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时间:2018-07-11
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1、第2章平面连杆机构题2-1试根据图2.14中标注尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构,还是双摇杆机构。a) b) c) d)图2.14题2-2试运用铰链四杆机构有整转副的结论,推导图2.15所示偏置导杆机构成为转动导杆机构的条件(提示:转动导杆机构可视为双曲柄机构)。图2.15题2-3画出图2.16所示各机构的传动角和压力角。图中标注箭头的构件为原动件。图2.16题2-4已知某曲柄摇杆机构的曲柄匀速转动,极位夹角为,摇杆工作行程须时7s。试问:(1)摇杆空回行程需几
2、秒?(2)曲柄每分钟转速是多少?题2-5设计一脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构,要求踏板在水平位置上下各摆,且,。(1)试用图解法求曲柄和连杆的长度;(2)用公式(2-3)和(2-3)′计算此机构的最小传动角。图2.17题2-5解图 题2-6设计一曲柄摇杆机构。已知摇杆长度,摆角,摇杆的行程速度变化系数。(1)用图解法确定其余三杆的尺寸;(2)用公式(2—3)和(2-3)′确定机构最小传动角(若,则应另选铰链A的位置,重新设计)。题2-7设计一曲柄滑块机构。已知滑块的行程,偏距,行程速度变化系数。求曲
3、柄和连杆的长度。图2.19题2-8设计一导杆机构。已知机架长度,行程速度变化系数,求曲柄长度。图2.20题2-9设计一曲柄摇杆机构。已知摇杆长度,摆角,摇杆的行程速度变化系数,且要求摇杆的一个极限位置与机架间的夹角,试用图解法确定其余三杆的长度。图2.21题2-10设计一铰链四杆机构作为加热炉门的启闭机构。已知炉门上的两活动铰链中心距为,炉门打开后成水平位置时,要求炉门温度较低的一面朝上(如虚线所示),设固定铰链安装在轴线上,其相关尺寸如图所示,求此铰链四杆机构其余三杆的长度。图2.22题2-1
4、1设计一铰链四杆机构。已知其两连架杆的四组对应位置间的夹角为,、,,试用实验法求各杆长度,并绘出机构简图。题2-12已知某操纵装置采用铰链四杆机构。要求两连架杆的对应位置如2.24所图所示,,;,;,,机架长度,试用解析法求其余三杆长度。图2.24题2-13图2.25所示机构为椭圆仪中的双滑块机构,试证明当机构运动时,构件2的直线上任一点(除、及的中点外)所画的轨迹为一椭圆。图2.25答案题2-1答:a),且最短杆为机架,因此是双曲柄机构。b),且最短杆的邻边为机架,因此是曲柄摇杆机构。c),不
5、满足杆长条件,因此是双摇杆机构。d),且最短杆的对边为机架,因此是双摇杆机构。题2-2解:要想成为转动导杆机构,则要求与均为周转副。(1)当为周转副时,要求能通过两次与机架共线的位置。见图2-15中位置和。在中,直角边小于斜边,故有:(极限情况取等号);在中,直角边小于斜边,故有:(极限情况取等号)。综合这二者,要求即可。(2)当为周转副时,要求能通过两次与机架共线的位置。见图2-15中位置和。在位置时,从线段来看,要能绕过点要求:(极限情况取等号);在位置时,因为导杆是无限长的,故没有过多条件
6、限制。(3)综合(1)、(2)两点可知,图示偏置导杆机构成为转动导杆机构的条件是:题2-3见图2.16。图2.16 题2-4解:(1)由公式,并带入已知数据列方程有:因此空回行程所需时间;(2)因为曲柄空回行程用时,转过的角度为,因此其转速为:转/分钟题2-5解:(1)由题意踏板在水平位置上下摆动,就是曲柄摇杆机构中摇杆的极限位置,此时曲柄与连杆处于两次共线位置。取适当比例图尺,作出两次极限位置和(见图2.17)。由图量得:,。解得:由已知和上步求解可知:,,,(2)因最小传动角位于曲柄与机架两
7、次共线位置,因此取和代入公式(2-3)计算可得:或:代入公式(2-3)′,可知题2-6解:因为本题属于设计题,只要步骤正确,答案不唯一。这里给出基本的作图步骤,不给出具体数值答案。作图步骤如下(见图2.18):(1)求,;并确定比例尺。(2)作,。(即摇杆的两极限位置)(3)以为底作直角三角形,,。(4)作的外接圆,在圆上取点即可。在图上量取,和机架长度。则曲柄长度,摇杆长度。在得到具体各杆数据之后,代入公式(2—3)和(2-3)′求最小传动角,能满足即可。图2.18题2-7图2.19 解:作图
8、步骤如下(见图2.19):(1)求,;并确定比例尺。(2)作,顶角,。(3)作的外接圆,则圆周上任一点都可能成为曲柄中心。(4)作一水平线,于相距,交圆周于点。(5)由图量得,。解得:曲柄长度:连杆长度:题2-8解:见图2.20,作图步骤如下:(1)。(2)取,选定,作和,。(3)定另一机架位置:角平分线,。(4),。杆即是曲柄,由图量得曲柄长度:题2-9解:见图2.21,作图步骤如下:(1)求,,由此可知该机构没有急回特性。(2)选定比例尺,作,。(即摇杆的两极限位置)(3)做,与交于点。(4
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