第34章习题参考答案

1、第3章14如图所示，设己知四杆机构各构件的长度为“ =240“”，Z? = 600 mm , c =500”“ o 试冋：1）当取杆4为机架时，是否有曲柄存在2）若各杆长度不变，能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构如何获 得3）若a、b、c三杆的长度不变，取杆4为机架，要获得曲柄摇杆机构,d的取值范围应为何值：题8-6图解（1）因a+b二240+600二840W900二400+500二c+d且最短杆1为连架轩.故当取杆4为 机架时，有曲柄存在。“（2）、能。要使此此机构成为双曲柄机构，则应取1杆为机架：两使此机构成为双摇杆 机构，则应取杆3为机架。（3）要获得曲柄摇杆机构，d的

2、取值范用应为240760mm。14在图所示的钱链四杆机构中，各杆的长度为厶=2&呦，12 =52“跖，I, =50, , /4 = 121WH ,试求：1）当取杆4为机架时，该机构的极位夹角&、杆3的最大摆角炉、最小传动角治n和行程速比系数K；2）当取杆1为机架时，将演化成何种类型的机构为什么并说明这时C、D两个转动副是周转副还是摆转副；3）当取杆3为机架时，又将演化成何种机构这时A、B两个转动副是否仍为周转副题8-8图解（1）柞出机构的两个极位，如图，并由图中量得:o =, =, Y min= ,180 +0 180+18.6180 180 -18.6(2) 由28+72 W52+50可知图

3、示铁链四杆机构各杆长度符合杆长条件；小最短杆1 为机架时，该机构将演化成双曲柄机构；最短杆1参与构成的转动副A、B都是周转副而 C、D为摆转副：(3) 当取杆3为机架时，最短杆变为连杆，又将演化成双摇杆机构，此时A. B仍为周31设计一曲柄滑块机构，设已知滑块的行程速度变化系数K二15,滑块的冲程H二50 mm, 偏距e二20 mm。并求其最大压力角a远。解：计算& = 180 A = 18oU = 36并取相应比例尺叮 根据滑块的行程H作出 k + 1.5 + 1极位及作o圆，作偏距线，两者的交点即狡链所在的位置，由图可得：1心二 u 1. (ACcACi) /2 二 17mm, 1%二 u

4、 i. (AC：+ACi) /2=36min试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号P,直接标注在图上)(a)参考答案:17.在图示的四杆机构中，LdhOmm, LcD=90mm, Lad=Lec= 120mm, ）：=10rad/s,试用瞬心法 求：1）当e二165时，点的速度VC；2）当=165。时，构件3的BC线上速度最小的一点E的位置及速度的大小：3）当Vc=o时，e角之值（有两个解）。円0 003m/mni参考答案：1以迪定的比傍尺丹作机构 运动简图（图必（22）求定出瞬心P注的位置/图）?a珞冯构讶3曲地对瞬心，对有 心=听/伽=必他加颐=Q况叭只/oao3灯8q= 2.5

5、*6 （.r9tf/s ）況=人翻尸03322X2啪、T-3定出拎件3的EC线上逵度屐 小的点E的包篮因錢王龙龙最、之去8歹/?、的3V 禽晁E .衣w Pts3l8cni支孑（3 分）点E由也寸才寻“bc、尿心二 6曲32肌=035了（）%= 22石620 在图示的摇块机构中，已知1心二30mm,二100mm, 1=50 mm, 1=40 mm,曲柄以等 角速度（5二40rad/S回转，试用图解法求机构在d儿二45。位巻时，点D及E的速度和加速度, 以及构件2的角速度和角加速度。解（1）以心作机构运动简图所示。（2）速度分析：以C为重合点，有Sc23 mO. 1 / 3nkcx：cO. 49

6、Vc：= V5 + VC2B= V+ Vc：C3 大小 3 Jab0方 向丄ABiikucO. 7mibiC心：4m2. 8m2C70mm40mni60mm35勺勺勺 a。 azj9633690皿P79C2mmGEBDAG = 15mm lAr = 100劲题8 - 23图# = 45。仃& lBC图可得两个解:a 11 S 10 = 180 = 180 一 = 36k + 1.5 + 1(1) U= u i. (AC-ACJ/2 =49. 5mm,二 u i(AG+ACj/2二 119. 5mm(2) Iab二 M 1. (ACiACc) / 2 22nun, Ibc二 u i. (AC2+

7、AC 1) / 248nun36 如图所示，设要求四杆机构两连架杆的三组对应位置分别为y=35。， a2 =80 , 02=75。，a、= 125% p. = 105 o试以解析法设计此四杆机构。解：（1）将J 的三组对应值带入式（8-17）（初选up巾。二0）Cos （ + o）二pocos （ + eo） +picos （ e + 巾 o） -（ a + a ） +p：cos 35 = /?（） cos 50 +Cos（50-35 ）4- p2 得 cos 80 = cos 75 + p cos（75 - 80 ） + p2cos 125 = /?（） cos 105 + px cos（1

8、05 -125 ） +“2 解之得（计算到小数点后四位）p。二，P1=, P-（2）如图所示，求各杆的相对长度，得n=c/a=p0=, l=-n/p=m =护+斥+1-2叽=1.5831（3）求各杆的长度：得d二a=d/l=80/=63. 923mmb=ma=x=101. 197mmc=na=x=101. 094mm第4章6在题4-1图中凸轮为半径为R的圆盘，凸轮为主动件。（1）写出机构的压力角a与凸轮转角之间的关系：（2）讨论如果a A a,应采用什么改进设计的措施解：（1）、当凸轮转动任意角5时，其压力角a如图所示。由图中几何关系有. e-ecos3sin a =R + rr所以机构的圧力

9、角a与凸轮转角3之间的关系为 /0-0COSda = arcsin(R + rr(2).如果a A ab则应减小偏距c增大圆盘半径斤和滚子半径题4一19-6在图示机构中，哪个是正偏置哪个是负偏置根据式(9-24)说明偏置方向对凸轮机构压力角有何影响題9-6图答 由凸轮的回转中心作推杆轴线的垂线.得垂足点，若凸轮在垂足点的速度沿推杆的推程方向.刚凸轮机构为正偏巻.反之为负偏置。由此可知.在图 示机沟中，两个均为正偏置。由ds/dd+etana =_e）+s可知.在其他条件不变的情况下。若为正偏置（e前取减号）.由于推程时（ds/d 8 ） 为正.式中分子ds/d 6 -eds / d 。故压力角

10、增大。负偏巻时刚相反， 即正偏置会使推程压力角减小，回程压力角增大：负偏宜会使推程压力角增大，回程压力角 减小。9-7试标出题96a图在图示位巻时凸轮机构的压力角，凸轮从图示位置转过90后 推杆的位移：并标岀题9-6b图推杆从图示位豊升高位務s时，凸轮的转角和凸轮机构的压 力角。解 如图（a）所示，用直线连接圆盘凸轮圆心A和滚子中心B,则直线AB与推杆导路 之间所夹的锐角为图示位置时凸轮机构的压力角。以A为圆心，AB为半径作圆，得凸轮的 理论廉线圆。连接A与凸轮的转动中心0并延长，交于凸轮的理论廓线于C点。以0为圆心.以 0C为半径作圆得凸轮的基圆。以0为圆心，以0点到推杆导路的距离OD为半径

11、作圆得推杆 的偏距圆：。延长推杆导路线交基圆于G-点，以直线连接OG。过0点作0G的垂线，交基圆 于E点。过E点在偏距圆的下侧作切线.切点为H点.交理论廓线于F点，则线段EF的长 即为凸轮从图示位置转过90后推杆的位移so方法同前，在图（b）中分别作岀凸轮的理论娜线、基圆、推杆的偏距圆。延长推杆导路 线交基圆于G点，以直线连接0G。以0为圆心，以滚子中心升髙s后滚子的转动中心K到0 点的距离0K为半径作圆弧，交理论屎线于F点。过F点作偏距圆的切线，交基圆于E点， 切点为H。则ZG0E为推杆从图示位置升高位移s时-凸轮的转角，ZAFH为此时凸轮机构的 压力角。9-8在图示凸轮机构中，圆孤底摆动推

12、杆与凸轮在B点接触。当凸轮从图示位置逆时 针转过90。时，试用图解法标出：1）推杆在凸轮上的接触点；2）摆杆位移角的大小；3）凸轮机构的压力角。解 如图所示，以0为圆心，以0点到推杆转动中心A的距离A0为半径作圆，得推杆 转动中心反转位置圆。过0点柞0A的垂线，交推杆转动中心反转位置圆于D点。以0为圆心.以0点到推杆圆弧圆心C的距离C0为半径作圆.得凸轮的理论娜线。以0为圆心，作圆内切于凸轮的理论廓线圆，得凸轮的基圆。以D为圆心，以AC为半径作圆弧，交凸轮的理论廓线于E点，交凸轮的圆于G点。用直线连接E0,交凸轮的实际廓线于F点，此即为推杆在凸轮上的接触点；而ZGDE 即为摆杆的位移角：过E点

13、并垂直于DE的宜线与直线EF间所夹的锐角即为此时凸轮机构的 压力角。25.补全题30图不完整的从动件位移、速度和加速度线图，并判断哪些位置有刚题30性冲击，哪些位置有柔性冲击。解：补全后的从动件位移、速度和加速度线图如上右图所示。在运动的开始时点0,以 及兀/3、4龙/3、5刃3处加速度有限突变，所以在这些位置有柔性冲击：在2龙/3和兀处 速度有限突变，加速度无限突变，在理论上将会产生无穷大的惯性力，所以在这些位置有刚 性冲击。26在题31图中所示的摆动滚子从动件盘形凸轮机构中，已知摆杆AB在起始位置时垂直于0B, % = 40肋，八b = 80/?/?/,滚子半径& = 10”，凸轮以等角速

14、度3逆时针转动。从动件的运动规律是：凸轮转过180,从动件以正弦加速度运动规律向上摆动30：凸轮再转过150时，从动件以等加速等减速运动运动规律返回原来位宜：凸轮转过其余30时,从动件停歇不动。试写出凸轮理论廊线和实际廓线的0 J180180 J255255 J330330 5 360方程式。解：摆杆的最大摆角为30。，推程为180%回程为150,远休止角为0。，近休止角为 30%确怎从动件的运动规律为 = 30&1 卫、180 2 2 0 = 30_(6_80)2 150 厂欝150(180)f 0 = 0建立直角坐标系，将坐标原点选在点O, “轴沿OA方向，如上右图所示。凸轮的基圆半径乙=l()li=40nun :lOA =扎，+ /肿=V8O2 +402 = 89.44/h/h :