机械设计基础第四版第02-03章-作业题解课件

第2章平面连杆机构设计作业题解答

2-2何谓曲柄？铰链四杆机构具有曲柄的条件是什么？曲柄是否就是最短杆？答一：曲柄——能作整周回转的连架杆称为曲柄

答二：铰链四杆机构具有曲柄的条件是1)最短杆与最长杆的长度和应小于或等于其他两杆的长度之和；——杆长条件2)连架杆和机架中有一杆是最短杆。答三：曲柄不一定就是最短杆，机架亦可是最短杆（如双曲柄机构）；最短杆也可为连杆（如双摇杆机构）第2章平面连杆机构设计作业题解答2-21双摇杆机构——最短杆为连杆曲柄摇杆机构——最短杆为连杆架双曲柄机构——最短杆为机架双摇杆机构——最短杆曲柄摇杆机构——双曲柄机构——最短杆为2答二：K=1的铰链四杆机构的结构特点极位夹角θ=0°，机构无急回特性；A、B1

、B2

、C1

、C2在同一直线上。即：主动曲柄与连杆拉直共线和重叠共线两处位置重合（如2-12题）。C1C2B1B2ψDABC2-5如何判断机构有无急回特性？K=1的铰链四杆机构的结构特征是什么？答一：判定机构是否有急回运动关键取决于极位夹角，当曲柄摇杆机构在运动过程中出现极位夹角θ时，机构便具有急回运动特性。θ角愈大，K值愈大，机构的急回运动性质也愈显著。B1B2C1C2A答二：K=1的铰链四杆机构的结构特点极位夹角θ=0°3题2-6试判别图2-32a所示机构为何种机构？设构件1为原动件，试确定该机构从动件的摆角ψ和机构的最小传动角γ

min。如果分别以构件1、2和3为机架，它们又分别为什么机构（各杆长度见图2-32所示，单位为mm）？CABD15303525解答：1.机构类型——曲柄摇杆机构因为：lmin+lmxa=15+35=50<30+25=55且连架杆为最短杆，所以为曲柄摇杆机构。2.选长度比例μl=0.625画机构运动简图，确定从动件的摆角ψ和机构的最小传动角γ

min的图示位置题2-6试判别图2-32a所示机构为何种机构？设构件4AD25B1C1C2353015B2ψ从动件的摆角ψ:Ψ=∠C1DC2=∠ADC2-∠ADC1

AD25B1C1C2353015B2ψ从动件的摆角ψ:Ψ=∠5γmin=min（γ1

、γ2）=15.36°AD25C"B’15B"3035C’δγ1机构的最小传动角γminγmin发生在：曲柄与机架拉直和重共线处，即：AB′、AB″因δ<90°，所以γ2=

δ=75.522°γmin=min（γ1、γ2）=15.36°AD256分别以构件1、2和3为机架时机构机构类型：以构件1为机架时——机架为最短杆，为双曲柄机构以构件2为机架时——最短杆为连架杆，机构为曲柄摇杆机构以构件3为机架时——最短杆为连杆，机构为双摇杆机构。分别以构件1、2和3为机架时机构机构类型：以构件1为机架时—7

2-8图2-34所示为偏置曲柄滑块机构。已知a=150mm，b=400mm，e=50mm，试求滑块行程H、机构的行程速比系数K和最小传动角γmin。B1C1B2C2BACHe1.选长度比例尺画偏置曲柄滑块机构运动简图解答：2.画出滑块左右极限位置,求滑块的行程H：2-8图2-34所示为偏置曲柄滑块机构。已知a8B1C1B2C2BACHe3.求偏置曲柄滑块机构的行程速比系数K1)求机构的极位夹角θ2)求行程速比系数K:B1C1B2C2BACHe3.求偏置曲柄滑块机1)求94.求偏置曲柄滑块机构的最小传动角γmin

曲柄为主动件时，最小传动角min发生在曲柄AB与滑块导路垂直且曲柄和铰链A位于导路同侧的位置B'C'γminB1C1B2C2BACHeBACB'C'γminD最小传动角min的大小:最小传动角min发生的位置:4.求偏置曲柄滑块机构的最小传动角γmin曲102-9.设计一偏置曲柄滑块机构，已知k=1.5,H=50mm,e=20mm,求曲柄长度lAB和连杆长度lBC。OeAc1c2BAB=(AC1-AC2)/2BC=AC1-ABH2aAB134Cb90ºlAB=lAB,lBC=lBC。θθ＝1800（K-1/K+1）=360选比例尺，作一直线C1C2=H=50mm;作∠C2C1O=900-θ=540，∠C1C2O=900-θ=540，此两线相交于点O。2-9.设计一偏置曲柄滑块机构，已知k=1.5,H=50mm112-11

设计一曲柄摇杆机构，已知行程速比系数K=1.2，鄂板CD长度lCD=300mm，鄂板摆角Ψ=35°，曲柄AB长度lAB=80mm求连杆BC的长度，并验算传动角是否满足条件γmin≥

50°。1．计算极位夹角：2．选定比例尺，按给定的鄂板CD长度lCD=300mm，鄂板摆角Ψ=35°，画出鄂板的两极限位置DC1和DC2

。解答(作图法):DC1C2352-11设计一曲柄摇杆机构，已知行程速比系数K=1.2，12OβmnQ73.6°73.6°θAB1B23.连接C1C2，作∠C1C2O=∠C2C1O=900-16.4°=73.6°4.以O点为圆心OC为半径画辅助圆β。该圆上任一点至C1和C2的连线的夹角都等于极位夹角θ，曲柄轴心A应在此圆周上。5.作ψ角的角平分线与β圆交于Q点，以Q为圆心，QC1为半径画小圆S；以C2为圆心，2lAB/μl=2×80/10=16mm为半径画弧交S圆于W点。连C2W其延长线与β圆交于A点，则A点为此曲柄摇杆机构的固定铰链中心。SWDC1C235OβmnQ73.6°73.6°θAB1B23.连接C135.求其余各杆的长度连杆长度：机架长度：6.验算机构的最小传动角γminθAB1B2DC1C23545°最小传动角γmin发生的位置：曲柄与机架拉直、重叠共线的位置B'C'、B"

C"82°B'C'B"C"γmin的大小：γmin=min（45°、

82°）=45°<50°——不满足要求。5.求其余各杆的长度连杆长度：机架长度：6.验算机构14θAB1B2DC1C235解答(解析法):

在三角形AC2D中72.5在三角形AC1C2中θAB1B2DC1C235解答(解析法):

在三角形AC215γmin=min（

、180-）=44.55°<50°——不满足要求γmin=min（、180-）=44.516149410’h142356o

tδt题3-10（1）根据已知条件绘制从动件的等加速等减速位移曲线因为当t=1,2,3时,则若已知h1”2”3”1’2’3’149410’h142356otδt题3-10（1）根17oS90º120º123567h150º4δ8-（一）尖顶移动从动件盘型凸轮机构（1）按已设计好的运动规律作出位移线图；（2）按基本尺寸作出凸轮机构的初始位置；（3）按-方向划分基圆周得c0、c1、c2……等点；并过这些点作射线，即为反转后的导路线；（4）在各反转导路线上量取与位移图相应的位移，得B1、B2、……等点，即为凸轮轮廓上的点。rbB0B1B2B4B8B5c1c2c4c5120ºc8B6B7c6c7c0c3150º90ºB