发布时间 : 星期日 文章机械设计基础作业集题解详细版更新完毕开始阅读439f7cd16bec0975f565e227
五．设计计算与分析题
3.14 试计算题3.14图所示的机构（椭圆规）的自由度。AB＝BC＝CD 答：n=3， PL =4， PH =0
F=3 n-2PL- PH =3×3-2×4=1
3.15 试判定题3.15图所示各机构是否具有确定的相对运动，如运动不确定，提出修
*
改方案。
（a） 题3.14图 椭圆规机构 题3.15图 答：見“机械设计基础学习指南与题解”题3.7。
b）
5
（
第4章 平面连杆机构
一、判断与选择题
4.1 利用速度影像的原理就能很方便地求出一个构件上各点的速度。
正确答案：对
4.2 机构的效率为0，则机构处于自锁状态。
正确答案：对
4.3 在实际生产中，机构的死点位置对工作都是不利的。
正确答案：错
4.4 在平面连杆机构中，以最短杆为机架，就能得到双曲柄机构。
正确答案：错
4.5 铰链四杆机构是按 B 的不同形式分为三种基本型式的。
A. 摇杆 B. 连架杆 C. 连杆
4.6 平面四杆机构中，最长杆与最短杆长度之和大于其余两杆长度之和，只能得到
A 机构。
A. 双摇杆 B. 双曲柄 C. 曲柄摇杆 4.7 四杆机构处于死点时，其传动角为 B 。
。。
A. 介于0o~90o之间 B. 0o C. 90o
4.8 平面连杆机构的行程速度变化系数K A 1时，机构具有急回特性。
A. 大于 B. 小于 C. 等于
二、填充题
4.9 在移动副中，外力的作用线在摩擦角所包围区域的里面时，滑块处于 减速
运动状态。
4.10 自锁性能最好的是 三角 螺纹。
4.11 平面四杆机构的基本型式是 铰链四杆机构 ，其中，固定的构件称为 机架 ；与之相连的构件称为 连架杆 ；与之相对的构件称为 连杆 。 4.12 实际中的各种形式的四杆机构，都可看成是由改变某些构件的相对長度 , 形状 或选择不同构件作为 机架 等方法所得到的铰链四杆机构的演化形式。 4.13 在曲柄摇杆机构中，当曲柄为原动件，并作等速回转运动时，摇杆作 往复摆动 。
4.14 曲柄摇杆机构出现急回运动特性的条件是：摇杆为 从动 件，曲柄为主动 件。 三、思考与分析题
4.15 一个机构如果改换主动件，其速度矢量多边形是否会改变？
4.16 “自锁”与“不动”这两个概念是否一样？“不动”的机构是否一定“自锁”？
试举出三个自锁机构的实例。
4.17 在日常生活中你接触到了哪些平面四杆机构？它们都完成了哪些运动？是怎样
传递和实现运动的？
4.18 观察卡车车厢自动翻转卸料，它属于哪种机构？
4.19 观察公共汽车双扇车门的开闭机构，它利用了哪些四杆机构的哪种特性？
答：以上各题不作解答,老師可根据不同对象的学生, 提出适当的要求,让学生自理。
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四、简答题
4.20 为什么楔形面摩擦大于平面摩擦？
答：因为在楔形面摩擦中当量摩擦系数fv=f/sinθ其值始终大于摩擦系数f。故楔形面
摩擦大于平面摩擦。
4.21 何谓自锁？从受力观点看，移动副和转动副在什么情况下会自锁？
答：不管驱动力多大都不能使机械运动，机械发生自锁。因此，机械自锁的条件是η≤0，其中η=0为临界自锁状态，并不可靠。
当驱动力作用线作用在摩擦角或摩擦圆所包围区域之内时，构件作减速移动，直至静止，机构自锁。
4.22 三角螺纹、矩形螺纹各适用于什么样的工作状态？为什么？
答：三角螺纹相当于楔形滑块在楔形槽面内滑动, 矩形螺纹相当于滑块在平面上滑动。
根据受力分析可得出：
三角螺纹：摩擦阻力大、效率低，易发生自锁，常用作连接螺纹。 矩形螺纹：效率高，常用作传动螺纹。 4.23 铰链四杆机构的曲柄存在条件是什么？ 答：曲柄存在的条件如下：
（1）最长杆与最短杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和； （2）最短杆或其相邻杆应为机架。
4.24 铰链四杆机构的最小传动角γmin发生在什么位置？
答：在曲柄与机架共线的两位置处出现最小传动角。比较这两位置的传动角，即可求出最小传动角。对于曲柄滑块机构，当原动件为曲柄时，最小传动角出现在曲柄与机架垂直的位置。
4.25 在曲柄摇杆机构中，如何调整摇杆摆角的大小或极限位置？ 答：摇杆摆角的大小可通过增减曲柄长度来调整。
摇杆的两极限位置可通过增减连杆长度来调整。
4.26 在工程上，一般是怎样来克服死点，使构件连续运动的？举例说明。
答：1. 借助飞轮使机构渡过死点，如缝纫机，曲柄与大带轮为同一构件，利用带轮的惯性使机构渡过死点。
2. 利用机构错位排列的方法渡过死点，如机车车轮联动机构，当一个机构处于死点位置时，可借助另一个机构来越过死点。
五、设计计算与分析题
4.27 如题4.27图所示，已知四杆机构各构件长度为a=240mm，b=600mm，c=400mm，
d=500mm，试问
1）当取AD为机架时，是否有曲柄存在？
2）若各构件长度不变，能否以选择不同构件为机架的办法获得双曲柄机构或双摇杆机构？如何获得？
题4.27图
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解：1. 根据杆长之和条件,若取AD为机架而存在曲柄应有
a+b≤c+d
又a+b=240+600=840 c+d=400+500=900
满足上述条件, 且连架杆AB又为最短,故有曲柄存在 2.能
因AB最短, 且符合杆长之和条件,所以若取最短杆AB为机架,得双曲柄机构; 取CD为机架, 得双摇杆机构。
4.28 如上图所示的铰链四杆机构中，各杆的长度为a=28mm,b=52mm,c=50mm,d=72mm，
试作图求解：
1）当取AD杆为机架时，该机构的极位夹角?和杆CD的最大摆角?。 2）当取杆AB为机架时，将演化成何种类型的机构？为什么? 解： 1.取μL =0.002m/mmm,作题4.28答案图。
题4.28答案图
AD= lAD/μL =36mm, 取作A、B两点。
以AB= lAB/μL=14mm为半径, A为园心作园。 以CD= lCD/μL=25mm为半径, D为园心作园。 当摇杆处于两个极限位置时：
AC1=BC-AB= lBC/μL-AB=26-14=12mm AC2=BC+AB= lBC/μL+AB =26+14=40mm
在图上求画出C1 、C2点,由图可知：
θ=∠C1AC2=14°, ?=C1DC2=27°
2. 因AB为最短, 且lAB + lAD≤lBC + lCD, 符合杆之和条件。所以, 当AB取为机架时, 將演化为双曲柄机构。
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