平面连杆机构及其设计习题及答案

04平面连杆机构及其设计

1.在条件下，曲柄滑块机构具有急回特性。

2.机构中传动角/和压力角a之和等于。

3.在钱链四杆机构中，当最短构件和最长构件的长度之和大于其他两构件长度之

和时，只能获得机构。

4.平面连杆机构是由许多刚性构件用联接而形成的机构。

5.在图示导杆机构中，A5为主动件时，该机构传动角的值为。

6.在摆动导杆机构中，导杆摆角杯金30",其行程速度变化系数K的值

为«

7.在四杆机构中/8=40,夕。=40,。=60,力。=60,4。为机架，该机构

是。

8.锐链四杆机构具有急回特性时其极位夹角。值,对心曲柄滑块机构的e

值,所以它急回特性，摆动导杆机构急回特性。

9.对心曲柄滑块机构曲柄长为。，连杆长为方，则最小传动角/min等

于,它出现在位

置。

10.在四连杆机构中，能实现急回运动的机构有(1),

(2),(3)。

11.钱链四杆机构有曲柄的条件是,双摇杆

机构存在的条件

是O

(用文字说明)

12.图示运动链，当选择杆为机架时为双曲柄机构；选择杆为机

架时为双摇杆机构；选择杆为机架时则为曲柄摇杆机构。

/

17cm/10cm

4cm

A

13.在曲柄滑块机构中，若以曲柄为主动件、滑块为从动件，则不会出现“死点位

置”，因最小传动角/min>，最大压力角；反之，若以滑块为主

动件、曲柄为从动件，则在曲柄与连杆两次共线的位置，就是，

因为该处/min=-------，%nax=-----。

14.当钱链四杆机构各杆长为：a=50mm,b-60mm,c=70

mm,d=200mm。则

四杆机构就.=

15.当四杆机构的压力角a=90°时，传动角等于该机构处于

位置。

16.在曲柄摇杆机构中，最小传动角发生的位置

在

]7.通常压力角a是指_________________________________________________________

间所夹锐角。

18.锐链四杆机构曲柄、连杆、机架能同时共线的条件

是。

19.一对心式曲柄滑块机构，若以滑块为机架，则将演化成机构。

20.钱链四杆机构变换机架(倒置)以后，各杆间的相对运动不变，原因

是。

21.较链四杆机构连杆点轨迹的形状和位置取决于个机构参数；用校链四

杆机构能精确再现个给定的连杆平面位置。

22.钱链四杆机构演化成其它型式的四杆机构(1),

(2),

(3)等三种方法。

23.图示为一偏置曲柄滑块机构。试问：A6杆成为曲柄的条件

是：。若以曲柄为主动件，机构的最大压力角%,皿=，

24.曲柄滑块机构是改变曲柄摇杆机构中的而

形成的。在曲柄滑块机构中改变

而形成偏心轮机构。在曲柄滑块机构中以而得到回转导杆机构。

25.在图示钱链四杆机构中若使其成为双摇杆机构，则可将

4=120

26.在钱链四杆机构中，已知4D=80mm,月3=40mm,主动连架杆AB相对于

机架AO的位置分别为%=0°,科=90为夕3=180,从动连架杆0c的对应位置为

%=0°,%=90°,匕=18。(均从A。线沿逆时针方向度量)。试求出此锐链四杆机构

中，BC=mm,CD=mm。这个钱链四

杆机构是机构，它的最大压力角amax=，最小传动角

行程速比系数K=：极位夹角。=度。

\Ei

27.转动极点和固定位置的转动副连线一定是

的中线。

28.任何一种曲柄滑块机构，当曲柄为原动件时，它的行程速比系数K=l。----

()

29.在摆动导杆机构中，若取曲柄为原动件时，机构无死点位置；而取导杆为原动

件时，则机构有两个死点位置。--------------------------------------------------------

()

30.在曲柄滑块机构中，只要原动件是滑块，就必然有死点存在。--------------

()

31.在较链四杆机构中，凡是双曲柄机构，其杆长关系必须满足：最短杆与最长杆

杆长之和大于其它两杆杆长之和。-----------------------------------------------------

()

32.钱链四杆机构是由平面低副组成的四杆机构。------------

()

33.任何平面四杆机构出现死点时，都是不利的，因此应设法避免。---

()

34.平面四杆机构有无急回特性取决于极位夹角是否大于零。-----------()

35.平面四杆机构的传动角在机构运动过程中是时刻变化的，为保证机构的动力性

能，

应限制其最小值,min不小于某一许用值［力。------------------------------()

36.在曲柄摇杆机构中，若以曲柄为原动件时，最小传

动角7mir可能出现在曲柄与机架两个共线位置之一

处。()

37.在偏置曲柄滑块机构中，若以曲柄为原动件时，最小传动角九加可能出现在曲

柄与机架(即滑块的导路)相平行的位置。-----------------------------()

38.摆动导杆机构不存在急回特性。----------------------------------()

39.增大构件的惯性，是机构通过死点位置的唯一办法。--------------()

40.平面连杆机构中，从动件同连杆两次共线的位置，出现最小传动角。双摇杆机

构不会出现死点位置。--------------------------------------()

41.双摇杆机构不会出现死点位置。--------------------------------------

()

42.凡曲柄摇杆机构，极位夹角。必不等于0,故它总具有急回特征。——()

43.图示钱链四杆机构A6C0中，可变长度的4杆在某种合适的长度下，它能获得

曲柄摇杆机构。--------------------------------------------------------------()

44.曲柄摇杆机构只能将回转运动转换为往复摆动。----------------------

()

45.在钱链四杆机构中，如存在曲柄，则曲柄一定为最短杆。----------()

46.在单缸内燃机中若不计运动副的摩擦，则活塞在任何位置均可驱动曲柄。

()

47.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。------------------

------------------------------------------------------------------()

48.杆长不等的双曲柄机构无死点位置。-----------------------------------------

()

49.在转动导杆机构中，不论取曲柄或导杆为原动件，机构均无死点位置。

()

50.连杆机构行程速比系数是指从动杆反、正行程。

A）瞬时速度的比值；B）最大速度的比值；C）平均速度的

比值。

51.钱链四杆机构中若最短杆和最长杆长度之和大于其他两杆长度之和时，则机

构中。

A）一定有曲柄存在B）一定无曲柄存在

C）是否有曲柄存在还要看机架是哪一个构件

52.平行四杆机构工作时，其传动角。

A）始终保持为9。；B）始终是0°：C）是变化值。

53.对心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时，其最大传动角/max为。

A）34；B）4S；C）90L

54.设计连杆机构时，为了具有良好的传动条件，应使o

A）传动角大一些，压力角小一些；B）传动角和压力角都小一些；

C）传动角和压力角都大一些。

55.在曲柄摇杆机构中，当摇杆为主动件，且_____处于共线位置时，机构处于死

点位置。

A）曲柄与机架；B）曲柄与连杆；C）连杆与摇杆。

56.在摆动导杆机构中，当曲柄为主动件时，其传动角变化的。

A）是由小到大：B）是由大到小；C）是不。

57.在曲柄摇杆机构中，当曲柄为主动件，且共线时，其传动角为最小值。

A）曲柄与连杆：B）曲柄与机架：C）摇杆与机架。

58.下图所示的摆动导杆机构中，机构的传动角是。

（1）角A；（2）角（3）角C；（4）0°：

（5）9（y«

59.压力角是在不考虑摩擦情况下作用力和力作用点的方向所夹的锐角。

A）法线：B）速度；C）加速度；D）切线。

60.为使机构具有急回运动，要求行程速比系数。

A）K=l；B）K>1；C）K<1。

61.锐链四杆机构中有两个构件长度相等且最短，其余构件长度不同，若取一个最

短构件作机架，则得到机构。

A）曲柄摇杆；B）双曲柄；C）双摇杆。

62.双曲柄机构死点。

A）存在：B）可能存在；C）不存在。

63.对于双摇杆机构，如取不同构件为机架，使其成为曲柄摇杆机构。

A)一定；B)有可能；C)不能。

64.钱链四杆机构中存在曲柄时，曲柄是最短构件。

A)一定；B)不一定；C)一定不。

65.要将一个曲柄摇杆机构转化成双摇杆机构，可以用机架转换法将。

A)原机构的曲柄作为机架；B)原机构的连杆作为机架；

C)原机构的摇杆作为机架。

66.已知一钱链四杆机构ABC。，IAB=25mm,^=50mm,ICD=4Qmm,

/4Z?=30mm,且AO为机架，8c为AO之对边，那么，此机构为.

A)双曲柄机构；B)曲柄摇杆机构；C)双摇杆机构；

D)固定桁架。

67.下面四个机构运动简图所示的四个钱链四杆机构，图是双曲柄机构。

(Da；(2)b；(3)c；(4)d«

(a)(b)(c)(d)

68.较链四杆机构的压力角是指在不计摩擦和外力的条件下连杆作用于上

的力与该力作用点的速度间所夹的锐角。压力角越大，对机构传力越。

A)主动连架杆；B)从动连架杆；C)机架：D)有利；

E)不利；F)无影响。

69.

70.试给出图示平面四杆机构的名称，并回答：

(1)此机构有无急回作用？

(2)此机构有无死点？在什么条件下出现死点？

(3)构件A8主动时，在什么位置有最小传动角？

机构各构件的长度分别为

a=24Cmm,6=600mm,c=400mm,d=500mm。试问当分别取a、b、c、

［为机架时，将各得到何种机构？

72.图示机构，AO为机架，A8为原动件时，为何种机构？当以构件为机架，

A3为原动件时，演变成何种机构？

73.钱链四杆机构各杆长如图示，分别以1、2、3构件为机架时将演化成何种机构？

74.图示为偏置曲柄滑块机构。问：

（1）此机构有无急回运动？为什么？

（2）其行程速度变化系数K=?（需列出计算公式）

75.试问图示各机构是否均有急回运动？以构件/为原动件时，是否都有死点？在

什么情况下才会有死点？

a）曲柄摇杆机构b）摆动导杆机构

76.写出图a、b所示机构的名称？试述图a所示机构是如何转化为图b所示机构的？

2

1

77.钱链四杆机构在死点位置时，驱动力任意增加也不能使机构产生运动，这与机

构的自锁现象是否相同？试加以说明。

78.何谓机构的急回运动及行程速比系数？试举例加以说明急回运动在实际生产中

的用途。

79.图示为一钱链四杆机构和一曲柄滑块机构的各杆长，曲柄已装在机架上，n-n

为固定导路位置。现需将6、C杆装配于相应位置，问此二机构各有多少种装配模式（作

图

回答）«

C

'CI1

80.指出下列机构中，哪些机构在运动学上是等价的。

d）

81.试判断下列机构为何种机构？并画出该位置时的传动角。（图示带箭头的构件为

原动件。）

82.指出下图所示机构中，哪些机构在运动学上是等价的。

83.指出下图所示机构中，哪些机构在运动学上是等价的。

85.试列出3种具有急回运动的连杆机构，并证明其急回特征（作图回答）。

86.在长边为机架的平行四边形机构中，为使机构能顺利通过转折点，常采用哪些

方法？

87.图示为两种夹紧机构，试问机构应处于何位置方是最佳夹紧位置？并说明原

因。

88.如图示的钱链四杆机构中，A£＞为机架，AB=a=35mm,CD=c=50mm,

/h9=d=30mm,问在什么范围内该机构为双摇杆机构；该机构是否有可

能成为双曲柄机构？

89.在对心曲柄滑块机构中，滑块的行程H等于曲柄长度a的2倍.试问偏置曲柄滑

块机构的”是大于还是小于2a?用解析式证明。

90.

91.图示四杆机构中，若原动件为曲柄，试标出在图示位置时的传动角/及机构处

于最小传动角/min时的

92.画出图示机构不计摩擦时的压力角（/构件为原动件）。

93.在图示的摆动导杆机构中，构件/为主动件，构件3为从动件，试在图中画出该

机构的极位夹角夕。

94.图示四杆机构中，若原动件为曲柄，试标出在图示位置时的传动角/及机构处

95.什么叫机构的压力角？它有何实际意义？试就下列机构图示位置画出压力角a

的大小（图中标箭头者均为主动件）。

96.试画出图示机构的传动角7和压力角a,并判断哪些机构在图

示位置正处于“死点”？

(2)

())

97.图示机构中，已知a=20mm,d=50mm,试求：

(1)图a摆动导杆机构的极位夹角夕及摇杆50的最大摆角研；

(2)图b曲柄摇块机构的极位夹角。及导杆BC的最大摆角-。

98.已知钱链四杆机构机架长度＜40=30mm；其它两个连

架杆长度分别为/A8=20mm：〃0=40mm,问：

(1)其连杆BC的长度须满足什么条件才能使该四杆机构为曲柄摇杆机构；

(2)按上述各杆长度并选4c=35mm.用适当比例尺画出该机构可能出现最小

传动角的位置，并在图上标出/min。

99.在图示较链四杆机构中，已知最短杆a=100mm,最长杆8=300mm.

c=200mm,

(1)若此机构为曲柄摇杆机构，试求d的取值范围；

(2)若以a为原动件，当d=250mm时，用作图法求该机构的最小传动角九面的

小。

b

D

在钱链四杆机构中，已知，

100.2=30mm,7^-1ICmm,1CD-80mm,

/AD=120mm,构件，为原动件。

（1）判断构件/能否成为曲柄；

（2）用作图法求出构件3的最大摆角夕”皿；

（3）用作图法求出最小传动角/min；

（4）当分别固定构件/,2、3、4时，各获得何种机构？

101.设计一曲柄滑块机构。已知曲柄长A8=20mm,偏心距e=15mm,其最大压

力角a=30'。试用作图法确定连杆长度BC,滑块的最大行程”，并标明其极位夹角

。，求出其行程速度变化系数K。

102.在飞机起落架所用的钱链四杆机构中，已知连杆的两位置如图所示，比例尺

为〃.要求连架杆A8的钱链A位于4G的连线上，连架杆CO的钱链。位于&G的

连线上。试设计此钱链四杆机构（作图在题图上进行）。

103.如图所示为一飞机起落架机构，实线表示放下时的死点位置，虚线表示收起

时的位置。已知4^=520mm,心=3〃mm,且尸耳在垂直位置(即a=9(T),

。=10°,4=60\试用作图法求构件CO和OE的长度心和心。

104.标出图示各机构的压力角与传动角，箭头标注的杆件是主动件。

a)

b)

.图示钱链四杆机构。已知

105/48=62mm,/BC-40mm,1CD-60mm,

试问：

/4£)=19mm.

(1)该机构为何种类型机构，有无曲柄存在？如有，指出哪个构件是曲柄；

(2)当以28为主动件时，标注出从动件的压力角。

106.图示导杆机构，己知：/"=50mm,若要机构成为摆动

导杆机构，的最小值应满足什么条件？并指出图示

106.画出图示机构的极限位置，标出极位夹角6,确定行程速比系数K。

108.如图示曲柄滑块机构的运动简图，试确定当曲柄1等速转动时，

(1)机构的行程速度变化系数K。

(2)最小传动角/min的大小。

(3)滑块3往复运动时向左的平均速度大还是向右的平均速度大。

(4)当滑块3为主动时，机构是否出现死点，为什么？

(在图中用作图法求解)

109.图示为偏置曲柄滑块机构ABC,偏距为e。试在图上标出滑块的压力角和

110.在图示机构中，构件/为原动件，试在图上标出机构在此位置的压力角a和传

动角7。若用为常量，杆3能否作整周转动？啰3是否是常量？试用作图说明。

111.在图示较链四杆机构中，已知各构件的长度/八8=25

mm,/BC=55mm,3,=40mm,&,=50mm.

(1)问该机构是否有曲柄，如有，指明哪个构件是曲柄；

(2)该机构是否有摇杆，如有，用作图法求出摇杆的摆角范围；

(3)以A8杆为主动件时，该机构有无急回性？用作图法求出其极位夹角6,并

计算行程速度变化系数K；

(4)以4B杆为主动件，确定机构的a,nax和/min。

112.在图示曲柄摇杆机构中A。为机架，为曲柄。当曲柄主动时：

(1)在a图上画出极位夹角8；

(2)设行程速度变化系数为K,写出6的表达式；

(3)在b图上画出图示机构位置的压力角a、传动角并画出机构具有

最小传动角处的位置；

(4)当摇杆主动时，在C图上画出机构的死点位置。

113.钱链四杆机构尺寸和位置如图所示，单位为mm。试问：

杆为原动件时，CO杆相对机架能否作整周转动(用公式判断)。

(2)试将转动副8犷大，使AB杆成为一个偏心轮，该偏心轮的半径至少为多少

(用图示说明)？

(3)此机构的最小传动角发生在什么位置(作一简图表示之)？最小传动角是多

114.己知图示四杆机构各杆长度：/.=

83mm，/gc=67mm,lCD-5\mm,1AD-32

mm。

(1)该四杆机构中是否有曲柄存在，并指出哪个构件是曲柄。

(2)求出该机构的瞬时中心。

(3)当杆为主动件时，试测量出机构所在位置的从动件的压力角。

115.对于图a所示的曲柄摇杆机构和图b所示的导杆机构，试问：

(1)它们各在何种情况下有死点位置？

(2)当A8杆为原动件时，它们各在何位置时具有最小传动角/min。

116.画出图示六杆机构中滑块。处于两极位时的机构位置，并在图上标出极位夹角

117.图示机构已知：a=150mm,b=155mm,c=160mm,d=100mm,

e=350mm。试分析当A6为主动件，滑块E为从动件时，机构是否有急回特性？

如主动件改为CO时情况有无变化？试用作图法说明之。

118.已知图示六杆机构，原动件A8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；

出=0.002m/mm

119.画出四种结构形式不同的、把回转运动转换成直线运动（往复或间歇均可）

的连杆机构简图。

.在图示较链四杆机构中，各构件的长度分别为乙

1205=22mm,1BC=9mm,

1CD=26mm,

1AD=16mm.

(1)试论证构件8c能相对构件AB作整周转动；

(2)当构件8c主动并相对于构件AB连续转动时，求构件相对于构件AO摆动

的角度(作图表示之)»

121.图示为一偏心轮机构。

(1)写出构件/能成为曲柄的条件；

(2)在图中画出滑块3的两个极限位置；

(3)当轮/主动时，画出该机构在图示位置的传动角；

(4)当滑块3主动时，画出该机构出现最大压力角Qmax的位置。

122.图示为开关的分合闸机构。已知/.=15Cmm,/BC=2QQmm,£,=200

mm,儿=400mm。试回答：

(1)该机构属于何种类型的机构；

(2)AB为主动件时，标出机构在虚线位置时的压力角a和传动角7；

(3)分析机构在实线位置(合闸)时，在触头接合力Q作用下机构会不会打

开，为什么？

bQ

123.已知图示曲柄滑块机构中，/"=20mm,=70mm,偏距分=10mm。

如果该图是按〃/=0.001m/mm的比例绘制而成的，试用作图法决定：

（1）滑块的行程长度”；

（2）极位夹角"

（3）出现机构最小传动角的位置/月右及最小传动角/mm；

（4）如果该机构用作曲柄压力机，滑块朝右运动是冲压工件的工作过程,

请确定曲柄的合理转向和传力效果最好的机构瞬时位置，并说明最大传动角

7max=?

124.现需设计一校链四杆机构，已知摇杆CD的长度/CD=150mm，摇杆的两极

限位置与机架40所成的角度必=3。，%=90\机构的行程速比系数K=l,试

确定曲柄A8和连杆8c的长度。

125.在图示插床用转动导杆机构中(导杆AC也可作整周转动)，已知[48=50

mm,/加9=40mm,行程速度变化系数K=2.27。求曲柄BC的长度ZBC及插

刀P的行程s。

126.已知曲柄摇杆机构ABCO：摇杆心=600mm,摇杆最大摆角?“ax=6。，

行程速度变化系数K=1.4,机架/HDM45。mm,试用图解法设计该机构。

127.设计一偏置曲柄滑块机构，已知滑块的行程速度变化系数K=l.5,滑块的行

程41c=10。mm,导路的偏距e-20mm。

(1)用作图法确定曲柄长度/顺和连杆长度联；

(2)若滑块从点G至C2为工作行程方向，试确定曲柄的合理转向；

(3)用作图法确定滑块工作行程和空回行程时的最大压力角。

128.试设计一曲柄摇杆机构。设摇杆两极限位置分别为

9]=150,/=90°;4r°=40mm,=50mm。求1AB,/衣及行程速比系数K和

最小传动角/min。

(用图解法求解)

129.试用图解法设计图示曲柄摇杆机构A6CO。已知摇杆/℃=40mm,摆角

/£=45\行程速度变化系数K=1.2,机架长度/"。二人一］（。为曲柄长，b为连杆长）。

a）

130.设计一锐链四杆机构。已知行程速度变化系数K=l,=10Gmm,连杆长

为7fiC=15Cmm,求曲柄〃&和机架/他及联架杆钱链A的位置。

131.设计一偏置曲柄滑块机构，已知滑块C的冲程H=50mm,导路的偏距

e=10mm,当曲柄A8为原动件时，滑块C工作行程的平均速度为％=0.05m/s,空

回行程的平均速度为2=0.075m/So试用作图法

求：

（1）曲柄和连杆长度〃8、lBCX

（2）在图上标出该机构的最小传动角7min。

132.试设计一较链四杆机构。已知行程速度变化系数K=l,机架长/.=100mm,

曲柄长右8=20mm,且当曲柄与连杆共线，摇杆处于最远的极限位置时，曲柄与机架

的夹角为3。，确定摇杆及连杆的长度。建议比例尺为〃/=0.002m/mm

B

30°

D

133.有钱链四杆机构己知：摇杆的长度为430mm,

最大摆角为90°,在两个极限位置时与机架上的两固

定钱链中心连线所成夹角为6。和3。（如图所示

行程速度变化系数为1.25求：曲柄、连杆及机架长

度

134.设计一曲柄摇杆机构。己知：AQ=58mm,AC[=24mm,。=75

mm,K=1.5。求曲柄长A3、连杆长6C、机架长及摇杆最大摆角”。

135.设计一曲柄滑块机构。己知机构处于两极限位置时，其力G=68mm,

4G=25mm,K=1.5。求曲柄长A6、连杆长8C、偏心距e和滑块的导程

136.已知机架4。=50mm,摇杆CO离机架最近极限位置尸=45\且C〃=40

mm,设该机构为曲柄摇杆机构，且行程速比系数K=1.4,试用作图法求出曲柄A8和

连杆8C的长度，并绘出机构图。

图所示。已知摇杆长为500mm,摆角夕=45,

其中左极限位置为垂直，较链A,。同在水平线上，行程速度变化系数K=l,4。试用

图解法确定机架A。、