朱明zhubob机械设计基础第四章四杠机构、凸轮及棘轮习题答案

第四章

1．构件和零件有何不同？

构件是运动的基本单元，而零件是制造的基本单元。一个构件中可以包含多个固联在一起的零件，一个单独的零件可以是一个最简单的构件。

2．试述四杆机构中曲柄、摇杆、连杆和机架的特性。

曲柄：连架杆中，能作整周回转的杆件称为曲柄；摇杆：连架杆中，只能作往复摆动的杆件称为摇杆；机架：机构中固定不动的构件。

3．简要总结四杆机构中曲柄存在的条件。

（1）最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和。

（2）连架杆和机架中必有一个是最短杆。

4．在四杆机构中满足什么条件可以组成曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构？

以与最短杆相邻的杆件为机架，均为曲柄摇杆机构。

以最短杆为机架，为双曲柄机构。

以与最短杆相对的杆件为机架，为双摇杆机构。

5．什么是“死点”？在什么情况下发生？“死点”与“自锁”有何区别？

机构中从动件与连杆共线的位置称为机构的死点位置.机构之所以出现死点,是因为原动件是作往复运动的构件,导致机构一定出现连杆与从动件共线.自锁是机械在给定方向的驱动力作用下，由于摩擦原因无论驱动力多大都不能使机械运动的现象。当机构处于死点位置时，从动件将发生自锁，出现卡死现象；或受到突然外力的影响，从动件则会出现运动方向不确定现象。

6．什么是连杆机构的急回特性，什么是极位夹角，二者有何联系？

主动件做等带速运动，从动件空回行程平均速度大于工作行程平均速度的特性，称为连杆机构的急回特性。主动件为曲柄而从动件有极限位置的平面连杆机构，其极位夹角θ为曲柄的回程运动角2ϕ的补角平面连杆机构有无急回特性取决于有无极位夹角，θ = 0，则机构没有急回特性。而机构急回运动的程度取决于极位夹角θ的大小，θ越大，K 越大，机构的急回特性越显著。

7．某四杆机构如图4-101所示，各杆尺寸为AB = 150 mm 、BC = 240 mm 、CD = 400 mm 、DA = 500 mm ，问：（1）该机构属何种类型？（2）写出AB 、BC 、CD 、DA 四杆的名称。

A B C

D 150

240

400

500 mm

图4-101

双摇杆机构 AB 连杆 BC 、DA 连架杆 CD 机架

8．试述凸轮机构的组成、分类及其在机构中的作用。

凸轮机构由凸轮、从动件和机架这3个基本构件及锁合装置（如弹簧等）组成，是一种高副

机构。按照凸轮形状分类：圆柱凸轮；盘形凸轮。按照推杆的形状分类：尖顶推杆；平底推杆；滚子推杆。按照凸轮与推杆保持接触的方式分类：几何封闭的凸轮机构；力封闭的凸轮机构。作用：使从动件实现预期的运动规律，结构简单、紧凑，易于设计。

9．凸轮从动件的运动规律主要有哪几种？各有何应用场合？

（1）等速运动规律。（2）等加速等减速运动规律。等速运动规律一般只用于低速和从动件质量较小的凸轮机构中。等加速等减速运动规律适用于中速、轻载的场合。

10．凸轮的常用材料有哪些？（超出教材范围，可以删去）

碳素钢、合金钢

11．棘轮机构和槽轮机构是怎样实现间歇运动的，各应用于什么场合？

主动件顺时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，使棘轮跟着转过一定角度，此时，止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。当主动件逆时针方向转动时，止回棘爪阻止棘轮发生逆时针方向转动，而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过，所以，这时棘轮静止不动。因此，当主动件作连续的往复摆动时，棘轮作单向的间歇运动。棘轮机构常用在各种机床和自动机中间歇进给或回转工作台的转位上，也常用在千斤顶上。在自行车中棘轮机构用于单向驱动，在手动绞车中棘轮机构常用以防止逆转。槽轮机构的结构简单，外形尺寸小，机械效率高，并能平稳、间歇地进行转位。但因传动时尚存在柔性冲击，故常用于速度不太高的场合。

12．不完全齿轮机构和槽轮机构在运动过程中的传动比是否可变？

（超出教材范围）