1樓：匿名使用者
練習題答案
第一章 平面連桿機構
1-1 什麼叫曲柄？在鉸鏈四杆機構中，曲柄的存在條件是什麼？曲柄是否一定是最短杆？
答：⑴ 能繞固定鉸鏈中心作整週轉動的連架杆稱為曲柄。
⑵ 曲柄存在的條件：①、最短杆和最長杆的長度之和小於或等於其它兩杆長度之和；
②、最短杆或其臨杆做機架。
⑶ 曲柄不一定是最短杆。（當滿足條件1時並最短杆作機架時，曲柄為最短杆的兩個臨杆）
1-2 鉸鏈四杆機構用不同的杆長組合並通過構件位置的倒置會得到哪些型別的機構？試填在下表中。
杆長條件
最短與最長杆之和小於或等於其它兩杆之和 最短杆與最長杆之和大於其它兩杆之和
作機架的杆 最 短 杆 雙曲柄機構 雙搖桿機構
與最短杆相鄰的杆 曲柄搖桿機構 雙搖桿機構
與最短杆相對的杆 雙搖桿機構 雙搖桿機構
1-3 什麼叫擺角？什麼叫極位夾角？什麼叫行程速比係數？前兩者之間有怎樣的關係？後兩者之間又有怎樣的關係？
答：⑴ 在曲柄搖桿機構中，取曲柄為主動件，在曲柄轉動一週的過程中，有兩次與連桿共線，這時的搖桿分別擺至左、右兩極限位置。搖桿兩極限位置間的夾角稱作搖桿的擺角。
⑵ 對應於搖桿處於兩極限位置時，曲柄兩位置直線間所夾的銳角，稱為極位夾角。
⑶ ⑷ 極位夾角和擺角的大小取決於機構中的杆長關係。擺角越大，極位夾角越大。
⑸ 1-4 曲柄滑塊機構是怎樣演化為偏心輪機構的？這種演化機構有何優點？
答：當曲柄的實際尺寸很小但傳遞動力較大時，通常將曲柄做一圓盤，圓盤的幾何中心為b（亦即圓盤與連桿2的鉸接中心），b與圓盤自身的迴轉中心a的距離就是曲柄ab的長度，這時的機構稱為偏心輪機構。
這種演化機構的優點：既減少了加工程式，又提高了曲柄的強度和剛度。
1-5 何謂機構的急回特性？機構具有急回特性的特徵是什麼？並分析k值大小對機構工作的影響。
答：當曲柄等速轉動時，搖桿往返擺動的速度其值不相同，返回時速度較大。從動件這種返回行程的速度大於工作行程速度的性質，稱為機構的急回特性。
當k＝1時，機構將無急回特性；只要k＞1，機構就存在急回特性，k值越大，急回運動的性質也越顯著。
1-6 在下列平面機構中當曲柄做主動件時，哪些機構有急回性質？
a．曲柄搖桿機構；b．對心式曲柄滑塊機構；c．偏置式曲柄滑塊機構；d．擺動導杆機構。
答：有急回性質的機構為a、c、d。
1-7 在平面連桿機構中是怎樣定義傳動角γ的？γ的大小對機構產生怎樣的影響？對γ的大小做了怎樣的限制？
（1）傳力杆件與從動杆件兩杆件之間所夾的銳角，稱為傳動角γ。
（2）γ越大，對傳動越有利；傳動角過小，則對傳動不利，甚至會使機構自鎖。
（3）通常對γ的限制條件是：γmin≥［γ］＝400～500。對以傳遞運動為主的機構，取偏於小值（甚至可小到300）；對以傳遞動力為主的機構，取偏於大值。
1-8 何謂連桿機構的死點？使機構順利通過死點位置的措施有哪些？舉出避免死點和利用死點的例子。
答：（1）機構的死點位置是指機構處於傳動角 時的位置。
（2）使機構順利通過死點位置的措施：① 採用聯動裝置；② 錯位排列；③ 安裝飛輪。
（3）避免死點的例子：縫紉機的踏板機構，利用飛輪轉動慣性，闖過死點；
利用死點的例子：飛機起落架。
習題1-1 試根據圖中註明的各構件的尺寸，判斷各鉸鏈四杆機構屬於哪一種型別？
（a）雙曲柄機構 （b）曲柄搖桿機構 （c）雙搖桿機構 （d）雙搖桿機構
(e) 擺動導杆機構 (f) 轉動導杆機構
題1-1圖
1-2 已知鉸鏈四杆機構abcd的各杆長為 lab=240mm，lbc=600mm，lcd=400mm，lad=500mm。試問：
（1）當取杆lab為機架時是否有曲柄存在？
（2）若各杆長度不變，如何獲得雙曲柄機構和雙搖桿機構？
答：（1） 因：最短杆lab（240mm）+最長杆lbc（600mm）＜lcd（400mm）+lad（500mm），且最短杆lab為機架，故機構中有曲柄存在。
（2） 當最短杆lab為機架時，獲得雙曲柄機構；
當最短杆lab的對面杆lcd作為機架時，獲得雙搖桿機構。
1-3 在題1-3圖所示的鉸鏈四杆機構中，已知：b＝50mm，c＝35mm，d＝30mm，d為機架，試求：
⑴ 若此機構為曲柄搖桿機構，且a為曲柄，求a的最大值；
⑵ 若此機構為雙曲柄機構，求a的最小值；
⑶ 若此機構為雙搖桿機構，求a的取值範圍。
答：⑴ 若此機構為曲柄搖桿機構，則滿足lmin+lmax≤其餘兩杆和且最短且最短杆的臨杆做機架。故有a為最短杆，a+50≤35+30 解得a≤15mm，a的最大值為15mm。
（2）若此機構為雙曲柄機構，則滿足d為最短杆，
當a杆為中間值時，有b+d≤a+c 即 50+30≤a+35，求的a≥45mm。a的最小值為45mm。
⑶ 若此機構為雙搖桿機構：
① 當a為最長杆時（a≥50mm）， 有a+d＞b+c，即a+30＞50+35，
求的a＞55mm；
② 當a為中間杆時（30≤a≤50），有30+50＞a+35，求的a＜45mm，綜合得30≤a＜45mm；
③ 當a為最短杆時（a≤30），有a+50＞30+35，求的a＞15，綜合得15＜a≤30；
綜合求的a的取值範圍為（15＜a＜45mm）∪（a＞55mm）
題1-3圖 題1-4圖
1-4 已知鉸鏈四杆機構及各杆長度，如題1-4圖所示，試問：
⑴ 這是什麼型別的鉸鏈四杆機構？
⑵ 以ab為主動件，此機構有無急回特性？
⑶ 以ab為主動件時，機構的最小傳動角出現在何處，就圖上標出。
答：⑴ 這是曲柄搖桿機構；
⑵ 以ab為主動件，此機構有急回特性；
⑶ 如圖：
第二章 凸輪機構
思考題：
2-1 凸輪機構怎樣組成的？凸輪機構分成哪幾類？為什麼滾子從動件是最常用的從動件型式？
答：（1）、凸輪機構是由凸輪、從動件、機架以及附屬裝置（回位彈簧等）組成。
（2）、按凸輪形狀分為：
①．盤形凸輪機構 ②．移動凸輪機構 ③．圓柱凸輪機構
按從動件的結構型式分：
① 尖頂從動件 ② 滾子從動件 ③ 平底從動件
（3）由於滾子同凸輪輪廓之間為滾動磨擦，磨損較小，可用來傳遞較大的功率，因而應用廣泛。
2-2 凸輪機構有什麼特點？凸輪機構的應用場合是什麼？
答：凸輪機構的從動件的位移、速度或加速度可以按照預定的規律變化。
在金屬切削機床、內燃機、包裝機械、紡織機械、印刷機械、農業機械等各類機械，尤其是自動機械、自動控制裝置和裝配生產線上，凸輪機構都得到廣泛使用。
2-3 通常用什麼辦法保證凸輪與從動件之間的接觸？
答：通常採用力封閉或者形封閉的方法保證凸輪與從動件之間的接觸。
2-4 通常可將凸輪機構的工作過程分為哪幾個階段？這幾個階段中的凸輪與從動件各是如何運動的？
答：通常可將凸輪機構的工作過程分為：⑴ 推程；⑵ 遠停程；⑶ 回程；⑷ 近停程。
⑴ 推程 當凸輪轉過推程角，隨著凸輪廓線上各點的向徑逐漸增大，從動件從起始位置開始，按設定的規律逐漸被推到離迴轉中心最遠的位置。
⑵ 遠停程 當凸輪轉過遠停程角，從動件在離迴轉中心最遠位置處停止不動。
⑶ 回程 隨著凸輪的繼續轉動，當凸輪轉過回程角』時，從動件也從最遠位置按某設定的規律逐漸返回到距離迴轉中心最近的位置。
⑷ 近停程 當凸輪繼續轉過近停程角時，從動件在離迴轉中心最近位置處停歇不動。
2-5凸輪機構從動件的常用運動規律有那些？各有什麼特點？
答：凸輪機構從動件的常用運動規律有：（1）．等速運動規律；（2）．等加速等減速運動規律；（3）．簡諧運動規律；（4）．擺線運動規律
（一）．等速運動規律：當凸輪等角速度轉動時，從動件上升（或下降）的運動速度保持不變；
（二）．等加速等減速運動規律：當凸輪等角速度轉動時，從動件在一個行程中，前半程作等加速運動，後半程作等減速運動，並且通常取加、減速度的絕對值相等。
（三）．簡諧運動規律：當凸輪等角速度轉動時，從動件一動點在一圓周上作勻速運動時，該動點在此圓直徑上的投影長是一隨時間變化著的直線長度。
（四）．擺線運動規律：當一個滾圓在一直線上作純滾動時，滾圓上一點所走過的軌跡就是一條擺線。
2-7什麼叫做凸輪機構的壓力角α？如何檢驗αmax？對移動從動件推程的[α]一般怎樣取值？當機構不能滿足αmax≤[α]是怎樣解決？
答：（一）、凸輪機構中，從動件受力方向與其在受力點處的速度方向間所夾的銳角稱為凸輪機構的壓力角。
（二）採用角度尺測量，角度尺水平線做凸輪表面的切線方向，其90度方向便為其法向方向，法向方向與從動件運動方向所夾銳角α的最大值為最大壓力角。
（三）對移動從動件推程時，移動從動件的［α］≤300。
（四）① 適當增大基圓半徑，直至滿足αmax≤［α］；
② 採用偏置的方法，將移動從動件向著與凸輪轉向相反的方向偏置一距離e，可以減小α。
③ 修改從動件運動規律，重新進行設計。
習 題2-1 如題2-1圖所示的偏置移動從動件盤形凸輪機構，ab段為凸輪的推程輪廓曲線，請在圖上標出從動件的行程h、推程角δ0、遠停程角δs、回程角δ0』和近停程角δs』。
推程角δ0=回程角δ0』=1800、遠停程角δs=近停程角δs』=00。
2-3 就題2-3圖上標出下列各機構轉至b點時的凸輪轉角δ和壓力角α。
（a） （b）
2-4 設計一尖頂對心移動從動件盤形凸輪機構。已知凸輪的基圓半徑rb＝50mm，凸輪逆時針等速回轉。在推程中，凸輪轉過150°時，從動件等速上升100mm；凸輪繼續轉過30°時，從動件保持不動。
在回程中，凸輪轉過120°時，從動件以等加速等減速運動規律回到原處；凸輪轉過其餘60°時，從動件又保持不動。試用作圖法繪製從動件的位移曲線圖及凸輪的輪廓曲線。
略第三章 其他常用機構
習題3-7 在六角車床的外齧合槽輪機構中，已知槽輪的輪槽數z=6，槽輪的靜止時間為其運動時間的兩倍，試確定槽輪機構的圓銷數k和運動係數τd。
解：由題意（槽輪的靜止時間為其運動時間的兩倍）得知
2×運動係數τd＝靜止係數τj （1）
又因為： 運動係數τd ＋靜止係數τj ＝1 （2）
聯合公式（1）、（2）求解得到運動係數τd=
（2）根據公式τd＝ 得到：
= 解得：k=1
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