机械原理讲义2连杆机构复习
重庆大学机械原理章节习题库 2连杆机构
2连杆机构2.1常见四杆机构分类依据是什么？铰链四杆机构分类依据是什么？2.2铰链四杆运动链具有整转副的条件是什么？铰链四杆机构曲柄存在条件是什么？2.3四杆机构都有哪些演化途径？2.4叙述极位夹角的定义。
2.5叙述行程速比系数的定义。
2.6画出曲柄滑块机构、摆动导杆机构的极为夹角。
2.7叙述求法瞬心的一般步骤。
2.8叙述压力角和传动角的定义。
2.9画出曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构、摆动导杆机构的压力角/传动角。
2.10画出曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构、摆动导杆机构的γmin。
2.11叙述出现死点位置的条件和特征。
2.12如图2-1所示，设已知四杆机构各构件的长度L AB=240 mm；L BC=600 mm；L CD=400 mm；L AD=500mm。
试回答下列问题：⑴当取杆AD为机架时，是否有曲柄存在？⑵若各杆长度不变，能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构？如何获得？2.13在图2-2所示的铰链四杆机构中，各构件的长度分别为：l AB=28mm，l BC=52mm，l CD=50mm，l AD=72mm。
1）若取AD为机架，求该机构的极位夹角θ和行程速度变化系数K，杆CD的最大摆角ϕ和最小传动角γmin；2）若取AB为机架，该机构将演化为何种类型的机构？为什么？这时C、D两个转动副是整转副还是摆转副？2.14 在图2-3所示六杆机构中，各构件的尺寸为：l AB=30mm，l BC=55mm，l AD=50mm，l CD=40mm，l DE=20mm，l EF=60mm，滑块F为运动输出构件。
试确定：1）四杆机构ABCD的类型；2）机构的行程速度变化系数K为多少？3）滑块F的行程H为多少？4）求机构的最小传动角γmin？5）导轨DF在什么位置时滑块在运动中的压力角最小？图2-1 图2-2图2-3图2-4图2-5 图2-62.15试求图2-4所示各机构在图示位置时的全部瞬心的位置。
机械原理第二章连杆机构(杨家军版)
3、平面连杆机构的应用
机械手
汽车中那些部位用到连杆机构
起重装置
§3-2 平面四杆机构的基本类型及应用
一、平面四杆机构的基本形式 1. 构件及运动副名称 构件名称：
连架杆——与机架连接的构件 曲柄——作整周回转的连架杆 摇杆——作来回摆动的连架杆 连杆——未与机架连接的构件 机架——固定不动的构件
α1 180° +θ t1 V2 ω = α = = = 180° -θ V1 2 t2 ω
连杆机构输出件具有急回特性的条件： 1）原动件等角速整周转动； 2）输出件具有正、反行程的往复运动； 3）极位夹角θ >0。
分析： 180° +θ K= 180° -θ
K≥1,K=1时无急回特性
设计具有急回特性的机构时，一般先根据使用要求给 定K值，则有 (K-1) θ=180° (K+1) θ＝ 0 θ≠0 θ↑,K↑,急回运动越明显，一般取K＜2
●导杆机构（曲柄为主动件） ●导杆机构（摇杆为主动件）
α B2 ≡0°
3 2 1 3 A B VB2 D 4 FB2 1 2 FB3 B D VB2 FB2 FB1
机构压力角:在不计摩擦力、惯性力和重力的条件下， 机构中驱使输出件运动的力的方向线与输出件上受 力点的速度方向间所夹的锐角，称为机构压力角， 通常用α 表示。P50
传动角：压力角的余角。 通常用γ 表示.
F2 C
B
A
δ
D
γ F α
F1
vc
机构的传动角和压力角作出如下规定： γ min≥[γ ]；[γ ]= 3060°； α max≤[α ]。 [γ ]、[α ]分别为许用传动角和许用压力角。
C
(2) 推广到导杆机构 结论：有急回特性，且极位夹角等于摆杆摆角，即
考研机械原理第二讲 机构的运动分析
第二讲平面机构的运动分析一用速度瞬心法作机构的速度分析1 速度瞬心的定义：作平面相对运动两构件上任一瞬时其速度相等的点，称为这个瞬时的速度中心。
分类：相对瞬心－重合点绝对速度不为零绝对瞬心－重合点绝对速度为零2 瞬心数目 K＝N(N-1)/23 机构瞬心位置的确定直接观察法：适用于求通过运动副直接相联的两构件瞬心位置。
１）两构件组成转动副时，转动副中心即是它们的瞬心。
２）若两构件组成移动副时，其瞬心位于移动方向的垂直无穷远处。
３）若两构件形成纯滚动的高副时，其高副接触点就是它们的瞬心。
４）若两构件组成滚动兼滑动的高副时，其瞬心应位于过接触点的公法线上。
不直接形成运动副的两构件利用三心定理来确定其具体位置。
三心定理：三个彼此作平面平行运动的构件共有三个瞬心，且它们位于同一条直线上。
此法特别适用于两构件不直接相联的场合。
4传动比的计算ωi /ωj＝P1j P ij / P1i P ij两构件的角速度之比等于绝对瞬心至相对瞬心的距离之反比5.角速度方向的确定相对瞬心位于两绝对瞬心的同一侧，两构件转向相同相对瞬心位于两绝对瞬心之间，两构件转向相反。
常见题型：1.速度瞬心的求解（会用正多形法）2利用速度瞬心求解速度。
ωi /ωj ＝P 1j P ij / P 1i P ij例题：在图示四杆机构中，AB l =60mm ，CD l =90mm ，AD l =BC l =120mm ，2ω=10rad/s ，试用瞬心法求： (1)当ϕ=45°时，点C 的速度C v；(2)当ϕ=165°时，构件3的BC 线上(或其延长线上)速度最小的一点E 的位置及其速度大小；(3)当C v =0时，ϕ角之值(有两个解)。
P 13C(a)解：以选定的比例尺0.005/l m mm μ=作机构运动简图如图3-2所示。
（1）定瞬心P 13的位置，求v c 。
131331 6.07rad /AP DP l l s ωω==30.547/c l v CD m s μω==（2）如图（b ）所示，定出构件2的BC 线上速度最小的一点E 位置及速度的大小。
机械原理 第03章 连杆机构
平面四杆机构具有急回特性的条件： （1）原动件作等速整周转动；
（2）输出件作往复运动；
（3）
0
B2
2.曲柄滑块机构中，原动件AB以 1等速转动 B 2 b B 1 C2 C3 a b 2 1 1 1 a B1 C2 C 3 C1 B1 H A
A
C1
4
4
H
B2
偏置曲柄滑块机构
对心曲柄滑块机构 H=2a, 0 ,无急回特性。
一.平面四杆机构的功能及应用
1 .刚体导引功能 2.函数生成功能 3.轨迹生成功能 轨迹生成功能 是指连杆上某点通过某一 预先给定轨迹 的功能。 连杆
§2-4 平面四杆机构运动设计的基本问题与方法
一.平面四杆机构的功能及应用
1 .刚体导引功能 3.轨迹生成功能 2.函数生成功能 4.综合功能 O1 D1 上剪刀 D2 下剪刀
(b>c) (2b)
'
B
1
a
A
b
c
d
4
D r 3
C b 3 c
a-d
B2
r2
d c a b （2a ）
d b a c (2b')
由(1)及（2a' ）(2b')可得
d+a
d a , d b, d c
铰链四杆机构的类型与尺寸之间的关系：
在铰链四杆机构中： （1）如果最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其它两杆 长度之和 ——满足杆长和条件 且： 1 以最短杆的相邻构件为机架，则此机构为以最短杆 为曲柄的曲柄摇杆机构； 2 以最短杆为机架，则此机构为双曲柄机构；
2 4
摆动导杆 机构
导杆:
C 3
机械原理复习试题及答案修改版
机械原理一、填空题：1.机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于原动件数目。
2.同一构件上各点的速度多边形必相似于于对应点位置组成的多边形。
3.无急回运动的曲柄摇杆机构，极位夹角等于0 ，行程速比等于1 。
4.平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于 90 。
5.一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于36o，则行程速比系数等于K=(180+36)/(180-36)=1.5 。
6.为减小凸轮机构的压力角，应该增大凸轮的基圆半径。
7.凸轮推杆按等加速等减速规律运动时，在运动阶段的前半程作等加速运动，后半程作等减速运动。
8.增大模数，齿轮传动的重合度不变；增多齿数，齿轮传动的重合度增大。
9.平行轴齿轮传动中，外啮合的两齿轮转向相相反，内啮合的两齿轮转向相相同。
10.轮系运转时，如果各齿轮轴线的位置相对于机架都不改变，这种轮系是定轴轮系。
11.三个彼此作平面运动的构件共有 3 个速度瞬心，且位于一条直线上。
12.铰链四杆机构中传动角 为90。
，传动效率最大。
13.连杆是不直接和机架相联的构件；平面连杆机构中的运动副均为低副。
14.★偏心轮机构是通过扩大转动副半径由铰链四杆机构演化而来的。
15.机械发生自锁时，其机械效率小于等于零。
16.曲柄摇杆机构中的最小传动角出现在曲柄与机架两次共线的位置时。
17.具有急回特性的曲杆摇杆机构行程速比系数k 大于 1。
18.四杆机构的压力角和传动角互为余角，压力角越大，其传力性能越差。
19.一个齿数为Z，分度圆螺旋角为 的斜齿圆柱齿轮，其当量齿数为z/cos3β。
20.※设计蜗杆传动时蜗杆的分度圆直径必须取标准值值，且与其模数相匹配。
21.差动轮系是机构自由度等于 2 的周转轮系。
22.平面低副具有2个约束， 1 个自由度。
23.两构件组成移动副，则它们的瞬心位置在垂直移动路线的无穷远处。
24.※标准直齿轮经过正变位后模数不变，齿厚增加。
25.※曲柄摇杆机构出现死点，是以摇杆作主动件，此时机构的传动角角等于零。
机械原理二连杆
上传了多次没有成功，希望这次顺利啊前半部分是习题，后半部分是答案81. 在图示曲柄滑块机构中，已知连杆长( 为曲柄长，为导路偏距)，滑块行程是否等于?为什么？82. 图示机构中已知rad/s，，试分析及为多大。
83. 试求图示机构的速度瞬心数目、各瞬心位置、各构件角速度的大小和方向、杆2 上点M 的速度大小和方向。
(机构尺寸如图：mm，mm，mm，mm，，mm，m/mm。
)已知rad/s。
84. 图示机构中尺寸已知( m/mm)，机构1 沿构件4 作纯滚动，其上S 点的速度为( (m/s)/mm)。
(1)在图上作出所有瞬心；(2)用瞬心法求出K点的速度。
85. 画出图示机构的全部瞬心。
86. 在图示机构中，已知滚轮2 与地面作纯滚动，构件3 以已知速度向左移动，试用瞬心法求滑块5 的速度的大小和方向，以及轮2 的角速度的大小和方向。
87. 已知图示机构的尺寸和位置。
当时，试用瞬心法求。
88. 在图示机构中，已知构件1 以沿顺时针方向转动，试用瞬心法求构件2 的角速度和构件4 的速度的大小(只需写出表达式）及方向。
89. 图示齿轮-连杆机构中，已知齿轮2 和5 的齿数相等，即，齿轮2以rad/s顺时针方向转动，试用瞬心法求构件3的角速度的大小和方向。
（取m/mm。
）90. 在图示机构中，已知原动件1以匀角速度ω1沿逆时针方向转动，试确定：（1）机构的全部瞬心；（2）构件3的速度（需写出表达式）。
91. 求图示五杆机构的全部瞬心，已知各杆长度均相等，且与回转方向相反。
92. 求图示机构的速度瞬心的数目，并在图中标出其中的12个瞬心。
93. 图示摆动导杆机构中，已知构件1以等角速度rad/s顺时针方向转动，各构件尺寸mm，mm，。
试求：1）构件1、3的相对瞬心；（2）构件3的角速度；（3）构件2的角速度。
94. 画出图示机构的全部瞬心。
95. 在图示机构中，已知凸轮1的角速度的大小和方向，试用瞬心法求构件3的速度大小及方向。
机械原理 平面连杆机构及设计PPT教学课件
3
16
曲柄滑块机构
1) 偏置曲柄滑块机构
B2 1 A
C3 e
2) 对心曲柄滑块机构
B
1
2
A
.
C3
17
曲柄移动导杆机构
2 B
1
A
C3
B2
1 3
A
正弦机构
s
s l.AB sin
18
2、取不同构件为机架（机构倒置）
1）铰链四杆机构的倒置
.
19
.
20
2）单滑块机构的倒置
曲柄滑块机构
曲柄转动导杆机构
在连架杆中，能绕其 轴线回转360°者称为曲 柄；仅能绕其轴线往复 摆动者称为摇杆。
1）曲柄摇杆机构：一个连架杆为曲柄，另一个为摇杆。 2）双曲柄机构：两连架杆均为曲柄。 3）双摇杆机构：两连架杆均为摇杆。
.
15
二、平面四杆机构的演变
1、转动副转化为移动副
2
1
3
4
铰链四杆机构
曲柄滑块机构
2
1 4
.
注意：铰链四杆机构必须满足四构件组成的封闭多边形条件：
最长杆的杆长 < 其余三杆长度之和。
.
33
曲柄滑块机构有曲柄的条件
B
a
b
C’
C
e
A
b a
B’
显然，需满足:
a+e ≤ b
.
34
B a
b C”
e
B’
B”
A
C C’
.
35
导杆机构有曲柄的条件
.
36
摆动导杆机构有曲柄的条件
d-a d
《机械原理》期末复习资料
《机械原理》期末复习资料第一章平面机构运动简图和自由度◆这种能实现确定的机械运动，又能做有用的机械功或完成能量、物料与信息转换和传递的装置称为机器。
◆无论机器还是机构，最基本的一点是都能实现确定的机械运动。
从结构和运动观点看，二者之间并无区别，所以统称为机械。
◆机械零件可分为两大类：一类是在各种机器中都能用到的零件，称为通用零件。
另一类则是在特定类型的机械中才能用到的零件，称为专用零件。
◆三个单元：装配单元、运动单元、制造单元1、零件:机械的制造单元,如螺钉、螺母、曲轴等。
通用零件:在各种机器中都能用到的零件。
专用零件:在特定类型的机器中才能用到的零件。
2、部件:由一组协同工作的零件组成的独立制造装配的组合件,如减速器、离合器、制动器等。
部件是装配的单元。
3、构件:机构中形成相对运动的各个运动单元。
可以是单一的零件,也可以是由若干零件组成的运动单元。
◆机器主要由5个部分组成，包括动力部分、控制部分、传动部分、执行部分、支撑及辅助部分。
◆机械设计的程序：1.计划阶段 2.方案计划阶段 3.技术设计阶段 4.技术文件编制阶段◆判断高低副两构件通过面接触形成的运动副，称为低副。
两构件通过点或线接触形成的运动副，称为高副。
◆自由度的计算公式：F=3n-2PL-PH◆复合铰链:两个以上构件在同一轴线处共同参与形成的转动副,称为复合铰链（两个转动副◆局部自由度：机构中与输出构件运动无关的自由度，称为局部自由度。
（可忽略）◆机构具有确定运动的条件：机构的构件之间应具有确定的相对运动。
（标箭头的都是原动件。
）✔原动件个数等于机构的自由度数。
若原动件数小于自由度数，则机构无确定运动。
若原动件数大于自由度数，则机构可能在薄弱处损坏。
第二章平面连杆机构◆铰链四杆机构的基本类型：曲柄摇杆机构：转动运动转变成往复摆动运动双曲柄机构：等速转动变为变速转动双摇杆机构：主动摇杆的摆动变为从动摇杆的摆动（补充）曲柄滑块机构：转动运动转换成往复直线运动，也可把往复直线运动转换成转动运动◆铰链四杆机构存在曲柄的条件：①机构中是否存在整转副;②选择哪个构件作为机架。