12. 在图示曲柄摇块机构中，AB 杆等角
速转动。若l AB ?l AC / 2 ，证明其摇块 摆角为60?，且摇块的行程速度变化系 数为2。
题12 图
13. 设计一铰链四杆机构，已知摇杆 CD的长度lCD=150 mm，摇杆的两极 限位置与机架AD所成的角度
?1 ? 30o ,?2 ? 90o ，机构的行程速比
系K=1，试确定曲柄AB和连杆BC的 长度。
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【参考答案】
1. 所有运动副均为低副的机构称连杆机构。机构中的连杆一般做平面复杂运动。
2. 三种基本型式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。
3. 演化方式：转动副演化为移动副、扩大转动副半径、变更机架、变更杆件尺 寸等。 转动副演化 曲柄摇杆机构 曲柄滑块机构 变更机架 曲柄摇块机 为移动副 构。
4. 偏心轮是由曲柄通过扩大转动副半径方式演化得到，曲柄长度即为偏心距。 偏心轮的强度和刚度都比曲柄好，因此适用于转速不高而载荷较大场合。
5. 压力角α：机构输出构件（从动件）上作用力方向与力作用点速度方向所夹 之锐角；传动角γ：压力角的余角。α＋γ?900。压力角（传动角）越小（越大）， 机构传力性能越好。偏置曲柄滑块机构的最小传动角?min 发生在曲柄与滑块移 动导路垂直的位置。
6. 1）Lmin=a，Lmax=b。a+b=240+600=840mm；c+d=400+500=900mm。即： a+b 2）取杆1 为机架，得双曲柄机构；取杆3 为机架，得双摇杆机构。 3）分两种情况讨论： ①杆4 不是最长杆（d?b）。此时应有：a+b 7. 1）提示：运用相关概念、通过作图或解析方法可确定极位夹角?、最大摆角???和最小传动角?min ，并利用公式求出行程速比系数 K。答案：?? 18.5617 0 ， ?? 70.55820，? min ? 22.73420，K=1.23。 2）Lmin=l1，Lmax=l4，l1+l4=28+72=100，l2+l3=52+50=102，即：l1+l4 8. （1）依题意，机架4 为最长杆。应有： l AB ?l AD ?lBC ?lCD ?lCD ?l AB ?l AD ?lBC ? 55 ? 125 ? 100 ? 80mm 从而得：lCD min ? 80mm 11 （2）lCD ? 1.1? 80 ? 88mm ， 计算得：K=1.0723 （3）?min ? 33.62010 9. 分两种情况讨论： ①LBC为最长杆时，应有： LAB+LBC ②LAD为最长杆时，应有： LAB+LAD 综上：55mm 10. 提示：曲柄与滑块道路垂直时 压力角达到最大。根据已知条件先 求出连杆长度lBC ，则问题易解。 B’ lBC A e ? αmax C’ a ?e 连杆长度：lBC ?b ?? sin ??? 70mm max （1）H ??（2） ?a?b?2?e2 e ??arcsin ???b?a??e2 ? 50.6mm e ?arcsin ? 6.79730 ，K ? 1.08 2 ?b?a? ?a?b??（本题也可用图解法求解） 11. 对△C1AC2，有： H2=(b-a)2+(b+a)2-2(b-a)(b+a)cosθ — ①另有： θ sin(∠AC2D)=[(b-a)/H]sinθ 对Rt△ADC2，有： A B2 sin(∠AC2D)=e/(b+a) 从而 D 有： H=[(b+a)(b-a)/e]sinθ—② H C2 C1 当θ（或K）、e、H已知时，联立求解式①、②，可直接得： 1a ? H 2 ??2eH / sin ????1 ? cos???2 B1 e 12 1b ? H 2 ??2eH / sin ????1 ? cos???2 对于本题，由已知条件可解出：a=21.5mm，b=46.5mm （本题也可用图解法求解） 12. 易知，摇块处于极限位置时，导杆与曲 柄垂直，如图所示。 由已知条件：l AB ?l AC / 2 ，可知： C A ∠ACB=300，从而摇块摆角ψ=600。又知： B ∠CAB=600，说明反行程（快速行程）对应 的曲柄转角φ2=1200，则正行程（慢速行程）对应的曲柄转角φ1＝2400。从而得机 构的行程速比系数： K ??1 ?2 ? 240 ? 2120 13. 根据已知条件K=1 ，可知极位夹角 C2 θ=00，表明A点位于C2C1延长线与机架交 点，且△ADC2为直角三角形，△C1DC2为 等边三角形。有这些条件容易解得： lAB=75mm，lBC=225mm，lAD=259.8mm。 C1 300 D A 13 凸轮机构 1. 理论廓线相同而实际廓线不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮机构，其 从动件的运动规律 。 A.相同 B.不相同 2. 对于转速较高的凸轮机构，为减小冲击振动，从动件运动规律宜采用 动规律。 A.等速 B.等加速等减速 C.正弦加速度 3. 若从动件的运动规律为等加速等减速运动规律、简谐运动规律或正弦加速度 运动规律，当把凸轮转速提高一倍时，从动件的加速度是原来的 倍。 A.1 B. 2 C. 4 D.8 运 4. 当凸轮基圆半径相同时，采用适当的从动件导路偏置可以 的压力角。 A.减小 B.增加 C.保持原来 5. 滚子从动件盘形凸轮机构的滚子半径应 率半径。 A.大于 B.小于 C.等于 凸轮机构推程 凸轮理论廓线外凸部分的最小曲 6. 直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角 。 A.随凸轮转角变化 B.随从动件运动规律变化 C.随从动件导路偏置距离变化 D.等于常数 7. 在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构的实际廓线时，发现压力角超过了许用 值，且廓线出现变尖现象，此时应采取的措施是 。 A.减小滚子半径 B.加大基圆半径 C.减小基圆半径 8. 设计一直动从动件盘形凸轮，当凸轮角速度ω及从动件运动规律v=v（s）不变 时，若αmax由40°减小到20°，则凸轮尺寸会 。 A.增大 B.减小 C.不变 9. 用同一凸轮驱动不同类型（尖顶、滚子或平底式；直动或摆动式）的从动件 时，各从动件的运动规律 。 A.相同 B.不同 C.在无偏距时相同 10. 直动从动件盘形凸轮机构中，当推程为等速运动规律时，最大压力角发生在 行程 。 A.起点 B.中点 C.终点 14