机电专业 机械基础 第二章

问题三、“死点”位置 例5（判断题）在曲柄和连杆同时存在的平面四杆机构中，
只要曲柄和连杆处于共线位置，就是曲柄的“死点”位
置。 ×( )
•【思路分析】
有曲柄和连杆同时存在的机构很多，如曲柄摇杆机构、 双曲柄机构、曲柄滑块机构等，上述机构在工作过程中，
均可能出现曲柄和连杆处于共线位置，但若是曲柄为主
4.对心曲柄滑块机构是可实现急回运动的机构。 ﹝ ×﹞ 5.曲柄滑块机构中，当以曲柄为主动件时，滑块的行程是曲柄长度的2倍。 ﹝ ×﹞
6.偏心轮机构是不可能有死点位置的。﹝√ ﹞
7.牛头刨床上由曲柄摇杆机构带动的棘轮机构中，棘轮转向和曲柄转向一定相 同。﹝ ×﹞
8.在导杆机构中，构成转动导杆机构的条件是机架的长度小于曲柄的长度。
取最短杆为连杆时，构成双摇杆机构。
⑵若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，则无曲柄存在， 只能构成双摇杆机构。
问题二、机构的急回运动特性 例4已知某曲柄摇机构的工作行程所需时间为3秒，空回行程所需时间 为2秒，则该机构的极位夹角值为 A．36° •【思路分析】 B．30 °
A
第二节 铰链四杆机构的基本性质 四、课堂探析 （一）问题探究
【问题一】铰链四杆机构基本类型判别
例3 如图2所示的四种铰链四杆机构中AD杆为机架，AB杆为主动件。根据图示各杆所标注的尺寸，
不存在曲柄的机构为
C 。
【思路分析】 直接根据铰链四杆机构的判别条件进行判别： A.30+65<45+55且以最短杆为机架，故为普通双曲柄机构，AB和CD均为曲柄。 B.20+55<30+50且以最短杆邻杆为机架，故为曲柄摇杆机构，CD为曲柄。 C.30+90<80+45，且以最短杆对杆为机架，故为双摇杆机构。无曲柄构件。 D.50+110=50+110,为反向平行双曲柄机构，有两个曲柄。
第三节 铰链四杆机构的演化 四、课堂探析
（一）问题探究
问题一、铰链四杆机构的演化机构 例6如图9所示机构，杆2为主动件，并作等速转动。已知：杆2的长度为40mm，
B 机架1的长度为80mm。该机构的急回特性系数K等于_________。
A.1.4 B.2 C.3 D.5
【思路分析】
由图示构件1固定，且构件1长度大于构件2长度，故为摆动导杆机构。摆动导 杆机构以曲柄为主动件时，导杆具有急回运动特性。求行程速比系数可通 过作机构的极位夹角（过A点作C点轨迹圆的切线-导杆的两极限位置，这 两位置对应的两曲柄位置之夹角即为极位夹角），再通过极位夹角与行程 速比系数的计算公式算出k值。
第一节
四、课堂探析
（一）问题探究
铰链四杆机构的组成与分类
【问题一】铰链四杆机构的基本类型 例1（判断题）在双曲柄机构中，只要相对杆长度相等，两曲柄转速就一定相 等。（ ×） 【思路分析】 双曲柄机构根据组成其构件的几何尺寸及机构的运动特征不同分为两曲柄 不等长的普通双曲柄机构及相对杆长度相等的平行四边形机构和反向平行 双曲柄机构。其中平行四边形机构还需要满足两曲柄等速同向运动，而反
﹝√﹞
9.能将等速回转运动转变为转向与从动件相同的变速回转运动的是 A.曲柄摇杆机构 C.转动导杆机构 10.抽水机应用了 Ａ.固定导杆机构 Ｃ.移动导杆机构 C B.平行双曲柄机构 D.曲柄滑块机构 原理工作。 Ｂ.摆动导杆机构 Ｄ.转动导杆机构 D 方法来顺利通过死点位置。
C
。
11.多缸内燃机通常采用 A．安装飞轮
【拓展练习】
1.物理托盘天平两托盘的平衡调整采用（ A ）机构实现。
A．平行四边形 B.曲柄摇杆
A.剪刀机 C.搅拌机 方法规律：
C.双摇杆 D.普通双曲柄
2.以下机构中不属于曲柄摇杆机构的是（ B ）。 B.铲土机 D.雷达俯仰角摆动装置
铰链四杆机构基本机构的应用主要从应用装置本身的所能完 成的动作特征入手，将应用装置相关部分与基本机构的每个
向平行双曲柄机构中两曲柄运动反向相反，且主动曲柄匀速转动时从动曲
柄变速转动。
【拓展练习】
1.（判断题） 双曲柄机构只能实现主、从动曲柄间的同向
运动传递。（ × ）
2.在平面四杆机构中，只要两个连架杆都不能绕机架上的铰 链作整周转动则只能构成 双摇杆 方法规律： 机构。
铰链四杆机构的基本类型主要可根据组成该机构的各构件的
动件，则二者共线时，机构不会出现“死点”位置，只 有以曲柄为从动件时才会出现“死点”位置。
【拓展练习】
1.在曲柄摇杆机构中，有“死点”存在的状况一定是把摆动变
√ 为转动的过程。（
）
） B.连杆与主动件共线
2.铰链四杆机构出现“死点”时，以下说法错误的是（ B A．连杆与从动件共线
C．压力角为90°
构件一一对应起来逐项分析。
【巩固练习】
1.构件间用四个转动副相连的平面四杆机构，称为 铰链四杆机构 ，它 双曲柄机构 和 双摇杆机构 有 曲柄摇杆机构 、 三种基本类型。 2.曲柄长度不相等的双曲柄机构中，主动曲柄作等速回转时，从动曲柄作变速回转。 ﹝ √﹞ 3.铰链四杆机构中，不与机架相连的构件称为( B ）。 A.曲柄 B.连杆 C.连架杆 D.摇杆 4.曲柄摇杆机构(
【拓展练习】
1．机构的急回特性系数K的值是根据极位夹角θ的大小，通过公 式求得的。﹝ ×﹞ 2.曲柄摇杆机构中，当曲柄作主动件时，若曲柄长度变小，摇杆 摆角幅度将﹝ B ﹞。 A ．变大 方法规律： 机构有无急回特性，取决于行程速比系数K。K值愈大，急回特性 愈显著，也就是从动件回程愈快；K=1时，机构无急回特性。 行程速比系数K与得极位夹角θ有关，θ=0°，K=1，机构无急回 特性；θ＞0°，机构有急回特性，且θ愈大，急回特性愈显著。 B．变小 C．不变 D．不可确定
机械基础
第二章 平面连杆机构
一、知识体系框架
二、考试要求
三、考点分析
四、课堂探析
第一节 铰链四杆机构的组成与分类
第二节 铰链四杆机构的基本性质
第三节 铰链四杆机构的演化
一、知识体系框架
二、考试要点
了解 1.铰链四杆机构的类型、特点及应用 掌握 四杆机构三种基本形式的判
2.机构的急回运动特性的特点及该运动特 别条件
构件一一对应起来逐项分析。
【巩固练习】
1.在偏心轮机构中，滑块的行程等于 偏心距的两倍 只能以 偏心轮 为主动件。 。在偏心轮机构中，
2.演化曲柄滑块机构的机构以及可以被曲柄滑块机构演化的机构分别 曲柄摇杆机构 、 导杆机构 、 摇块机构 为： 、 定块机构 。 3.Baidu Nhomakorabea曲柄摇杆机构中的 摇杆长度 趋于无穷大时，曲柄摇杆机构就演化成 了 曲柄滑块 。
B )。
A.曲柄作等速回转运动，摇杆作等速往复摆动 B.可将连续转动变成往复摆动，也可将往复摆动变成连续转动 C．曲柄和连杆作整周回转，摇杆作直线往复运动 D．工作时一定会有死点位置产生 5.以下不含有双摇杆机构的是( A.飞机起落架
B )。
B.牛头刨床的横向进给机构
C.自卸翻斗车
D.车辆前轮转向机构
性的应用
3.“死点”的产生及克服方法 4.铰链四杆机构的演化形式及其应用
三、考点分析
2009年 1.曲柄滑块机构 行程速比系数计 2010年
1.曲柄滑块机构，滑块行程、平均速度计 算及运动方向判别 （综合分析题5分）
2011年 1.铰链四杆机构的类 型判别
算
（综合分析题1分）
2.极位夹角的作法及 摇杆摆角大小的判别 （综合分析题3分） 3.行程速比系数计算 （综合分析题2分）
B．增设辅助构件 C．加一附加转矩
D．机构错列
12.如图11所示机构，试分析并回答下列各题:(图见课本) ⑴用作图法找出滑块E的两个极限位置；略 ⑵用作图判定滑块是否存在急回运动；图略 ⑶若该机构具有急回运动特性，则试标出急回运动的方向。 顺时针
【拓展练习】
1.一个铰链四杆机构，通过机架变换一定可以得到曲柄摇杆机构、双曲柄 机构和双摇杆机构。（ × ） 2.以下各铰链四杆机构ABCD，都以BC为机架，则形成双摇杆机构的个数是
（ C ）。
(1)AB=70 BC=60 CD=80 AD=95 (3)AB=70 BC=60 CD=80 AD=85 A.一个 B.二个 (2)AB=80 BC=85CD=70 AD=55 (4)AB=70 BC=85 CD=80 AD=60 C.三个 D.四个
方法规律:
D.机构将出现卡死或运动不确定
死点位置是连杆作用于从动件上的力F通过从动件转动中心,从
而导致从动件所受转动力矩为零，从动件卡死或运动不确定。
【巩固练习】
1.如图3所示的四杆机构中，若有曲柄存在，则必然有以下结论成立：。（图见课本）
(1)
AB、CD或AD中必有一杆为最短杆
；
。
(2) 最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和 2.铰链四杆机构中的最短杆就是曲柄。 ﹝× ﹞
b图为将构件2作为机架,c图为将构件3作为机架演化而来。
因此，a图为摆动导杆机构；b图为曲柄摇块机构；c图为 固定滑块机构。
【拓展练习】
1．下列﹝ A ﹞中应用的机构与压力机中应用的属于同一种 类型。 A.搓丝机 刀机 2．牛头刨床滑枕的往复运动可以由导杆机构来实现。 （ √ 方法规律: 铰链四杆机构演化机构的应用主要从应用装置本身的所能完 成的动作特征入手，将应用装置相关部分与演化机构的每个 ） B.搅拌机 C.单缸内燃机中的曲柄滑块 D.剪
方法规律：
1.曲柄存在的条件： （1）连架杆与机架中必有一个是最短杆； （2）最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长度之和。 上述两个条件必须同时满足，否则铰链四杆机构中无曲柄存在。 2. 铰链四杆机构基本类型的判别
⑴若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和，则：
取最短杆为连架杆时，构成曲柄摇杆机构： 取最短杆为机架时，构成双曲柄机构：
。 D．20°
C．26°
本题已知工作行程时间及空回行程时间 , 则可通过公式 K=t 工 /t 回
=3/2=1.5,再通过行程速比系数与极位夹角的关系求出极位夹角。 •【解题过程】
∵K=t工/t回=3/2=1.5 ∴θ=180°（k-1）/(k+1) =180°（1.5-1）/(1.5+1)
=36°
（填空题3分） 2.四杆机构及演化机构类型判别 2.死点位置及急
（综合分析题2分） 急回运动方向判别， 3.克服“死点位置”的方法 （综合分析题1分） 4.机构急回运动特性判别 （综合分析题1分）
回运动特性特性
判别
（综合分析题2分）
5.四杆机构压力角的做法及最大压力角
（综合分析题4分） 6.构件极限位置作图 （综合分析题2分）
Ｃ.３秒
Ｄ.４秒
2.曲柄为主动件的对心曲柄滑块机构，其行程速比系数k 必大于1。
演化而来的；曲柄滑块机构中，将构件1作为机架可演化为导杆机构；
问题二、铰链四杆机构的演化机构的应用 例7如图10所示为曲柄滑块机构(d)的三种应用，分别为牛头刨 床中的运动机构(a)、自卸卡车机构(b)、抽水机构(c)，则 各应用机构的名称分别为：a图 摆动导杆机构 ； b 图 曲柄摇块机构 ；c 图 •【思路分析】 通过观察可知， a 图为曲柄滑块机构中，取构件 1 为机架； 固定滑块机构 。
3.极位夹角就是曲柄摇杆机构中，摇杆两极限位置的夹角。﹝ × ﹞
4.对运动机构来说死点位置一般是不利的，但工程中也可以利用机构的死点位置来满 足某些工作要求。 ﹝ √ ﹞ 5.急回特性系数K值愈大，机构的急回特性愈显著；当K=l时，机构无急回特性。 ﹝√ ﹞ 6.如图4所示，构成双曲柄机构的是( A )。（图见课本） 7.下列机构中具有急回特性的是( A )。 A.曲柄摇杆机构 C.双摇杆机构 8.（略） B.双曲柄机构 D.对心曲柄滑块机构
几何尺寸及连架杆的运动特点特点来分类的。
问题二、铰链四杆机构的应用 例2生活中家用缝纫机的从动件是（ B ）。 A.最长杆 B.最短杆 C.连杆 D.机架
•【思路分析】 本题主要考查铰链四杆机构基本类型在生活中的具体应
用，家用缝纫机属于曲柄摇杆机构以摇杆为主动件的应
用，其从动件为曲柄，曲柄必为最短杆。
【拓展练习】
1.某摆动导杆机构，导杆处于极限位置时，导杆与机架的夹角为30°， 已知该机构空回行程时间为２秒，则该机构工作行程时间为 （ D ）。 Ａ.１秒 Ｂ.２.８秒 （× ） 方法规律: 通过改变铰链四杆机构某些构件的形状、相对长度或选择不同构件作 为机架等方式可演化成其他机构。曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构 取构件2为机架，则可得到摇块机构；将构件3（滑块）作为机架则 演化为定块机构。