哈工大机械原理考研-第2章 例题精解

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1、2.3试题精解和答题技巧例2-1如例2-1图所示，已知四杆机构各构件长度：a=240mm，b=600mm，c=400mm，d=500mm。试问：1．当取构件4为机架时，是否存在曲柄？如存在则哪一构件为曲柄？2．如选取别的构件为机架时，能否获得双曲柄或双摇杆机构？如果可以，应如何得到？解题要点：根据铰链四杆机构曲柄存在条件进行分析。在铰链四杆机构中，其杆长条件是机构有曲柄的根本条件。即最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆长度之和；这时如满足杆长条件，以最短或与最短杆相邻的杆为机架，机构则有曲柄；否则无曲柄；如不满足杆长条件，无论取那个构件为机架，机构均无

2、曲柄，机构为双摇杆机构。解：1.现在a+b=840mm

3、(-)例2-3如例2-3图所示铰链四杆机构中，已知，，，AD为机架。试问：1．若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求的最大值；2．若此机构为双曲柄机构，求的最小值；3．若此机构为双摇杆机构，求的的取值范围。解题要点：在铰链四杆机构由曲柄的条件中，其杆长条件是机构例2-3图有曲柄的根本条件。若满足杆长条件，以最短杆或与最短杆相邻的杆为机架，机构则有曲柄；否则无曲柄；若不满足杆长条件，无论取哪个构件为机架，机构均无曲柄，即为双摇杆机构。解：1.因AD为机架，AB为曲柄，故AB为最短杆，有2．因AD为机架，AB及CD均为曲柄，故AD杆必为最短杆，有下列两种情况

4、：若BC为最长杆，则，且故得若AB为最长杆，则，且故得3．如果机构尺寸不满足杆长条件，则机构必为双摇杆机构。若为最短杆，则故若为最长杆，则故若即不是最短杆，也不是最长杆，则故若要保证机构成立，则应有故当该机构为双摇杆机构时,的取值范围为<和.例2-4如例2-4图所示铰链四杆机构中，已知杆杆长度，，，。要求：1．试确定该机构是否有曲柄；2．判断此机构是否存在急回运动，若存在，试确定其极位夹角，并估计形成速比系数；3．若以构件AB为原动件，试画出该机构的最小传动角和最大传动角的位置；4．回答：在什么情况下此机构有死点位置？(a)(b)例2-4图解题要点：本题机

5、构分析表明，四杆机构的分析常常涉及机构的类型，急回运动，传动角及死点位置这四个方面的问题。机构类型的判别关键是确定机构是否存在曲柄；机构急回运动分析关键是确定机构的极位夹角和传动角大小的确定，除用作图法外，还可以用解析法进行精确求解，但是求解比较繁琐。解：1.，且连架杆AB为最短杆，故该机构有曲柄，且AB杆为曲柄。此机构为曲柄摇杆机构。2.取作摇杆CD处两极位时机构位置图和如例2-4(b)图所示，图中为极位夹角，且由图量得，故此机构有急回运动，可求得：3.若曲柄AB为原动件，则机构在曲柄AB与机架AD共线的两位置时存在最小传动角和最大传动角。用作图法作出机

6、构在这两个位置和，由图可知：,4.若以曲柄AB为主动件，则从动件摇杆CD与连杆BC所夹的锐角为机构的传动角（即）。因不存在的位置，故机构无死点位置。若以摇杆CD为主动件，则从动件曲柄AB与连杆BC所夹的锐角为机构的传动角。此时，机构存在曲柄AB与连杆BC共线两位置即传动角的位置，故机构存在两个死点位置。例2-5如例2-5图所示六杆机构。已知、，各杆长度及位置，求滑块5的速度及构件4的角速度。例2-5图解题要点：用瞬心法求解此题时，只要找出构件2及构件4的绝对瞬心，便可求出及。瞬心法的缺点有：①不能作机构的加速度分析；②瞬心靠作图来找，机构在运动时位置不断变

7、化，顺心的位置也随着变化。有时瞬心将落在图纸外，使解题发生困难。解：1.延长、，两线交点即为构件2的绝对瞬心。是构件1和构件2的相对瞬心，则(向下)（为机构比例尺）2.构件4上E、F两点的绝对速度方向已知，分别作、的垂线，两垂线相交于点，便是构件4的绝对瞬心。构件4的角速度为例2-61.找出例2-6(a)中六杆机构的所有瞬心位置。2.角速度比是多少？3.角速度比是多少？4.求点C的速度。(a)(b)例2-6解题要点：当用瞬心法求两构件之角速度比或某点速度比时，用到的仅为几个与求解有关的瞬心，故在题目中不要求找出所有的瞬心时，则用哪个瞬心找哪个瞬心，此外求构

8、件上某点的速度时，可能有多种求解方法。在进行分析时应力求简便；构件