解: (a)缝纫机送布机构F=3X4-2X4-1X2=2; (b)筛料机机构F=3 X 7-2 X 9-1=2; (c)推土机铲土机构F=3 X 5-2 X 7=1 ; (d)仪表机构F=3 X 6-2 X 8-1=1 ; (e)压力机机构F=3 X 5-2 X 7=1 ; (f)凸轮连杆机构F=3 X 4-2 X 5-1=1。
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第4章平面连杆机构
思考题和练习题
4-1为什么连杆机构又称低副机构?它有哪些特点?
解:连杆机构是刚性构件通过转动副或移动副联接而成的。其特点: 1、优点
⑴运动幅是低副,面接触,所以承受压强小、便于润滑、磨损较轻,可承受较大载荷; ⑵结构简单,加工方便,成本低,构件之间的接触是有构件本身的几何约束来保持的,所以构件工作可靠;
⑶可使从动件实现多种形式的运动,满足多种运动规律的要求; ⑷利用平面连杆机构中的连杆可满足多种运动轨迹的要求; 2、缺点
⑴根据从动件所需要的运动规律或轨迹来设计连杆机构比较复杂; ⑵只能近似实现给定的运动规律,综合运动精度较低; ⑶运动时产生的惯性难以平衡,不适用于高速场合。
4-2铰链四杆机构有哪几种主要型式?它们之间主要区别在哪里? 解:根据连架杆运动形式的不同,可分为三种基本形式:
1.曲柄摇杆机构:在两连架杆中,一个为曲柄,另一个为摇杆; 2.双曲柄机构:两连杆架均为曲柄的四杆机构; 3.双摇杆机构:两连杆架均为摇杆的四杆机构。
4-3何谓“曲柄”?铰链四杆机构中曲柄存在的条件是什么?
解:作整周转动的连架杆称谓曲柄。铰链四杆机构有曲柄的条件: (1) 最短杆与最长杆之和小于或等于其余两杆长度之和; (2) 最短杆为连架杆或机架。
4-4何谓连杆机构的压力角和传动角?其大小对连杆机构的工作有何影响?在四杆机构中最小传动角出现在何位置?
解:压力角—在不计摩擦力、惯性力和重力时,从动件所受的力 F 与 受力点速度 V c 所夹的锐角。压力角愈小,机构传动性能愈好。传动角—连杆与从动件所夹的锐角;传动角是连杆机构的重要动力指标;传动角越大,机构的传动性能越好。传动角在机构运转时是变化的。
铰链四杆机构在曲柄与机架共线的两位置出现最小传动角。
4-5试根据题4-5图中注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构。
题4-5图
解:a)双曲柄机构;40+110<70+90,最短杆为机架。 b)曲柄摇杆机构;45+120<100+70,最短杆为连架杆。
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c)双摇杆机构;50+100>50+70,不满足杆长条件。 d)双摇杆机构。50+100<70+90,最短杆为连杆。
4-6试确定题4-6图两机构从动件的摆角?和机构的最小传动角。
题4-6图
解:a)从动件的摆角?=74o,机构的最小传动角?=15o;
题4-6图a)
b)从动件的摆角?=60o,机构的最小传动角?=35o;
题4-6图b)
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4-7题4-7图所示为一偏置曲柄滑块机构,试求构件1能整周转动的条件。
BC。 解:构件1能整周转动的条件为AB+e≤4-8题4-8图所示为某机械踏板机构,设已知LCD=500mm,LAD=1000mm,踏板3在水平位置上下各摆动10?,试确定曲柄1和连杆2的长度LAB和LBC。
题4-7图 题4-8图
解:曲柄1的长度LAB=77.85mm,连杆2的长度LBC=1115.58mm。
题4-8图
4-9题4-9图所示为一曲柄摇杆机构,已知曲柄长度LAB=80mm,连杆长度LBC=390mm,摇杆长度LCD=300mm,机架长度LAD=380mm,试求:
(1)摇杆的摆角?; (2)机构的极位夹角?;
(3)机构的行程速比系数K。 解:(1)摇杆的摆角?=49o; (2)机构的极位夹角?=13o; (3)机构的行程速比系数K=
180+?180+13=,K=1.156。
180?18013 8
C
题4-9图
题4-9图
4-10设计一偏置曲柄滑块机构。已知滑块的行程s=50mm,偏距e=20mm(如题4-10图),行程速比系数K=1.5,试用作图法求曲柄的长度LAB和连杆的长度LBC。
题4-10图
解:曲柄的长度LAB=21.51mm,连杆的长度LBC=46.51mm。
题4-10图
4-11设计一铰链四杆机构作为加热炉炉门的启闭机构。已知炉门上两活动铰链的中心距为50mm,炉门打开后成水平位置时,要求炉门温度较低的一面朝上(如虚线所示),设固定
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