第八章平面连杆机构及其设计（精）

第八章 平面连杆机构及其设计

1. 填空题：

（1）在曲柄摇杆机构中改变 而形成曲柄滑块机构；在曲柄滑块机构中改变 而形成偏心轮机构。

（2）平面四杆机构有无急回特性取决于 的大小。

（3）平行四边形机构的极位夹角为 ，它的行程速比系数为 。

（4）曲柄滑块机构，当其曲柄处在于滑块的移动方向垂直时，其传动角为 ；导杆机构，其中滑块对导杆的作用力方向始终垂直于导杆，其传动角为 。

（5）曲柄滑块机构中，当 与 两次共线位置之一时，出现最小传动角。 （6）在铰链四杆机构中，最短杆和最长杆长度之和大于其他两件长度之和时，只能获得

机构。

（7）一对心曲柄滑块机构，若以滑块为机架，则将演化成 机构。

（8）在摆动导杆机构中，导杆摆角φ=30°，其行程速比系数K的值为 。 （9）在四杆机构中，能实现急回运动的机构有① ② ③ 。 （10）铰链四杆机构连杆点轨迹的形状和位置取决于 各机构参数；用铰链四杆机构能精确再现 个给定的连杆平面位置。 2. 简答题：

（1） 压力角是如何定义的？举一例说明。 （2） 铰链四杆机构有两个曲柄的条件是什么？

（3） 试问图4.6所示各机构是否均有急回运动?以构件1为原动件时,是否都有死点?

在什么情况下才会有死点?

（4） 铰链四杆机构在死点位置时,驱动力任意增加也不能使机构产生运动, 这与机构

的自锁现象是否相同？为什么？

（5） 机构的行程速比系数k=1时，有急回运动特性吗？试说出1到2个k=1的机构。 （6） 在曲柄摇杆机构中，当以曲柄为原动件时，机构是否一定会存在急回运动？为

什么？

（7） 指出图4.7所示机构中，哪些在运动学上是等价的？

3. 如图4.8所示两种抽水唧筒机构，前者以1为主动手柄，后者以2为主动手柄，试从传

力条件来比较这两种机构哪一种合理？为什么？（设图示两机构尺寸、位置相同）。

4. 在图4.9所示铰链四杆机构中，已知各构件的长度

lAB=25mm,

lBC=55mm,

lCD=40mm,

lAD=50mm,试问：

（1） 该机构是否有曲柄，如有，请指出是哪个构件；

（2） 该机构是否有摇杆，如有，请作出摇杆的摆角范围；

（3） 以AB为主动件时，该机构有无急回特性？计算行程速比系数K； （4） 以AB杆为主动件时，确定机构的

?max和

?min。

5．如图.4.10所示，已知平面四杆机构的连杆和连架杆AB的两组对应位置以及固定铰链D的位置 ，并已知

lAB=25mm,

lAD=50mm,试设计此平面机构。

6. 如图4.11所示为一飞机起落架机构，实线为落下时的死点位置，已知=340mm,且FE在垂直位置（即α=90°）；θ=10°，β=60°，试求

7. 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

lBC=520mm,

lFE

lBD，

lDE的长度。

o摆动，

1并使两连架杆对应占据图4.12所示三个位置。已知机架长度 试用图解法设计此机构，确定其余两杆的长度。

lO2O1和连架杆长度

lA1O2，

8. 如图4.13所示为一曲柄摆动导杆机构与滑块F的两个极限位置F1，F2，现拟用该机构

驱动滑块F，为此需要在导杆与滑块之间加装一连杆EF。 （1） 试用图解法设计；

（2） 画出该机构在图示位置处的传动角，并确定曲柄AB在何位置（即φ为何值）

时，传动角最小。

9．设计一铰链四杆机构，如图4.14所示，已知行程速比系数K=1，机架长LAD=100mm,曲柄长LAB=20mm,当曲柄与连杆共线,摇杆处于最远的极限位置时,曲柄与机架的夹角为30°,确定摇杆及连杆的长度.

10. 设计一铰链四杆机构,如图4.15所示,已知曲柄的长度LAB=35mm,LAD=85mm,曲柄的角速度ω=10rad/s,且当曲柄位于φ=60°时,摇杆CD位于φ=110°的位置,而C点的速度Vc=0.25m/s。求连杆LBC和摇杆LCD的长度。

11．在下图所示的牛头刨床的摆动导杆机构中，已知中心距lAC = 300 mm，刨头的冲程H = 450mm，刨头的空回行程平均速度与工作行程平均速度之比k=2。

1） 试求曲柄AB和导杆CD的长度。

2） 若刨头自左向右摆动为工作行程，试根据急回特性分析曲柄AB应有的正确转向。 3） 分析曲柄AB为原动件时，机构在图示位置的传动角γ及机构位置变化时，传动角

的变化情况。

11题图

12．下图a所示为一铰链四杆的夹紧机构。已知连杆长度lBC = 40mm及它所在的两个位置如图b所示，其中B1C1处于水平位置；B2C2为机构处于死点的位置，此时，AB处于铅垂位置。试：

1） 求此夹紧机构中其余各杆的长度；

2） 判定该机构为何种类型的四杆机构；

图a） 图b）