吉林大学机械原理课后题答案xiti4

.1如图所示，已知四杆机构各构件的长度为 a=240mm,b=600mm,c=400mm,d=500mm。问：1）当取构件4为机架时，是否有曲柄存在？ 2）各构件长度不变，能否以选择不同杆件为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构？如何获得？解：1）根据曲柄存在条件最短杆长度+最长杆长度遮余两杆长度之和”a+b=240+600=840c+d=400+500=900•••840V900且固定最短杆的邻边为机架，，机构有曲柄存在。2）若各构件长度不变， 根据推论，可以获得双曲柄和双摇杆机构。当固定最短杆a时，可获得双曲柄机构;当固定最短杆对边c时，可获得双摇杆机构。4.2图示钱链四杆机构中，已知 lBc=50mm、lcD=35mm、lAD=30mm,AD为机架。问：1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求Iab的最大值。2）若此机构为双曲柄机构，求1AB的最小值。3）若此机构为双摇杆机构， 求1AB的取值范围。解：1）设Iab为最短杆，Ibc为最长杆Iab+lbcWIcd+ladIabwIcd+Iad—1bc=35+30-50=15mm,lABmax=15mm2）设Iad为最短杆，Iab为最长杆Iad+IabWIbc+Icd「.Iab&Ibc+Icd—Iad=50+35-30=55mm设lad为最短杆，Ibc为最长杆Iad+Ibc Iab+lcd「.Iab>1ad+Ibc—Icd=30+50-35=45mm，若此机构为双曲柄机构，Iab的取值范围为：45mm<Iab<55mm；lABmin=45mm。2）设Iab为最短杆，Ibc为最长杆Iab+Ibc>lcd+Iad； 「Jab>1cd+Iad-1bc=35+30-50=15mm。设Iad为最短杆，Iab为最长杆Iad+Iab>lbc+Icd；•-Iab>1bc+Icd—Iad=50+35-30=55mm设Iad为最短杆，Ibc为最长杆Iad+Ibc>1ab+Icd； Iab<lad+Ibc—Icd=30+50-35=45mm・•・若此机构为双摇杆机构，lAB的取值范围为：15mm<1AB<45mm; 55mm<lAB<115mm。

图示为一偏置曲柄滑块机构， 试求：1）构件AB为曲柄的条件。若偏距e=0,则构件AB为曲柄的条件又如何？2）在图示机构以曲柄为主动件时，其传动角在何处最大？何处最小？解：1）根据曲柄存在条件Iab+（e+Icd）wIbc+Icd「•IabwIbc—e若e=0,Iab为曲柄的条件为：Iab&Ibc。2）根据传动角的概念，其最大、最小处如下图示：在机卞^的APC'和AB'C处传动角最大，'福产900；在机卞^的AB'"C"'处传动角最小，-；min=90°—arcsin((lAB+e)/Ibc)。、Jmax如图所示为加热炉炉门的启闭机构。点 RC为炉门上的两钱链中心。炉门打开后成水平位置时， 要求炉门的热面朝下。 固定较链中心应位于yy线上，其相互位置的尺寸如图所示。试设计此校链四杆机构。解：此题是已知连杆两位置的设计，其图解设计如下。y AB1C1D即为机构的第一位置。y

y在图示钱链四杆机构ABCDfr,连杆BC上P点三位置Pi、P2和P3位于一铅垂线上。已知曲柄长lAB=150mm机架lA=300mm其它尺寸如图。试用图解法确定较链C点位置及构件BC和CD勺长度Ibc二？1浒？解：此题是已知连杆上一条标定线的三个位置的设计问题，其图解设计如下。取B2P2为假想的机架，AD为假想的连杆，刚化机构的一位置和三位置，求假想连杆其他位置。AB2c2D即为机构的第二位置。600d23Bidi2k=1,机架长k=1,机架长曲柄位置AB2当滑动齿轮在行程的另一端时,设计一校链四杆机构，如图所示。已知摇杆的行程速比系数lAD=120mm,曲柄长lAE=20mm,且当曲柄AB运动到与连杆拉直共线时,与机架的夹角中尸15Q试确定摇杆及连杆的长度 1CD和1BC。（图解）lAD=150mmlDE=100mmcD=60m谶相互位置如图所示,操纵手柄为垂直方向。试求构件 AB与BC的长度。题4.7图解：取埼，由E2点位置找到C2点，刚化机构的第二位置，使AAF2c20^AF1C2',连接C1C2',做C1C2'的垂直平分线C12'，C12'线与AF1线的交点便是B1点。所以：1AB=AB1k1,bcuBiCi科o中片的%,卞^件3顺时针转过中片的%,卞^件3顺时针转过中片45°恰为水平位置。此时滑块S2=20mm试确定较链B及C的位置。题4.8图试设计如图所示的六杆机构。该机构当原动件臼铅垂位置顺时针转过6自E移到E2解：取K,先考虑四杆机构DCE,刚化机构的第二位置，此机构的第二位置重合为一直线 DE2,将DE2线逆时针转45°,这时E2到达E2',连接E1E2',做E1E2'的垂直平分线跄'，ei2'线与DE2,线的交点便是Ci点。再考虑四杆机构ABDC,在AB位置线上任找一F点,刚化机构的第二位置，使△AF2c2-AF1C2',连接C1C2',做C1C2'的垂直平分线G2'，C12'线与AF1线的交点便是B1点。所以：1ab=AB〔H,1bc=B1C1R,1dc=DC〔H,1ce=C1E1H°

如图所示，现欲设计一钱链四杆机构，已知摇杆 CD的长lcD=75mm,行程速比系数k=1.5,机架AD的长度lAD=100mm,摇杆的一个极限位置与机架间的夹角为545Q试求曲柄的长度Iab和连杆的长度Ibc（有两组解）。题4.9图解：取H,根据k=1.5,得e=36Q用图解法见下面的作图。黑线是一组解，红试设计一曲柄滑块机构， 已知滑块的行程速比系数k=1.5,滑块的冲程H=50mm,偏距e=20mm。并求其最大压力角otmax=?解：取H,根据k=1.5,得6=36Q用图解法见下面的作图。H=50

已知一曲柄摇杆机构，行程速比系数 k=1.2,摇杆长lcD=300mm,摇杆的摆角已359曲柄长lAB=80mm。求连杆Ibc和机架Icd的长度，并验算最小传动角温是否在允许的范围内？解：取埼，根据k=1.2,得供16.3&Q用图解法见下面的作图。其中1C2E=21AB,C2E连线与A点轨迹圆的交点即是A点。n/M图示为一已知的曲柄摇杆机构，现要求用一连杆将摇杆CD和滑块F联接起来，使摇杆的三个已知位置CiD、C2D、C3D和滑块的三个位置Fi、F2、F3相对应。试确定连杆Ief的长度及其与摇杆上活动钱链E的位置。

解：取埼，考虑右侧的摇杆滑块机构。将摇杆 DC2的位置看作假想的“机架”，将机构的1与2位置刚化，使^DCiFi^ADC2Fi',△DC3F3^ADC2F3',连接F2F1',做F2F1'的垂直平分线fi2,连接F2F3',做F2F3'的垂直平分线f23,fi2与f23线的交点便是E2点。所以：IeF=E2F2M,Ide=DE2N。4.13如图所示，要求四杆机构两连架杆的三对对应位置分别为：a1=350,%4.13如图所示，要求四杆机构两连架杆的三对对应位置分别为：a1=350,%=50°；々=800.%=万°必=1/°.%=底°。试以解析法设计此四题4.13图解：根据解析方程：cos二i=P0cos中icos二i=P0cos中i+P1cos(中i-a)+P2_ 1CD_Po=——，Pi1ABlCD ( ，P2=-1AD2 2lAD lCD(i=123)2 2、1AB—1BC)21AB1AD将o(l、口?中｝当中我入上述方程得：o o o ocos35=Pocos50+Picos(50-35)+P2cos80o=Pocos75o+P1cos(750-80o)+P2cos125o=P0cos105o+P1cos(105o-125°)+P2解上述方程得： Po=1.583,P1=-1.288,P2=1.045。••各杆长为：lAB=65.1mm,lBc=101.84mm,lcD=103.04mm,取：lAB=65mm,lBC=102mm,lCD=103mm。

4.14 图示为一牛头刨床的主传动机构， 已知lAB=75mm,lDE=100mm