第2章 平面连杆机构

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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）摇杆空回行程需几秒？（2）曲柄每分钟转速是多少

2、？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

3、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2-11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，

4、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

5、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

6、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。

7、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、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