

.1如圖所示，已知四桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的長(zhǎng)度為 a=240mm,b=600mm,c=400mm,d=500mm。問(wèn)：1）當(dāng)取構(gòu)件4為機(jī)架時(shí)，是否有曲柄存在？ 2）各構(gòu)件長(zhǎng)度不變，能否以選擇不同桿件為機(jī)架的辦法獲得雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)？如何獲得？解：1）根據(jù)曲柄存在條件最短桿長(zhǎng)度+最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度遮余兩桿長(zhǎng)度之和”a+b=240+600=840c+d=400+500=900???840V900且固定最短桿的鄰邊為機(jī)架，，機(jī)構(gòu)有曲柄存在。2）若各構(gòu)件長(zhǎng)度不變， 根據(jù)推論，可以獲得雙曲柄和雙搖桿機(jī)構(gòu)。當(dāng)固定最短桿a時(shí)，可獲得雙曲柄機(jī)構(gòu);當(dāng)固定最短桿對(duì)邊c時(shí)，可獲得雙搖桿機(jī)構(gòu)。4.2圖示錢(qián)鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知 lBc=50mm、lcD=35mm、lAD=30mm,AD為機(jī)架。問(wèn)：1）若此機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，且AB為曲柄，求Iab的最大值。2）若此機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)，求1AB的最小值。3）若此機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)， 求1AB的取值范圍。解：1）設(shè)Iab為最短桿，Ibc為最長(zhǎng)桿Iab+lbcWIcd+ladIabwIcd+Iad—1bc=35+30-50=15mm,lABmax=15mm2）設(shè)Iad為最短桿，Iab為最長(zhǎng)桿Iad+IabWIbc+Icd「.Iab&Ibc+Icd—Iad=50+35-30=55mm設(shè)lad為最短桿，Ibc為最長(zhǎng)桿Iad+Ibc Iab+lcd「.Iab>1ad+Ibc—Icd=30+50-35=45mm，若此機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)，Iab的取值范圍為：45mm<Iab<55mm；lABmin=45mm。2）設(shè)Iab為最短桿，Ibc為最長(zhǎng)桿Iab+Ibc>lcd+Iad； 「Jab>1cd+Iad-1bc=35+30-50=15mm。設(shè)Iad為最短桿，Iab為最長(zhǎng)桿Iad+Iab>lbc+Icd；?-Iab>1bc+Icd—Iad=50+35-30=55mm設(shè)Iad為最短桿，Ibc為最長(zhǎng)桿Iad+Ibc>1ab+Icd； Iab<lad+Ibc—Icd=30+50-35=45mm???若此機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)，lAB的取值范圍為：15mm<1AB<45mm; 55mm<lAB<115mm。

圖示為一偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)， 試求：1）構(gòu)件AB為曲柄的條件。若偏距e=0,則構(gòu)件AB為曲柄的條件又如何？2）在圖示機(jī)構(gòu)以曲柄為主動(dòng)件時(shí)，其傳動(dòng)角在何處最大？何處最??？解：1）根據(jù)曲柄存在條件Iab+（e+Icd）wIbc+Icd「?IabwIbc—e若e=0,Iab為曲柄的條件為：Iab&Ibc。2）根據(jù)傳動(dòng)角的概念，其最大、最小處如下圖示：在機(jī)卞^的APC'和AB'C處傳動(dòng)角最大，'福產(chǎn)900；在機(jī)卞^的AB'"C"'處傳動(dòng)角最小，-；min=90°—arcsin((lAB+e)/Ibc)。、Jmax如圖所示為加熱爐爐門(mén)的啟閉機(jī)構(gòu)。點(diǎn) RC為爐門(mén)上的兩錢(qián)鏈中心。爐門(mén)打開(kāi)后成水平位置時(shí)， 要求爐門(mén)的熱面朝下。 固定較鏈中心應(yīng)位于yy線上，其相互位置的尺寸如圖所示。試設(shè)計(jì)此校鏈四桿機(jī)構(gòu)。解：此題是已知連桿兩位置的設(shè)計(jì)，其圖解設(shè)計(jì)如下。y AB1C1D即為機(jī)構(gòu)的第一位置。y

y在圖示錢(qián)鏈四桿機(jī)構(gòu)ABCDfr,連桿BC上P點(diǎn)三位置Pi、P2和P3位于一鉛垂線上。已知曲柄長(zhǎng)lAB=150mm機(jī)架lA=300mm其它尺寸如圖。試用圖解法確定較鏈C點(diǎn)位置及構(gòu)件BC和CD勺長(zhǎng)度Ibc二？1滸？解：此題是已知連桿上一條標(biāo)定線的三個(gè)位置的設(shè)計(jì)問(wèn)題，其圖解設(shè)計(jì)如下。取B2P2為假想的機(jī)架，AD為假想的連桿，剛化機(jī)構(gòu)的一位置和三位置，求假想連桿其他位置。AB2c2D即為機(jī)構(gòu)的第二位置。600d23Bidi2k=1,機(jī)架長(zhǎng)k=1,機(jī)架長(zhǎng)曲柄位置AB2當(dāng)滑動(dòng)齒輪在行程的另一端時(shí),設(shè)計(jì)一校鏈四桿機(jī)構(gòu)，如圖所示。已知搖桿的行程速比系數(shù)lAD=120mm,曲柄長(zhǎng)lAE=20mm,且當(dāng)曲柄AB運(yùn)動(dòng)到與連桿拉直共線時(shí),與機(jī)架的夾角中尸15Q試確定搖桿及連桿的長(zhǎng)度 1CD和1BC。（圖解）lAD=150mmlDE=100mmcD=60m讖相互位置如圖所示,操縱手柄為垂直方向。試求構(gòu)件 AB與BC的長(zhǎng)度。題4.7圖解：取埼，由E2點(diǎn)位置找到C2點(diǎn)，剛化機(jī)構(gòu)的第二位置，使AAF2c20^AF1C2',連接C1C2',做C1C2'的垂直平分線C12'，C12'線與AF1線的交點(diǎn)便是B1點(diǎn)。所以：1AB=AB1k1,bcuBiCi科o中片的%,卞^件3順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)中片的%,卞^件3順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)中片45°恰為水平位置。此時(shí)滑塊S2=20mm試確定較鏈B及C的位置。題4.8圖試設(shè)計(jì)如圖所示的六桿機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)當(dāng)原動(dòng)件臼鉛垂位置順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)6自E移到E2解：取K,先考慮四桿機(jī)構(gòu)DCE,剛化機(jī)構(gòu)的第二位置，此機(jī)構(gòu)的第二位置重合為一直線 DE2,將DE2線逆時(shí)針轉(zhuǎn)45°,這時(shí)E2到達(dá)E2',連接E1E2',做E1E2'的垂直平分線蹌'，ei2'線與DE2,線的交點(diǎn)便是Ci點(diǎn)。再考慮四桿機(jī)構(gòu)ABDC,在AB位置線上任找一F點(diǎn),剛化機(jī)構(gòu)的第二位置，使△AF2c2-AF1C2',連接C1C2',做C1C2'的垂直平分線G2'，C12'線與AF1線的交點(diǎn)便是B1點(diǎn)。所以：1ab=AB〔H,1bc=B1C1R,1dc=DC〔H,1ce=C1E1H°

如圖所示，現(xiàn)欲設(shè)計(jì)一錢(qián)鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知搖桿 CD的長(zhǎng)lcD=75mm,行程速比系數(shù)k=1.5,機(jī)架AD的長(zhǎng)度lAD=100mm,搖桿的一個(gè)極限位置與機(jī)架間的夾角為545Q試求曲柄的長(zhǎng)度Iab和連桿的長(zhǎng)度Ibc（有兩組解）。題4.9圖解：取H,根據(jù)k=1.5,得e=36Q用圖解法見(jiàn)下面的作圖。黑線是一組解，紅試設(shè)計(jì)一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)， 已知滑塊的行程速比系數(shù)k=1.5,滑塊的沖程H=50mm,偏距e=20mm。并求其最大壓力角otmax=?解：取H,根據(jù)k=1.5,得6=36Q用圖解法見(jiàn)下面的作圖。H=50

已知一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，行程速比系數(shù) k=1.2,搖桿長(zhǎng)lcD=300mm,搖桿的擺角已359曲柄長(zhǎng)lAB=80mm。求連桿Ibc和機(jī)架Icd的長(zhǎng)度，并驗(yàn)算最小傳動(dòng)角溫是否在允許的范圍內(nèi)？解：取埼，根據(jù)k=1.2,得供16.3&Q用圖解法見(jiàn)下面的作圖。其中1C2E=21AB,C2E連線與A點(diǎn)軌跡圓的交點(diǎn)即是A點(diǎn)。n/M圖示為一已知的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，現(xiàn)要求用一連桿將搖桿CD和滑塊F聯(lián)接起來(lái)，使搖桿的三個(gè)已知位置CiD、C2D、C3D和滑塊的三個(gè)位置Fi、F2、F3相對(duì)應(yīng)。試確定連桿Ief的長(zhǎng)度及其與搖桿上活動(dòng)錢(qián)鏈E的位置。

解：取埼，考慮右側(cè)的搖桿滑塊機(jī)構(gòu)。將搖桿 DC2的位置看作假想的“機(jī)架”，將機(jī)構(gòu)的1與2位置剛化，使^DCiFi^ADC2Fi',△DC3F3^ADC2F3',連接F2F1',做F2F1'的垂直平分線fi2,連接F2F3',做F2F3'的垂直平分線f23,fi2與f23線的交點(diǎn)便是E2點(diǎn)。所以：IeF=E2F2M,Ide=DE2N。4.13如圖所示，要求四桿機(jī)構(gòu)兩連架桿的三對(duì)對(duì)應(yīng)位置分別為：a1=350,%4.13如圖所示，要求四桿機(jī)構(gòu)兩連架桿的三對(duì)對(duì)應(yīng)位置分別為：a1=350,%=50°；々=800.%=萬(wàn)°必=1/°.%=底°。試以解析法設(shè)計(jì)此四題4.13圖解：根據(jù)解析方程：cos二i=P0cos中icos二i=P0cos中i+P1cos(中i-a)+P2_ 1CD_Po=——，Pi1ABlCD ( ，P2=-1AD2 2lAD lCD(i=123)2 2、1AB—1BC)21AB1AD將o(l、口?中｝當(dāng)中我入上述方程得：o o o ocos35=Pocos50+Picos(50-35)+P2cos80o=Pocos75o+P1cos(750-80o)+P2cos125o=P0cos105o+P1cos(105o-125°)+P2解上述方程得： Po=1.583,P1=-1.288,P2=1.045。??各桿長(zhǎng)為：lAB=65.1mm,lBc=101.84mm,lcD=103.04mm,?。簂AB=65mm,lBC=102mm,lCD=103mm。

4.14 圖示為一牛頭刨床的主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)， 已知lAB=75mm,lDE=100mm