平面连杆机构1

平面连杆机构1

一、单项选择题

1、具有急回特性的四杆机构，其行程速度变化系数K的值（ C ）。

A. ?1 B. ?1 C. ?1 D. ?1

2、在曲柄摇杆机构中，当摇杆为从动件时，最小传动角出现在（ B ）共线的位置。

A. 曲柄与连杆 B. 曲柄与机架 C. 摇杆与机架 D. 摇杆与连杆

3、铰链四杆机构有整转副的条件是：最短杆与最长杆长度之和（ C ）其余两杆长度之和。

A. < B. = C. ? D. ?

4、四杆机构的急回特性是针对主动件作（ A ）而言的。

A. 等速转动 B. 等速移动 C. 变速转动 D. 变速移动

5、对心曲柄滑块机构以滑块为从动件时，其最小传动角? min出现在曲柄（ A ）的位置。

A. 垂直于滑块导路 B. 垂直于连杆 C. 与连杆共线 D. 与机架共线

6、如果铰链四杆机构中的最短杆与最长杆长度之和（ A ）其余两杆长度之和，则该

机构中不存在整转副。 A. > B. ? C. < D. ?

7、四杆机构的急回特性是针对从动件作（ D ）而言的。

A. 等速转动 B. 等速移动 C. 变速转动 D.往复运动

8、对心曲柄滑块机构以滑块为从动件时，其最大传动角? max为（ C ）。

A. 30? B. 45? C. 90? D. ?90?

9、对于双摇杆机构，最短构件与最长构件长度之和（ B ）大于其它两构件长度之和。

A. 一定 B. 不一定 C. 一定不 D. 在最短构件为机架

10、对于曲柄滑块机构，当曲柄作等速转动时，从动件滑块（ B ）具有急回特性。

A. 一定 B. 不一定 C. 一定不 D. 在极限位置

11、当连杆机构位置一定时，取不同构件为原动件，机构压力角的数值（ B ）。

A. 相同 B. 不同 C. 与原动件转向有关 D. 与原动件转速大小有关 12、铰链四杆机构中若最短杆与最长杆长度之和大于其他两杆长度之和，则机构中（ C ）。

A. 一定有曲柄存在 B. 是否有曲柄存在取决于机架是否为最短构件

C. 一定无曲柄存在 D. 是否有曲柄存在取决于机架是否为最长构件

二、填空题

1、平面连杆机构是若干构件用 低副 连接组成的平面机构。

2、当四杆机构的压力角??90?时，该机构处于 死点 位置。

1

3、 全转动副 的平面四杆机构称为平面铰链四杆机构。

4、连杆机构的传动角与压力角的关系是 之和等于90? 。

5、连杆机构中与机架组成转动副的构件称为 连架杆 。

6、连架杆如能绕机架上的转动副中心作整周转动，则称其为 曲柄 。

三、简答题

1、 何谓曲柄摇杆机构的死点位置？试结合实例说明如何克服死点位置对机构连续运动的

不良影响。

当曲柄摇杆机构的摇杆为主动件、曲柄1为从动件且运动 至传动角为零的位置（连杆与曲柄共线）称为死点位置。——3分 可利用惯性和增加虚约束来克服死点位置对机构连续运动 的不良影响，如内燃机、缝纫机等。——3分

2、具有急回特性的四杆机构有哪些？试绘出相应的机构示意图。

曲柄摇杆机构，偏置曲柄滑块机构和摆动导杆机构。——3分 机构示意图如下：——3分

3、平面绞链四杆机构在什么情况下具有四个整转副？试绘出其机构示意图，并说明此机构的有关特点。

当铰链四杆机构中对边构件长度分别相等时，即平行四边形机 构具有四个整转副。——3分

存在四个构件重合共线位置，从动件运动不确定，需利用惯性 和增加虚约束来保证从动件的连续运动和预期的运动方向。——3分

4、何为连杆机构的压力角、传动角？它们的大小对连杆机构的工作性能有何影响？偏置曲柄滑块机构的最小传动角发生在什么位置？

连杆机构的压力角——驱使从动件运动的作用力方向与受力点 速度方向之间的夹角。传动角为压力角的余角。——2分

反映力的有效利用程度和传动质量，压力角越小越好。——2分 偏置曲柄滑块机构的最小传动角发生在——曲柄上动铰链中 心离移动副导路最远的位置。——2分

2

四、分析题

1、图示铰链四杆机构，已知b/a?1.5,c/a?1.2，为使此机构为双曲柄机构，试分析确定d/a的取值范围。

b B a A d c D

解：双曲柄机构——d必须为最短，因b/a?1.5,c/a?1.2， 故b为最长，

由d?b?a?c得：d?1.5a?a?1.2a，即0?d/a?0.7——6分

2、设铰链四杆机构各杆长分别为BC?50 mm，CD?35 mm，AD?30 mm。若该机构为双曲柄机构，试分析确定曲柄AB杆长的取值范围。

B 50 C

C 35 A 30 D

解：双曲柄机构——机架为最短，AB可能为最长或介于最长 、最短之间。——1分

当AB为最长时：AD?AB?BC?CD，AB?55——2分 当AB介于最长、最短之间时：AD?BC?AB?CD， ——2分

故AB的取值范围为：45?AB?55——1分

AB?45

3、在图示的铰链四杆机构中，已知AD?80 mm，AB?100 mm，CD?150 mm，且AD为 四杆中的最短杆。若该机构为双摇杆机构，试分析确定BC杆长的取值范围。

3

C

B 100 A 80 D 150 解：双摇杆机构——机架AD为最短，BC可能为最长或介于最长、最短之间。——1分

当BC为最长时：应不满足杆长之和条件

，170?BC?330——2分

当BC介于最长、最短之间时：应不满足杆长之和条件

AD?BC?AB?CD，80?BC?130——2分

故BC的取值范围为：170?BC?330，80?BC?130——1分

4、图示机构，标有运动方向箭头的构件为原动件。试在图上标出机构在图示位置的传动角

AD?CD?AB?BC? 和压力角?，并判断哪些机构在图示位置正处于“死点”？

图(1)、(3)——?＝90?，?＝0?，处于死点位置——2分 图(4)——?＝0?，?＝90?——2分 图(2)——?、?均不为0——2分

7.3 在图示铰链四杆机构中，已知： lBC?50mm,lCD?35mm,lAD?30mm，AD为机架。

1) 若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求lAB的最大值； 2) 若此机构为双曲柄机构，求lAB的范围； 3) 若此机构为双摇杆机构，求lAB的范围。

题7.3图

解 (1) 因AB为曲柄，若此机构为曲柄摇杆机构，显然AB应为最短，且四个构件的长度应满足杆长之和条件，即

lAB?lBC?lCD?lAD 或 lAB?lCD?lAD?lBC?35?30?50?15

因此此机构为曲柄摇杆机构时lAB的最大值为15mm。 (2) 因AD为机架，若此机构为双曲柄机构，则AD应为最短构件，而AB的长度有两种可能，或为最长，或为介于最长与最短之间。两种情况分别讨论如下： 当AB为最长时，根据杆长之和条件，有

4

lAD?lAB?lBC?lCD 或 lAB?lBC?lCD?lAD?50?35?30?55

即 50?lAB?55 当AB介于最长与最短之间时，有

lAD?lBC?lAB?lCD 或 lAB?lAD?lBC?lCD?30?50?35?45 即 45?lAB?50

综合上述两种情况，可得此机构为双曲柄机构时lAB的取值范围为45mm?lAB?55mm。

(3) 双摇杆机构有两类：一类是四个构件的长度不满足杆长之和条件；另一类是四个构件的长度满足杆长之和条件，且取最短构件的对边构件为机架。显然本问题不存在后一类的可能。因此若此机构为双摇杆机构，则四个构件的长度一定是不满足杆长之和条件。此时有三种情况：

当AB为最短时，有

lAB?lBC?lCD?lAD 或 lAB?lCD?lAD?lBC?35?30?50?15 当AB介于最长与最短之间时，有

lAD?lBC?lAB?lCD 或 lAB?lAD?lBC?lCD?30?50?35?45 当AB为最长时，有

lAD?lAB?lBC?lCD 或 lAB?lBC?lCD?lAD?50?35?30?55

另外，应保证四个构件的长度能组成四杆机构，即有

lAB?lAD?lBC?lCD?30?50?35?115mm

综合以上情况，得此机构为双摇杆机构时lAB的取值范围为15mm?lAB?45mm或55mm?lAB?115mm。

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