机械原理第八章_平面连杆机构及其设计.doc

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1、第八章平面连杆机构及其设计题8-1试画出图示两种机构的机构运动简图，并说明他们各为何种机构。在图a中偏心盘1绕固定轴O转动，迫使滑块2在圆盘3的槽中来回滑动，而圆盘3又相对于机架4转动；在图b中偏心盘1绕固定轴O转动，通过构件2，使滑块3相对于机架4往复移动。（图a的机构运动简图可有两种表达方式，绘出其中之一即可）题8-2如图所示，设已知四杆机构各构件的长度a=240mm，b=600mm，c=400mm，d=500mm，试回答下列问题：1）当取杆4为机架时，是否有曲柄存在？

2、__________若有曲柄，则杆a为曲柄，此时该机构为__________机构。2）要使机构成为双曲柄机构，则应取杆_________为机架。643)要使此机构成为双摇杆机构，则应取杆_______为机架，且其长度的允许变动范围为_______________.4)　如将杆４的长度改为ｄ＝４００ｍｍ，而其他各杆的长度不变，则当分别以１、２、３杆为机架时，所获得的机构为___________机构。解：1）因且最短杆1为连架杆，故当取杆4为机架时，有曲柄存在。此时该机构为曲柄摇杆机构。2）要使

3、此机构成为双曲柄机构，则应取最短杆1为机架。3）要使此机构成为双摇杆机构，则取最杆3为机架，其长度的允许变动范围为：（1）因最短杆1为连杆，即使满足杆长条件，此机构也不能成为双摇杆机构（2）不满足杆长条件时，b为最长杆，c为最短杆，c为最长杆，但不可能大于三杆长度之和故综合以上条件，时，均可为双摇杆机构。4）如将杆4的长度改为400，其它杆长度不变，则当分别以1、2、3杆为机架时，因不满足杆长条件，故所获机构均为双摇杆机构。题8-3在图示的各四杆机构中，已知各构件的尺寸（由图上量取，图中比例尺μ1=2mm/mm）杆AB为主动件，转向如图所示。现要

4、求：1）试给出这三种机构有曲柄的条件和各机构的名称；2）机构有无急回运动？若有，试以作图法确定其极位夹角θ，并计算其行程速比系数K；3）标出各机构在图示位置时的机构传动角γ和压力角α，求作最小传动角γmin和最小压力角αmin，并说明机构的传动性能如何？4）机构是否存在死点位置？解：a)图为曲柄摇杆机构。杆AB为曲柄的条件：由图8-3(a)两极限位置AB1C1D和AB2C2D可得极位夹角，所以无急回运动。机构传动角γ和压力角α如图示位置。最小传动角γmin位置为AB″C″D最小压力角αmin位置为AB0C0D。曲柄为主动件，不存在死点位置。b)图

5、为偏置曲柄滑块机构。杆AB为曲柄的条件：64当当极位夹角C1AC2即，有急回运动。机构传动角γ和压力角α如图示位置。最小传动角γmin位置为曲柄垂直于导路时两位置中AB″C″最小压力角αmin位置为AB0C0。曲柄为主动件，不存在死点位置。c)图为偏置导杆机构。杆AB为曲柄的条件：当当极位夹角B1AE即，有急回运动。机构传动角γ和压力角α如图示位置。最小传动角γmin位置为CB最短，即CB″最小压力角αmin位置为为CB最长，即CB′。曲柄为主动件，不存在死点位置。64题8-4图a所示为一新型杆式曲柄冲压机。在此冲压机构中，动力是由绕固定轴心A匀

6、速转动的齿轮1输入，通过分别铰接在齿轮1轮缘上B处和传动件3上C处的杆2使杆3柄轴颈3`和可绕其轴心E相对转动的连杆4带动冲头5上下往复运动，可使冲头实现快进，低速冲压、高速返回的运动规律。已知机构的尺寸：lAB=100mm，lBC=110mm，lCD=55mm，lAD=20mm，lDE=40mm，lEF=250mm，现要求：1）试以比例尺μ1=5mm/mm绘制图示位置的机构的运动简图（图b），并计算其自由度；2）确定四杆机构ABCD和DEF的类型和最小传动角γmin，并说明此冲压机构的传动性能如何？3）确定该冲压机构的极位夹角θ和行程速比系数K

7、，并说明此冲压机构的冲头是进快还是返回快？为什么？解：1）2）ABCD为双曲柄机构，DEF为对心曲柄滑块机构。3）极位夹角行程速比系数64题8-5如图所示，设要求四杆机构两连架杆的三组对应位置分别为α1=35°，φ1=50°；α2=80°，φ2=75°；α3=125°，φ3=105°。另外lAD=80mm。试以解析法设计此四杆机构。解：1）将、的三组对应值代入下式（初选）得解之得（计算到小数点后四位）2）求各杆的相对长度，得3）求各杆的长度64题8-6图a所示为一实验用小电炉的炉门启闭机构，炉门关闭时在位置E1，敞开时在位置E2，试设计一四杆机构

8、来实现炉门启闭的操作。（1）已选定炉门上的两个铰链B及C的位置（图b）；（2）已选定炉壁上的两个固定铰链A及D的位置（图c）。解：1)已