第二章平面连杆机构习题集

.\习题与参考答案一、复习思考题1、什么是连杆机构？连杆机构有什么优缺点？2、什么是曲柄？什么是摇杆？铰链四杆机构曲柄存在条件是什么？精品文档放心下载3、铰链四杆机构有哪几种基本形式？4、什么叫铰链四杆机构的传动角和压力角？压力角的大小对连杆机构的工作有何影谢谢阅读响？5、什么叫行程速比系数？如何判断机构有否急回运动？6、平面连杆机构和铰链四杆机构有什么不同？7、双曲柄机构是怎样形成的？8、双摇杆机构是怎样形成的？9、述说曲柄滑块机构的演化与由来。10、导杆机构是怎样演化来的？11、曲柄滑块机构中，滑块的移动距离根据什么计算？12、写出曲柄摇杆机构中，摇杆急回特性系数的计算式？感谢阅读13、曲柄摇杆机构中，摇杆为什么会产生急回运动？14、已知急回特性系数，如何求得曲柄的极位夹角？15、平面连杆机构中，哪些机构在什么情况下才能出现急回运动？精品文档放心下载16、平面连杆机构中，哪些机构在什么情况下出现“死点”位置？精品文档放心下载17、曲柄摇杆机构有什么运动特点？18、试述克服平面连杆机构“死点”位置的方法。19、在什么情况下曲柄滑块机构才会有急回运动？20、曲柄滑块机构都有什么特点？21、试述摆动导杆机构的运动特点？22、试述转动导杆机构的运动特点。23、曲柄滑块机构与导杆机构，在构成上有何异同？二、填空题1、平面连杆机构是由一些刚性构件用 副和 副相互联接而组成的机感谢阅读构。2、平面连杆机构能实现一些较复杂的 运动。3、当平面四杆机构中的运动副都是 副时，就称之为铰链四杆机构；它是其他感谢阅读多杆机构的 。.\4、在铰链四杆机构中，能绕机架上的铰链作整周 的 叫曲柄。感谢阅读5、在铰链四杆机构中，能绕机架上的铰链作 的 叫摇杆。谢谢阅读6、平面四杆机构的两个连架杆，可以有一个是

，另一个是

，也可以两个都是 或都是 。7、平面四杆机构有三种基本形式，即 机构， 机构和 机构。感谢阅读8、组成曲柄摇杆机构的条件是：最短杆与最长杆的长度之和 或 其精品文档放心下载他两杆的长度之和；最短杆的相邻构件为 ，则最短杆为 。谢谢阅读9、在曲柄摇杆机构中，如果将 杆作为机架，则与机架相连的两杆都可以作____精品文档放心下载运动，即得到双曲柄机构。10、在 机构中，如果将 杆对面的杆作为机架时，则与此相连的两杆感谢阅读均为摇杆，即是双摇杆机构。11、在 机构中，最短杆与最长杆的长度之和 其余两杆的长度之和时，感谢阅读则不论取哪个杆作为 ，都可以组成双摇杆机构。12、曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构的 长度趋向 而演变来的。谢谢阅读13、导杆机构可看做是由改变曲柄滑块机构中的 而演变来的。谢谢阅读14、将曲柄滑块机构的 改作固定机架时，可以得到导杆机构。谢谢阅读15、曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件是：摇杆为 件，曲柄为 件感谢阅读或者是把 运动转换成 运动。16、曲柄摇杆机构出现急回运动特性的条件是：摇杆为 件，曲柄为 件精品文档放心下载或者是把` 运动转换成 。17、曲柄摇杆机构的 不等于00，则急回特性系数就 ，机构就具有急回精品文档放心下载特性。18、实际中的各种形式的四杆机构，都可看成是由改变某些构件的 ， 或感谢阅读选择不同构件作为 等方法所得到的铰链四杆机构的演化形式。谢谢阅读19、若以曲柄滑块机构的曲柄为主动件时，可以把曲柄的 运动转换成滑块的精品文档放心下载运动。20、若以曲柄滑块机构的滑块为主动件时， 在运动过程中有“死点”位置。精品文档放心下载21、通常利用机构中构件运动时 的惯性，或依靠增设在曲柄上 的谢谢阅读惯性来渡过“死点”位置。22、连杆机构的“死点”位置，将使机构在传动中出现 或发生运动方向 等精品文档放心下载现象。23、飞轮的作用是可以 ，使运转 。24、在实际生产中，常常利用急回运动这个特性，来缩短 时间，从而提谢谢阅读高 。25、机构从动件所受力方向与该力作用点速度方向所夹的锐角，称为 角，用它精品文档放心下载.\来衡量机构的

性能。26压力角和传动角互为

角。27、当机构的传动角等于00（压力角等于900）时，机构所处的位置称为感谢阅读28、曲柄摇杆机构的摇杆作主动件时，将 与从动件 的谢谢阅读

位置。位置称为曲柄的“死点”位置。29、当曲柄摇杆机构的曲柄为主动件并作

转动运动时，摇杆则作

往复摆动运动。30、如果将曲柄摇杆机构中的最短杆改作机架时，则两个架杆都可以作 的转感谢阅读动运动，即得到 机构。31、如果将曲柄摇杆机构的最短杆对面的杆作为机架时，则与感谢阅读以作 运动，机构就变成 机构。

相连的两杆都可三、判断题1、当机构的极位夹角θ=00时，机构无急回特性。（ ）谢谢阅读2、机构是否存在死点位置与机构取那个构件为原动件无关。（ ）感谢阅读3、在摆动导杆机构中，当导杆为主动件时，机构有死点位置。（ ）精品文档放心下载4、对曲柄摇杆机构，当取摇杆为主动件时，机构有死点位置。（ ）谢谢阅读5、压力角就是主动件所受驱动力的方向线与该点速度的方向线之间的夹角。（ ）感谢阅读6、机构的极位夹角是衡量机构急回特性的重要指标。极位夹角越大，则机构的急回特精品文档放心下载性越明显。（ ）7、压力角是衡量机构传力性能的重要指标。（ ）８、压力角越大，则机构传力性能越差。（ ）９、平面连杆机构的基本形式，是铰链四杆机构。（ ）10、曲柄和连杆都是连架杆。（ ）11、平面四杆机构都有曲柄。（ ）12、在曲柄摇杆机构中，曲柄和连杆共线，就是“死点”位置。（ ）感谢阅读13、铰链四杆机构的曲柄存在条件是：连架杆或机架中必有一个是最短杆；量短杆与最谢谢阅读长杆的长度之和小于或等于其余两杆的长度之和。（ ）14、铰链四杆机构都有摇杆这个构件。（ ）15、铰链四杆机构都有连杆和静件。（ ）16、在平面连杆机构中，只要以最短杆作固定机架，就能得到双曲柄机构。（ ）精品文档放心下载17、只有以曲柄摇杆机构的最短杆固定机架，才能得到双曲柄机构。（ ）谢谢阅读18、在平面四杆机构中，只要两个连架杆都能绕机架上的铰链作整周转动，必然是双曲谢谢阅读柄机构。（ ）19、曲柄的极位夹角θ越大，机构的急回特性系数Ｋ也越大，机构的急回特性也越显著。感谢阅读.\（ ）20、导杆机构与曲柄滑块机构，在结构原理上的区别就在于选择不同构件作固定机架。感谢阅读（ ）21、曲柄滑块机构，滑块在作往复运动时，不会出现急回运动。（ ）精品文档放心下载22、导杆机构中导杆的往复运动有急回特性。（ ）23、利用选择不同构件作固定机架的方法，可以把曲柄摇杆机构改变成双摇杆机构。感谢阅读（ ）24、利用改变构件之间相对长度的方法，可以把曲柄摇杆机构改变成双摇杆机构。感谢阅读（ ）25、在平面四杆机构中，凡是能把转动运动转换成往复运动的机构，都会有急回运动特精品文档放心下载性。（ ）26、曲柄摇杆机构的摇杆，在两极限位置之间的夹角ψ，叫做摇杆的摆角。（ ）精品文档放心下载27、在有曲柄的平面连杆机构中，曲柄的极位夹角θ，可以等于00，也可以大于00。（ ）精品文档放心下载28、在曲柄和连杆同时存在的平面连杆机构中，只要曲柄和连杆共线，这个位置就是曲谢谢阅读柄的“死点”位置。（ ）29、在平面连杆机构中，连杆和曲柄是同时存在的，即有曲柄就有连杆。（ ）精品文档放心下载30、有曲柄的四杆机构，就存在着出现“死点”位置的基本条件。（ ）谢谢阅读31、有曲柄的四杆机构，该机构就存在着产生急回运动特性的基本条件。（ ）感谢阅读32、机构的急回特性系数K的值，是根据极位夹角θ的大小，通过公式求得的。（ ）感谢阅读33、极位夹角θ的大小，是根据急回特性系数K值，通过公式求得的。而K值是设计感谢阅读时事先确定的。（ ）34、利用曲柄摇杆机构，可以把等速转动运动，转变成具有急回特性的往复摆动运动，精品文档放心下载或者没有急回特性的往复摆动运动。（）35、只有曲柄摇杆机构，才能实现把等速旋转运动转变成往复摆动运动。（ ）谢谢阅读36、曲柄滑块机构，能把主动件的等速旋转运动，转变成从动件的直线往复运动。（ ）感谢阅读37、通过选择铰链四杆机构的不同构件作为机构的固定机架，能使机构的形式发生演变。感谢阅读（ ）38、铰链四杆机构形式的改变，只能通过选择不同构件作机构的固定机架来实现。（ ）谢谢阅读39、铰链四杆机构形式的演变，都是通过对某些构件之间相对长度的改变而达到的。精品文档放心下载（）40、通过对铰链四杆机构某些构件之间相对长度的改变，也能够起到对机构形式的演化作用。（）精品文档放心下载41、当曲柄摇杆机构把往复摆动运动转变成旋转运动时，曲柄与连杆共线的位置，就是曲柄的“死点”位置。（）感谢阅读42、当曲柄摇杆机构把旋转运动转变成往复摆动运动时，曲柄与连杆共线的位置，就是感谢阅读.\曲柄的“死点”位置。（ ）43、曲柄在“死点”位置的运动方向与原先的运动方向相同。（ ）精品文档放心下载44、在实际生产中，机构的“死点”位置对工作都是不利的，处处都要考虑克服。（ ）感谢阅读45、“死点”位置在传动机构和锁紧机构中所起的作用相同，但带给机构的后果是不同精品文档放心下载的。（）46、曲柄摇杆机构，双曲柄机构和双摇杆机构，它们都具有产生“死点”位置和急回运谢谢阅读动特性的可能。（ ）47、根据图47各杆所注尺寸和以AD边为机架，判断指出各铰链四杆机构的名称。精品文档放心下载4748、判断图48中各机构的运动特点。4849、曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构产生“死点”位置的条件是相同的。（ ）谢谢阅读50、曲柄滑块机构和摆动导杆机构产生急回运动的条件是相同的。（ ）谢谢阅读51、传动机构出现“死点”位置和急回运动，对机构的工作都是不利的。（ ）谢谢阅读四、选择题1、在曲柄摇杆机构中，只有当（ ）为主动件时，（ ）在运动中才会出现“死感谢阅读.\点”位置。a．连杆 b.机架 c.曲柄 d.摇杆 e.连架杆2、能产生急回运动的平面连杆机构有（ ）a铰链四杆机构 b.曲柄摇杆机构 c.导杆机构 d.双曲柄机构感谢阅读e.双摇杆机构 f.曲柄滑块机构3、能出现“死点”位置的平面连杆机构有（ ）a．导杆机构 b.平行双曲柄机构 c.曲柄滑块机构 d.不等长双曲柄机构感谢阅读4、铰链四杆机构的最短杆与最长杆的长度之和，大于其余两杆的长度之和时，机构感谢阅读（ ）a．有曲柄存在 b.不存在曲柄5、当急回特性系数为（ ）时，曲柄摇杆机构才有急回运动。感谢阅读a．K＜1 b.K=1 c.K＞16、当曲柄的极位夹角为（ ）时，曲柄摇杆机构才有急回运动。精品文档放心下载a．θ＜0º b.θ=0º c.θ≠0º7、当曲柄摇杆机构的摇杆带动曲柄运动时，曲柄在“死点”位置的瞬时运动方向是（ ）感谢阅读a．按原运动方向 b.反方向 c.不定的8、曲柄滑块机构是由（ ）演化而来的。a．曲柄摇杆机构 b.双曲柄机构 c.双摇杆机构9、平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆的长度之和，感谢阅读最短杆为机架，这个机构叫做（ ）a．曲柄摇杆机构 b.双曲柄机构` c.双摇杆机构10、平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆的长度之和，最短感谢阅读杆为机架，这个机构叫做（ ）a．曲柄摇杆机构 b.双曲柄机构` c.双摇杆机构11、平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆的长度之和，感谢阅读最短杆是连架杆，这个机构叫做（ ）a．曲柄摇杆机构 b.双曲柄机构` c.双摇杆机构12、平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和，感谢阅读最短杆是连杆，这个机构叫做（ ）a．曲柄摇杆机构 b.双曲柄机构` c.双摇杆机构13、（ ）等能把转动运动转变成往复摆动运动。a．曲柄摇杆机构 b.双曲柄机构` c.双摇杆机构 d.曲柄滑块机构谢谢阅读e.摆动导杆机构 f.转动导杆机构14、（ ）能把转动运动转换成往复直线运动，也可以把往复直线运动转换成转动精品文档放心下载运动。.\a．曲柄摇杆机构 b.双曲柄机构 c.双摇杆机构 d.曲柄滑块机构谢谢阅读e.摆动导杆机构 f.转动导杆机构15、（ ）等能把等速转动运动转变成旋转方向相同的变速转动运动。谢谢阅读a．曲柄摇杆机构b.不等长双曲柄机构`c.双摇杆机构d.曲柄滑块机构e.摆动导杆机构f.转动导杆机构感谢阅读16、有四根杆件，其长度分别是：A杆20mm，B杆30mm, C杆40mm, D杆50mm。精品文档放心下载请画图表示怎样互相联接和选择机架才能组成以下各种机构：谢谢阅读a.曲柄摇杆机构 b.双曲柄机构 c.双摇杆机构 d.曲柄滑块机构感谢阅读17、曲柚摇杆机构的传动角是a.连杆与从动摇杆之间所夹的余角；b.连杆与从动摇杆之间所夹的锐角； c.机构极位夹角的余角。谢谢阅读18、在下列平面四杆机构中， 无论以哪一构件为主动件，都不存在死点位置。精品文档放心下载a.双曲柄机构； b.双摇杆机构； c.曲柄摇杆机构。感谢阅读五、改错题（指出题中错误并予以改正）1．平面连杆机构，是由一些刚性构件用低副相互联接而成的机构。谢谢阅读2．常把曲柄摇杆机构的曲柄和连杆叫做连架杆。3．“死点”位置和急回运动，是铰链四杆机构的两个运动特点。感谢阅读4．把铰链四杆机构的最短杆作为固定机架，就可以得到双曲柄机构。谢谢阅读5．双曲柄机构也能产生急回运动。6．双摇杆机构也能出现急回现象。7．各种双曲杆机构全都有“死点”位置。8．“死点”位置和急回运动这两种运动特性，是曲柄摇杆机构的两个连架杆在运动中同谢谢阅读时产生的。9．克服铰链四杆机构“死点”位置有二种方法。10．曲柄滑块机构和导杆机构的不同处，就是由于曲柄的选择。精品文档放心下载六、分析计算题1．试判断下列机构属于何种类型的铰链四杆机构。a) b).\2．如图2示，已知杆CD为最短杆。若要构成曲柄谢谢阅读摇杆机构，机架AD的长度至少取多少？（图中长度单位精品文档放心下载mm）图2例解1.图示的四杆机构中，各杆长度为a=25mm，b=90mm，c=75mm，d=100mm，试求：谢谢阅读1）若杆AB是机构的主动件，AD为机架，机构是什么类型的精品文档放心下载机构？2）若杆BC是机构的主动件，AB为机架，机构是什么类型的感谢阅读机构？3）若杆BC是机构的主动件，CD为机架，机构是什么类型的精品文档放心下载机构？解答：1）若杆AB是机构的主动件，AD为机架，因为lAB+lAD=(25+100)mm=125mm<lBC+lCD=(90+75)mm=165mm感谢阅读满足杆长之和条件，主动件AB为最短构件，AD为机架将得到曲柄摇杆机构；感谢阅读2）同上，机构满足杆长之和条件；AB为最短构件为机架，与其相连的构件BC为主动件将得到双曲柄机构；谢谢阅读3）若杆BC是机构的主动件，CD为机架，将得到双摇杆机构。谢谢阅读图示为偏置曲柄滑块机构，当以曲柄为原动件时，在图中标出传动角的位置，并给出机构传动角的表达式，分析机构的各参数对最小传动角的影响。精品文档放心下载解答：.\sinrsinel90rsinesin(90 )cosrsinelarccosrsinel从上式可见，影响偏置曲柄滑块机构传动角的参数有曲柄长度r，偏距e，连杆长度l。精品文档放心下载最小传动角在θ=90°时，arccosreminl可见其它参数不变时,r或e增大，最小传动角减小，反之，最小传动角增大。谢谢阅读当其它参数不变时，l增大，最小传动角增大，反之，最小传动角减小。感谢阅读图示的四杆机构简图中，各杆长度为a=30mm，b=60mm，c=75mm，d=80mm，谢谢阅读试求机构的最大传动角和最小传动角、最大压力角和最小压力角、行程速比系数。（分别用解析法和图解法求解）谢谢阅读解答：(1).解析法：将a、b、c、d值代入传动角极值表达式中：arccosb2c2(da)2180arccosb2c2(da)22bc2bcarccos602752(8030)2180arccos602752(8030)22607526075arccos(0.7472)413859180108arccos(0.3194)712214感谢阅读最大传动角为712214，最小压力角为90712214183746;最大传动角为413859，最小压力角为9041385948211。谢谢阅读极位夹角θ：arccos(ba)2d2c2arccos(ba)2d2c2精品文档放心下载2(ba)d2(ba)darccos(6030)2802752arccos(6030)2802752感谢阅读2(6030)802(6030)80感谢阅读17.62424.\行程速比系数(2)．图解法：

18017.624241.21718017.62424精品文档放心下载按比例作题解图a，分别量取∠B2C2D=41.7º，∠B1C1D=108.6º，得最大传动精品文档放心下载71.4º，最小传动角41.7º；最大压力角为90º–41.7º=48.3º，最小压力角为90精品文档放心下载º–71.4º=18.6º。按比例作题解图b，量取极位夹角：θ=∠C1AB2=17.6º感谢阅读18017.6行程速比系数： K 1.217设计一曲柄摇杆机构，已知机构的摇杆DC长度为150mm，摇杆的两极限位置的夹角为45º，行程速比系数K=1.5，机架长度取90mm。（用图解法求解，感谢阅读μ1=4mm/mm）解答：1）计算极位夹角：K180K11801.5136K11.512）定比例尺μ1=4mm/mm，按给定的摇杆长度150mm及摆角45º，画出摇杆的两极限位置谢谢阅读DC1和DC2，见题解图。3）过C1和C2点作与C1C2连线夹角为（90º–36º）=54º的直线，两线相交于O点。谢谢阅读4）以O点为圆心，OC2为半径作圆，此圆.\是相交另一个铰链中心所在的圆。5）以D点圆心，机架长度为半径作圆交上圆地A1和A2两点。任取其中一点作为曲柄的转动中心（如取A1）。精品文档放心下载6）量取A1C1和A1C2长度，计算曲柄和连杆长度a、b：精品文档放心下载aACACl33.5mm12211bACACl154mm12211设计一摆动导杆机构，已知摆动导杆机构的机架长度d=450mm，行程速比系数K=1.40。（比例尺μl=13mm/mm）精品文档放心下载解答：作图法：1）计算导杆两极限位置夹角:180K11801.4130K11.4130；2）选定D点，作∠mDn=30，再作其等分角线感谢阅读DP，见题解图；3）选定比例尺μ=13mm/mm在分角线上量取DA45034.615mm，得到精品文档放心下载l l曲柄回转中心A；4）过A点作导杆任一极限位置的垂直线AC1，则该线段感谢阅读.\即为所求曲柄长度a=116mm。解析法：1）计算导杆两极限位置夹角：同上：30感谢阅读2）曲柄长度dsin2450sin302116.47mm感谢阅读图示导杆机构中，已知LAB=40mm，偏距e=10mm，试感谢阅读问：1）欲使其为曲柄摆导杆机构，LAC的最小值为多少；精品文档放心下载2）若LAB不变，而e=0，欲使其为曲柄摆动导杆机构，LAC的最小值为多少；精品文档放心下载3）若LAB为原动件，试比较在e>0和e=0两种情况下，曲柄摆动导杆机构的传动角，哪个是常数，哪个是变数，哪种传谢谢阅读力效果好？解答：1）L

AC

L

AB

e(4010)

50mm

，即

LAC

的最小值为50mm。2）当e=0时，该机构成为曲柄摆动导杆机构，必有LAC<LAB=40mm，即LAC的最大值为40mm。精品文档放心下载3）对于e=0时的摆动导杆机构，传动角=90º、压力角0均为一常数，精品文档放心下载对于e>0时的摆动导杆机构，其导杆上任何点的速度方向不垂直于导杆，且随曲柄的转动而变化，而滑块作用于导杆的力总是垂直于导杆，故压力角不为零，感谢阅读而传动角0<90且是变化的。从传力效果看，e=0的方案好。感谢阅读设计一刨床的主传动机构（题图为其机构示意图）。已知：主动曲柄绕轴谢谢阅读A作等速回转，从动件滑枕作往复移动，刨头行程E1E2=300mm，行程速比系数K=2，其他如图所示。（要点：a.拟定该连杆机构的运动简图；b.确定该机构的谢谢阅读.\几何尺寸。）解题要点分析：按所给条件进行分析，应为导杆机构。解答：1）计算极位夹角θ180K1K11802121602）如题解图所示，过A点作地基面垂线交于D点，以D点为顶点，AD为角平分线作ADC12303）计算导杆长度精品文档放心下载lsinl300mmlE2E2llE1E1C1O2DC12DC12sin24）过A点作AB1垂直于C1D交于B1点，在摆杆B1处装一滑块。再连接C1E1得一导杆机构，题解图所示E1C1AB便是所求的颊连杆机构的运动简图精品文档放心下载5）确定机构的几何尺寸l