第07章习题-部分答案

第7章习题

7.1 试从图a、b、c所示各液压泵构件的运动来分析它们属于何种机构？

题7.1图 题7.2图

7.2 在图示的冲床刀架装置中，当偏心轮1绕固定中心A转动时，构件2绕活动中心C摆动，同时推动后者带着刀架3上下移动。点B为偏心轮的几何中心。问该装置是何种机构？它是如何演化出来的？

7.3 在图示铰链四杆机构中，已知：lBC?50mm,lCD?35mm,lAD?30mm，AD为机架，并且：

1) 若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求lAB的最大值； 2) 若此机构为双曲柄机构，求lAB的范围； 3) 若此机构为双摇杆机构，求lAB的范围。

答：1)lAB?15mm；2)45mm?lAB?55mm；3)15mm?lAB?45mm或55mm?lAB?115mm。

题7.3图

解：1）若机构为曲柄摇杆机构，则满足：最短杆和最长杆之和小于另外两个杆长之和，且AB为最短杆：

lAB?lBC?lCD?lAD?lAB?15

2）若机构为双曲柄机构，则满足：最短杆和最长杆之和小于另外两个杆长之和，且AD为最短杆。①若BC为最长杆，则lAB?50，lAD?lBC?lCD?lAB?lAB?45，所以45?lAB?50

②若AB为最长杆，则lAB?50，lAD?lAB?lCD?lBC?lAB?55，所以50?lAB?55 综上所述，则45?lAB?55

3）若结构为双摇杆机构，则分两种情况分析：第一种情况，机构的各杆长条件满足杆长条件，但最短杆在机架的对边；第二种情况，机构各杆长不满足杆长条件之和。

①AB为最短杆，则lAB?30，且lAB?lBC?lCD?lAD?lAB?15，则15?lAB?30

②AD为最短杆，BC最长，则50?lAB?30，且lAD?lBC?lCD?lAB?lAB?45，则30?lAB?45 ③AD为最短杆，AB最长，则50?lAB?115?lCB?lCD?lAD，且lAD?lAB?lCD?lBC?lAB?55 则，55?lAB?115

5 55?lAB?11 5 综合上述，则15?lAB?4

7.4 设计一铰链四杆机构，已知其摇杆CD的长度lCD?75mm，行程速度变化系数K?1.5，

??45?。机架AD的长度lAD?100mm，摇杆的一个极限位置与机架间的夹角?3求曲柄的长度lAB和连杆的长度lBC。

答：lAB?49mm,lBC?120mm；或lAB?22.5mm,lBC?48.5mm。

题7.4图

7.5 图示为机床变速箱中操纵滑动齿轮的操纵机构，已知滑动齿轮行程H?60mm，lDE?100mm,lCD?120mm,lAD?250mm，其相互位置如图所示。当滑动齿轮在行程的另一端时，操纵手柄为垂直方向。试设计此机构。 答：lAB?48mm,lBC?180mm。

题7.5图 题7.6图

7.6 图示用铰链四杆机构作为加热炉炉门的启闭机构。炉门上两铰链的中心距为50mm，炉门打开后成水平位置时，要求炉门的外边朝上，固定铰链装在y?y轴线上，其相互位置的尺寸如图上所示。试设计此机构。

答：lAB?69mm,lCD?117.5mm,lAD?98.5mm。

7.7 设计一曲柄摇杆机构，已知摇杆CD的长度lCD?290mm，摇杆两极限位置间的夹角

??32?，行程速度变化系数K?1.25。又已知曲柄的长度lAB?75mm，求连杆的长度lBC和机架的长度lAD，并校验?min是否在允许值范围内。

答：lBC?176mm,lAD?278.7mm。

题7.7图

解题步骤：1、画基本图形， 2、根据三角形的余弦定理求解

2AC12?AC2?2AC1?AC2?cos??C1C22其中AC1?BC?AB;AC2?BC?AB ?lBC?176.3;lAD?278.7

7.8 同上题，若已知连杆的长度lBC验?min是否在允许值范围内。

答：lAB?65mm,lAD?255mm。

?260mm，求曲柄的长度lAB和机架的长度lAD，并校

题7.9图

7.9 设计一偏置曲柄滑块机构，已知行程速度变化系数K?1.5，滑块的冲程lC1C2?50mm，导路的偏距e?20mm，求曲柄长度lAB和连杆长度lBC。 答：lAB?21.5mm,lBC?46.5mm。

7.10 在图示插床的转动导杆机构中，已知lAB曲柄BC的长度lBC。 答：lBC?161.8mm。

?50mm，行程速度变化系数K?1.5，试求

题7.10图 题7.11图

7.11 图示牛头刨床机构中，已知行程速度变化系数K?1.5，刨头冲程H?320mm，曲柄AB的长度lAB?95mm，并要求刨头在整个行程中有较小的压力角，试求导杆长度lCD、中心距lAC及导路至摆动中心的距离y。

答：lCD?517.8mm,lAC?307.4mm,y?505.1mm。

7.12 在图示铰链四杆机构中，已知lAB?25mm,lAD?36mm,lDE?20mm，原动件与从动件之间的对应转角关系如图所示。试设计此机构。 答：lBC?48mm,lCD?18.6mm。

题7.12图

7.13 在图示铰链四杆机构中，要求近似地实现函数关系y?x(x?2)/2，区间为0?x?6，且当x?2、4、6时，原动件AB和从动件CD的对应位置需准确，该两构件的起始角?0?90?、?0?315?，图中箭头表示0?位置，而构件的转角范围如图所示，DE为从动件CD上的一条直线。又lAB?30mm，lAD?64mm。试设计此机构。 答：lBC?48mm,lCD?76mm。

题7.13图

7.14 已知?0??0?0?，原动件和从动件的三对对应位置为：?1?45?,?1?52?10?；?2?90?,?2?82?10?；?3?135?,?3?112?10?。机架长度lAD?50mm。试用解析法设计此机构。 答：lAB?26.6mm,lBC?56.5mm,lCD?39.4mm。

题7.14图 题7.15图

7.15 已知构件S的两个位置，如图所示，并已知活动铰链中心B及固定铰链中心D的位置，试设计一铰链四杆机构ABCD能实现构件S的两个位置。

7.16 图a所示为一铰链四杆机构，其连杆上一点E的三个位置E1、E2、E3位于给定直线上。现指定E1、E2、E3和固定铰链中心A、D的位置如图b所示，并指定长度lCD?95mm,lEC?70mm。试用几何法设计此机构，并简要说明设计方法和步骤。

题7.16图 题7.17图

7.17 试设计如图所示的六杆机构，当原动件AB自Ay轴沿顺时针方向转过?12?60?时，构件DC顺时针转过?12?45?，恰与Ax轴重合。此时，滑块5在Ax轴上自点E1移动到E2，其位移s12?20mm，滑块E1距点D的距离为DE1?60mm，试确定点B和C的位置。

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