吉林大学机械原理课后题答案xiti4Word文档格式.docx
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当固定最短杆对边c时，可获得双摇杆机构。
4.2图示铰链四杆机构中，已知bc=50mm、lcD=35mm、lAD=30mm,AD为机架。
1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求Iab的最大值。
2）若此机构为双曲柄机构，求Iab的最小值。
3）若此机构为双摇杆机构，求Iab的取值范
围。
1）设Iab为最短杆，Ibc为最长杆
Iab+lbcWIcd+lad
IabwIcd+Iad—lbc=35+30—50=15mm,lABmax=15mm
2）设Iad为最短杆，Iab为最长杆
Iad+IabWIbc+Icd
•'
•IabWIbc+Icd—Iad=50+35—30=55mm
设lad为最短杆，Ibc为最长杆
Iad+IbcWIab+lcd
•Iab>
Iad+Ibc—Icd=30+50—35=45mm
•若此机构为双曲柄机构，Iab的取值范围为：
45mmwIabw55mm；
lABmin=45mm。
2）设Iab为最短杆，Ibc为最长杆
Iab+Ibc>
lcd+Iad;
•Iab>
Icd+Iad—Ibc=35+30—50=15mm。
设Iad为最短杆，Iab为最长杆
Iad+Iab>
lbc+Icd；
Ibc+Icd—Iad=50+35—30=55mm
设Iad为最短杆，Ibc为最长杆
Iad+Ibc>
Iab+Icd；
「・Iab<
lad+Ibc—Icd=30+50—35=45mm
•若此机构为双摇杆机构，Iab的取值范围为：
15mm<
Iab<
45mm;
55mm<
lABw115mm。
4.3图示为一偏置曲柄滑块机构，试求：
1）构件AB为曲柄的条件。
若偏距e=0,
则构件AB为曲柄的条件又如何？
2）在图示机构以曲柄
为主动件时，其传动角在何处最大？
何处最小？
Iab+（e+Icd）wIbc+Icd
IabWIbc—e
若e=0,Iab为曲柄的条件为:
IabWIbc。
2）根据传动角的概念，其最大、最小处如下图示：
在机构的ABC'
和AB'
C'
处传动角最大，maMO0;
在机构的AB'
”C'
处传动角最小,论n=90o—arcsin（（lAB+e）/Ibc）。
-■■-max
4.4如图所示为加热炉炉门的启闭机构。
点打开后成水平位置时，要求炉门的热面朝下。
位置的尺寸如图所示。
试设计此铰链四杆机构。
BC为炉门上的两铰链中心。
炉门
固定铰链中心应位于yy线上，其相互
解:
此题是已知连杆两位置的设计，其图解设计如下。
AB1C1D即为机构的第一位置。
4.5在图示铰链四杆机构ABCD中，连杆BC上P点三位置R、F2和P3位于一铅垂线上。
已知曲柄长lAB=150mm机架lA=300mm其它尺寸如图。
试用图解法确定铰链C点位置及构件BC和CD勺长度Ibc=?
Icf?
“c
此题是已知连杆上一条标定线的三个位置的设计问题，其图解设计如下。
取B2P2为假想的机架，AD为假想的连杆，刚化机构的一位置和三位置，求假想连杆其他位置。
AB2C2D即为机构的第二位置。
600
4.6设计一铰链四杆机构，如图所示。
已知摇杆的行程速比系数k=1，机架长
lAD=120mm,曲柄长lAE=20mm,且当曲柄AB运动到与连杆拉直共线时，曲柄位置AB
与机架的夹角［二上［。
试确定摇杆及连杆的长度Icd和lBC。
（图解）
lAD=150mmlDE=100mnhcD=60mr其相互位置如图所示，当滑动齿轮在行程的另一端时,
操纵手柄为垂直方向。
试求构件AB与BC的长度。
取J,由E2点位置找到C2点，刚化机构的第二位置，使厶AF2C2^AAF1C2'
连接C1C2'
，做C1C2'
的垂直平分线C12’，C12’线与AF1线的交点便是Bl点。
所以：
4.8
6自E移到E2
二-「时,构件3顺时针转过恰为水平位置。
此时滑块
S2=20mm试确定铰链B及C的位置。
题4.8图
取J，先考虑四杆机构DCE，刚化机构的第二位置，此机构的第二位置
重合为一直线DE2,将DE2线逆时针转45°
，这时的垂直平分线ei2'
62'
线与再考虑四杆机构ABDC，在AB位置线上任找一F点，刚化机构的第二位置，使
△AF2C2^^AF1C2'
连接
C1C2'
做CiC2'
的垂直平
分线G2'
Ci2'
线与AFi线
的交点便是Bi点。
Iab=ABiT,
Ibc=BiCi.勺,Idc=DCiT,lcE=CiEi.\］。
4.9如图所示，现欲设计一铰链四杆机构，已知摇杆CD的长lcD=75mm,行程
速比系数k=1.5，机架AD的长度lAD=100mm,摇杆的一个极限位置与机架间的夹角为=-。
试求曲柄的长度Iab和连杆的长度Ibc（有两组解）。
4.10试设计一曲柄滑块机构，已知滑块的行程速比系数k=1.5，滑块的冲程
H=50mm，偏距e=20mm。
并求其最大压力角二淙尸？
取T，根据k=1.5，得--/"
Q用图解法见下面的作图。
4.11已知一曲柄摇杆机构，行程速比系数k=1.2，摇杆长lcD=300mm，摇杆的
摆角―三、：
；
曲柄长lAB=80mm。
求连杆IBC和机架IcD的长度，并验算最小传动角min是否在允许的范围内？
取J，根据k=1.2，得Q用图解法见下面的作图。
其中Ic2e=2Iab,C2E连线与A点轨迹圆的交点即是A点。
2
A
B
D
6
P
Bi
4.12图示为一已知的曲柄摇杆机构，现要求用一连杆将摇杆CD和滑块F联接起来，使摇杆的三个已知位置CiD、C2D、C3D和滑块的三个位置Fi、F2、F3相对应。
试确定连杆Ief的长度及其与摇杆上活动铰链E的位置。
取J，考虑右侧的摇杆滑块机构。
将摇杆DC?
的位置看作假想的“机架”，
将机构的1与2位置刚化，使△DCiFi◎△DC2Fi'
△DC3DC2F3'
连接
F2F1'
做F2F1'
的垂直平分线f1'
2,连接F2F3'
做F2F3'
的垂直平分线f23'
fi'
2与f23'
线的交点便是E2点。
1eF=E2F2,Ide=DE2J。
根据解析方程:
将用•、芒、&
、；
：
、•：
、「代入上述方程得：
oOOO
cos35=Pocos50+Picos（50-35）+P?
<
cos80O=P0cos75°
+P“cos（75°
—80°
）+P2
cos125o=Pocos105o+P,cos（105o-125°
解上述方程得：
Po=1.583,P1=-1.288,P2=1.045。
•各杆长为：
lAB=65.1mm,lBc=101.84mm,lcD=103.04mm,
取：
lAB=65mm,lBC=102mm,lCD=103mm。
4.14图示为一牛头刨床的主传动机构，已知lAB=75mm,lDE=100mm,行程速
比系数k=2，刨头5的行程H=300mm，要求在整个行程中，推动刨头5有较小的压力角，试设计此机构（即求Icd=?
h=?
）。
取4,根据k=2，得图解如下。
D点的铅垂位置和两极限位置在铅垂位置差值的一半的水平线上。
所以，h=280mm，lcD=300mm。
E
max
4
3
1
h
C
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