齿轮连杆机构设计

第3章 习题

3-1 欲设计一个如图3-9所示的铰链四杆机构。设已知其摇杆CD的长度lCD=75mm，行程速比系数K=1.5，机架AD的长度lAD=100mm，又知摇杆的一个极限位置与机架间的夹

?=45°。试求其曲柄的长度lAB和连杆的长度lBC。 角?3

3-2 图3-10所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yy轴线上，其相互位置尺寸如图所示。试设计此机构。

3-3 试设计如图3-11所示的六杆机构。当原动件1自y轴顺时针转过φ12=60°时，构件3顺时针转过?12=45°，恰与x轴重合。此时滑块6自E1移动到E2，位移s12=20mm。试确定铰链B1和C1的位置，并在所设计的机构中标明传动角γ，同时说明四杆机构AB1C1D的类型。

3-4 设计如图3-12所示的偏置曲柄滑块机构。已知滑块的行程速度变化系数K=1.5，滑块的冲程lC1C2=50mm，导程的偏距e=20mm。求曲柄长度lAB和连杆长度lBC。

3-5 设计如图3-13所示的曲柄摇杆机构。已知其摇杆CD的长度lCD=290mm，摇杆两极限位置间的夹角ψ=32°，行程速度变化

1

课 程 设 计 说 明 书

2115柴油机连杆设计

学生学号： 学生姓名： 专业班级：

指导教师姓名： 杜家益/张登攀

2018年 1 月

目 录

第1章 绪论 ·························································································· 1

1.1 选题的目的和意义 ········································································· 1 1.2 设计研究的主要内容 ······································································ 1

第2章 曲柄连杆机构受力分析 ······························································ 2

2.1 曲柄连杆机构的类型及方案选择 ·················

四、平面连杆机构

1.在 条件下，曲柄滑块机构具有急回特性。 2.机构中传动角γ和压力角α之和等于 。

3.在铰链四杆机构中，当最短构件和最长构件的长度之和大于其他两构件长度之和时，只能获得 机构。

4.平面连杆机构是由许多刚性构件用 联接而形成的机构。 5.在图示导杆机构中，AB为主动件时，该机构传动角的值为 。

题5图 题12图 6.在摆动导杆机构中，导杆摆角ψ=3 0°，其行程速度变化系数K的值为 。 7.在四杆机构中LAB=40mm，lBC=40mm，lCD=60mm，AD为机架，该机构是 。

8.铰链四杆机构具有急回特性时其极位夹角θ值 ，对心曲柄滑块机构的θ值 ， 所以它 急回特性，摆动导杆机构 急回特性。

9.对心曲柄滑块机构曲柄长为a，连杆长为b，则最小传动角γmin等于 ，它出现在 位置。

10.在四连杆机构中，能实现急回运动的机构有(1) ，(2) ，(3) 。

11.铰链四杆机构有曲柄的条件是

已知：连杆的三个给定位置E1F1、E2F2、E3F3 两固定铰链中心A和D。 要求：设计该铰链四杆机构，即确定连杆上铰链中心B和C的位置。

分析:此设计有以下两种解法:

(1) 转换机构法,即把原连杆EF某一位置作为机架,原机架AD作为相对连杆来进行求解.

(2) 半角法

根据题设,如果不考虑连杆由位置E1F1到E2F2的运动过程,而仅就其所占据的两个位置E1F1和E2F2而言,可以认为连杆是饶一固定点R12由位置E1F1到E2F2的.其所转过的角度θ12称为转角.点R12称为转动极点或极点,它是由E1E2的中垂线e12和F1F2的中垂线f12的交点.因E和F为同一构件上的点,所以它们绕同一点R12转过的角度应相同,故有∠E1R12E2=∠F1R12F2=θ12, 而∠E1R12e12=∠F1R12f12=θ12/2.,即为转角的半角,简称半角。

由于当连杆绕极点R12转过θ

12

角时,其

上任一点均将绕R12点转过θ12角,所以若作该任意点两位置联线的中垂线,也必过极点R12,而且若将该点与极点R12相联,则该联线与该点两位置联线中垂线的夹角亦必为半角θ12/2。由此可知,在半角的两条边中,其一边是中垂线,固定铰链必取在此中垂线上。

平面连杆机构

一、填空：

1．由一些刚性构件用_____ 副和_____ 副相互连接而组成的在同一平面或相互平行平面内运动的机构称为平面连杆机构。

2．铰链四杆机构按两连架杆的运动形式，分为_____ 机构、_____ 机构和_____ 机构三种基本类型。

3. 在铰链四杆机构中，与机架用转动副相连，且能绕该转动副轴线整圈旋转的构件称为_____ ；与机架用转动副相连，但只能绕该转动副轴线摆动的构件_____ ；直接与连架杆相联接，传递运动和动力的构件称为_____ 。

4.铰链四杆机构有曲柄的条件___________________________________。(用文字说明)

5. 图1-1为铰链四杆机构，设杆a最短，杆b最长。试用式子表明它构成曲柄摇杆机构的条件：

（1）_________ _ 。

（2）以_______ __为机架，则______ __为曲柄。

图1-1

6.在铰链四杆机构中，当最短构件和最长构件的长度之和大于其他两构件长度之和时，只能获得_________ _ 机构。

7．如果将曲柄摇杆机构中的最短杆改作机架时，得到_________机构；最短杆对面的杆作为机架时，得到_________机构。

8. 当机构_________时，则机构

第二章 平面连杆机构

一、判断题（正确 T，错误 F）

1. 任何平面四杆机构出现死点时对工作都是不利的，因此应设法避免。 （ ） 2. 铰链四杆机构存在曲柄的条件是最短杆与最长杆之和大于或等于其余两杆长度之和。（ ） 3. 低副联接的三个构件不能组成机构，只能构成一个构件。 （ ） 4. 机构处于死点位置时，机构中的从动件将出现自锁或运动不确定现象。 （ ） 5. 极位夹角是从动件在两个极限位置时的夹角。 （ ）

6. 在铰链四杆机构中，通过取不同构件作为机架，则可以分别得到曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机

构。 （ ） 7. 平面四杆机构中，压力角越小，传动角越大，机构的传动性能越好，效率越高。 （ ） 二、单项选择题

1. 在下列平面四杆机构中，无论以哪一构件为主动件，都不存在死点位置（ ）。

A 曲柄摇杆机构 B 双摇

第八章 平面连杆机构及其设计

一、 填空题：

1. 平面连杆机构是由一些刚性构件用 转动 副和 移动 副连接组成的。 2. 在铰链四杆机构中，运动副全部是 低 副。

3. 在铰链四杆机构中，能作整周连续回转的连架杆称为 曲柄 。 4. 在铰链四杆机构中，只能摆动的连架杆称为 摇杆 。 5. 在铰链四杆机构中，与连架杆相连的构件称为 连杆 。

6. 某些平面连杆机构具有急回特性。从动件的急回性质一般用 行程速度变化 系数表示。 7. 对心曲柄滑块机构 无 急回特性。

8. 平行四边形机构的极位夹角?? 00 ，行程速比系数K? 1 。

9. 对于原动件作匀速定轴转动，从动件相对机架作往复直线运动的连杆机构，是否有急回

特性，取决于机构的极位夹角是否为零。 10. 机构处于死点时，其传动角等于0?。

11. 在摆动导杆机构中，若以曲柄为原动件，该机构的压力角?? 00 。 12. 曲柄滑块机构，当以 滑块 为原动件时，可能存在死点。 13. 组成平面连杆机构至少需要 4 个构件。 二、 判断题：

14. 平面连杆机构中，至少有一个连杆。

15. 在曲柄滑块机构中，只要以滑块为原动件

第八章

平面连杆机构及其设计

本章主要内容

连杆机构及其特点 平面连杆机构的类型及应用

平面连杆机构的基本知识 平面四杆机构的设计

§8-1 连杆机构及其传动特点一. 连杆机构连杆机构由若干个构件通过低副连接而组成。

共同特点——原动件通过不与机架相连的中间 构件传递到从动件上。连杆:不与机架相连的中间构件 具有连杆的机构——连杆机构

契贝谢夫四足机器人

它是利用连杆曲线特性，当一对角足运动处在曲线的直线段时则着地 静止不动，而另一对角足则处在曲线段作迈足运动，从而可实现类似动物 的足行运动。

二、连杆机构的特点 优点： ①连杆机构为低副机构，运动副为面接触，压强小，

承载能力大，耐冲击；② 运动副元素的几何形状多为平面或圆柱面，便于

加工制造；③在原动件运动规律不变情况下，通过改变各构件的

相对长度可以使从动件得到不同的运动规律；④可以连杆曲线可以满足不同运动轨迹的设计要求。

缺点： ①由于运动积累误差较大，因而影响传动精度；

②由于惯性力不好平衡而不适于高速传动；③设计方法比较复杂。

§8-2 平面四杆机构的类型和应用一、四杆机构基本型式1. 曲柄摇杆机构 铰链四杆机构中，若其两个连架杆一为曲柄，一为摇杆，

则此四杆机构称为曲柄摇杆机构。C2

碎石

平面连杆机构

一、填空：

1．由一些刚性构件用_____ 副和_____ 副相互连接而组成的在同一平面或相互平行平面内运动的机构称为平面连杆机构。

2．铰链四杆机构按两连架杆的运动形式，分为_____ 机构、_____ 机构和_____ 机构三种基本类型。

3. 在铰链四杆机构中，与机架用转动副相连，且能绕该转动副轴线整圈旋转的构件称为_____ ；与机架用转动副相连，但只能绕该转动副轴线摆动的构件_____ ；直接与连架杆相联接，传递运动和动力的构件称为_____ 。

4.铰链四杆机构有曲柄的条件___________________________________。(用文字说明)

5. 图1-1为铰链四杆机构，设杆a最短，杆b最长。试用式子表明它构成曲柄摇杆机构的条件：

（1）_________ _ 。

（2）以_______ __为机架，则______ __为曲柄。

图1-1

6.在铰链四杆机构中，当最短构件和最长构件的长度之和大于其他两构件长度之和时，只能获得_________ _ 机构。

7．如果将曲柄摇杆机构中的最短杆改作机架时，得到_________机构；最短杆对面的杆作为机架时，得到_________机构。

8. 当机构_________时，则机构

四川交通职业技术学院毕业设计

目 录

第1章 绪 论 ··················································································································· 1

1.1 选题的目的和意义 ·································································································· 1

1.2 国内外的研究现状 ·································································································· 1 1.3 设计研究的主要内容 ······························································································ 3 第2章 曲柄连杆机构受力分析 ····························