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1、第2章 平面连杆机构设计作业题解答,2-2 何谓曲柄？铰链四杆机构具有曲柄的条件是什么？曲柄是否就是最短杆？,答一：曲柄能作整周回转的连架杆称为曲柄,1)最短杆与最长杆的长度和应小于或等 于其他两杆的长度之和；杆长条件,2)连架杆和机架中有一杆是最短杆。,答三：曲柄不一定就是最短杆，机架亦可是最短杆（如双曲柄机构）；最短杆也可为连杆（如双摇杆机构）,双摇杆机构最短杆 为连杆,曲柄摇杆机构最短杆为连杆架,双曲柄机构最短杆为 机架,答二：K=1的铰链四杆机构的结构特点,极位夹角=0，机构无急回特性；A、B1、B2、C1、C2在同一直线上。即：主动曲柄与连杆拉直共线和重叠共线两处位置重合（如2-12
2、题）。,2-5 如何判断机构有无急回特性？K=1的铰链四杆机构的结构特征是什么？,答一：判定机构是否有急回运动关键取决于极位夹角，当曲柄摇杆机构在运动过程中出现极位夹角时，机构便具有急回运动特性。角愈大，K值愈大，机构的急回运动性质也愈显著。,题2-6 试判别图2-32a所示机构为何种机构？设构件1为原动件，试确定该机构从动件的摆角和机构的最小传动角 min。如果分别以构件1、2和3为机架，它们又分别为什么机构（各杆长度见图2-32所示，单位为mm）？,解答：,1.机构类型,曲柄摇杆机构,因为：lmin+lmxa=15+35=50 30+25=55且连架杆为最短杆，所以为曲柄摇杆机构。,2.选
3、长度比例l=0.625画机构运动简图，确定从动件的摆角和机构的最小传动角 min的图示位置,从动件的摆角:,=C1DC2=ADC2-ADC1,min=min（1、2）=15.36,机构的最小传动角min,min发生在：曲柄与机架拉直和重共线处，即：AB、AB,因90，所以2=75.522,分别以构件1、2和3为机架时机构机构类型：,以构件1为机架时机架为最短杆，为双曲柄机构,以构件2为机架时最短杆为连架杆，机构为曲柄摇杆机构,以构件3为机架时最短杆为连杆，机构为双摇杆机构。,2-8 图2-34所示为偏置曲柄滑块机构。已知a=150 mm，b=400 mm，e=50 mm，试求滑块行程H、机构的
4、行程速比系数K和最小传动角min。,1.选长度比例尺 画偏置曲柄滑块机构运动简图,解答：,2.画出滑块左右极限位置,求滑块的行程H：,3.求偏置曲柄滑块机构的行程速比系数K,1)求机构的极位夹角,2)求行程速比系数K:,4.求偏置曲柄滑块机构的最小传动角min,曲柄为主动件时，最小传动角min发生在曲柄AB与滑块导路垂直且曲柄和铰链A位于导路同侧的位置,最小传动角min的大小:,最小传动角min发生的位置:,2-9.设计一偏置曲柄滑块机构，已知k=1.5,H=50mm,e=20mm,求曲柄长度lAB和连杆长度lBC。,AB=(AC1-AC2)/2BC=AC1-AB,1800（K-1/K+1）=
5、360,选比例尺，作一直线C1C2=H=50mm;作C2C1O=900-=540，C1C2O=900-=540，此两线相交于点O。,2-11 设计一曲柄摇杆机构，已知行程速比系数K=1.2，鄂板CD长度lCD=300mm，鄂板摆角=35，曲柄AB长度lAB=80 mm求连杆BC的长度，并验算传动角是否满足条件min 50。,1计算极位夹角：,2选定比例尺，按给定的鄂板CD长度lCD=300mm，鄂板摆角=35，画出鄂板的两极限位置DC1和DC2。,解答(作图法):,3.连接C1C2，作C1C2O=C2C1O=900-16.4=73.6,4.以O点为圆心OC为半径画辅助圆。该圆上任一点至C1和C
6、2的连线的夹角都等于极位夹角，曲柄轴心A应在此圆周上。,5.作角的角平分线与圆交于Q点，以Q为圆心，QC1为半径画小圆S；以C2为圆心，2lAB/l=280/10=16mm为半径画弧交S圆于W点。连C2W其延长线与圆交于A点，则A点为此曲柄摇杆机构的固定铰链中心。,证明如下:在S圆上取一点,C2W=2LAB,连接C2W并延长,与圆交一点A。连接AC1和AC2,在基本辅助圆中得C1AC2=,连接QC1和QC2。四边形QC2AC1是辅助圆的内接四边形,C1QC2=180-三角形C1QW和C2QW为等腰三角形，利用三角形的三个内角和等于180 可得 C1WC2=90+/2在AC1W中,C1WA=90
7、-/2又C1AW=WC1A=90-/2,即AC1W是等腰三角形AC1=AWC2W=AC2-AW=AC2-AC1=2lAB,5.求其余各杆的长度,连杆长度：,机架长度：,6.验算机构的最小传动角min,最小传动角min发生的位置：曲柄与机架拉直、重叠共线的位置B C、B C,min的大小：,min=min（45、82）=45 50不满足要求。,解答(解析法):,在三角形AC2D中,72.5,在三角形AC1C2中,min=min（、180-）=44.55,50不满足要求,题3-10（1）根据已知条件绘制从动件的等加速等减速位移曲线,若已知h,1”,2”,3”,1,2,3,（一）尖顶移动从动件盘型凸轮机构,（1）按已设计好的运动规律作出位移线图；,（2）按基本 尺寸作出凸轮机构的 初始位置；,（3）按-方向划分基圆周得 c0、c1、c2 等 点；并过这 些点作射线，即为反转后的导路线；,（4）在各反转导路线上量取与位移 图相应的位移，得B1、B2、等点，即为凸轮轮廓上的点。,B8,（5）画出滚子中心的轨迹（称为理论轮廓）,（6）以理论轮廓为圆心，滚子半径rS为半径画圆，再画滚子圆族的包络线，则为从动件凸轮的工作轮廓曲线（称为实际轮廓曲线）。,
