机械原理课后答案第8章.doc
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第8章作业8-1铁链四杆机构中，转动副成为周转副的条件是什么?在下图所示四杆机构ABCD中哪些 运动副为周转副?当其杆AB与AD重合时，该机构在运动上有何特点?并用作图法求出杆3 上E点的连杆曲线答：转动副成为周转副的条件是：（1） 最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和：（2） 机构中最短杆上的两个转动副均为周转副图示ABCD四杆机构中C、D为周转副 当其杆AB与AD重合时，杆BE与CD也重合因此机构处于死点位置8-2曲柄摇杆机构中，当以曲柄为原动件时，机构是否一立存在急回运动，且一左无死点? 为什么？答：机构不一左存在急回运动，但一泄无死点，因为：（1） 当极位夹角等于零时，就不存在急回运动如图所示，（2） 原动件能做连续回转运动，所以一泄无死点8-3四杆机构中的极位和死点有何异同？8-4图a为偏心轮式容积泵：图b为由四个四杆机构组成的转动翼板式容积泵试绘出两种 泵的机构运动简图，并说明它们为何种四杆机构，为什么？解 机构运动简图如右图所示，ABCD是双曲柄机构因为主动圆盘AB绕固左轴A作整周转动，而各翼板CD绕固左轴D转动，所以A. D 为周转副,杆AB、CD都是曲柄。
8-5试画出图示两种机构的机构运动简图.并说明它们各为何种机构 图a曲柄摇杆机构图b为导杆机构0y48-6如图所示，设己知四杆机构各构件的长度为“ = 240〃叫 "600 ，（・=400加曲=500^试问：1） 当取杆4为机架时，是否有曲柄存在？2） 若各杆长度不变，能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构?如何获得?3）若a. b、c三杆的长度不变，取杆4为机架，要获得曲柄摇杆机构,d的取值范围为何值？ : 题…图解（1）因a-b=240+600=840<900=400-500=c+d且最短杆1为连架轩•故当取杆4为机架时, 有曲柄存在2） 、能要使此此机构成为双曲柄机构，则应取1杆为机架：两使此机构成为双摇杆 机构，则应取杆3为机架3） 要获得曲柄摇杆机构,d的取值范围应为440~760mm8-7图示为一偏置曲柄滑块机构.试求杆AB为曲柄的条件若偏距e=0,则杆AB为曲柄 的条件是什么？解（1）如果杆AB能通过其垂直于滑块导路的两位置时•则转动副A为周转副，故杆AB 为曲柄的条件是AB+cWBC8-8任图所示的较链四杆机构中，各杆的长度为厶=2&如，=52/呦，h =50讪，人=72/切, 试求：1） 当取杆4为机架时，该机构的极位夹角杆3的最大摆角最小传动角乙阿和行程 速比系数K;2） 当取杆1为机架时，将演化成何种类型的机构?为什么?并说明这时C、D两个转动副是周转副还是摆转副;解（1）柞岀机构的两个极位，如图，并由图中量得:0 =18.6°, <1> =70.6°, y min=22.7 °B两个转动副是否仍为周转副?,180 +0 180+18.6 …k = = = 12.3180 -& 180^-18.6（2） ①由11+14 口2+13可知图示较链四杆机构各杆长度符合杆长条件：小②最短杆1为 机架时.该机构将演化成双曲柄机构；③最短杆1参与构成的转动副A、B都是周转副而C. D为摆转副：（3） 当取杆3为机架时，最短杆变为连杆，又将演化成双摇杆机构，此时A、B仍为 周转副。
匚厂200〃叽/初=80”叽构件AB为原动件,沿顺时针方向匀速回转，试确定:1） 四杆机构ABCD的类型；2） 该四杆机构的最小传动角3） 滑块F的行程速比系数心題8-9图解 （1）由1ad+1bc<1ab+Icd且最短杆AD为机架可知，图中四杆ABCD为双曲柄机构：（2） 作出四杆机构ABCD传动角最小时的位置见图并量得Y min=123） 作岀滑块F的上、下两个极位及原动件AB与之对应的两个极位.并量得0=47 求岀滑块F的行程速比系数为,180+0 180 +47°k = = = 1.71180 180 —47“8-10试说明对心曲柄滑块机构当以曲柄为主动件时，其传动角在何处最大?何处最小？ 解在曲柄与导轨共线的两位置之一传动角最大，Y在曲柄与机架共线的两位置之一传动角最小，Y nun=arcos（LAB^Bc）o8J1正弦机构（图8 — 15b）和导杆机构（图8-22a）中，当以曲柄为主动件时，最小传动角丫 min为多少?传动角按什么规律变化？解 Y min=90°;传动角恒定不变8-12图示为偏置导杆机构.试作出其在图示位宜时的传动角以及机构的最小传动角及其出 现的位置，并确左机构为回转导杆机构的条件。
解 传动角以及机构最小传动角及其岀现的位置如下图所示机构为回转导杆机构的条件：AB 已知车门上狡链C沿水平直线移动，钱链B绕固泄 较链A转动,车门关闭位置与开启位置夹角为a=115°, ABi〃g, lBC=400mm, lc忙2=550mm.试求构件AB的长度，验算最小传动角，并绘出在运动中车门所占拯的空间（作为公共 汽车的车门，要求其在启闭中所占据的空间越小越好8-16 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GD、CQ和滑块的三个位置拆、F-人相对应（图示尺寸系按比例绘出）试确左此连杆的长度及其与摇杆CD较接点的位宜由题意知，本题实际是为按两连架汗（摇杆与滑块）的预左对应位豊设汁四打机构的同题具体作图过程如下图所示连杆的长度为lE1.= uIE2F2=130mmo8-17图示为某仪表中采用的摇杆滑块机构，若已知滑块和摇杆的对应位置为Si=36mnn S12=8mm, S23=9 mm ; 4>12=25% 该机构当原动件1自y轴顺时针转过＜1）12=60时，构件3顺 时针转过帖45恰与x轴重合此时，滑块6自日点移动到&点,位移Si2=20 mmo试确 立绞链B及C的位置解 由题意知，所要设计的六杆机构ABCDEF是由较链四忏机构ABCD和摇杆滑块机构 CDE串联所组成，故此设计问题，可分解为两个四杆机构的设计问题对于摇杆滑块机构CDE的设讣，就是确左活动狡链C的位置，可用反转法设汁，具体 作法如下图所示对于较链四打机构ABCD的设计.就是确左活动钱链B的位置，也可用反转法设计,F.w：当踩动脚踏板时，连杆上的肘点自M,移至 M：就可翻过一页书•现已知固左钱链A、D的位置，连架杆AB的长度及三个位置以及描 点M的三个位置匚试设讣该四杆机构（压重用以保证每次翻书时只翻过一页）BC= 1 Omm. B M=36mm. CM=44mm紂淖扳&20现需设计一较链四杆机构，用以启闭汽车前灯的遮避窗门图示为该门（即连杆上的标 线）在运动过程中的五个位置，其参数如表8-3所示试用解析法设计该四杆机构（其位宜 必须限左在图示长方形的有效空间内）卜_毕_卑一分一§表8-3序号连杆较侑a乂y128248368488Iff51080°BC= 1 Omm. B M=36mm. CM=44mm8-21图示为一用推拉缆操作的长杆夹持器，用一四杆机构ABCD来实现夹持动作。 设 已知两连架杆上标线的对应角度如图所示，试确立该四杆机构各杆的长度BC= 1 Omm. B M=36mm. CM=44mm解：取AD为机架，并以适当比例尺作机架AD及AB杆与DE杆的三对对应位置此机构设计简要步骤如图（保留作图线），机构各杆长度为:8-22图示为一汽车引擎油门控制装置此装垃由四杆机构ABCD、平行四边形机构DEFG 及汕门装置所组成，由绕O轴转动的油门踏板OI驱动可实现汕门踏板与油门的协调配合动 作当油门踏板的转角分别为0% 5及20°时,杆MAB相对应的转角分别为0°、32\ 52逆时针方向），与之相应油门开启程度为0°（关闭八14及60°（全刑四个状态 现设1ad=120 mm,试以作图法设计此四杆机构ABCD,并确左杆AB及CD的安装角度fh 及的大小（当踏板转20时，AM与OA重合，DE与AD重合）解：（1）由平行四边形机构特征知杆CD的转角与油门开启角相同，故四杆机构ABCD两 连架杆 AB 及 CD 的三对对应角 a 12=32°, 4> 12=14°; a 13=52°, 4>13=44°, 0,4=63°, <1> 14=60 °:且均为逆时针方向：（2）取相应比例尺作出机架AD如图所示；取BB为归并点，按点归并法设计此四杆机构（保留全部作图线），并量得：1ab= i1 i.AB=92mm, 1ad= u i.AE>= 120mm, 1bc= i1 i-BC= 180mm, 1cd= m ].CD=34mm;3 i=92°, P 2=102°8-23如图所示，现欲设计一较链四杆机构，设已知摇杆CD的长心=曲 行程速比系数K=1.5,机架AD的长度为4 = 100〃“〃，摇杆的一个极限位置与机架间的夹角为0 = 45。 试 求曲柄的长度仏和连杆的长度匕（有两组解） = 180 -~~- = 180 —―- = 36解：先计算 《 + 1 1-5 + 1再以相应比例尺u作图可得两个解：(1) 1ab= u l (AC2-ACO/2 =49.5mm, 1bc= u 1. (AC2+AC1 )/2=119.5mm(2) 1Ab= u l (ACi-AC2)/2 =22mm, 1bc= u 1. (AC2+AC1 )/2=48mm8・24如图所示，设已知破碎机的行程速度变化系数K=1.2,额板长度le=300 mm顿板摆角取相应比例尺 '作出摇杆CD的两极限位宜CiD及C2D和固泄钱链A所 在圆S|（保留作图线） -如图所示，以C2为圆心、2AB为半径作圆，同时以F为。
