平面四杆机构的类型和应用

四一、已知机架AD =CD =40 mm，设该用作图法求出曲柄
二、设计一曲柄滑最大压力角α=30。

并标明其极位夹角θ
三、试设计一曲柄摇杆机构mm，
l AD =50 mm。

求 l AB 、l （用图解法求解
.平面四杆机构的类型和应用
50 mm，摇杆CD 离机架最近极限机构为曲柄摇杆机构，且行程速比AB 和连杆BC 的长度，并绘出机构
块机构。

已知曲柄长AB =20mm，偏心试用作图法确定连杆长度BC ，滑块，求出其行程速度变化系数K 。

杆机构。

设摇杆两极限位置分别为ϕϕ1150
=
,BC 及行程速比系数K 和最小传动角γmin 。

）
位置β=45
，且
系数K =1.4，试简图。

距e =15mm，其
的最大行程H ，
29040== ;l CD
四、 现 需 设 计 一 铰 摇 杆 的 两 极 限 机 构 的 行 程 速
度 。

五、如图示曲柄滑（1）机构的（
2）最小传（3）滑块3大。

（4）当滑块3（在图中用作
链 四 杆 机 构, 已 知 摇 杆 CD 的 长 度 位 置 与 机 架 AD 所 成 的 角 度ϕ1 比 系 数 K =1, 试 确 定 曲 柄 AB 和 连b
a
块机构的运动简图，试确定当曲柄1行程速度变化系数K 。

动角γmin 的大小。

往复运动时向左的平均速度大还是为主动时，机构是否出现死点，为图法求解）
度 l CD =150 mm ,
ϕ23090==
,,
连 杆 BC 的 长
等速转动时，
向右的平均速度什么？
六、已 知 铰 链 四 杆杆 长 度 分 别 为l AB （1）其连杆BC 的机构；
（2）按上述各杆出现最小传动角的
七、已知铰链四杆曲柄和摇杆的两组其行程速比系数并
杆 机 构 机 架 长 度 l AD =30 mm；其 它=20 mm； l CD =40 mm，问：
长度须满足什么条件才能使该四杆长度并选l BC =35 mm，用适当比例尺位置，并在图上标出γmin 。

机构的机架长500l AD = mm，曲柄长l AB 对应位置如图所示。

试设计此曲柄在图上标出其最小传动角。

它 两 个 连 架 机构为曲柄摇杆画出该机构可能150= mm，及摇杆机构，确定
八、设计一曲柄滑求最小传动角 60=min γ。

（1）用图解法确定连（2）画出滑（3）标出极（4）确定行
九、
设计一偏置曲滑块的行程10021=C C l （1）用作图（2）若滑块转向；
（3）用作图块机构,已知曲柄长度15=AB l mm，偏。

确定连杆的长度BC l ，保留作图线。

块的极限位置；
位夹角θ及行程H ; 程速比系数K 。

柄滑块机构，已知滑块的行程速度变 mm，导路的偏距 20=e mm。

法确定曲柄长度AB l 和连杆长度BC l ； 从点C 1至C 2为工作行程方向，试法确定滑块工作行程和空回行程时的距10=e mm，要化系数K =1.5，
确定曲柄的合理最大压力角。

一、总分12分
（1）按µl =0001. m/m 根据θ=−180
1
(
)K ∠′=C AC 30 ，与以D 为圆心（4分）
（2）以A 为圆心，l l AB EC ==×′20001.（3）以A 为圆心，圆， 与AC 的 延长线交于l BC BC l l =×=×µµl AB =0023. m
l BC =0059. m 二、总分12分
（1）取µl =0001. m/m （2）其最大压力角发生分）
（3）确定尺寸 BC B C =′′=70 mm 参考答案
m/mm 作图；
+
1()K ，可求出θ=30o
，以AC 为一边，为圆心，以DC 长为半径所作的圆弧交于′C 点；，以AC 为半径画弧，交AC ′于 E 点，则 =4620023. m。

（4分）
以l AB l µ==0023000123.. mm 长为半径作线交于B 点，则
B C ′′=×=0001590059.. m （4分）
m/mm 作图。

（4分）
角发生在AB 处于AB '时，作30 角可得C '。

（
作；
径作4
H C C
==
12
415. mm
作极限位置，量得θ=8
K=
+
−
=
+
−
=
180
180
1808
1808
1093
θ
θ
. （4分）
θ
三、总分10分
（1）取比例尺µ
l =1
mm
mm
先将已知条件画出。

（2分）
（2）测得：AC l l
BC AB
126
=−= mm
AC l l
BC AB 264
=+= mm
两式联立求得：l
AB
=19 mm， l BC=45 mm （3分）
（3）测得：θ=∠C AC
12
15＝
所以 K=
+
−
=
+
−
=
180
180
18015
18015
118
θ
θ
. （3分）
（4） 测得：γ
min
=42 （2 分〕
四、总分10分
（1）∠=−C DC 219030 mm
又 K=1 A 必在 C 1C 2 的连线上（2）b a CD +==2 b a
−=解得 曲柄 a =连杆 b =225 mm 五、总分10分
（1）θ==10 ,(K 分）
=60
C C l C
D 12== θ=0
连线上。

（5分）
×=2150300 mm CD =150 mm 75 mm
（5分）
θθ+−==1801801901701118 )().。

（2
150
2
min （3）向左大。

（4）会出现，（3
分）
六、总分10
分
1）当l BC 为最长杆时杆机构还应满足下列条件203040+≤+l BC ，故2）当l BC 为最长杆时摇杆机构还应满足下列条件204030+≤+l BC ，故七、（总分10分）
（1）设计如图所示 以 µl =001. m/mm mm
l CD CD l µ⋅==（2）做出机构极限位 （2分）
因为在连杆与曲柄共线时传动角γ=0 。

杆时（即l BC >40 mm），要使机构成为曲柄摇条件：
故4050<≤l BC 。

杆时（即l BC <40 mm），要使 此机构成为曲柄列条件：
故3040≤<l BC 。

（5分）
所示，
/mm 作 图 得l BC BC l µ⋅=01.058=×=32501.05.32=× mm （5分）极限位置，量得
5.18=θ，.1180180K =θ
−θ
+=。

柄摇曲柄580 ）
229。

（3分）
min 八、（15分）
（1）连杆长度BC l ;（2）滑块的（3）极位夹（4）行程速比系数K
;如图B 1C 1所示。

（5分） 两极限位置；（4分）
角及行程H 如图所示; （3分）
K=（180+θ）/（180-θ）。

（3分）
60° B 1
极限位置2
θ
极限位置1
九、总分10分
（1〕θ=−+=1801136o
o
()/()K K 取 µl =2 mm/mm
作21C C l 及e ，作θ−=∠=∠ 901221O C C O C C ，得C 1O 和C 2O 的交点O ，以O 为圆心和OC 1为半径作圆周L ，该圆与导路相距为l 的平行线q 相交于A 点，此点即是曲柄回转中心。

从图上量得 1182=AC l mm， 301=AC l mm，从而可求得 442)(12=−=AC AC AB l l l mm，742)(21=+=AC AC BC l l l mm （5分）
（2）根据滑块的工作行程需获得较佳的受力条件和工作较平稳的要求，选定曲柄的回转方向为逆时针。

（2分）
（3）工作行程和空回行程的最大压力角分别为max
α′和max α′′。

（3分）。