平面机构的设计(DOC)

143.设计一偏置曲柄滑块机构，已知偏距e=20mm,曲柄AB的长度IB二50mm,曲柄为原动件，机构的最小传动角丫=6°,试求连杆BC的长度。

min试选择一个车厢内可逆座席机构的方案，使座椅靠背可从图示BC位置翻转到C'B'位置，只需画出机构示意图，写明机构名称（按题图比例作）。造型机工作台翻转的铰链四杆机构ABCD中，已知连杆长度BC及其两个位置如图所示，且已知机架AD的长度，试设计出此机构（要求扼要说明设计步骤，标出主动件及其转向）。O—o比D5已知一对心式曲柄滑块机构的曲柄长度r=100mm，角速度°]=10rad/s。现要求滑块的最大移动速度v二口547m/s，试确定此机构的连杆长。Cmaxs要求设计一摇杆滑块机构，以实现图示摇杆和滑块上铰链中心C点的三组对应位置，并确定摇杆长度和连杆长度lBC。图示比例尺卩l二O.OOlm/mm。

如图所示，已给出平面四杆机构的连杆和主动连架杆AB的两组对应位置，以及固定铰链D的位置，已知1二25mm，1二50mm。试设计此平面四杆机构。ABAD149.已知铰链四杆机构的机架长Id二500mm，曲柄长'J150mm，及曲柄和摇杆的两组对应位置如图所示。试设计此曲柄摇杆机构，确定其行程速比系数并在图上标出其最小传动角。150.已知连杆BC的两个位置I和II，及在位置II时连杆上的一个铰链B2的位置，又知连架杆AB的固定铰链A的位置。试设计一个铰链四杆机构，并说明所设计的机构属铰链四杆机构中的何种机构。

151.已知曲柄摇杆机构摇杆CD的长度1二75mm，机架AD的长度1二100CDADmm，行程速比系数K=I-25，摇杆的右极限位置与机架间的夹角申二45。试求曲柄和连杆的长度1AB、1BC。（卩二0.0025m/mm）ABBC1152.如图所示，现已给定摇杆滑块机构ABC中固定铰链A及滑块导路的位置，要求当滑块由C［到C2时连杆由p到p，试设计此机构，确定摇杆和连杆的长度1212ABBC（保留作图线，建议B点取在p线上）。如图所示，当滑块在水平滑道上处于C］、C2位置时，连杆的位置角如图所示均为a=300，C］C2=30mm。设连架杆AB的固定铰链A位于过C］点滑道垂线的下方，其

距离为AC】52mm,设计此机构，确定连架杆AB及连杆BC的长度（铰链B1在图示标线C1P1上）。该机构是否有曲柄存在？为什么？已知四杆机构连杆上一标线MN的三个对应位置和固定铰链A、D的位置。用作图法确定连杆上铰链B、C的位置。画出机构的第一个位置，说明原动件应采用的转动方向。Al]皿2理2用图解法设计一摇杆滑块机构。已知摇杆AB上某标线的两个位置AE1和ae2,以及滑块C的两个对应位置C1和C2（见图）。试确定摇杆上铰链B的位置，并要求摇杆的长度lAB为最短（直接在题图上作图）。

156.设计一曲柄滑块机构，已知曲柄长度=15mm,偏距e-10mm,要求最AB小传动角丫=6®min（1）确定连杆的长度1BC;BC（2）画出滑块的极限位置；（3）标出极位夹角及行程H；（4）（4）确定行程速比系数K。么么导路157.为使机械手的两指张开，合拢以夹持物件，拟用一铰链四杆机构使其中一指绕°4摆动，并使两连架杆对应占据图示的三个位置。已知机架长度I。。和连架杆长度O2O4确定其余两LOA，并按比例尺卩］二0.00lm/mm画在图中。试用图解法设计此机构，确定其余两O2A1杆的长度。33158.用图解法设计铰链四杆机构。已知机架Id二465mm，连架杆1AB二15mm，两连架杆的对应角位置如图所示：p二43屮二503；p二903屮二83；p二135屮二113试求：1'1‘2'2‘3‘3（1）连杆1BC和另一连架杆1CD的长度；BCCD（2）根据求得的杆长判断该机构是否存在曲柄？是属于铰链四杆机构中哪一种类型的机构？（标清作图线和字母符号，可不写设计步骤）。

e3159.试设计一用于雷达天线俯仰传动的曲柄摇杆机构。已知天线俯仰的范围为30，£二525mm，lAD=800mm。求曲柄和连杆的长度Iab和1BC，并校验传动角是否满足丫之40。min提示：雷达天线俯仰转动不应有急回现象。160.设计一铰链四杆机构，已知1二60mm,1二40mm，要求两连架杆ADAB能实现图示的三对应位置，试用作图法求V，并画出机构在第二BCCD位置时的C2点。161.试用图解法设计一四杆铰链机构ABCD,要求连杆在运动过程中必须通过图示所给定的两个位置B1E1＞月已?。其中B点为连杆上可动铰链之一，另一可动铰链在BE上选取，D点为机架上固定铰链之一，另一固定铰链在D点之水平线上取。保留作图线并用粗直线在第二个位置上描出所设计之机构ABCD22。（长度比例尺卩广0-002m/mm）。162•已知一铰链四杆机构ABCD中机架A、D的位置，AB杆的长度lAB以及AB］与D1AB2与DII两组对应位置（如图所示），试设计该四杆机构，建议铰链C］取在DI线上，并判断该机构属于哪种基本型式。

163.如图所示，M]N]、气N2为连杆平面上一线段的两个位置，A、D为二联架铰链。（1）求转动极和半角；（2）已知曲柄AB=15mm，连杆Bc=70mm，设计铰链四杆机构ABCD，并求摇杆CD的长度。Ao——164.已知曲柄和机架长度为：】AB二50mm，lAD=120mm，连架杆两对应位置如图。试设计一四杆机构实现此两对应位置，并要求摇杆lCD的第二个位置是极限位置，图中长度比例尺卩l二0.0027m/mm。

B2B2165.已知连架杆AE和滑块上铰链C的对应位置是91、S，*2、S2和偏距°=20mm。试（1）（1）设计四杆机构（即确定［b、lBC）；（2）判别机构有无曲柄存在，并指出该机构名称；建议耳取在AE］线上；166.如图示，线段MP为连杆平面上的一条标线，现给定了MP的两个位置M］P、选定了机架长1ad及A、D的位置，要求连杆由M£运动到M2P2位置时，连架杆AB对应转过申空=120，连架杆CD转过申空=6°，试直接在图上用图解法设计此铰链四杆机构。

167.设计一铰链四杆机构。已知曲柄的长度】ab二35mm，lAD二85mm,曲柄的角速度3=10rad/s，且当曲柄位于申二6°时，摇杆CD位于屮=110的位置，而C点的速度vC=°25（m/s）。求连杆lBC和摇杆lCD的长度。168.试用作图法设计一铰链四杆机构，使其连杆BC能通过图中给定的三个位置（BC1，B2C2，B3C3），比例尺为卩l，要求：（1）求出两连架杆，机架的长度；（2）判断所设计机构的类型（即指明是双曲柄机构，双摇杆机构还是曲柄摇杆机构?）169.设计一铰链四杆机构，已知曲柄长度AB=100mm，机架长度AD=250mm，曲柄角速度31=10rad/s，件=6°,屮］=9°，从动连架杆铰链点C的速度vC=°6m/s，求摇杆长度lCD（C点取在DE上）。

170.设计一曲柄摇杆机构，使曲柄等速转动时，摇杆的摆角屮在7。~10°之间变化，如图示。设摇杆长为30mm，机架长为40mm。求曲柄AB和连杆BC的长度。171.图示为一六杆机构，已知输出杆DE的长度怙評三个位置D]E，d2E，D3E与曲柄AB上的一标线AF相应的三个位置F1A，f2a，.A（图示尺寸已按比例绘出），试用图解法确定连杆lB2C2和曲柄1AB的长度（杆长lCD,lAE已知，按卩l二O.OOlSn/mm比例尺绘出）。Di172.设计一对心曲柄滑块机构如图所示，已知连架杆与滑块的三组对应位置为:申=60，申=85，申=120，s=36mms=28mms=19mm1231'2'30试确定各杆（lAB，lBC）长度。

173.图示为一偏置曲柄滑块机构。已知曲柄长度a=100mm,其角速度®1二10rad/s,偏距e=20mm；又当连杆与曲柄垂直时滑块C的速度vc=12m/so求连杆BC的长度。174.图示夹紧装置，知：AB=30mm,AD=38mmBC=15mmCD=18mm,问：（1）该机构中是否存在可作相对整周转动的构件？为什么？（2）图a所示为该机构松开位置，为使夹紧后去掉尸力作用也不会松开，问该装置在夹紧时应处于什么位置（不考虑摩擦）？为什么？

（3）若AB、BC长度及AB2位置已知，如图b所示。在松开位置时，该两构件处于AB1C1位置，现要求在此位置时机构的传动角丫二9。，夹紧时满足在2中提出的要求。试用作图法确定铰链D的位置（直接作在图上，并简要说明作图过程）。175.图中ABCD为已知的四杆机构，Iab二40mm,IB。二100mm,lCD二60mm,1ad二90mm。又知1fd二140mm，且FD丄AD,摇杆EF通过连杆CE传递运动。当曲柄AB由水平位置转过9°时，摇杆EF由铅垂位置转过45。试用图解法求连杆摇杆!eF的长度（E点取在°F线上，作图过程中的线条应保留，并注明位置符号）。176.如图所示，已知曲柄AB的长度为a，机架AD的长度为d，曲柄的两个位置AB「AB2和摇杆CD上某一直线DE的两个位置DE「DE2对应，试设计一连杆BC与机架AD相等的四杆机构。

177.设计一曲柄摇杆机构，当曲柄为主动件，从动摇杆处于两极限位置时，连杆的两铰链点的连线正好处于图示之C11和C22位置，且连杆处于极限位置C11时机构的传动角为40。若连杆与摇杆的铰接点取在C点（即图中之C1点或C2点），试用图解法求曲柄AB和摇杆CD之长。（作图直接作在题图中，卩］=O.OOlm/mm）。总分5分卩广0.001m/mm/二140mmbcTOC\o"1-5"\h\z（i）y.（3分）min（2）图（2分〕/bc=140mm总分5分双摇杆机构（5分）总分5分连B「B2作其中垂线b12，同理作出c12。在b12上任选一点为A,以ID乍弧交C12线上可得点D。杆CD为主动件，顺时针方向转动。146.总分10分由对心式曲柄滑块机构的运动特性可知，滑块的最大速度（当曲柄匀速转动时）出现在曲柄与连杆垂直的位置。故如图示速度向量三角形APbe相似于AABC，则有VV二B—Ccosatgra=bb二丄tgb二丄tgava=arccosBvC=arccos=301.1547故连杆长b=1O0tg3O=173205mm147.总分10分机构如图中AB1C1所示。LB、lBC如图中所示。（10分〕ABBC22ABi35°20°CA148.总分10分用反转法，C1D所示。解得：l=BC・pBCl=CDCD得：//〃以比例尺气二lABmm/mm作图，机构图如&二60mm><149.总分10分=0.01m/mml二BC屮BCl=58x0.01=580mml=CD屮CDl=325x001=325mm量得9=185。K=竺巴=1229180-0量得丫=34。min150.总分10分先求得B1点，在连杆平面上任取一点C]作为连杆上的另一活动链接点，再求得C2点的位置，则在C]C2的中垂线上任取一点D即为另一固定铰链，故有无穷多解。在取D点时应考虑能实现该两位置。如图。量得AB]=25mm，BC=40mmCD=38mm11，1，AD=15mm

因最短杆长+最长杆长<其余两杆长之和，且最短杆为机架，故设计的四杆机构为双曲柄机构。151.总分10151.总分10分（i）K二1.25二18（0+6180—e6二20°（2）l=15xp=0.0375mABll=435l=435xp=010875m（7分）152.总分10分用反转法作机构AB1C1如图所示。得】AB二39mml=255mmBC卩l=0.001m/mm30mmululomHa>用半角转动法求解最方便，因选定的是固定铰链A。(1)求极点P12:作C1C2的中垂线，P12必在该线上。根据C1P]转至C2P2的转角为2,且为顺时针方向。则由P12的性质即可求P12的具体位置。据题设ACiC2P12为一等边三角形。（3分）（2）据P12性质，AP12线必平分ZB]P12B2=2d。由半角转动原理，以P]2为中心，将P]2A的延长线转过-^，与C]P]的交点即为铰链点B1。求得：CB=17.5mmAB=63mm该机构偏距e=52mm（4分）（3）因BC<AB+e=63+52=115mm，故AB不可能成为曲柄。（3分）154.总分10分视MN为相对机架，以M]N]为基准反转A、D两点，得到A，、、A〃和D'和D〃。分别作AAA〃和A〃A的中垂线aa1、2，其交点便是铰链B。同理，D/D”和D〃D的中垂1线d1、d2的交点便是活动铰链C。根据MNii、MN22'MN'33的位置可知原动件AB应逆时针转动。（10分）总分10分用反转法作图，作图步骤如下：

（1）拟由位置1反转到位置2。连接AC1、C1E],将AAC]E]反转,使AE1重合至AE得C2占.21（2）连接Cj和C2,并作其垂直平分线nn；（3）由A点作nn线的垂线得交点B2,即为所求铰链B的第2位置。nn总分10分(2)(3)AB丄向下时，有丫如图C]、C(2)(3)AB丄向下时，有丫如图C]、C2'min由图解lBC=51mm；（2分）0、H如图示，0二8。,H=31.5mm；（3分）(4)180+(4)180+0180+8。K二二一180-0180-8。二1093.导路.导路///77总分10分利用反转法原理，取机械手可动手指的位置1作为参考位置，将2、3位置的刚化三角形反转到与位置1的相应标线相重合得A、A。分别作A电和AA231223

的垂直平分线得交点B1，即可得图示四杆机构。图解结果:lAB=47mm,1。車二20mm。33总分10分以卩］=1.2mm/mm作图，过程如图所示，求得:1二BCxp二41x12二49.2mmBC11二CDxp二17x12二205mmCD11+1=15+49.2=64.2mmABBC1+1=465+205=665mmADCD1+1ABBC1+1ABBC<1AD+1CD，故存在曲柄AB。AD为机架，故该机构为曲柄摇杆机构。(2总分10分（1）2分⑵2分（3）2分（4）2分（5）2分（1）因用于雷达天线俯仰传动，不应有急回作用，故K二1,0=0。(2分）⑵作z⑵作zCDC=30，12且使CD=CD=525mm12（2分）（2（2分）⑶以D为圆心，Id二800mm为半径作弧与C2C］连线的延长线交于A点。量得AC=760mm2AC=490mmi&二&二625mm，传动角为最小，1AC-ACl=2=135mmABo⑸作出可能为最小传动角的两个位置，可见在曲柄与机架重叠时且量得丫.二70>40，满足要求。〔2分）min160.总分10分l=57mmBC（10分）l=46（10分）CD卩=1mm/mmmm161.总分10分解一，反转法解」AB二70mmlBC二64mml二70DCmm】AD二38解二，半角转动法解。162.总分10分“—62mmBC相对运动法。由图中可量出】ab—“—62mmBCmm,1—52mm,\—64mm,CDAD1AB为最短，且1+1—30+64—94<1+1—52+62—114ABADCDBC即最短杆与最长杆之和小于另外两杆长度之和，故AB为曲柄,因此该机构为曲柄摇杆机构。（10分）机构。（10分）I163.总分10分应用半角转动法。比例尺卩］—1mm/mm（1）作M]M2和NN2的垂直平分线ml2ni2，其交点P12即为所求转动极，Z叫P2m2即为转动半角012/2;（3分）丄丄2丄2丄2（2）转动专的终边过A，在其始边上选一点B1，且使AB=15（2分）（3（2分）（3）转动在其始边上选一点C],且使BC=70mm.（2分）（4（4）连接AB1C1D及使B1C1和动平面上的M1N1线相连，AB1C1D即为所求，线段DC1长度为摇杆CD之长。（3分）164.总分10分l二BC卩二39.5x2.7二107mm旺221l=CDp=285x2.7=77mmC2D211=CEy=24x2.7=65mmC2E221

165.总分10分（1）设计将aae2c2反转（许—92）角度得点c;,连接q、C2,作qc；线的垂直平分线与AE2线交点B1。l=pAB=30mmABl1=巴BC—70mm（5分）BCl11（2）1ab+e=30+20=50mm匕。=70mm，l+e<lABBC故有曲柄存在，为曲柄滑块机构。（2.5分）（3）Y.如图所示。（2.5分）min

166.总分10166.总分10分用半角转动法作图。（10分）167.总分10r(1)作速度矢量方程及速度多边形，确定v的方向。TOC\o"1-5"\h\zrrrCBV=V+V(4分)CBCB(2)V=1①=0.35m/s(丄AB)，卩=V/pb=0.01(m/s)/mmBAB1vB而V=0.25m/s,pc=V-25mm，方向：pc丄CD,连bcCCv线，得VCT丄CB杆，故过B点作CB与V相垂直，得：CBCB1=BCxp=25x1.98=49.5mmBC11=CDxp=19x1.98=37.5mmCD1(题给1=ADxp=43x1.98=85mm)AD1

169.总分10分rv=crrv+vBCB方向丄ED丄AB丄BC大小0.6m/s①1？1AB■v=B0.1x10=1m/spc=v.pCvb168.总分10分（1）分别作B1、B2和B2、B3以及C1b168.总分10分（1）分别作B1、B2和B2、B3以及C1、C和C2、C3的连线并作这些连线的垂直平分线b]2、b23和C]2、C23，则b]2和b23的交点为A；和C23的交点为D。故得铰链四杆机构AB1C1D1，由图量得：AB=135mmAD=25mmCD=20imm，且BC=29mml=ABABxp,1=ADxlx,1=CDxlx,1=BCxp11AD1CD1BC1即1AB柄摇杆机构。1BC1+1ADCD<1+1，ADCD1+1=(135+29)xp=42.5xpmmABBC11=(25+20)xp=45xp111AB为连架杆，AB+1BC且最短杆mm故该机构为曲Bv作BC丄bc得

连杆长lBC二BC」1摇杆长1CD-CD」1170.总分10分图解见图。取卩1-12mm/mm曲柄的长1=(12)x(EC)X」=(12)x115x1.2=7mmAB21连杆的长1BC二1AC-1AB二AC异巴—LB二50x12-7二53mmBCAC?AB21AB171.总分10分AB-171.总分10分AB-221二43BCmmmm172.总分10分（1）取任意长AE=30mm,以A为圆心，AE为半径作弧交于连架杆三位置TOC\o"1-5"\h\z处，得交点E「E2、E3。取卩/=1mm/mm（3分）（2）以AE1为“固定机架”，利用“反转法”作aAE2c2二aAE]C；，AAEC二aAEC，，得点c'、C，连c、C和C、C，分别作3313231223cC，12和c：、C：的垂直平分线C。和C其交点为B。（4分）23丄223丄（3）由图量得：1□二16mmAB1BC二28mm（3分）內=1mm/mm173.总分10分（1）取比例尺，卩，=0.005m/mm求VCB大小卩=173.总分10分（1）取比例尺，卩，=0.005m/mm求VCB大小卩=0.05m/s/mmvVCD方向水平丄AB丄VB式中叫B二10'01二1m/S故^CB=”VC-VB="22-12=°66m/s按速度比例尺卩V可作出速度多边形Pbc,如图a所示。置。（2）由速度图a中每个速度矢量的方向可求出机构中每个构件的位mm；在图b中作AHhpb,且AB=a片=1005=20过铰链Bmm；