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1、课程名：机械设计基础 （第二章） 题型 作图、计算题 考核点：全铰链四杆机构有曲柄的条件难度系数低难度中等难度高难度题号加表示分值6 分8 分10 分1.试根据图中注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。 （6 分）解：a): 因 40+110=15062+70， 为双摇杆机构。d)：50+10070+90，最短杆为连杆，为双摇杆机构。*2 如下图所示，设已知四杆机构各杆件的长度为: a=150mm, b=500mm,c=300mm,d=400mm。试问:1)当取杆件 d 为机架时，是否存在曲柄?如果存在，则哪一杆件为曲柄?2)如选杆件 a 为机架，则得到什么类型
2、的机构? (8 分) 解：1）a+b=150+500150+120，得 d190mm设 d 为最短杆 d+15080+120 d50mm或 a 为最短杆 ,80+150120+d ，d110mmd80+150+120=350mm固：50mmd110mm , 190mmd350mm 为双摇杆机构3.曲柄摇杆机构：a 为最短杆：80+150d+120 ,d110mm或：80+d120+150 , d190mm110mmd190mm，为曲柄摇杆机构。6 在图示的铰链四杆机构中，已知 BC75mm, AB=53mm, AD=45mm,AD 为机架，求（1）若此机构为曲柄摇杆机构，且改 CD 杆为机架时
3、，CD 杆的最大值？（2）若此机构为双曲柄机构时，CD 杆的最小值？（10 分）解：1. 若此机构为曲柄摇杆机构 CD+4575+53，CD83mm，CDmax=83 mm2. 若此机构为双曲柄机构时 45+75CD+53 , CD67,CDmin=67 mm课程名：机械设计基础 （第二章） 题型 作图、计算题 考核点：四杆机构的行程速比、极位夹角、压力角、传动角难度系数低难度中等难度高难度题号加表示分值6 分8 分12 分*7.画出图示各机构的压力角，图中标注箭头的构件为原动件。 （8 分）*8.什么叫死点位置？试画出图示曲柄滑块机构的死点位置并指出应以哪个构件为原动件时才可能出现死点？（1
4、2 分）解：如图，以滑快为原动件，当曲柄与连杆两次共线时，机构处于死点位置。只有当滑块为原动件时，才可能出现死点。*9. 图示两种曲柄滑块机构，若已知 a=120mm, b=600mm, 对心时 e=0,偏置时e=120mm,求此两机构的极位夹角 及行程速比系数 K。(12 分)解：对于 e=0 的对心曲柄滑快机构：K1，0对于 e=120 时的偏置的曲柄滑块机构，C1AC258.10)600120(cos)600120120(cos11124. 158.1018058.10180 180180K*10.已知一偏置的曲柄滑块机构如图所示，e=10mm, 曲柄 a=20mm, 连杆b=70mm
5、, (1)求滑块的行程长度 H， （2）曲柄作为原动件时的最大压力角 max的位置和 max 的数值。 （12 分）解：1）滑块的行程长度 HC1C2mmeACeACH45.4010)2070(10)7020(12222222222）曲柄作为原动件时的最大压力角 max 的位置如图，为曲柄垂直向上时。maxBCE=sin-1(BE/BC)=sin-1(30/70)=25.3811.在曲柄摇杆机构中，已知曲柄为原动件等速转动，曲柄的极位夹角 30，摇杆工作时间为 7 秒，试问（1）摇杆空回行程所需时间为多少秒？（2）曲柄每分钟转速是多少？(6 分)解：依题意：4 . 13018030180 18
6、0180K又：Kt1/t2 摇杆空回行程所需时间为： t2=t1/K=7/1.4=5(秒)曲柄转一圈为：5+712 秒，故曲柄每分钟转速是 n=60/12=5 r/min*12 在曲柄摇杆机构中，已知曲柄长为 50mm，连杆为 70mm，摇杆长为80mm，机架长为 90mm，曲柄转速为 n=60r/min。试问：（1）摇杆工作行程需多少时间？（2）空回行程所需时间为多少秒？（3）行程速比系数 K 为多少？（12 分）.(可按比例作图，从图中量出再计算)解：作图如上：极位夹角 13或计算： ADCADC21315.54)90202809020(cos)*121(cos1222 1222 1 AD
7、ACCDADACADC809.41)9012028090120(cos)*222(cos2222 1222 1 ADACCDADACADC54.31541.80912.50615. 1506.12180506.12180 180180K曲柄转一圈所需时间：t1+t2=60/601s/rt1/t2=1.15解得摇杆工作行程需时间 t1=0.534 秒，空回行程所需时间 t=0.465 秒行程速比系数 K1.15*13. 如图所示偏置曲柄滑块机构。 (1)试判定该机构是否具有急回特性，并说明理由。 (2)若滑块的工作行程方向朝右，试从急回特性和压力角两 个方面判定图示曲柄的转向是否正确?并说明理由。 （8 分）解：1. 该机构具有急回特性，因为该机构是偏置的曲柄滑块机构，其 K1。 2.正确，因为如图所示，曲柄 AB 逆时针从 AB1AB2，转过的角度180，滑块 C1C2，为工作行程。从压力角 来看，最大压力角的位置在曲柄垂直向上时，正好处于空回行程。
