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1、 1 第 3 章 平面机构的运动分析 第 4 章 平面机构的力分析 第 5 章 机械的效率和自锁 第 8 章 平面连杆机构及其设计 一、填空题:1、铰链四杆机构的压力角040,则传动角_度,传动角越大,传动效率越_。2、下图为一对心曲柄滑块机构,若以滑块 3 为机架,则该机构转化为 机构;若以构件 2 为机架,则该机构转化为 机构。3、移动副的自锁条件是 ;转动副的自锁条件是 。4、曲柄摇杆机构中,当 和 共线时出现死点位置。5、曲柄摇杆机构中,只有取 为主动件时,才有可能出现死点位置。处于死点位置时,机构的传动角_度。6、平行四边形机构的极位夹角 ,它的行程速比系数K 。7、曲柄滑块机构中,
2、若增大曲柄长度,则滑块行程将 。8、如下图所示铰链四杆机构,70mm,150mm,110mm,90mmabcd。若以a杆为机架可获得 机构,若以b杆为机架可获得 机构。9、如图所示铰链四杆机构中,若机构以 AB 杆为机架时,为 机构;以CD 杆为机架时,为 机构;以 AD 杆为机架时,为 机构。10、在平面四杆机构中,和 为反映机构传力性能的重要指标。2 11、在曲柄摇杆机构中,如果将 杆作为机架,则与机架相连的两杆都可以作 运动,即得到双曲柄机构。12、在摆动导杆机构中,若以曲柄为原动件,该机构的压力角为 ,其传动角为 。13、相对瞬心与绝对瞬心的相同点是 ,不同点是 ;在由N个构件组成的机
3、构中,有 个相对瞬心,有 个绝对瞬心。二、判断题:1、对于铰链四杆机构,当机构运动时,传动角是不变的。()2、在四杆机构中,若有曲柄存在,则曲柄必为最短杆。()3、平面四杆机构的行程速度变化系数 K1,且 K 值越大,从动件急回越明显。()4、曲柄摇杆机构中,若以摇杆为原动件,则当摇杆与连杆共线时,机构处于死 点位置。()5、曲柄的极位夹角 越大,机构的急回特性也越显著。()6、在实际生产中,机构的“死点”位置对工作都是不利的,处处都要考虑克服。()7、在平面连杆机构中,连杆与曲柄是同时存在的,即有连杆就有曲柄。()三、选择题:1、下图所示的铰链四杆机构中,()是双曲柄机构。A图(a)B图(b
4、)C图(c)D图(d)2、当行程速比系数 K 为 时,曲柄摇杆机构才有急回运动。A.K0;D.K1。3、平面连杆机构的曲柄为主动件,则机构的传动角是 。A.摇杆两个极限位置之间的夹角;B.连杆与曲柄之间所夹的锐角;C.连杆与摇杆之间所夹的锐角;D.摇杆与机架之间所夹的锐角。4、曲柄摇杆机构中,当_时,摇杆处于极限位置。A.曲柄与机架共线;B.摇杆与机架共线;C.曲柄与连杆共线;D.摇杆与连杆共线。5、考虑摩擦的转动副,不论轴颈在加速、等速、减速不同状态下运转,其总反力的作用线_切于摩擦圆。A)都不可能;B)不全是;C)一定都。6、平面四杆机构无急回特性时_,行程速比系数_ A 压力角=0 B
5、传动角=0 C 极位夹角=0 D k1 E k1 F k=1 3 7、在双曲柄机构中,已知三杆长度为 a=80mm,b=150mm,c=120mm,则 d 杆长度为_。A 110mm B 110mmd190mm C 190mm 8、曲柄摇杆机构中,曲柄为主动件时,_死点位置;A 曲柄与连杆共线时为 B 摇杆与连杆共线时为 C 不存在 四、简答题:1、铰链四杆机构的基本形式有哪几种?2、在曲柄滑块机构中,当以曲柄为原动件时,是否有死点位置?为什么?3、加大四杆机构原动件上的驱动力,能否是该机构越过死点位置?为什么?4、举例说明急回特性在生产中有什么意义?5、摆动导杆机构有无急回特性?6、机构的“
6、死点”位置在什么情况下需要克服?在什么情况下应当利用?五、分析、计算题 1、在下图所示的铰链四杆机构中,已知:50mm,35mm,BCCDll30mmADl,AD为机架。1)此机构为曲柄摇杆机构,且 AB 是曲柄,求ABl最大值;2)若此机构为双曲柄机构,求ABl的最小值;3)若此机构为双摇杆机构,求lAB的取值范围。2、在如图所示的齿轮-连杆组合机构中,试用瞬心法求齿轮 1 与齿轮 3 的传动比13/。3、在如图所示的机构中,已知各构件的尺寸及原动件 1 的角速度1(常数),试求0190时,构件 2 的角速度2及构件 3 的角速度3。4 4、如图所示的曲柄摇杆机构,已知50mmABl,80m
7、mBCl,100mmADl。杆1 为曲柄,杆 3 为摇杆,曲柄为主动件且匀速转动。试求:1)摇杆 3 的最小长度minCDl;2)当minCDCDll时,机构的最小传动角min;3)当minCDCDll时,机构的行程速比系数K。5、在下图所示的齿轮连杆组合机构中,已知45mmABl,100mmBCl,70mmCDl,120mmADl,试分析:1)齿轮 1 能否绕A点作整周转动?(说明理由)2)该机构的自由度为多少?(要有具体计算过程)3)在图示位置瞬心13P在何处?1133i=?6、在下图所示的偏置曲柄滑块机构中,已知滑块行程为 80mm,当滑块处于两 个极限位置时,机构压力角各为030和06
8、0,试求:1)杆长ABl、BCl及偏距e;5 2)机构的行程速比系数K;3)机构的最大压力角max。7、如下图所示曲柄滑块机构,曲柄 AB 等速整周回转。1)设曲柄为主动件,滑块朝右为工作行程,确定曲柄的合理转向;2)设曲柄为主动件,画出急位夹角,最小传动角min出现的位置;3)此机构在什么情况下,出现死点位置,指出死点位置。ABCe 8、破碎机原理简图如图所示。设要破碎的料块为圆柱形,其重量忽略不计,料块和动鄂板之间的摩擦系数是f。求料块被夹紧又不会向上滑脱时鄂板夹角 应多大?9、图示为一个四铰链机构及其速度向量多边形和加速度向量多边形。作图的比例尺分别为:2/101020lvammmm s
9、mm smmmmmm,。1)按所给出的两个向量多边形,分别列出与其相对应的速度和加速度向量方程式。2)根据加速度多边形,求出点 C 的加速度Ca的大小(已知26cmm)。3)已知:在速度多边形中bc=15.5mm,在加速度多边形中3n c=20.5mm,在铰链机构中3513.5BCmmCDmm,求出构件 2 的角速度2和构件 3 的角加速 6 度3(大小和方向)。4)已知:在速度多边形中,取线段 bc 的中点 e,连接 pe 并画箭头,且24pemm;在加速度多边形中,连接 bc,取 bc 的中点 e,连接e并画箭头,且22emm。利用相似性原理,求出构件 2 的中点 E 的速度E和加速度Ea
10、的大小。10、在下图的四杆闭运动链中,已知mma150,mmb500,mmc300,mmd400。欲设计一个铰链四杆机构,机构的输入运动为单向连续转动,确定在下列情况下,应取哪一个构件为机架?输出运动为往复摆动;输出运动也为单向连续转动。11、在下图 a、b 中 1)说明如何从一个曲柄摇杆机构演化为图a 的曲柄滑块机构、再演化为图 b 的摆动导杆机构;2)确定构件 AB 为曲柄的条件;3)当图 a 为偏置曲柄滑块机构,而图 b 为摆动导杆机构时,画出构件 3 的极限 位置,并标出极位夹角。12、下图为开槽机上用的急回机构。原动件 BC 匀速转动,已知mma80,mmb200,mmlAD100,
11、mmlDF400。)(b)(a 7(1)确定滑块 F 的上、下极限位置;(2)确定机构的极位夹角;(3)欲使极位夹角增大,杆长 BC 应当如何调整?13、试求出下图中机构的最小传动角和最大压力角。14、在下图所示的机构中,以构件 1 为主动件机构是否会出现死点位置?以构件3 为主动件,机构是否会出现死点位置?画出机构的死点位置,并标明机构的主动件是哪一个构件。15、下图所示为按 L=0.001m/mm 画的机构运动简图,滑块 3 为原动件,驱动力P=80N。各转动副处的摩擦圆如图中所示,滑块与导路之间的摩擦角=020,试求在图示位置,构件AB 上所能克服的阻力矩 MQ的大小和方向。8 16、下
12、图所示为按 L=0.001m/mm 绘制的机构运动简图。已知圆盘 1 与杠杆 2 接触处的摩擦角=030,各转动副处的摩擦圆如图中所示,悬挂点 D 处的摩擦忽略不计。设重物 Q=150N,试求出在图示位置时,需加在偏心圆盘上的驱动力矩M1的大小。17、下图所示机构,作用于构件3 上的 P 为驱动力,作用于构件1 上的 Q 为生产阻力。各转动副处的摩擦圆如图中所示;各移动副处的摩擦系数均为 f,各构件惯性力、重力忽略不计。(1)机构处于死点位置时,连杆2 与水平线之间的夹角为多大?(2)机构自锁时,连杆2 与水平线之间的夹角为多大?18、(1)试述铰链四杆机构曲柄存在的条件(2)根据图中所注尺寸
13、判断是曲柄摇杆机构、双曲柄机构、还是双摇杆机构,写出判断过程。19、如下图所示,设计一曲柄摇杆机构,已知其摇杆 CD 的长度290mmCDl,摇杆两极限位置间的夹角032,行程速比系数1.25K,若曲柄的长度75mmABl,求连杆的长度BCl和机架的长度ADl。并校验最小传动角min是否在允许值范围内。9 20、设计一铰链四杆机构,如图所示,已知摇杆CD的行程速比系数1K,摇杆的长度150mmCDl,摇杆的极限位置与机架所成的角度030 和090,求曲柄的长度ABl和连杆的长度BCl。21、如图所示的曲柄摇杆机构,已知50mmABl,80mmBCl,100mmADl。杆 1为曲柄,杆 3 为摇杆,曲柄为主动件且匀速转动。试求:1)摇杆 3 的最小长度minCDl;2)当minCDCDll时,机构的最小传动角min;3)当minCDCDll时,机构的行程速比系数K;4)若摇杆 3 顺时针转动为工作行程,为保证工作行程的速度较慢,试确定曲柄1 的转动方向。