3平面連桿機構(gòu).doc

平面連桿機構(gòu)一、復(fù)習(xí)思考題1、什么是連桿機構(gòu)？連桿機構(gòu)有什么優(yōu)缺點？2、什么是曲柄？什么是搖桿？鉸鏈四桿機構(gòu)曲柄存在條件是什么？3、鉸鏈四桿機構(gòu)有哪幾種基本形式？4、什么叫鉸鏈四桿機構(gòu)的傳動角和壓力角？壓力角的大小對連桿機構(gòu)的工作有何影響？5、什么叫行程速比系數(shù)？如何判斷機構(gòu)有否急回運動？6、平面連桿機構(gòu)和鉸鏈四桿機構(gòu)有什么不同？7、雙曲柄機構(gòu)是怎樣形成的？8、雙搖桿機構(gòu)是怎樣形成的？9、述說曲柄滑塊機構(gòu)的演化與由來。10、導(dǎo)桿機構(gòu)是怎樣演化來的？11、曲柄滑塊機構(gòu)中，滑塊的移動距離根據(jù)什么計算？12、寫出曲柄搖桿機構(gòu)中，搖桿急回特性系數(shù)的計算式？13、曲柄搖桿機構(gòu)中，搖桿為什么會產(chǎn)生急回運動？14、已知急回特性系數(shù)，如何求得曲柄的極位夾角？15、平面連桿機構(gòu)中，哪些機構(gòu)在什么情況下才能出現(xiàn)急回運動？16、平面連桿機構(gòu)中，哪些機構(gòu)在什么情況下出現(xiàn)“死點”位置？17、曲柄搖桿機構(gòu)有什么運動特點？18、試述克服平面連桿機構(gòu)“死點”位置的方法。19、在什么情況下曲柄滑塊機構(gòu)才會有急回運動？20、曲柄滑塊機構(gòu)都有什么特點？21、試述擺動導(dǎo)桿機構(gòu)的運動特點？22、試述轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)的運動特點。23、曲柄滑塊機構(gòu)與導(dǎo)桿機構(gòu)，在構(gòu)成上有何異同？二、填空題1、平面連桿機構(gòu)是由一些剛性構(gòu)件用 副和 副相互聯(lián)接而組成的機構(gòu)。2、平面連桿機構(gòu)能實現(xiàn)一些較復(fù)雜的 運動。3、當平面四桿機構(gòu)中的運動副都是 副時，就稱之為鉸鏈四桿機構(gòu)；它是其他多桿機構(gòu)的 。4、在鉸鏈四桿機構(gòu)中，能繞機架上的鉸鏈作整周 的 叫曲柄。5、在鉸鏈四桿機構(gòu)中，能繞機架上的鉸鏈作 的 叫搖桿。6、平面四桿機構(gòu)的兩個連架桿，可以有一個是 ，另一個是 ，也可以兩個都是 或都是 。7、平面四桿機構(gòu)有三種基本形式，即 機構(gòu)， 機構(gòu)和 機構(gòu)。8、組成曲柄搖桿機構(gòu)的條件是：最短桿與最長桿的長度之和 或 其他兩桿的長度之和；最短桿的相鄰構(gòu)件為 ，則最短桿為 。9、在曲柄搖桿機構(gòu)中，如果將 桿作為機架，則與機架相連的兩桿都可以作_ 運動，即得到雙曲柄機構(gòu)。10、在 機構(gòu)中，如果將 桿對面的桿作為機架時，則與此相連的兩桿均為搖桿，即是雙搖桿機構(gòu)。11、在 機構(gòu)中，最短桿與最長桿的長度之和 其余兩桿的長度之和時，則不論取哪個桿作為 ，都可以組成雙搖桿機構(gòu)。12、曲柄滑塊機構(gòu)是由曲柄搖桿機構(gòu)的 長度趨向 而演變來的。13、導(dǎo)桿機構(gòu)可看做是由改變曲柄滑塊機構(gòu)中的 而演變來的。14、將曲柄滑塊機構(gòu)的 改作固定機架時，可以得到導(dǎo)桿機構(gòu)。15、曲柄搖桿機構(gòu)產(chǎn)生“死點”位置的條件是：搖桿為 件，曲柄為 件或者是把 運動轉(zhuǎn)換成 運動。16、曲柄搖桿機構(gòu)出現(xiàn)急回運動特性的條件是：搖桿為 件，曲柄為 件或者是把 運動轉(zhuǎn)換成 。17、曲柄搖桿機構(gòu)的 不等于00，則急回特性系數(shù)就 ，機構(gòu)就具有急回特性。18、實際中的各種形式的四桿機構(gòu)，都可看成是由改變某些構(gòu)件的 ， 或選擇不同構(gòu)件作為 等方法所得到的鉸鏈四桿機構(gòu)的演化形式。19、若以曲柄滑塊機構(gòu)的曲柄為主動件時，可以把曲柄的 運動轉(zhuǎn)換成滑塊的 運動。20、若以曲柄滑塊機構(gòu)的滑塊為主動件時， 在運動過程中有“死點”位置。21、通常利用機構(gòu)中構(gòu)件運動時 的慣性，或依靠增設(shè)在曲柄上 的慣性來渡過“死點”位置。22、連桿機構(gòu)的“死點”位置，將使機構(gòu)在傳動中出現(xiàn) 或發(fā)生運動方向 等現(xiàn)象。23、飛輪的作用是可以 ，使運轉(zhuǎn) 。24、在實際生產(chǎn)中，常常利用急回運動這個特性，來縮短 時間，從而提高 。25、機構(gòu)從動件所受力方向與該力作用點速度方向所夾的銳角，稱為 角，用它來衡量機構(gòu)的 性能。26壓力角和傳動角互為 角。27、當機構(gòu)的傳動角等于00（壓力角等于900）時，機構(gòu)所處的位置稱為 位置。28、曲柄搖桿機構(gòu)的搖桿作主動件時，將 與從動件 的 位置稱為曲柄的“死點”位置。29、當曲柄搖桿機構(gòu)的曲柄為主動件并作 轉(zhuǎn)動運動時，搖桿則作 往復(fù)擺動運動。30、如果將曲柄搖桿機構(gòu)中的最短桿改作機架時，則兩個架桿都可以作 的轉(zhuǎn)動運動，即得到 機構(gòu)。31、如果將曲柄搖桿機構(gòu)的最短桿對面的桿作為機架時，則與 相連的兩桿都可以作 運動，機構(gòu)就變成 機構(gòu)。三、判斷題1、當機構(gòu)的極位夾角=00時，機構(gòu)無急回特性。（ ）2、機構(gòu)是否存在死點位置與機構(gòu)取那個構(gòu)件為原動件無關(guān)。（ ）3、在擺動導(dǎo)桿機構(gòu)中，當導(dǎo)桿為主動件時，機構(gòu)有死點位置。（ ）4、對曲柄搖桿機構(gòu)，當取搖桿為主動件時，機構(gòu)有死點位置。（ ）5、壓力角就是主動件所受驅(qū)動力的方向線與該點速度的方向線之間的夾角。（ ）6、機構(gòu)的極位夾角是衡量機構(gòu)急回特性的重要指標。極位夾角越大，則機構(gòu)的急回特性越明顯。（ ）7、壓力角是衡量機構(gòu)傳力性能的重要指標。（ ）、壓力角越大，則機構(gòu)傳力性能越差。（）、平面連桿機構(gòu)的基本形式，是鉸鏈四桿機構(gòu)。（）10、曲柄和連桿都是連架桿。（）11、平面四桿機構(gòu)都有曲柄。（）12、在曲柄搖桿機構(gòu)中，曲柄和連桿共線，就是“死點”位置。（）13、鉸鏈四桿機構(gòu)的曲柄存在條件是：連架桿或機架中必有一個是最短桿；量短桿與最長桿的長度之和小于或等于其余兩桿的長度之和。（）14、鉸鏈四桿機構(gòu)都有搖桿這個構(gòu)件。（）15、鉸鏈四桿機構(gòu)都有連桿和靜件。（）16、在平面連桿機構(gòu)中，只要以最短桿作固定機架，就能得到雙曲柄機構(gòu)。（）17、只有以曲柄搖桿機構(gòu)的最短桿固定機架，才能得到雙曲柄機構(gòu)。（）18、在平面四桿機構(gòu)中，只要兩個連架桿都能繞機架上的鉸鏈作整周轉(zhuǎn)動，必然是雙曲柄機構(gòu)。（）19、曲柄的極位夾角越大，機構(gòu)的急回特性系數(shù)也越大，機構(gòu)的急回特性也越顯著。（ ）20、導(dǎo)桿機構(gòu)與曲柄滑塊機構(gòu)，在結(jié)構(gòu)原理上的區(qū)別就在于選擇不同構(gòu)件作固定機架。（）21、曲柄滑塊機構(gòu)，滑塊在作往復(fù)運動時，不會出現(xiàn)急回運動。（）22、導(dǎo)桿機構(gòu)中導(dǎo)桿的往復(fù)運動有急回特性。（ ）23、利用選擇不同構(gòu)件作固定機架的方法，可以把曲柄搖桿機構(gòu)改變成雙搖桿機構(gòu)。（ ）24、利用改變構(gòu)件之間相對長度的方法，可以把曲柄搖桿機構(gòu)改變成雙搖桿機構(gòu)。（ ）25、在平面四桿機構(gòu)中，凡是能把轉(zhuǎn)動運動轉(zhuǎn)換成往復(fù)運動的機構(gòu)，都會有急回運動特性。（ ）26、曲柄搖桿機構(gòu)的搖桿，在兩極限位置之間的夾角，叫做搖桿的擺角。（ ）27、在有曲柄的平面連桿機構(gòu)中，曲柄的極位夾角，可以等于00，也可以大于00。（ ）28、在曲柄和連桿同時存在的平面連桿機構(gòu)中，只要曲柄和連桿共線，這個位置就是曲柄的“死點”位置。（ ）29、在平面連桿機構(gòu)中，連桿和曲柄是同時存在的，即有曲柄就有連桿。（ ）30、有曲柄的四桿機構(gòu)，就存在著出現(xiàn)“死點”位置的基本條件。（ ）31、有曲柄的四桿機構(gòu)，該機構(gòu)就存在著產(chǎn)生急回運動特性的基本條件。（ ）32、機構(gòu)的急回特性系數(shù)K的值，是根據(jù)極位夾角的大小，通過公式求得的。（ ）33、極位夾角的大小，是根據(jù)急回特性系數(shù)K值，通過公式求得的。而K值是設(shè)計時事先確定的。（ ）34、利用曲柄搖桿機構(gòu)，可以把等速轉(zhuǎn)動運動，轉(zhuǎn)變成具有急回特性的往復(fù)擺動運動，或者沒有急回特性的往復(fù)擺動運動。（ ）35、只有曲柄搖桿機構(gòu)，才能實現(xiàn)把等速旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變成往復(fù)擺動運動。（ ）36、曲柄滑塊機構(gòu)，能把主動件的等速旋轉(zhuǎn)運動，轉(zhuǎn)變成從動件的直線往復(fù)運動。（ ）37、通過選擇鉸鏈四桿機構(gòu)的不同構(gòu)件作為機構(gòu)的固定機架，能使機構(gòu)的形式發(fā)生演變。（ ）38、鉸鏈四桿機構(gòu)形式的改變，只能通過選擇不同構(gòu)件作機構(gòu)的固定機架來實現(xiàn)。（ ）39、鉸鏈四桿機構(gòu)形式的演變，都是通過對某些構(gòu)件之間相對長度的改變而達到的。（ ）40、通過對鉸鏈四桿機構(gòu)某些構(gòu)件之間相對長度的改變，也能夠起到對機構(gòu)形式的演化作用。（ ）41、當曲柄搖桿機構(gòu)把往復(fù)擺動運動轉(zhuǎn)變成旋轉(zhuǎn)運動時，曲柄與連桿共線的位置，就是曲柄的“死點”位置。（ ）42、當曲柄搖桿機構(gòu)把旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變成往復(fù)擺動運動時，曲柄與連桿共線的位置，就是曲柄的“死點”位置。（ ）43、曲柄在“死點”位置的運動方向與原先的運動方向相同。（ ）44、在實際生產(chǎn)中，機構(gòu)的“死點”位置對工作都是不利的，處處都要考慮克服。（ ）45、“死點”位置在傳動機構(gòu)和鎖緊機構(gòu)中所起的作用相同，但帶給機構(gòu)的后果是不同的。（ ）46、曲柄搖桿機構(gòu)，雙曲柄機構(gòu)和雙搖桿機構(gòu)，它們都具有產(chǎn)生“死點”位置和急回運動特性的可能。（ ）47、根據(jù)圖47各桿所注尺寸和以AD邊為機架，判斷指出各鉸鏈四桿機構(gòu)的名稱。圖 4748、判斷圖48中各機構(gòu)的運動特點。圖 4849、曲柄搖桿機構(gòu)和曲柄滑塊機構(gòu)產(chǎn)生“死點”位置的條件是相同的。（ ）50、曲柄滑塊機構(gòu)和擺動導(dǎo)桿機構(gòu)產(chǎn)生急回運動的條件是相同的。（ ）51、傳動機構(gòu)出現(xiàn)“死點”位置和急回運動，對機構(gòu)的工作都是不利的。（ ）四、選擇題1、在曲柄搖桿機構(gòu)中，只有當（ ）為主動件時，（ ）在運動中才會出現(xiàn)“死點”位置。a連桿 b.機架 c.曲柄 d.搖桿 e.連架桿2、能產(chǎn)生急回運動的平面連桿機構(gòu)有（ ）a鉸鏈四桿機構(gòu) b.曲柄搖桿機構(gòu) c.導(dǎo)桿機構(gòu) d.雙曲柄機構(gòu) e.雙搖桿機構(gòu) f.曲柄滑塊機構(gòu)3、能出現(xiàn)“死點”位置的平面連桿機構(gòu)有（ ）a導(dǎo)桿機構(gòu) b.平行雙曲柄機構(gòu) c.曲柄滑塊機構(gòu) d.不等長雙曲柄機構(gòu)4、鉸鏈四桿機構(gòu)的最短桿與最長桿的長度之和，大于其余兩桿的長度之和時，機構(gòu)（ ）a有曲柄存在 b.不存在曲柄5、當急回特性系數(shù)為（ ）時，曲柄搖桿機構(gòu)才有急回運動。 aK1 b. K=1 c .K1 6、當曲柄的極位夾角為（ ）時，曲柄搖桿機構(gòu)才有急回運動。a0 b. = 0 c. 07、當曲柄搖桿機構(gòu)的搖桿帶動曲柄運動時，曲柄在“死點”位置的瞬時運動方向是（ ）a按原運動方向 b.反方向 c.不定的8、曲柄滑塊機構(gòu)是由（ ）演化而來的。a曲柄搖桿機構(gòu) b.雙曲柄機構(gòu) c.雙搖桿機構(gòu) 9、平面四桿機構(gòu)中，如果最短桿與最長桿的長度之和小于或等于其余兩桿的長度之和，最短桿為機架，這個機構(gòu)叫做（ ）a曲柄搖桿機構(gòu) b.雙曲柄機構(gòu) c.雙搖桿機構(gòu)10、平面四桿機構(gòu)中，如果最短桿與最長桿的長度之和大于其余兩桿的長度之和，最短桿為機架，這個機構(gòu)叫做（ ）a曲柄搖桿機構(gòu) b.雙曲柄機構(gòu) c.雙搖桿機構(gòu)11、平面四桿機構(gòu)中，如果最短桿與最長桿的長度之和小于或等于其他兩桿的長度之和，最短桿是連架桿，這個機構(gòu)叫做（ ）a曲柄搖桿機構(gòu) b.雙曲柄機構(gòu) c.雙搖桿機構(gòu)12、平面四桿機構(gòu)中，如果最短桿與最長桿的長度之和小于或等于其余兩桿長度之和，最短桿是連桿，這個機構(gòu)叫做（ ）a曲柄搖桿機構(gòu) b.雙曲柄機構(gòu) c.雙搖桿機構(gòu)13、（ ）等能把轉(zhuǎn)動運動轉(zhuǎn)變成往復(fù)擺動運動。a曲柄搖桿機構(gòu) b.雙曲柄機構(gòu) c.雙搖桿機構(gòu) d.曲柄滑塊機構(gòu) e.擺動導(dǎo)桿機構(gòu) f.轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)14、（ ）能把轉(zhuǎn)動運動轉(zhuǎn)換成往復(fù)直線運動，也可以把往復(fù)直線運動轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)動運動。a曲柄搖桿機構(gòu) b.雙曲柄機構(gòu) c.雙搖桿機構(gòu) d.曲柄滑塊機構(gòu) e.擺動導(dǎo)桿機構(gòu) f.轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)15、（ ）等能把等速轉(zhuǎn)動運動轉(zhuǎn)變成旋轉(zhuǎn)方向相同的變速轉(zhuǎn)動運動。a曲柄搖桿機構(gòu) b.不等長雙曲柄機構(gòu) c.雙搖桿機構(gòu) d.曲柄滑塊機構(gòu) e.擺動導(dǎo)桿機構(gòu) f.轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)16、有四根桿件，其長度分別是：A桿20mm，B桿30mm, C桿40mm, D桿50mm。請畫圖表示怎樣互相聯(lián)接和選擇機架才能組成以下各種機構(gòu)：a.曲柄搖桿機構(gòu) b.雙曲柄機構(gòu) c.雙搖桿機構(gòu) d.曲柄滑塊機構(gòu) 17、曲柚搖桿機構(gòu)的傳動角是 a.連桿與從動搖桿之間所夾的余角；b.連桿與從動搖桿之間所夾的銳角；c.機構(gòu)極位夾角的余角。18、在下列平面四桿機構(gòu)中， 無論以哪一構(gòu)件為主動件，都不存在死點位置。a.雙曲柄機構(gòu)； b.雙搖桿機構(gòu)；c.曲柄搖桿機構(gòu)。五、改錯題（指出題中錯誤并予以改正）1平面連桿機構(gòu)，是由一些剛性構(gòu)件用低副相互聯(lián)接而成的機構(gòu)。2常把曲柄搖桿機構(gòu)的曲柄和連桿叫做連架桿。3“死點”位置和急回運動，是鉸鏈四桿機構(gòu)的兩個運動特點。4把鉸鏈四桿機構(gòu)的最短桿作為固定機架，就可以得到雙曲柄機構(gòu)。5雙曲柄機構(gòu)也能產(chǎn)生急回運動。6雙搖桿機構(gòu)也能出現(xiàn)急回現(xiàn)象。7各種雙曲桿機構(gòu)全都有“死點”位置。8“死點”位置和急回運動這兩種運動特性，是曲柄搖桿機構(gòu)的兩個連架桿在運動中同時產(chǎn)生的。9克服鉸鏈四桿機構(gòu)“死點”位置有二種方法。10曲柄滑塊機構(gòu)和導(dǎo)桿機構(gòu)的不同處，就是由于曲柄的選擇。六、分析計算題1試判斷下列機構(gòu)屬于何種類型的鉸鏈四桿機構(gòu)。a)b)圖22如圖2示，已知桿CD為最短桿。若要構(gòu)成曲柄搖桿機構(gòu)，機架AD的長度至少取多少？（圖中長度單位為mm）例解1. 圖示的四桿機構(gòu)中，各桿長度為a=25mm，b=90mm，c=75mm，d=100mm，試求：1）若桿AB是機構(gòu)的主動件，AD為機架，機構(gòu)是什么類型的機構(gòu)？2）若桿BC是機構(gòu)的主動件，AB為機架，機構(gòu)是什么類型的機構(gòu)？3）若桿BC是機構(gòu)的主動件，CD為機架，機構(gòu)是什么類型的機構(gòu)？解答：1）若桿AB是機構(gòu)的主動件，AD為機架，因為lAB+lAD=(25+100)mm=125mmlBC+lCD=(90+75)mm=165mm滿足桿長之和條件，主動件AB為最短構(gòu)件，AD為機架將得到曲柄搖桿機構(gòu)；2）同上，機構(gòu)滿足桿長之和條件； AB為最短構(gòu)件為機架，與其相連的構(gòu)件BC為主動件將得到雙曲柄機構(gòu)；3）若桿BC是機構(gòu)的主動件，CD為機架，將得到雙搖桿機構(gòu)。2. 圖示為偏置曲柄滑塊機構(gòu)，當以曲柄為原動件時，在圖中標出傳動角的位置，并給出機構(gòu)傳動角的表達式，分析機構(gòu)的各參數(shù)對最小傳動角的影響。解答：從上式可見，影響偏置曲柄滑塊機構(gòu)傳動角的參數(shù)有曲柄長度r，偏距e，連桿長度l。最小傳動角在=90時，可見其它參數(shù)不變時, r或e增大，最小傳動角減小，反之，最小傳動角增大。當其它參數(shù)不變時，l增大，最小傳動角增大，反之，最小傳動角減小。 (2)圖解法：按比例作題解圖a，分別量取B2C2D=41.7，B1C1D=108.6，得最大傳動角71.4，最小傳動角41.7；最大壓力角為9041.7=48.3，最小壓力角為9071.4=18.6。按比例作題解圖b ，量取極位夾角：=C1AB2=17.6行程速比系數(shù)： 4. 設(shè)計一曲柄搖桿機構(gòu)，已知機構(gòu)的搖桿DC長度為150mm，搖桿的兩極限位置的夾角為45，行程速比系數(shù)K=1.5，機架長度取90mm。（用圖解法求解，1=4mm/mm）解答：1）計算極位夾角：2）定比例尺1=4mm/mm，按給定的搖桿長度150mm及擺角45，畫出搖桿的兩極限位置DC1和DC2，見題解圖。3）過C1和C2點作與C1C2連線夾角為（9036）=54的直線，兩線相交于O點。4）以O(shè)點為圓心，OC2為半徑作圓，此圓是相交另一個鉸鏈中心所在的圓。5）以D點圓心，機架長度為半徑作圓交上圓地A1和A2兩點。任取其中一點作為曲柄的轉(zhuǎn)動中心（如取A1）。6）量取A1C1和A1C2長度，計算曲柄和連桿長度a、b：5. 設(shè)計一擺動導(dǎo)桿機構(gòu)，已知擺動導(dǎo)桿機構(gòu)的機架長度d=450mm，行程速比系數(shù)K=1.40。（比例尺l =13mm/mm）解答：作圖法：1）計算導(dǎo)桿兩極限位置夾角；2）選定D點，作mDn=，再作其等分角線DP，見題解圖；3）選定比例尺l =13mm/mm在分角線上量取，得到曲柄回轉(zhuǎn)中心A；4）過A點作導(dǎo)桿任一極限位置的垂直線AC1，則該線段即為所求曲柄長度a=116mm。解析法：1）計算導(dǎo)桿兩極限位置夾角：同上：2）曲柄長度9、設(shè)計一刨床的主傳動機構(gòu)（題圖為其機構(gòu)示意圖）。已知：主動曲柄繞軸心A作等速回轉(zhuǎn)，從動件滑枕作往復(fù)移動，刨頭行程E1E2=300mm，行程速比系數(shù)K=2，其他如圖所示。（要點：a.擬定該連桿機構(gòu)的運動簡圖；b.確定該機構(gòu)的幾何尺寸。）解題要點分析：按所給條件進行分析，應(yīng)為導(dǎo)桿機構(gòu)。解答：1）計算極位夾角2）如題解圖所示，過A點作地基面垂線交于D點，以D點為頂點，以AD為角平分線作3）計算導(dǎo)桿長度4）過A點作AB1垂直于C1D交于B1點，在擺桿B1處裝一滑塊。再連接C1E1得一導(dǎo)桿機構(gòu)，題解圖所示E1C1AB便是所求的頰連桿機構(gòu)的運動簡圖5）確定機構(gòu)的幾何尺寸填空題答案1 轉(zhuǎn)動 移動 2 平面 3 回轉(zhuǎn)副 基礎(chǔ) 4 連續(xù)轉(zhuǎn)動 連架桿 5 往復(fù)擺動 連架桿 6 曲柄 搖桿 曲柄 搖桿 7 曲柄搖桿 雙曲柄 雙搖桿 8 小于 等于 機架 曲柄 9 最短 整周旋轉(zhuǎn) 10 曲柄搖桿 最短 11鉸鏈皿桿 大于 機架 12搖桿 無窮大 13 固定件 14 曲柄15