吉林大學機械原理課后題答案xiti4

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

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

y在圖示錢鏈四桿機構ABCDfr,連桿BC上P點三位置Pi、P2和P3位于一鉛垂線上。已知曲柄長lAB=150mm機架lA=300mm其它尺寸如圖。試用圖解法確定較鏈C點位置及構件BC和CD勺長度Ibc二？1滸？解：此題是已知連桿上一條標定線的三個位置的設計問題，其圖解設計如下。取B2P2為假想的機架，AD為假想的連桿，剛化機構的一位置和三位置，求假想連桿其他位置。AB2c2D即為機構的第二位置。600d23Bidi2k=1,機架長k=1,機架長曲柄位置AB2當滑動齒輪在行程的另一端時,設計一校鏈四桿機構，如圖所示。已知搖桿的行程速比系數lAD=120mm,曲柄長lAE=20mm,且當曲柄AB運動到與連桿拉直共線時,與機架的夾角中尸15Q試確定搖桿及連桿的長度 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。試求構件 AB與BC的長度。題4.7圖解：取埼，由E2點位置找到C2點，剛化機構的第二位置，使AAF2c20^AF1C2',連接C1C2',做C1C2'的垂直平分線C12'，C12'線與AF1線的交點便是B1點。所以：1AB=AB1k1,bcuBiCi科o中片的%,卞^件3順時針轉過中片的%,卞^件3順時針轉過中片45°恰為水平位置。此時滑塊S2=20mm試確定較鏈B及C的位置。題4.8圖試設計如圖所示的六桿機構。該機構當原動件臼鉛垂位置順時針轉過6自E移到E2解：取K,先考慮四桿機構DCE,剛化機構的第二位置，此機構的第二位置重合為一直線 DE2,將DE2線逆時針轉45°,這時E2到達E2',連接E1E2',做E1E2'的垂直平分線蹌'，ei2'線與DE2,線的交點便是Ci點。再考慮四桿機構ABDC,在AB位置線上任找一F點,剛化機構的第二位置，使△AF2c2-AF1C2',連接C1C2',做C1C2'的垂直平分線G2'，C12'線與AF1線的交點便是B1點。所以：1ab=AB〔H,1bc=B1C1R,1dc=DC〔H,1ce=C1E1H°

如圖所示，現欲設計一錢鏈四桿機構，已知搖桿 CD的長lcD=75mm,行程速比系數k=1.5,機架AD的長度lAD=100mm,搖桿的一個極限位置與機架間的夾角為545Q試求曲柄的長度Iab和連桿的長度Ibc（有兩組解）。題4.9圖解：取H,根據k=1.5,得e=36Q用圖解法見下面的作圖。黑線是一組解，紅試設計一曲柄滑塊機構， 已知滑塊的行程速比系數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k=1.5,得6=36Q用圖解法見下面的作圖。H=50

已知一曲柄搖桿機構，行程速比系數 k=1.2,搖桿長lcD=300mm,搖桿的擺角已359曲柄長lAB=80mm。求連桿Ibc和機架Icd的長度，并驗算最小傳動角溫是否在允許的范圍內？解：取埼，根據k=1.2,得供16.3&Q用圖解法見下面的作圖。其中1C2E=21AB,C2E連線與A點軌跡圓的交點即是A點。n/M圖示為一已知的曲柄搖桿機構，現要求用一連桿將搖桿CD和滑塊F聯接起來，使搖桿的三個已知位置CiD、C2D、C3D和滑塊的三個位置Fi、F2、F3相對應。試確定連桿Ief的長度及其與搖桿上活動錢鏈E的位置。

解：取埼，考慮右側的搖桿滑塊機構。將搖桿 DC2的位置看作假想的“機架”，將機構的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線的交點便是E2點。所以：IeF=E2F2M,Ide=DE2N。4.13如圖所示，要求四桿機構兩連架桿的三對對應位置分別為：a1=350,%4.13如圖所示，要求四桿機構兩連架桿的三對對應位置分別為：a1=350,%=50°；々=800.%=萬°必=1/°.%=底°。試以解析法設計此四題4.13圖解：根據解析方程：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。??各桿長為：lAB=65.1mm,lBc=101.84mm,lcD=103.04mm,取：lAB=65mm,lBC=102mm,lCD=103mm。

4.14 圖示為一牛頭刨床的主傳動機構， 已知lAB=75mm,lDE=100mm