1、LOGO機械原理作業(yè)評講機械原理作業(yè)評講第第8 8、9 9章章 習題課習題課例例8.5 8.5 設計曲柄搖桿機構設計曲柄搖桿機構ABCDABCD。知搖桿。知搖桿CDCD的長的長度度 ，搖桿兩極限位置間的夾角，搖桿兩極限位置間的夾角 , ,行程速比系數行程速比系數K=1.25K=1.25，連桿，連桿BCBC的長度的長度 。試求曲柄試求曲柄ABAB的長度的長度 和機架和機架ADAD的長度的長度 。290CDlmm32260BClmmABlADl解：解：180 (1)/(1)180 (1.25 1)/(1.25 1)20KK取相應的比例尺取相應的比例尺 作圖如下。作圖如下。l分析分析: :此題屬于知

2、行程速比系數設計四桿此題屬于知行程速比系數設計四桿機構問題機構問題, ,因此可先作出固定鉸鏈因此可先作出固定鉸鏈A A所處的所處的圓圓, ,再根據再根據C1C2C1C2及及 角角, ,由三角形的余弦由三角形的余弦定了解得定了解得 , ,作圖求出作圖求出 。ABlADl 習題課習題課1212,9070C CC C P連作取一點取一點D D，使，使121232 ,/CDlC DCC DC Dl1122C PC CC PP作交于 點，1212CC PCC A作的外接圓，在中，22212()()()2()()cosBCABBCABBCABBCABCCllllllll其中，其中，12122cos2 29

3、0 cos74159.87CDCClCC Dmm 解得，解得，67ABlmm( (下面由三角形的余弦定理求下面由三角形的余弦定理求 ) )ABl 習題課習題課112CABCABllCC P以 為圓心，為半徑作弧交的外接圓于 點，故：故：250ADllADmm 習題課習題課8-6 8-6 如下圖，設知四桿機構各構件的長度為如下圖，設知四桿機構各構件的長度為a=240mma=240mm，b=600mm,c=400mm,d=500mm.b=600mm,c=400mm,d=500mm.試問：試問：1 1當取桿當取桿4 4為機架時，能否有曲柄存在？為機架時，能否有曲柄存在？2 2假設各桿長度不變，能否采

4、用選不同桿為機架假設各桿長度不變，能否采用選不同桿為機架的方法獲得雙曲柄機構和雙搖桿機構？如何獲得？的方法獲得雙曲柄機構和雙搖桿機構？如何獲得？3 3假設假設a a、b b、c c三桿的長度不變，取桿三桿的長度不變，取桿4 4為機架，為機架，要獲得曲柄搖桿機構，要獲得曲柄搖桿機構，d d的取值范圍為何值？的取值范圍為何值？1234ABCDabcd題題8-6圖圖 習題課習題課解解 1 1因因且最短桿且最短桿1 1為連架桿，故當取桿為連架桿，故當取桿4 4為機架時，有曲為機架時，有曲柄存在。柄存在。240600840900400500abcd1234ABCDabcd題題8-6圖圖8-6 8-6 如

5、下圖，設知四桿機構各構件的長度為如下圖，設知四桿機構各構件的長度為a=240mma=240mm，b=600mm,c=400mm,d=500mm.b=600mm,c=400mm,d=500mm.試問：試問：1 1當取桿當取桿4 4為機架時，能否有曲柄存在？為機架時，能否有曲柄存在？ 習題課習題課2 2能。要使此機構成為雙曲柄機構，能。要使此機構成為雙曲柄機構，那么應取桿那么應取桿1 1為機架；而要使此機構成為機架；而要使此機構成為為雙搖桿機構，那么應取桿雙搖桿機構，那么應取桿3 3為機架。為機架。8-6 8-6 如下圖，設知四桿機構各構件的長度為如下圖，設知四桿機構各構件的長度為a=240mma

6、=240mm，b=600mm,c=400mm,d=500mm.b=600mm,c=400mm,d=500mm.試問：試問：2 2假設各桿長度不變，能否采用選不同桿為機架假設各桿長度不變，能否采用選不同桿為機架的方法獲得雙曲柄機構和雙搖桿機構？如何獲得？的方法獲得雙曲柄機構和雙搖桿機構？如何獲得？1234ABCDabcd題題8-6圖圖 習題課習題課3 3要獲得曲柄搖桿機構，要獲得曲柄搖桿機構，d d的取值范圍應為的取值范圍應為 240-760 mm 240-760 mm8-6 8-6 如下圖，設知四桿機構各構件的長度為如下圖，設知四桿機構各構件的長度為a=240mma=240mm，b=600mm

7、,c=400mm,d=500mm.b=600mm,c=400mm,d=500mm.試問：試問：3 3假設假設a a、b b、c c三桿的長度不變，取桿三桿的長度不變，取桿4 4為機架，為機架，要獲得曲柄搖桿機構，要獲得曲柄搖桿機構，d d的取值范圍為何值？的取值范圍為何值？1234ABCDabcd題題8-6圖圖 習題課習題課8-8 8-8 圖示鉸鏈四桿機構中，各桿的長度為圖示鉸鏈四桿機構中，各桿的長度為 試求：試求：1 1當取桿當取桿4 4為機架時，該機構的極位夾角為機架時，該機構的極位夾角 、桿、桿3 3的最大擺角的最大擺角 、最小傳動角、最小傳動角 和行程速度變化系和行程速度變化系數數K

8、K；2 2當取桿當取桿1 1為機架時，將演化為何種類型的機構？為機架時，將演化為何種類型的機構？為什么？并闡明這時為什么？并闡明這時C C、D D兩個轉動副是周轉副還是兩個轉動副是周轉副還是擺動副；擺動副；3 3當取桿當取桿3 3為機架時，將演化為何種機構？這時為機架時，將演化為何種機構？這時A A、B B兩個轉動副能否仍為周轉副？兩個轉動副能否仍為周轉副？123428,52,50,72lmm lmm lmm lmmmin1234ABCD題題8-8圖圖 習題課習題課8-8 8-8 圖示鉸鏈四桿機構中，各桿的長度為圖示鉸鏈四桿機構中，各桿的長度為 試求：試求：1 1當取桿當取桿4 4為機架時，該

9、機構的極位夾角為機架時，該機構的極位夾角 、桿、桿3 3的最大擺角的最大擺角 、最小傳動角、最小傳動角 和行程速度變化系和行程速度變化系數數K K；123428,52,50,72lmm lmm lmm lmmmin18.670.6min22.7000018018018.61.2318018018.6K解：解：1 1作出機構的兩作出機構的兩個極位，如圖，并量得個極位，如圖，并量得 習題課習題課8-8 8-8 圖示鉸鏈四桿機構中，各桿的長度為圖示鉸鏈四桿機構中，各桿的長度為 試求：試求：2 2當取當取1 1為機架時，將演化為何種類型的機構？為為機架時，將演化為何種類型的機構？為什么？并闡明這時什么

10、？并闡明這時C C、D D兩個轉動副是周轉副還是擺兩個轉動副是周轉副還是擺動副；動副；2 2由由 可知，鉸鏈四桿機構各桿長度可知，鉸鏈四桿機構各桿長度符合桿長條件；符合桿長條件；當取最短桿當取最短桿1 1為機架時，該機構將演化成為雙曲柄為機架時，該機構將演化成為雙曲柄機構；機構；最短桿最短桿1 1參與構成的轉動副參與構成的轉動副A A、B B是周轉副，而是周轉副，而C C、D D是擺動副是擺動副123428,52,50,72lmm lmm lmm lmm1423llll1234ABCD題題8-8圖圖 習題課始習題課始8-8 8-8 圖示鉸鏈四桿機構中，各桿的長度為圖示鉸鏈四桿機構中，各桿的長度

11、為 試求：試求：3 3當取桿當取桿3 3為機架時，又將演化成何種機構？這時為機架時，又將演化成何種機構？這時A A、B B兩個轉動副能否仍為周轉副兩個轉動副能否仍為周轉副 3 3當取桿當取桿3 3為機架時，最短桿為機架時，最短桿1 1變?yōu)檫B桿，又將演變?yōu)檫B桿，又將演化成雙搖桿機構，此時化成雙搖桿機構，此時A A、B B仍為周轉副。仍為周轉副。123428,52,50,72lmm lmm lmm lmm1234ABCD題題8-8圖圖 習題課習題課8-16 8-16 圖示為一知的曲柄搖桿機構，現要求用一連圖示為一知的曲柄搖桿機構，現要求用一連桿將搖桿桿將搖桿CDCD和滑塊和滑塊F F連起來，使搖桿

12、的三個知位置連起來，使搖桿的三個知位置C1DC1D、C2DC2D、C3DC3D和滑塊的三個位置和滑塊的三個位置F1F1、F2F2、F3F3相對相對應圖示尺寸系按比例畫出。試確定此連桿的應圖示尺寸系按比例畫出。試確定此連桿的長度及其與搖桿長度及其與搖桿CDCD鉸接點的位置鉸接點的位置圖圖8-168-16 習題課習題課解：解： 由題意知，此題實踐是為按兩連架桿搖桿由題意知，此題實踐是為按兩連架桿搖桿與滑塊的預定對應位置設計四桿機構的問題。與滑塊的預定對應位置設計四桿機構的問題。詳細作圖過程如以下圖，連桿詳細作圖過程如以下圖，連桿EFEF的長度的長度22130EFllE Fmm題題8-168-16圖

13、圖 習題課習題課8-17 8-17 圖示為某儀表中采用的搖桿滑塊機構，假設圖示為某儀表中采用的搖桿滑塊機構，假設知滑塊和搖桿的對應位置為知滑塊和搖桿的對應位置為S1=36mmS1=36mm，S12=8mmS12=8mm，S23=9mmS23=9mm， , ,搖桿的第搖桿的第IIII位置在鉛位置在鉛垂方向上。滑塊上鉸鏈點取在垂方向上。滑塊上鉸鏈點取在B B點，偏距點，偏距e=28mme=28mm。試確定曲柄和連桿的長度試確定曲柄和連桿的長度解：此題屬于按兩連架桿預定的對應位置設計四解：此題屬于按兩連架桿預定的對應位置設計四桿機構問題，此問題可以用反轉法求解。桿機構問題，此問題可以用反轉法求解。曲

14、柄長度曲柄長度22.2mm22.2mm，連桿長度，連桿長度52.2mm52.2mm122325 ,35 習題課習題課9-1 9-1 何謂凸輪機構傳動中的剛性沖擊和柔性沖擊？何謂凸輪機構傳動中的剛性沖擊和柔性沖擊？試補全圖示各段的試補全圖示各段的 曲線，并指出曲線，并指出哪些地方有剛性沖擊，哪些地方有柔性沖擊。哪些地方有剛性沖擊，哪些地方有柔性沖擊。答：凸輪機構傳動中的剛答：凸輪機構傳動中的剛性沖擊是指實際上無窮大性沖擊是指實際上無窮大的慣性力瞬間作用到構件的慣性力瞬間作用到構件上，使構件產生劇烈的沖上，使構件產生劇烈的沖擊；而柔性沖擊是指實際擊；而柔性沖擊是指實際上有限大的慣性力瞬間作上有限大

15、的慣性力瞬間作用到構件上，使構件產生用到構件上，使構件產生的沖擊。的沖擊。,sva 曲線曲線見左圖。在圖中見左圖。在圖中B,CB,C處有處有剛性沖擊，在剛性沖擊，在O,A,D,EO,A,D,E處處有柔性沖擊。有柔性沖擊。,sva 習題課習題課9-2 9-2 何謂凸輪任務廓線的變尖景象和推桿運動的何謂凸輪任務廓線的變尖景象和推桿運動的失真景象？它對凸輪機構的任務有何影響？如何失真景象？它對凸輪機構的任務有何影響？如何加以防止？加以防止？答：在用包絡的方法確定凸輪的任務廓線時，凸輪答：在用包絡的方法確定凸輪的任務廓線時，凸輪的任務廓線出現尖點的景象稱為變尖景象；凸輪的的任務廓線出現尖點的景象稱為變

16、尖景象；凸輪的任務廓線使推桿不能實現預期的運動規(guī)律的景象稱任務廓線使推桿不能實現預期的運動規(guī)律的景象稱為失真景象。變尖的任務廓線極易磨損，使推桿運為失真景象。變尖的任務廓線極易磨損，使推桿運動失真，而失真時，推桿的運動規(guī)律完全達不到設動失真，而失真時，推桿的運動規(guī)律完全達不到設計要求，因此應設法防止。計要求，因此應設法防止。變尖和失真景象可經過增大凸輪的基圓半徑，減小變尖和失真景象可經過增大凸輪的基圓半徑，減小滾子半徑以及修正推桿運動規(guī)律等方法來防止。滾子半徑以及修正推桿運動規(guī)律等方法來防止。 習題課習題課9-6 9-6 在圖示機構中，哪個是正偏置？哪個是負偏置？在圖示機構中，哪個是正偏置？哪個是負偏置？根據式根據式9-249-24闡明偏置方向對凸輪機構壓力角有闡明偏置方向對凸輪機構壓力角有何影響？何影響？答：由凸輪的回轉中答：由凸輪的回轉中心作推桿軸線的垂線，心作推桿軸線的垂線，得垂足點，假設凸輪得垂足點，假設凸輪在垂足點的速度沿推在垂足點的速度沿推桿的推程方向，那么桿的推程方向，那么凸輪機構為正偏置，凸輪機構為正偏置，反之為負偏置。由此反之為負偏置。由此可知，在圖示機構中，可知，在圖示機構中，兩個均為正偏置。由兩個均為正偏置。由由由可知，在其他條件不變的情況下，假設為正偏置，由可知，在其他條