本文格式為Word版，下載可任意編輯——機(jī)械原理課后答案第8章第8章作業(yè)

8-l鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，轉(zhuǎn)動(dòng)副成為周轉(zhuǎn)副的條件是什么?在下圖所示四桿機(jī)構(gòu)ABCD中哪些運(yùn)動(dòng)副為周轉(zhuǎn)副?當(dāng)其桿AB與AD重合時(shí)，該機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)上有何特點(diǎn)?并用作圖法求出桿3上E點(diǎn)的連桿曲線(xiàn)。

答：轉(zhuǎn)動(dòng)副成為周轉(zhuǎn)副的條件是：

（1）最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和小于或等于其他兩桿長(zhǎng)度之和；

（2）機(jī)構(gòu)中最短桿上的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副均為周轉(zhuǎn)副。圖示ABCD四桿機(jī)構(gòu)中C、D為周轉(zhuǎn)副。

當(dāng)其桿AB與AD重合時(shí)，桿BE與CD也重合因此機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置。

8-2曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)以曲柄為原動(dòng)件時(shí)，機(jī)構(gòu)是否一定存在急回運(yùn)動(dòng)，且一定無(wú)死點(diǎn)?為什么?

答：機(jī)構(gòu)不一定存在急回運(yùn)動(dòng)，但一定無(wú)死點(diǎn)，由于：（1）當(dāng)極位夾角等于零時(shí)，就不存在急回運(yùn)動(dòng)如下圖，（2）原動(dòng)件能做連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所以一定無(wú)死點(diǎn)。8-3四桿機(jī)構(gòu)中的極位和死點(diǎn)有何異同?

8-4圖a為偏心輪式容積泵；圖b為由四個(gè)四桿機(jī)構(gòu)組成的轉(zhuǎn)動(dòng)翼板式容積泵。試?yán)L出兩種泵的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并說(shuō)明它們?yōu)楹畏N四桿機(jī)構(gòu)，為什么?解機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如右圖所示，ABCD是雙曲柄機(jī)構(gòu)。

由于主動(dòng)圓盤(pán)AB繞固定軸A作整周轉(zhuǎn)動(dòng)，而各翼板CD繞固定軸D轉(zhuǎn)動(dòng)，所以A、D為周轉(zhuǎn)副，桿AB、CD都是曲柄。

8-5試畫(huà)出圖示兩種機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并說(shuō)明它們各為何種機(jī)構(gòu)。圖a曲柄搖桿機(jī)構(gòu)

圖b為導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。

8-6如下圖，設(shè)己知四桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的長(zhǎng)度為a?240mm，b?600mm,c?400mm,d?500mm。試問(wèn):

1)當(dāng)取桿4為機(jī)架時(shí)，是否有曲柄存在?

2)若各桿長(zhǎng)度不變，能否以選不同桿為機(jī)架的方法獲得雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)?如何獲得?

3)若a、b﹑c三桿的長(zhǎng)度不變，取桿4為機(jī)架，要獲得曲柄搖桿機(jī)構(gòu),d的取值范圍為何

值?:解(1)因a+b=240+600=840≤900=400+500=c+d且最短桿1為連架軒．故當(dāng)取桿4為機(jī)架時(shí)，有曲柄存在。

(2)、能。要使此此機(jī)構(gòu)成為雙曲柄機(jī)構(gòu)，則應(yīng)取1桿為機(jī)架；兩使此機(jī)構(gòu)成為雙搖桿機(jī)構(gòu)，則應(yīng)取桿3為機(jī)架。

(3)要獲得曲柄搖桿機(jī)構(gòu),d的取值范圍應(yīng)為440~760mm。

8-7圖示為一偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，試求桿AB為曲柄的條件。若偏距e=0，則桿AB為曲柄的條件是什么?

解(1)假使桿AB能通過(guò)其垂直于滑塊導(dǎo)路的兩位置時(shí)，則轉(zhuǎn)動(dòng)副A為周轉(zhuǎn)副，故桿AB

為曲柄的條件是AB+e≤BC。

(2)若偏距e=0,則桿AB為曲柄的條件是AB≤BC

l2?52mm，l4?72mm，8-8在圖所示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，各桿的長(zhǎng)度為l1?28mm，l3?50mm，

試求:

1)當(dāng)取桿4為機(jī)架時(shí)，該機(jī)構(gòu)的極位夾角?、桿3的最大擺角?、最小傳動(dòng)角?min和行程速比系數(shù)K;

2)當(dāng)取桿1為機(jī)架時(shí)，將演化成何種類(lèi)型的機(jī)構(gòu)?為什么?并說(shuō)明這時(shí)C、D兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副是周轉(zhuǎn)副還是擺轉(zhuǎn)副;

3)當(dāng)取桿3為機(jī)架時(shí)，又將演化成何種機(jī)構(gòu)?這時(shí)A、B兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副是否仍為周轉(zhuǎn)副?

解(1)怍出機(jī)構(gòu)的兩個(gè)極位，如圖,并由圖中量得：

θ=18.6o,φ=70.6o,γmin=22.7o

??180??18?0k????180??18?0

(2)①由l1+l4≤l2+l3可知圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)各桿長(zhǎng)度符合桿長(zhǎng)條件；?、谧疃虠Ul為

機(jī)架時(shí)，該機(jī)構(gòu)將演化成雙曲柄機(jī)構(gòu)；③最短桿1參與構(gòu)成的轉(zhuǎn)動(dòng)副A、B都是周轉(zhuǎn)副而C、D為擺轉(zhuǎn)副；

（3）當(dāng)取桿3為機(jī)架時(shí)，最短桿變?yōu)檫B桿，又將演化成雙搖桿機(jī)構(gòu)，此時(shí)A、B仍為周轉(zhuǎn)副。

1?8.6?12.31?8.6

8-9在圖示的連桿機(jī)構(gòu)中，已知各構(gòu)件的尺寸為lAB?160mm,lBC?1)四桿機(jī)構(gòu)ABCD的類(lèi)型;2)該四桿機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角?min；3)滑塊F的行程速比系數(shù)K。

260mm,

lCD?200mm,lAD?80mm,構(gòu)件AB為原動(dòng)件，沿順時(shí)針?lè)较騽蛩倩剞D(zhuǎn)，試確定:

解（1)由lAD+lBCmm,試求構(gòu)件AB的長(zhǎng)度，驗(yàn)算最小傳動(dòng)角，并繪出在運(yùn)動(dòng)中車(chē)門(mén)所占據(jù)的空間(作為公共汽車(chē)的車(chē)門(mén)，要求其在啟閉中所占據(jù)的空間越小越好。

8-16圖示為一已知的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，現(xiàn)要求用一連桿將搖桿CD和滑塊F聯(lián)接起來(lái)，使搖桿的三個(gè)已知位置C1D、C2D、C3D和滑塊的三個(gè)位置F1、F2、F3相對(duì)應(yīng)(圖示尺寸系按比例繪出)。試確定此連桿的長(zhǎng)度及其與搖桿CD鉸接點(diǎn)的位置。

解由題意知，此題實(shí)際是為按兩連架汗(搖桿與滑塊)的預(yù)定對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四扦機(jī)構(gòu)的同題。具體作圖過(guò)程如下圖所示。連桿的長(zhǎng)度為lEF=μlE2F2=l30mm。

8-17圖示為某儀表中采用的搖桿滑塊機(jī)構(gòu)，若已知滑塊和搖桿的對(duì)應(yīng)位置為S1=36mm，S12=8mm，S23=9mm;φ12=25o，φ23=35o，搖桿的第Ⅱ位置在鉛垂方向上?；瑝K上鉸鏈點(diǎn)取在B點(diǎn)，偏距e=28mm,試確定曲柄和連桿長(zhǎng)度。

解此題屬于按兩連架軒預(yù)定的對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)問(wèn)題。此問(wèn)題可用反轉(zhuǎn)法求解。曲柄長(zhǎng)度22.2mm，連桿長(zhǎng)度52.2mm．見(jiàn)圖中標(biāo)注。

8-18試設(shè)計(jì)圖示的六桿機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)當(dāng)原動(dòng)件l自y軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)φ12=60o時(shí)，構(gòu)件3順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)ψ=45o恰與x軸重合。此時(shí)，滑塊6自E1點(diǎn)移動(dòng)到E2點(diǎn)，位移s12=20mm。試確定鉸鏈B及C的位置。

解由題意知，所要設(shè)計(jì)的六桿機(jī)構(gòu)ABCDEF是由鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)ABCD和搖桿滑塊機(jī)構(gòu)CDE串聯(lián)所組成，故此設(shè)計(jì)問(wèn)題，可分解為兩個(gè)四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)問(wèn)題。

對(duì)于搖桿滑塊機(jī)構(gòu)CDE的設(shè)計(jì)，就是確定活動(dòng)鉸鏈C的位置，可用反轉(zhuǎn)法設(shè)汁，具體作法如下圖所示。

對(duì)于鉸鏈四扦機(jī)構(gòu)ABCD的設(shè)計(jì)．就是確定活動(dòng)鉸鏈B的位置，也可用反轉(zhuǎn)法設(shè)計(jì)，具體作法如下圖所示。

8-19現(xiàn)欲設(shè)計(jì)一四桿機(jī)構(gòu)翻書(shū)器。如下圖，當(dāng)踩動(dòng)腳踏板時(shí)，連桿上的肘點(diǎn)自M，移至M：就可翻過(guò)一頁(yè)書(shū)?，F(xiàn)已知固定鉸鏈A、D的位置，連架桿AB的長(zhǎng)度及三個(gè)位置以及描點(diǎn)M的三個(gè)位置。試設(shè)計(jì)該四桿機(jī)構(gòu)(壓重用以保證每次翻書(shū)時(shí)只翻過(guò)一頁(yè))

解：作圖，并量得：AB=36mm,AD=47mm,CD=5mm,

BC=10mm,BM=36mm,CM=44mm

8-20現(xiàn)需設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，用以啟閉汽車(chē)前燈的遮避窗門(mén)。圖示為該門(mén)(即連桿上的標(biāo)線(xiàn))在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的五個(gè)位置，其參數(shù)如表8—3所示。試用解析法設(shè)計(jì)該四桿機(jī)構(gòu)(其位置必需限定在圖示長(zhǎng)方形的有效空間內(nèi))。

8-21圖示為一用推拉纜操作的長(zhǎng)桿夾持器，用一四桿機(jī)構(gòu)ABCD來(lái)實(shí)現(xiàn)夾持動(dòng)作。設(shè)已知兩連架桿上標(biāo)線(xiàn)的對(duì)應(yīng)角度如下圖，試確定該四桿機(jī)構(gòu)各桿的長(zhǎng)度。

解：取AD為機(jī)架，并以適當(dāng)比例尺作機(jī)架AD及AB桿與DE桿的三對(duì)對(duì)應(yīng)位置。此機(jī)構(gòu)

設(shè)計(jì)簡(jiǎn)要步驟如圖（保存作圖線(xiàn)），機(jī)構(gòu)各桿長(zhǎng)度為：

8-22圖示為一汽車(chē)引擎油門(mén)控制裝置。此裝置由四桿機(jī)構(gòu)ABCD、平行四邊形機(jī)構(gòu)DEFG及油門(mén)裝置所組成，由繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)的油門(mén)踏板OI驅(qū)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)油門(mén)踏板與油門(mén)的協(xié)調(diào)協(xié)同動(dòng)作。當(dāng)油門(mén)踏板的轉(zhuǎn)角分別為0o、5o、15o及20o時(shí)，桿MAB相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)角分別為0o、32o、52o及63o(逆時(shí)針?lè)较?，與之相應(yīng)油門(mén)開(kāi)啟程度為0o(關(guān)閉)、14o、44o及60o(全開(kāi))四個(gè)狀態(tài)。現(xiàn)設(shè)lAD=120mm，試以作圖法設(shè)計(jì)此四桿機(jī)構(gòu)ABCD，并確定桿AB及CD的安裝角度β1及β2的大小(當(dāng)踏板轉(zhuǎn)20o時(shí)，AM與OA重合，DE與AD重合)。

解：（1）由平行四邊形機(jī)構(gòu)特征知桿CD的轉(zhuǎn)角與油門(mén)開(kāi)啟角一致，故四桿機(jī)構(gòu)ABCD兩連架桿AB及CD的三對(duì)對(duì)應(yīng)角α12=32o,φ12=14o;α13=52o,φ13=44o,α14=63o,φ14=60o；且均為逆時(shí)針?lè)较颍?/p>

（2）取相應(yīng)比例尺作出機(jī)架AD如下圖；

取BB為歸并點(diǎn)，按點(diǎn)歸并法設(shè)計(jì)此四桿機(jī)構(gòu)（保存全部作圖線(xiàn)），并量得：

lAB=μl.AB=92mm,lAD=μl.AD=120mm,lBC=μl.BC=180mm,lCD=μl.CD=34mm;

β1=92o,β2=102o

8-23如下圖，現(xiàn)欲設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，設(shè)已知搖桿CD的長(zhǎng)lCD?75mm行程速比系數(shù)

K=1.5，機(jī)架AD的長(zhǎng)度為lAD?100mm，搖桿的一個(gè)極限位置與機(jī)架間的夾角為??45?，試求曲柄的長(zhǎng)度lAB和連桿的長(zhǎng)度lBC（有兩組解）。

解：先計(jì)算

再以相應(yīng)比例尺μl.作圖可得兩個(gè)解：

(1)lAB=μl.(AC2-AC1)/2=49.5mm,lBC=μl.(AC2+AC1)/2=119.5mm(2)lAB=μl.(AC1-AC2)/2=22mm,lBC=μl.(AC2+AC1)/2=48mm

???180k?151?1.??180?k?11.?51?36

8-24如下圖，設(shè)已知破碎機(jī)的行程速度變化系數(shù)K=1.2，顎板長(zhǎng)度lCD=300mm顎板擺角φ=35o，曲柄長(zhǎng)度lAD=80mm。求連桿的長(zhǎng)度，并驗(yàn)算最小傳動(dòng)角γmin是否在允許的范圍內(nèi)。

解：先計(jì)算

取相應(yīng)比例尺μl作出搖桿CD的兩極