机设基础(原理)习题解答

解：

该机构活动构件数 n=7  =10 =0    C处为复合铰链

F=3×7-2×10=1

∵ 机构的原动件个数等于机构的自由度的数目

∴ 该机构运动确定

该机构活动构件数 n=7  =9 =1   C处为复合铰链 G处为局部自由度

F=3×7-2×9-1=2

∵ 机构的原动件个数等于机构的自由度的数目

∴ 该机构运动确定

该机构活动构件数 n=3  =4 =0    C处或D处为虚约束

F=3×3-2×4=1

∵ 机构的原动件个数等于机构的自由度的数目

∴ 该机构运动确定

该机构活动构件数 n=3  =3 =1   B处为局部自由度 

F=3×3-2×3-1=2

∵ 机构的原动件个数等于机构的自由度的数目

∴ 该机构运动确定

该机构活动构件数 n=4  =5 =1   B处为局部自由度 

F=3×4-2×5-1=1

∵ 机构的原动件个数等于机构的自由度的数目

∴ 该机构运动确定

该机构活动构件数 n=5  =7 =0    E、F处为虚约束  C处为复合铰链

F=3×5-2×7=1

∵ 机构的原动件个数等于机构的自由度的数目

∴ 该机构运动确定

2－6 试判别图2－32a上所示机构为何种机构？设构件1为原动件，试确定两机构从动件的摆角和机构的最小传动角。如果分别以构件I、2和3为机架，它们又各为什么机构（各构件长度见图2－32所示，单位为mm）？

解a)：

∵ 最短杆1为连架杆，且15+35=50<30+25=55 即最短杆1与最长杆3长度之和小于其余两杆长度之和。

∴ 此机构为曲柄摇杆机构

   由作图法知Ψ≈73.9°或由下计算

若以杆1为机架，则成为双曲柄机构

若以杆2为机架，则成为曲柄摇杆机构

若以杆3为机架，则成为双摇杆机构

b):

∵ 15+30=45>20+20=40即最短杆1与最长杆3长度之和大于其余两杆长度之和。

∴ 此机构为双摇杆机构

   由作图法知Ψ≈133°或由下计算

无论何杆为机架，均为双摇杆机构

   2－7 图2—33a为摆动导杆机构，图2—33b为正弦机构，试分别定性分析以构件1和构件3为原动件时这些机构的特性。

解:

a)当以杆1为原动件时，杆1可以A点为圆心作整周运动，则杆1为曲柄，杆3为摇杆，摆角Ψ为杆3与以杆1为半径所作圆的两条切线的夹角，滑块在杆3上往复滑动。为摆动导杆机构。

   当以杆3为原动件时，杆3为摇杆，杆１运动状态不确定，摆角Ψ为杆1与杆3相垂直时杆１两极限位置所夹角。两极限位置为两死点。

b)当以杆1为原动件时，杆1可以A点为圆心作整周运动，则杆1为曲柄，杆3为滑块,作往复滑动。为正弦机构。

   当以杆3为原动件时，杆3为滑块,作往复移动, 杆1运动状态不确定，在杆1与杆3共线的两个位置处，为两死点位置。

2－8 图 2—34所示为偏置曲柄滑块机构。已知 a=150 mm，b＝400 mm，e=50mm，试求滑块行程 H,机构的行程速比系数K和最小传动角。

解:

该曲柄滑块机构有两个极限位置B2C2和B1C1

当B运动到B2时 

       AC2=b-a=400-150=250 mm

同理，当B运动到B1时    

所以滑块行程 

  H=AE-AD=548-245=303 mm

行程速比系数       

而        

或        

当B运动到B3时,传动角最小，压力角最大。

在ΔFB3C3中可知

2-9 设计一曲柄滑块机构，已知滑块的行程速比系数K=1.5，滑块的行程H=50mm，导路偏距e=20mm，求曲柄长度和连杆长度。

解1：

由 K==1.5   

 得

又

联立（１）（２）两式解得：

解2：

由 K==1.5    得 

由正弦定理：     

联立（１）（２）(3)式解得：

2-11 如图1-4所示的颚式破碎机主体机构，已知其行程速比系数K=1.2，颚板CD长度，颚板摆角，曲柄AB长度，求连杆BC的长度，并验算传动角是否满足条件。

解：

在△中，由余弦定理有

在△中，由余弦定理有

 最小传动角不满足条件

2-12 已知摇杆的行程速比系数K=1，摇杆CD的长度=150mm，摇杆的极限位置与机架所成角度=30°和=90°。试设计此曲柄摇杆机构。

解：

由行程速比系数K=1，知AB的极位夹角

故曲柄与连杆在两极限位置处共线。

如图示 △为正三角形 故  AC=

∴    BC=AC-AB=300-75=225mm

又 在中    

故此曲构机构各杆长度为