平面连杆机构及其设计(参考答案)

1、一、填空题：1 .平面连杆机构是由一些刚性构件用低副连接组成的.2 .由四个构件通过低副联接而成的机构成为四杆机构.3 .在钱链四杆机构中,运动副全部是转动副.4 .在钱链四杆机构中,能作整周连续回转的连架杆称为曲柄.5 .在钱链四杆机构中,只能摆动的连架杆称为摇杆.6 .在钱链四杆机构中,与连架杆相连的构件称为连杆.7 .某些平面连杆机构具有急回特性.从动件的急回性质一般用行程速度变化系数表示.8 .对心曲柄滑快机构无急回特性.9.偏置曲柄滑快机构有急回特性.10 .对于原动件作匀速定轴转动,从动件相对机架作往复运动的连杆机构,是否有急回特性,取决于机构的极位夹角是否大于零.11 .机构处于

2、死点时,其传动角等于0o12.机构的压力角越小对传动越有利.13 .曲柄滑快机构,当取滑块为原动件时,可能有死点.14 .机构处在死点时,其压力角等于90.15 .平面连杆机构,至少需要4个构件.二、判断题：1 .平面连杆机构中,至少有一个连杆.V2 .平面连杆机构中,最少需要三个构件.X3 .平面连杆机构可利用急回特性,缩短非生产时间,提升生产率.V4 .平面连杆机构中,极位夹角e越大,k值越大,急回运动的性质也越显著.,5 .有死点的机构不能产生运动.X6 .机构的压力角越大,传力越费力,传动效率越低.V7 .曲柄摇杆机构中,曲柄为最短杆.V8 .双曲柄机构中,曲柄一定是最短杆.X9 .平

3、面连杆机构中,可利用飞轮的惯性,使机构通过死点位置.V10 .平面连杆机构中,压力角的余角称为传动角.V11 .机构运转时,压力角是变化的.V三、选择题：1 .钱链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和A其他两杆之和.A<=;B>=;C>.2 .钱链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆之和,而充分条件是取A为机架.A最短杆或最短杆相邻边；B最长杆；C最短杆的对边.3 .钱链四杆机构中,假设最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和,当以B为机架时,有两个曲柄.A最短杆相邻边;最短杆；C最短杆对边.4 .钱链四杆机构中,假设最短杆与最

4、长杆长度之和小于其余两杆长度之和,当以A为机架时,有个曲柄.A最短杆相邻边;最短杆；C最短杆对边.5 .钱链四杆机构中,假设最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和,当以C为机架时,无曲A最短杆相邻边;最短杆；C最短杆对边.6 .钱链四杆机构中,假设最短杆与最长杆长度之和B其余两杆长度之和,就一定是双摇杆机构.7 .一曲柄摇杆机构,假设曲柄与连杆处于共线位置.那么当C为原动件时,称为机构的死点位置.A曲柄；B连杆；C摇杆.8 .一曲柄摇杆机构,假设曲柄与连杆处于共线位置.那么当A为原动件时,称为机构的极限位置.A曲柄；B连杆；C摇杆.9 .当极位夹角eB时,机构就具有急回特性.A<0B

5、>0C=0.10 .当行程速度变化系数kB时,机构就具有急回特性.12.13.14.15.四、C=1在死点位置时,机构的压力角a=CA0o;B45假设以B夹紧和增力;假设以A为目的,死点位置是一个缺陷,应设法通过.传动.,为目的,那么机构的死点位置可以加以利用.判断一个平面连杆机构是否具有良好的传力性能,可以传动角;摆角;压力角与传动角的关系是a+丫=CA180简做题:C90夹紧和增力;B传动.的大小为依据.极位夹角.90o.什么叫连杆、连架杆、连杆机构答:不与机架组成运动副的构件称为“连杆O与机架组成运动副的构件称为“连架杆由假设干刚性构件用低副连接而成的机构称为“连杆机构2.什么叫连

6、杆机构的急回特性它用什么来表达答:对于原动件作匀速定轴转动、从动件相对机架作往复运动的连杆机构,从动件正行程和反行程的平均速度不相等的现象称为机构的急回特性.机构的急回特性用从动件行程速度变化系数来表达.3.什么叫极位夹角它与机构的急回特性有什么关系答:从动件处于两个极限位置时对应的原动件(曲柄)位置所夹的角,称为极们夹角.从动件速度行程变化系数：K=(180+0)/(180-0),其中0为极位夹角.4.什么叫死点它与机构的自由度F<=0有什么区别机构的传动角为答：四杆机构中,当连杆运动至与转动从动件共线或与移动从动件移动导路垂直时,.的位置称为死点位置.死点与自由度F<=0的运动

7、链不同,自由度F<=0的运动链无法运动,而具有死点的机构是可以运动的,只是需要防止在死点位置开始运动,同时采取举措使机构在运动过程中能顺利通过死点位置并使从动件按预期方向运动.什么叫连杆机构的压力角、传动角研究传动角的意义是什么答：连杆对从动件的作用力方向与力作用点的速度方向的夹角称为连杆机构的压力角.压力角的余角称为传动角.由于传动角有时可以从平面连杆机构的运动简图上直接观察其大小,因此,在平面连杆机构设计中常采用传动角来衡量机构的传动质量.五、分析计算设计题：1 .根据图中标注的尺寸判断以下钱链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构,还是双摇杆机构.(c)(d)满足杆长之和条件,且最短构

8、件为机架,<70+100=170,满足杆长之和条件,(c)由于50+100=150>60+7(d)由于50+120=170>70(2)(a)(b)解：(a)由于45+110=155<70+90=160,因此该机构为双曲柄机构.(b)由于45+120=165最短构件相邻的构件为机架,因此该机构为曲柄摇杆机构.0=130,不满足杆长之和条件,因此该机构为双摇杆机构.+90=160,不满足杆长之和条件,因此该机构为双摇杆机构.2.在图示钱链四杆机构中,lAE=30mm,lB(=110mm,lcd=80mm,lad=120mm,构件1为原动件.(1) 判断构件1能否成为曲柄；(

9、2) 在图中标出构件3的极限工作位置和最大摆角Wmax,写出行程速度变化系数表达式；(3) 在图中标出最小传动角位置和最小传动角丫min；(4) 当分别固定构件1、2、3、4时,各获得何种机构解：(1)由于lab+lAD=30+120=150<lbc+lCD=80+120=200,满足杆长之各条件,且AB为最短构件,因此构件1为曲柄.180180(3)竹in(4)构件1为机架时,机构为双曲柄机构；构件2为机架时,机构为曲柄摇杆机构；构件3为机架时,机构为双摇杆机构；构件4为机架时,机构为曲柄摇杆机构.3,以下各机构图中标注箭头的构件为原动件,试用作图法求解：画出各机构的极限工作位置,判断

10、有无急回作用；标注出图示位置时机构的压力角和传动角,并画出最大传动角和最小传动角位置；判断各机构是否存在死点,假设存在请在图中画出死点位置.解：(1)如下图,BiG、RC2位置为机构的两个极限工作位置,该机构摇杆为主动件,曲柄作变速回转,因此,无急回特性.B2机构图示工作位置的压力角和传动角分别为上图中“和丫,最大传动角位置为BQ、B4.位置,在这两个位置连杆与曲柄垂直,压力角为0o,传动角为90o.最小传动角位置为BG、B2G位置,在这两个位置,连杆与曲柄共线,压力角为90o,传动角为0o.该机构摇杆为原动件,存在死点位置,图中BiCi、B2c2位置为死点位置.(2)如下图,BC、BG位置为

11、机构的两个极限工作位置,连杆与曲柄共线.该机构有急回特性.B3机构图示工作位置的压力角和传动角分别为上图中“和丫,最大传动角位置为BC和位置,连杆与滑块导路重合,连杆对滑块的作用力方向与滑块运动方向一致,压力角为00,角为900.最小传动角位置为B3G位置,在这个位置压力角最大,传动角最小.该机构曲柄为原动件,不存在死点位置.B5G传动(3)如下图,B、B位置为机构的两个极限工作位置.该机构有急回特性.在任何位置,滑块对导杆的作用力始终垂直于导杆,与力作用点速度方向相同,因此,压力角始终等于00,传动角始终等于900.该机构曲柄为原动件,不存在死点位置.4.图示六杆机构,原动件AB作等速回转.试用作图法确定：(1)滑块5的冲程H;(2)滑块5往返行程的平均速度是否相同行程速度变化系数K值；(3)滑块处的最小传动角min(保存作图线).解：(1)HM隹)0.002170.034m(2)不相等.K1801804216118018042(3)min6915.试设计一曲柄摇杆机构.设摇杆两极限位置分别为150,290;1CD40mm,1AD50mm用图解法求1AB、lBC及行程速比系数K和最小传动角解：.omin(1)取比例尺1mm1mm先将条件画出.(2)测得：AC11bc1ab26mmAC2Ibc两式联立求得：1ab19mm,1A