1、習 題ACB題4.2圖D4 題 4.1圖AC2a3D1Bbcd4.1 如圖所示，已知四桿機構各構件的長度為a=240mm，b=600mm，c=400mm，d=500mm。問：1）當取構件4為機架時，是否有曲柄存在？2）各構件長度不變，能否以選擇不同桿件為機架的辦法獲得雙曲柄機構和雙搖桿機構？如何獲得？ 解：1）根據曲柄存在條件“最短桿長度+最長桿長度其余兩桿長度之和” a+b=240+600=840 c+d =400+500=900 840900且固定最短桿的鄰邊為機架，機構有曲柄存在。2）若各構件長度不變，根據推論，可以獲得雙曲柄和雙搖桿機構。 當固定最短桿a時，可獲得雙曲柄機構； 當固定最

2、短桿對邊c 時，可獲得雙搖桿機構。4.2 圖示鉸鏈四桿機構中，已知lBC=50mm 、lCD=35mm 、lAD=30mm ，AD為機架。問：1）若此機構為曲柄搖桿機構，且AB為曲柄，求lAB的最大值。2）若此機構為雙曲柄機構，求lAB的最小值。3）若此機構為雙搖桿機構，求lAB的取值范圍。 解：1）設lAB為最短桿，lBC為最長桿 lAB + lBC lCD + lAD lAB lCD + lAD lBC=35+3050=15 mm，lABmax=15mm 2）設lAD為最短桿，lAB為最長桿 lAD + lAB lBC + lCD lAB lBC + lCD lAD =50+3530=55

3、 mm 設lAD為最短桿，lBC為最長桿lAD + lBC lAB + lCD lAB lAD+ lBClCD =30+5035=45 mm 若此機構為雙曲柄機構，lAB的取值范圍為：45 mmlAB55 mm；lABmin=45 mm。2）設lAB為最短桿，lBC為最長桿 lAB + lBC >lCD + lAD； lAB >lCD + lAD lBC=35+3050=15 mm。設lAD為最短桿，lAB為最長桿lAD + lAB >lBC + lCD；lAB >lBC + lCD lAD =50+3530=55 mm設lAD為最短桿，lBC為最長桿lAD + lBC

4、 >lAB + lCD；lAB <lAD+ lBClCD =30+5035=45 mm若此機構為雙搖桿機構，lAB的取值范圍為：1 5 mm <lAB<45 mm； 55 mm <lAB115 mm。ACBe題 4.3圖4.3圖示為一偏置曲柄滑塊機構，試求：1）構件AB為曲柄的條件。若偏距e=0，則構件AB為曲柄的條件又如何？2）在圖示機構以曲柄為主動件時，其傳動角在何處最大？何處最?。拷?1)根據曲柄存在條件lAB +(e+ lCD) lBC + lCDlAB lBC e 若e=0, lAB為曲柄的條件為: lAB lBC。 2）根據傳動角的概念，其最大、最小處

5、如下圖示：在機構的ABC 和AB”C” 處傳動角最大,gmax=90o；在機構的AB”C”處傳動角最小, gmin=90oarcsin(lAB+e)/ lBC)。C”ACBeCB”C”BB”amaxw4.4如圖所示為加熱爐爐門的啟閉機構。點B、C為爐門上的兩鉸鏈中心。爐門打開后成水平位置時，要求爐門的熱面朝下。固定鉸鏈中心應位于yy線上，其相互位置的尺寸如圖所示。試設計此鉸鏈四桿機構。題 4.4圖y60184528yB1B2C1C2 解:此題是已知連桿兩位置的設計，其圖解設計如下。AB1C1D即為機構的第一位置。28184528yyDC1b12Ac12B1C2B260528 P2B1B2B3A

6、P1P3D37029672題 4.5圖6003004.5在圖示鉸鏈四桿機構ABCD中，連桿BC上P點三位置P1 、P2 和P3位于一鉛垂線上。已知曲柄長lAB=150mm，機架lAD=300mm。其它尺寸如圖。試用圖解法確定鉸鏈C點位置及構件BC和CD的長度lBC=？lCD=？解:此題是已知連桿上一條標定線的三個位置的設計問題，其圖解設計如下。取B2P2為假想的機架，AD為假想的連桿，剛化機構的一位置和三位置，求假想連桿其他位置。AB2C2D即為機構的第二位置。B1P2B2B3AP1P3D37029672600300d12D3D1d23C2B2j1DAC2題 4.6圖4.6 設計一鉸鏈四桿機構

7、，如圖所示。已知搖桿的行程速比系數k=1，機架長lAD=120mm ，曲柄長lAB=20mm ，且當曲柄AB運動到與連桿拉直共線時，曲柄位置AB2與機架的夾角j1=45 0。試確定搖桿及連桿的長度lCD和lBC 。（圖解）B2j1DAC2B1E2E1D1d12解：根據題意圖解如下：hACB95題 4.7圖450DE4.7 圖示為機床變速箱操縱滑動齒輪的操縱機構。已知滑動齒輪行程h=60mm lAD=150mm，lDE=100mm lCD=60mm其相互位置如圖所示，當滑動齒輪在行程的另一端時，操縱手柄為垂直方向。試求構件AB與BC的長度。hAC1c1295DE1450450C2E2F2F1B1

8、C2解：取ml，由E2 點位置找到C2點，剛化機構的第二位置，使AF2C2AF1C2，連接C1C2，做C1C2的垂直平分線c12，c12線與AF1線的交點便是B1點。 所以：lAB=AB1ml，lBC=B1C1ml 。AC1B1431D2C2E1E256B2S1260y12j1240題4.8圖4.8 試設計如圖所示的六桿機構。該機構當原動件自鉛垂位置順時針轉過j12= 60 0 時，構件3順時針轉過y12= 45 0 恰為水平位置。此時滑塊6自E1移到E2 S12=20mm。試確定鉸鏈B及C的位置。AC1B1431D2C2E1E2566060o402045oe12E2F2F1C2c12解：取m

9、l ，先考慮四桿機構DCE，剛化機構的第二位置，此機構的第二位置重合為一直線DE2，將DE2線逆時針轉45o，這時E2到達E2，連接E1E2，做E1E2的垂直平分線e12，e12線與DE2線的交點便是C1點。再考慮四桿機構ABDC，在AB位置線上任找一F點，剛化機構的第二位置，使AF2C2AF1C2，連接C1C2，做C1C2的垂直平分線c12，c12線與AF1線的交點便是B1點。 所以：lAB=AB1ml，lBC=B1C1ml，lDC=DC1ml ，lCE=C1E1ml 。yACBD題4.9圖4.9 如圖所示，現欲設計一鉸鏈四桿機構，已知搖桿CD的長lCD=75mm，行程速比系數k=1.5，機

10、架AD的長度lAD=100mm ,搖桿的一個極限位置與機架間的夾角為y= 45 0。試求曲柄的長度lAB和連桿的長度lBC（有兩組解）。 解：取ml ，根據k=1.5，得q=36O。用圖解法見下面的作圖。黑線是一組解，紅線是另一組解。45OAC(C1,C1)EDC2B1C2EB2B2B1qw 4.10 試設計一曲柄滑塊機構，已知滑塊的行程速比系數k=1.5，滑塊的沖程H=50mm，偏距e=20mm 。并求其最大壓力角amax=？ H=50C1C2APMNB1B2EqqamaxCBe =20解：取ml ，根據k=1.5，得q=36O。用圖解法見下面的作圖。4.11 已知一曲柄搖桿機構，行程速比系

11、數k=1.2，搖桿長lCD=300mm，搖桿的擺角y=35o，曲柄長lAB=80mm。求連桿lBC和機架lCD的長度，并驗算最小傳動角gmin是否在允許的范圍內？解：取ml ，根據k=1.2，得q=16.364O。用圖解法見下面的作圖。其中lC2E=2lAB，C2E連線與A點軌跡圓的交點即是A點。C1C2APMNB1B2Eq/2qgminPBCqD 4.12 圖示為一已知的曲柄搖桿機構，現要求用一連桿將搖桿CD和滑塊F聯接起來，使搖桿的三個已知位置C1D、C2D、C3D和滑塊的三個位置F1、F2、F3相對應。試確定連桿lEF的長度及其與搖桿上活動鉸鏈E的位置。AC3B1B3DC2F1F2B2C

12、1F3題4.12圖 解：取ml ，考慮右側的搖桿滑塊機構。將搖桿DC2的位置看作假想的“機架”，將機構的1與2位置剛化，使DC1 F1DC2 F1，DC3 F3DC2 F3，連接F2F1，做F2F1的垂直平分線f12，連接F2F3，做F2F3的垂直平分線f23，f12 與f23線的交點便是E2點。AC3B1B3DC2F1F2B2C1F3F1F3f23E2f12 所以：lEF=E2F2ml，lDE=DE2ml 。AD題4.13圖a2a1a3j2j1j3 4.13 如圖所示，要求四桿機構兩連架桿的三對對應位置分別為：a1 = 35 0 , j1 = 50 0 ; a2 = 80 0 , j2 = 75 0 ; a3 = 125 0 , j3 = 105 0 。試以解析法設計此四桿機構。其機架lAD=80mm 。 解：根據解析方程：將a1、a2、a3、j1、j2、j3代入上述方程得：解上述方程得：P0=1.583，P1= -1.288，P2=1.045。 各桿長為：lAB=65.1mm，lBC=101.84mm，lCD=103.04mm， ?。簂AB=65mm，lBC=102mm，lCD=103mm。 4.14 圖示為一牛頭刨床的主傳動機構，已知lAB=75mm , lDE=100mm ，行程速比系數k=2 ，