機(jī)械原理第8-9章作業(yè)解答-2009年3月四桿

機(jī)械原理(yuánlǐ)作業(yè)評(píng)講（第8、9章）精品資料《機(jī)械(jīxiè)原理》習(xí)題課例8.5設(shè)計(jì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)ABCD。已知搖桿CD的長(zhǎng)度，搖桿兩極限位置間的夾角,行程速比系數(shù)K=1.25，連桿BC的長(zhǎng)度。試求曲柄AB的長(zhǎng)度和機(jī)架AD的長(zhǎng)度。解：取相應(yīng)的比例尺作圖如下。分析:此題屬于已知行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)問題,因此可先作出固定鉸鏈A所處的圓,再根據(jù)C1C2及角,由三角形的余弦定理解得,作圖求出。精品資料《機(jī)械(jīxiè)原理》習(xí)題課取一點(diǎn)(yīdiǎn)D，使其中，解得，(下面由三角形的余弦定理求)精品資料《機(jī)械(jīxiè)原理》習(xí)題課故：精品資料《機(jī)械(jīxiè)原理》習(xí)題課8-6如圖所示，設(shè)已知四桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的長(zhǎng)度為a=240mm，b=600mm,c=400mm,d=500mm.試問：1）當(dāng)取桿4為機(jī)架時(shí)，是否(shìfǒu)有曲柄存在？2）若各桿長(zhǎng)度不變，能否采用選不同桿為機(jī)架的辦法獲得雙曲柄機(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？題8-6圖精品資料《機(jī)械(jīxiè)原理》習(xí)題課解1）因且最短桿1為連架桿，故當(dāng)取桿4為機(jī)架時(shí)，有曲柄(qūbǐng)存在。題8-6圖8-6如圖所示，設(shè)已知四桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的長(zhǎng)度為a=240mm，b=600mm,c=400mm,d=500mm.試問：1）當(dāng)取桿4為機(jī)架時(shí)，是否有曲柄存在？精品資料《機(jī)械(jīxiè)原理》習(xí)題課2）能。要使此機(jī)構(gòu)成為(chéngwéi)雙曲柄機(jī)構(gòu)，則應(yīng)取桿1為機(jī)架；而要使此機(jī)構(gòu)成為(chéngwéi)雙搖桿機(jī)構(gòu)，則應(yīng)取桿3為機(jī)架。8-6如圖所示，設(shè)已知四桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的長(zhǎng)度為a=240mm，b=600mm,c=400mm,d=500mm.試問：2）若各桿長(zhǎng)度不變，能否采用選不同桿為機(jī)架的辦法獲得雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)？如何獲得？題8-6圖精品資料《機(jī)械(jīxiè)原理》習(xí)題課3）要獲得曲柄(qūbǐng)搖桿機(jī)構(gòu)，d的取值范圍應(yīng)為240-760mm8-6如圖所示，設(shè)已知四桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的長(zhǎng)度為a=240mm，b=600mm,c=400mm,d=500mm.試問：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？題8-6圖精品資料《機(jī)械(jīxiè)原理》習(xí)題課8-8圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，各桿的長(zhǎng)度為試求：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)角和行程速度變化系數(shù)K；2）當(dāng)取桿1為機(jī)架時(shí)，將演化為何種類型(lèixíng)的機(jī)構(gòu)？為什么？并說明這時(shí)C、D兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副是周轉(zhuǎn)副還是擺動(dòng)副；3）當(dāng)取桿3為機(jī)架時(shí)，將演化為何種機(jī)構(gòu)？這時(shí)A、B兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副是否仍為周轉(zhuǎn)副？題8-8圖精品資料《機(jī)械(jīxiè)原理》習(xí)題課8-8圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，各桿的長(zhǎng)度為試求：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)角和行程速度(sùdù)變化系數(shù)K；解：1）作出機(jī)構(gòu)的兩個(gè)極位，如圖，并量得精品資料《機(jī)械(jīxiè)原理》習(xí)題課8-8圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，各桿的長(zhǎng)度為試求：2）當(dāng)取1為機(jī)架時(shí)，將演化為何種類型的機(jī)構(gòu)？為什么？并說明這時(shí)C、D兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)(zhuàndòng)副是周轉(zhuǎn)副還是擺動(dòng)副；2）由可知，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)各桿長(zhǎng)度符合桿長(zhǎng)條件；當(dāng)取最短桿1為機(jī)架時(shí)，該機(jī)構(gòu)將演化成為雙曲柄機(jī)構(gòu)；最短桿1參與構(gòu)成的轉(zhuǎn)動(dòng)(zhuàndòng)副A、B是周轉(zhuǎn)副，而C、D是擺動(dòng)副題8-8圖精品資料《機(jī)械(jīxiè)原理》習(xí)題課（始）8-8圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)(jīgòu)中，各桿的長(zhǎng)度為試求：3）當(dāng)取桿3為機(jī)架時(shí)，又將演化成何種機(jī)構(gòu)(jīgòu)？這時(shí)A、B兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副是否仍為周轉(zhuǎn)副

3）當(dāng)取桿3為機(jī)架時(shí)，最短桿1變?yōu)檫B桿，又將演化成雙搖桿機(jī)構(gòu)(jīgòu)，此時(shí)A、B仍為周轉(zhuǎn)副。題8-8圖精品資料《機(jī)械(jīxiè)原理》習(xí)題課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連起來(qǐlái)，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)（圖示尺寸系按比例畫出）。試確定此連桿的長(zhǎng)度及其與搖桿CD鉸接點(diǎn)的位置圖8-16精品資料《機(jī)械(jīxiè)原理》習(xí)題課解：由題意知，本題實(shí)際是為按兩連架桿（搖桿與滑塊）的預(yù)定對(duì)應(yīng)位置(wèizhi)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)的問題。具體作圖過程如下圖，連桿EF的長(zhǎng)度題8-16圖精品資料《機(jī)械(jīxiè)原理》習(xí)題課8-17圖示為某儀表(yíbiǎo)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，,搖桿的第II位置在鉛垂方向上。滑塊上鉸鏈點(diǎn)取在B點(diǎn)，偏距e=28mm。試確定曲柄和連桿的長(zhǎng)度解：本題屬于按兩連架桿預(yù)定的對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)問題，此問題可以用反轉(zhuǎn)法求解。曲柄長(zhǎng)度22.2mm，連桿長(zhǎng)度52.2mm精品資料《機(jī)械(jīxiè)原理》習(xí)題課9-1何謂凸輪機(jī)構(gòu)(jīgòu)傳動(dòng)中的剛性沖擊和柔性沖擊？試補(bǔ)全圖示各段的曲線，并指出哪些地方有剛性沖擊，哪些地方有柔性沖擊。答：凸輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)中的剛性沖擊是指理論上無窮大的慣性力瞬間作用到構(gòu)件上，使構(gòu)件產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊；而柔性沖擊是指理論上有限大的慣性力瞬間作用到構(gòu)件上，使構(gòu)件產(chǎn)生的沖擊。曲線見左圖。在圖中B,C處有剛性沖擊，在O,A,D,E處有柔性沖擊。精品資料《機(jī)械(jīxiè)原理》習(xí)題課9-2何謂凸輪工作廓線的變尖現(xiàn)象和推桿運(yùn)動(dòng)的失真(shīzhēn)現(xiàn)象？它對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)的工作有何影響？如何加以避免？答：在用包絡(luò)的方法確定凸輪的工作廓線時(shí)，凸輪的工作廓線出現(xiàn)尖點(diǎn)的現(xiàn)象稱為變尖現(xiàn)象；凸輪的工作廓線使推桿不能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的現(xiàn)象稱為失真現(xiàn)象。變尖的工作廓線極易磨損，使推桿運(yùn)動(dòng)失真，而失真時(shí)，推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律完全達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，因此應(yīng)設(shè)法避免。變尖和失真現(xiàn)象可通過增大凸輪的基圓半徑，減小滾子半徑以及修改推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律等方法來避免。精品資料《機(jī)械(jīxiè)原理》習(xí)題課9-6在圖示機(jī)構(gòu)(jīgòu)中，哪個(gè)是正偏置？哪個(gè)是負(fù)偏置？根據(jù)式（9-24）說明偏置方向?qū)ν馆啓C(jī)構(gòu)(jīgòu)壓力角有何影響？答：由凸輪的回轉(zhuǎn)中心作推桿軸線的垂線，得垂足點(diǎn)，若凸輪在垂足點(diǎn)的速度沿推桿的推程方向，則凸輪機(jī)構(gòu)為正偏置，反之為負(fù)偏置。由此可知，在圖示機(jī)構(gòu)中，兩個(gè)均為正偏置。由精品資料由可知，在其他條件不變的情況下，若為正偏置，由于推程時(shí)（