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1、机械原理作业集- 41 -班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期75 某内燃机的曲柄输出力矩Md随曲柄转角的变化曲线如图所示，其运动周期T=，曲柄的 平均转速nm=620r/min，当用该内燃机驱动一阻杭力为常数的机械时，如果要求运转不均匀系数 =0.01，试求： (1) 曲柄最大转速nmax和相应的曲柄转角位置max； (2) 装在曲柄轴上的飞轮转动惯量JF（不计其余构件的重量和转动惯量） 。2030130)(NmM200dM67.116=rM212f3f1f1f2f3f12机械原理作业集- 42 -班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期76 图示为某机械系统的等效驱动力矩Med及等效阻
2、力力矩Mer对转角的变化曲线，T为其变 化的周期转角。设已知各块面积为Aab=200mm2，Abc=260mm2，Acd=100mm2，Ade=190mm2， Aef=320mm2，Afg=220mm2，Aga=50mm2，而单位面积所代表的功为A=10Nm/mm2，试求该系统的 最大盈亏功 Wmax。又如设已知其等效构件的平均转速为nm=1000r/min。等效转动惯量为 Je=5kgm2，试求该系统的最大转速nmax及最小转速nmin，并指出最大转速及最小转速出现的位置。abcdefgaMabcdefgaerMedMT机械原理作业集- 43 -班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期第八章
3、第八章 平面连杆机构及其设计平面连杆机构及其设计81 在图示的铰链四杆机构中，已知lAB=240mm，lBC=600mm，lCD=400mm，lAD=500mm，试回答 下列问题： （1）当取杆 4 为机架时，是否有曲柄存在？存在。若有曲柄，则杆1为曲柄，此时该机 构为曲柄摇杆机构。 （2）要使该机构成为双曲柄机构，则应取杆1为机架。 （3）要使该机构成为双摇杆机构，则应取杆3为机架，且其长度的允许变动范围为 140mm1340mm。 （注：要求写出以上判断的依据）解： （1）lmin+lmax=240+600=840lCD+lAD=400+500=900lmin+lmaxlCD+lAD 有整
4、转副存在。又lmin杆 1 的邻杆为机架，故有一个曲柄存在，为曲柄摇杆机构。（2）以lmin杆 1 为机架，得到双曲柄机构。（3）以lmin杆 1 的对为机架，得到双摇杆机构。杆 3 的取值范围： 当杆 3 为lmin时，应满足lmin+lmaxl余1+l余2lCD+lBClAB+lADlCDlAB+lADlBC=240+500600=140mm当杆 3 非lmin时，不论如何取值均得到双摇杆机构lCDlAB+lAD+lBC=240+500+600=1340mmACB123D 4机械原理作业集- 44 -班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期82 试分别标出下列机构图示位置时的压力角和传动角
5、，箭头标注的构件为主动件。)(a )(aBDACcvF)(bBDACBv90= 0=)(cBAC FCv)(d90= 0=BvBACeBAC)(fFBvBAC)(e0= 90=BvF、机械原理作业集- 45 -班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期83 在下列图示的各机构中，已知各构件的尺寸（比例尺l=0.0025m/mm） ，杆AB为主动件，转 向如图所示。要求： (1) 给出各机构中杆AB为曲柄的条件和机构的名称； (2) 机构是否存在急回运动？若存在，试用作图法确定其极位夹角 ，计算其行程速比系数K，并 确定从动件工作行程的运动方向； (3) 求作最小传动角min（或最大压力角max）
6、； (4) 机构是否存在死点位置？若存在，试说明存在的条件和相应的位置。机构简图杆AB（或BC）为曲柄的条件机构名称及其他杆AB为曲柄的条件：名称：曲柄摇杆机构lAB+lmaxl余1+l余2工作行程：顺时针向 c1c2 死点位置：AB1C1D AB2C2D 以CD为原动件有死点位置。名称：曲柄滑块机构 杆AB为曲柄的条件：工作行程：C2C1 死点位置：AB1C1D AB2C2D以滑块为原动件有死点位置。杆AB为曲柄的条件：名称：摆动导杆机构工作行程：顺时针向 死点位置：AB1C AB2C以导杆为原动件有死点位置。84 现欲设计一铰链四杆机构。已知其摇杆13=1557. 1180180=+= K
7、36min=14=17.1180180=+= K51min=97=+ACABlel27min=)(a1CAC2C1BBD2BBCB C min1 min=2 minBCABlel+BCABll)(bBACe1B2B2C1CBCminABC e minF2B1BB)(C337. 3180180=+= K ACABlel+ACABll当e=0 时：当e=0 时：机械原理作业集- 46 -班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期CD的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=45，试求曲柄AB的长度和连杆BC的长度（有两个解） 。
8、解：解一解二85 设计一曲柄摇杆机构。当曲柄为主动件，从动摇杆处于两极限位置时，连杆的两个铰链点的 连线正好处于图示之C1、C2位置，且连杆处于位置C1时机构的压力角为 40。若连杆与摇 杆的铰接点取在C点 （即图中的C1或C2点） ， 试用图解法求曲柄AB、 摇杆CD和机架AD的长度 。86 图（a）所示为实验用小电炉的炉门启闭mmml002.0=mmml001.0=mmlABlBC解149.2120.8解222.249.77A1CD D D D2C2C2B1B1B2BmmlllACAC AB2 .49212=mmlllABACBC8 .12022=mmlllCAAC AB2.22221=m
9、mlllBAACBC77.4911=lABlBClCDlAD11.442.532.123.3mm3615 . 115 . 118011180=+=+=KK1C2CDA1B2B机械原理作业集- 47 -班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期机构，炉门关闭时在位置E1，敞开时在位置E2，试设计一铰链四杆机构来实现炉门启闭的操作。 (1) 按已选定炉门上的两个铰链B和C的位置（图(b)）； (2) 按已选定炉壁上的两个固定铰链A和D的位置（图(c)）。 解：简要作图步骤：(1) 1分别连接B1B2、C1C2；(2)1选炉门为“机架”；2分别作B1B2、C1C2的垂直平分线与2将铰链A、D与炉门位置
10、 1 刚化；距炉壁 10mm的竖直线的交点即为3搬移至与位置 2 重合，得到A1、D1；所求的A、D。4分别作AA1、D D1的垂直平分线得到B2、C2。lAB95.9lAB93.92lAD316lBC128.5lCD272.16lCD264.1)(b)(c50 20102E1E2E1EAD1C1B200300301402C2BDA201A1D2C2Bmmmmml005. 0=)(a机械原理作业集- 48 -班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期87 图（a）所示为机床变速箱操纵机构的示意图。已知滑动齿轮行程H=60mm，lDE=100mm， lCD=120mm，lAD=250mm，其相互位
11、置如图。当滑动齿轮在另一端时，操纵手柄为铅垂方向。试用 图解法在图（b）中设计此机构，求出杆长lAD、lBC。 解：简要作图步骤：1 根据已知条件作出C1、C2；2 选AB杆为机架；3 刚化C2A,并搬移至A与A 相重合，得C2；4 连接C1、C2 并作其垂直平分线与A的交点即为所求得的B1。(a)示意图lABlBC51182.64mmmmm l003.0=ADE(b)45H1C2C2C1B95机械原理作业集- 49 -班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期88 在图示的铰链四杆机构中，已知lAB=30mm，lAD=60mm，lDE=40mm，两连架杆之间对 应的转角关系如图示，试用图解法设
12、计此机构（即在DE构件上求出铰链C位置） 。 （要求保留作图过程线。 ） 解：简要作图步骤：1 选取DE1为“机架”；2 刚化B2E2D、B3E3D；3 搬移至E2D、E3D与E1D重合，得B2、B3；4 连接B1、B2、B3，作其垂直平分线，交点即为C1。mmml001.0=mmlBClCD55.5922.1A1B3ED2B3B2E1E30603090901202B3B1C机械原理作业集- 50 -班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期89 图示摇杆滑块机构中，已知lAD=35mm，偏距e=10mm，1=常数，摇杆AD与滑块C的对应 转角及位置如图示。试用图解法设计此机构。 （要求保留作图过程线。 ） 解：简要作图步骤：1 选取AE3为“机架”；2 刚化C2E2A、C1E1A；3 搬移至E2A、E1A与E3A重合，得C2、C1；4 连接C3、C2、C1 作其垂直平分线，交点即为B3。mmml001. 0=mmlABlBC28.3850.55e753C3E15202C1C2E1E45901201C2C3BA
