机械原理第89章作业解答ppt课件

1、LOGO机械原理作业评讲机械原理作业评讲第第8 8、9 9章章 习题课习题课例例8.5 8.5 设计曲柄摇杆机构设计曲柄摇杆机构ABCDABCD。知摇杆。知摇杆CDCD的长的长度度 ，摇杆两极限位置间的夹角，摇杆两极限位置间的夹角 , ,行程速比系数行程速比系数K=1.25K=1.25，连杆，连杆BCBC的长度的长度 。试求曲柄试求曲柄ABAB的长度的长度 和机架和机架ADAD的长度的长度 。290CDlmm32260BClmmABlADl解：解：180 (1)/(1)180 (1.25 1)/(1.25 1)20KK取相应的比例尺取相应的比例尺 作图如下。作图如下。l分析分析: :此题属于知

2、行程速比系数设计四杆此题属于知行程速比系数设计四杆机构问题机构问题, ,因此可先作出固定铰链因此可先作出固定铰链A A所处的所处的圆圆, ,再根据再根据C1C2C1C2及及 角角, ,由三角形的余弦由三角形的余弦定了解得定了解得 , ,作图求出作图求出 。ABlADl 习题课习题课1212,9070C CC C P连作取一点取一点D D，使，使121232 ,/CDlC DCC DC Dl1122C PC CC PP作交于 点，1212CC PCC A作的外接圆，在中，22212()()()2()()cosBCABBCABBCABBCABCCllllllll其中，其中，12122cos2 29

3、0 cos74159.87CDCClCC Dmm 解得，解得，67ABlmm( (下面由三角形的余弦定理求下面由三角形的余弦定理求 ) )ABl 习题课习题课112CABCABllCC P以 为圆心，为半径作弧交的外接圆于 点，故：故：250ADllADmm 习题课习题课8-6 8-6 如下图，设知四杆机构各构件的长度为如下图，设知四杆机构各构件的长度为a=240mma=240mm，b=600mm,c=400mm,d=500mm.b=600mm,c=400mm,d=500mm.试问：试问：1 1当取杆当取杆4 4为机架时，能否有曲柄存在？为机架时，能否有曲柄存在？2 2假设各杆长度不变，能否采

4、用选不同杆为机架假设各杆长度不变，能否采用选不同杆为机架的方法获得双曲柄机构和双摇杆机构？如何获得？的方法获得双曲柄机构和双摇杆机构？如何获得？3 3假设假设a a、b b、c c三杆的长度不变，取杆三杆的长度不变，取杆4 4为机架，为机架，要获得曲柄摇杆机构，要获得曲柄摇杆机构，d d的取值范围为何值？的取值范围为何值？1234ABCDabcd题题8-6图图 习题课习题课解解 1 1因因且最短杆且最短杆1 1为连架杆，故当取杆为连架杆，故当取杆4 4为机架时，有曲为机架时，有曲柄存在。柄存在。240600840900400500abcd1234ABCDabcd题题8-6图图8-6 8-6 如

5、下图，设知四杆机构各构件的长度为如下图，设知四杆机构各构件的长度为a=240mma=240mm，b=600mm,c=400mm,d=500mm.b=600mm,c=400mm,d=500mm.试问：试问：1 1当取杆当取杆4 4为机架时，能否有曲柄存在？为机架时，能否有曲柄存在？ 习题课习题课2 2能。要使此机构成为双曲柄机构，能。要使此机构成为双曲柄机构，那么应取杆那么应取杆1 1为机架；而要使此机构成为机架；而要使此机构成为为双摇杆机构，那么应取杆双摇杆机构，那么应取杆3 3为机架。为机架。8-6 8-6 如下图，设知四杆机构各构件的长度为如下图，设知四杆机构各构件的长度为a=240mma

6、=240mm，b=600mm,c=400mm,d=500mm.b=600mm,c=400mm,d=500mm.试问：试问：2 2假设各杆长度不变，能否采用选不同杆为机架假设各杆长度不变，能否采用选不同杆为机架的方法获得双曲柄机构和双摇杆机构？如何获得？的方法获得双曲柄机构和双摇杆机构？如何获得？1234ABCDabcd题题8-6图图 习题课习题课3 3要获得曲柄摇杆机构，要获得曲柄摇杆机构，d d的取值范围应为的取值范围应为 240-760 mm 240-760 mm8-6 8-6 如下图，设知四杆机构各构件的长度为如下图，设知四杆机构各构件的长度为a=240mma=240mm，b=600mm

7、,c=400mm,d=500mm.b=600mm,c=400mm,d=500mm.试问：试问：3 3假设假设a a、b b、c c三杆的长度不变，取杆三杆的长度不变，取杆4 4为机架，为机架，要获得曲柄摇杆机构，要获得曲柄摇杆机构，d d的取值范围为何值？的取值范围为何值？1234ABCDabcd题题8-6图图 习题课习题课8-8 8-8 图示铰链四杆机构中，各杆的长度为图示铰链四杆机构中，各杆的长度为 试求：试求：1 1当取杆当取杆4 4为机架时，该机构的极位夹角为机架时，该机构的极位夹角 、杆、杆3 3的最大摆角的最大摆角 、最小传动角、最小传动角 和行程速度变化系和行程速度变化系数数K

8、K；2 2当取杆当取杆1 1为机架时，将演化为何种类型的机构？为机架时，将演化为何种类型的机构？为什么？并阐明这时为什么？并阐明这时C C、D D两个转动副是周转副还是两个转动副是周转副还是摆动副；摆动副；3 3当取杆当取杆3 3为机架时，将演化为何种机构？这时为机架时，将演化为何种机构？这时A A、B B两个转动副能否仍为周转副？两个转动副能否仍为周转副？123428,52,50,72lmm lmm lmm lmmmin1234ABCD题题8-8图图 习题课习题课8-8 8-8 图示铰链四杆机构中，各杆的长度为图示铰链四杆机构中，各杆的长度为 试求：试求：1 1当取杆当取杆4 4为机架时，该

9、机构的极位夹角为机架时，该机构的极位夹角 、杆、杆3 3的最大摆角的最大摆角 、最小传动角、最小传动角 和行程速度变化系和行程速度变化系数数K K；123428,52,50,72lmm lmm lmm lmmmin18.670.6min22.7000018018018.61.2318018018.6K解：解：1 1作出机构的两作出机构的两个极位，如图，并量得个极位，如图，并量得 习题课习题课8-8 8-8 图示铰链四杆机构中，各杆的长度为图示铰链四杆机构中，各杆的长度为 试求：试求：2 2当取当取1 1为机架时，将演化为何种类型的机构？为为机架时，将演化为何种类型的机构？为什么？并阐明这时什么

10、？并阐明这时C C、D D两个转动副是周转副还是摆两个转动副是周转副还是摆动副；动副；2 2由由 可知，铰链四杆机构各杆长度可知，铰链四杆机构各杆长度符合杆长条件；符合杆长条件；当取最短杆当取最短杆1 1为机架时，该机构将演化成为双曲柄为机架时，该机构将演化成为双曲柄机构；机构；最短杆最短杆1 1参与构成的转动副参与构成的转动副A A、B B是周转副，而是周转副，而C C、D D是摆动副是摆动副123428,52,50,72lmm lmm lmm lmm1423llll1234ABCD题题8-8图图 习题课始习题课始8-8 8-8 图示铰链四杆机构中，各杆的长度为图示铰链四杆机构中，各杆的长度

11、为 试求：试求：3 3当取杆当取杆3 3为机架时，又将演化成何种机构？这时为机架时，又将演化成何种机构？这时A A、B B两个转动副能否仍为周转副两个转动副能否仍为周转副 3 3当取杆当取杆3 3为机架时，最短杆为机架时，最短杆1 1变为连杆，又将演变为连杆，又将演化成双摇杆机构，此时化成双摇杆机构，此时A A、B B仍为周转副。仍为周转副。123428,52,50,72lmm lmm lmm lmm1234ABCD题题8-8图图 习题课习题课8-16 8-16 图示为一知的曲柄摇杆机构，现要求用一连图示为一知的曲柄摇杆机构，现要求用一连杆将摇杆杆将摇杆CDCD和滑块和滑块F F连起来，使摇杆

12、的三个知位置连起来，使摇杆的三个知位置C1DC1D、C2DC2D、C3DC3D和滑块的三个位置和滑块的三个位置F1F1、F2F2、F3F3相对相对应图示尺寸系按比例画出。试确定此连杆的应图示尺寸系按比例画出。试确定此连杆的长度及其与摇杆长度及其与摇杆CDCD铰接点的位置铰接点的位置图图8-168-16 习题课习题课解：解： 由题意知，此题实践是为按两连架杆摇杆由题意知，此题实践是为按两连架杆摇杆与滑块的预定对应位置设计四杆机构的问题。与滑块的预定对应位置设计四杆机构的问题。详细作图过程如以下图，连杆详细作图过程如以下图，连杆EFEF的长度的长度22130EFllE Fmm题题8-168-16图

13、图 习题课习题课8-17 8-17 图示为某仪表中采用的摇杆滑块机构，假设图示为某仪表中采用的摇杆滑块机构，假设知滑块和摇杆的对应位置为知滑块和摇杆的对应位置为S1=36mmS1=36mm，S12=8mmS12=8mm，S23=9mmS23=9mm， , ,摇杆的第摇杆的第IIII位置在铅位置在铅垂方向上。滑块上铰链点取在垂方向上。滑块上铰链点取在B B点，偏距点，偏距e=28mme=28mm。试确定曲柄和连杆的长度试确定曲柄和连杆的长度解：此题属于按两连架杆预定的对应位置设计四解：此题属于按两连架杆预定的对应位置设计四杆机构问题，此问题可以用反转法求解。杆机构问题，此问题可以用反转法求解。曲

14、柄长度曲柄长度22.2mm22.2mm，连杆长度，连杆长度52.2mm52.2mm122325 ,35 习题课习题课9-1 9-1 何谓凸轮机构传动中的刚性冲击和柔性冲击？何谓凸轮机构传动中的刚性冲击和柔性冲击？试补全图示各段的试补全图示各段的 曲线，并指出曲线，并指出哪些地方有刚性冲击，哪些地方有柔性冲击。哪些地方有刚性冲击，哪些地方有柔性冲击。答：凸轮机构传动中的刚答：凸轮机构传动中的刚性冲击是指实际上无穷大性冲击是指实际上无穷大的惯性力瞬间作用到构件的惯性力瞬间作用到构件上，使构件产生剧烈的冲上，使构件产生剧烈的冲击；而柔性冲击是指实际击；而柔性冲击是指实际上有限大的惯性力瞬间作上有限大

15、的惯性力瞬间作用到构件上，使构件产生用到构件上，使构件产生的冲击。的冲击。,sva 曲线曲线见左图。在图中见左图。在图中B,CB,C处有处有刚性冲击，在刚性冲击，在O,A,D,EO,A,D,E处处有柔性冲击。有柔性冲击。,sva 习题课习题课9-2 9-2 何谓凸轮任务廓线的变尖景象和推杆运动的何谓凸轮任务廓线的变尖景象和推杆运动的失真景象？它对凸轮机构的任务有何影响？如何失真景象？它对凸轮机构的任务有何影响？如何加以防止？加以防止？答：在用包络的方法确定凸轮的任务廓线时，凸轮答：在用包络的方法确定凸轮的任务廓线时，凸轮的任务廓线出现尖点的景象称为变尖景象；凸轮的的任务廓线出现尖点的景象称为变

16、尖景象；凸轮的任务廓线使推杆不能实现预期的运动规律的景象称任务廓线使推杆不能实现预期的运动规律的景象称为失真景象。变尖的任务廓线极易磨损，使推杆运为失真景象。变尖的任务廓线极易磨损，使推杆运动失真，而失真时，推杆的运动规律完全达不到设动失真，而失真时，推杆的运动规律完全达不到设计要求，因此应设法防止。计要求，因此应设法防止。变尖和失真景象可经过增大凸轮的基圆半径，减小变尖和失真景象可经过增大凸轮的基圆半径，减小滚子半径以及修正推杆运动规律等方法来防止。滚子半径以及修正推杆运动规律等方法来防止。 习题课习题课9-6 9-6 在图示机构中，哪个是正偏置？哪个是负偏置？在图示机构中，哪个是正偏置？哪个是负偏置？根据式根据式9-249-24阐明偏置方向对凸轮机构压力角有阐明偏置方向对凸轮机构压力角有何影响？何影响？答：由凸轮的回转中答：由凸轮的回转中心作推杆轴线的垂线，心作推杆轴线的垂线，得垂足点，假设凸轮得垂足点，假设凸轮在垂足点的速度沿推在垂足点的速度沿推杆的推程方向，那么杆的推程方向，那么凸轮机构为正偏置，凸轮机构为正偏置，反之为负偏置。由此反之为负偏置。由此可知，在图示机构中，可知，在图示机构中，两个均为正偏置。由两个均为正偏置。由由由可知，在其他条件不变的情况下，假设为正偏置，由可知，在其他条