【机械原理期末考试】经典必考题连杆机构分析与设计

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机械原理-平面连杆机构及设计

平面连杆机构的运动分析
1
位置分析
通过几何和三角学的方法，确定各个连
速度分析
2
杆和转轴的位置。
计算各个部件的速度，了解机构的运动
特性。
3
加速度分析
研究连杆的加速度，对机械系统的稳定性和性能影响重大。
平面连杆机构的设计原则
力学平衡Biblioteka 确保各个连杆和转轴保持力学平衡，避免不必要的应力。
优化尺寸
选择合适的尺寸和比例，以提高系统的性能和耐久性。
机械原理-平面连杆机构及设计
探索机械原理中的平面连杆机构，深入了解其组成部分、运动分析、设计原则、类型和应用领域。
什么是平面连杆机构
平面连杆机构是由连杆和旋转副组成的机械装置，用于转换直线运动和旋转运动。它被广泛应用在各种机械设备和工具中。
平面连杆机构的组成部分
• 连接杆：用于连接各个部件并传递力和运动。 • 转轴：提供连杆的旋转运动。 • 摩擦面或球面：减小连杆关节的摩擦。 • 约束物：限制连杆的自由运动。
减小摩擦
使用适当的润滑和设计摩擦减小装置，提高效率。
动态平衡
通过合理设计和调整质量分布，减少系统的振动。
常见的平面连杆机构类型
滑块曲柄机构
由连接杆、连杆、中心轴和滑块组成，广泛应用在汽车和机床。
钟摆式机构
采用钟摆原理，具有稳定的运动轨迹，用于摆锤和钟表。
平行连杆机构
通过平行排列的连杆传递运动和力，在工程和自动化领域有广泛应用。
平面连杆机构的应用领域
1 工业生产设备
机械加工、装配线和工厂自动化。
3 家庭用具
打印机、洗衣机和电动工具。
2 交通运输工具
汽车、火车和航空器。

机械原理典型例题(第四章连杆机构)10-12

机械原理典型例题（第四章） ——连杆机构
2011.10
例1：铰链四杆机构，LBC=500，LCD=350，：铰链四杆机构，，， LAD=300，AD为机架。问：为机架。，为机架为曲柄，（1）若为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求LAB的最）若为曲柄摇杆机构，为曲柄的最小值；（；（3）大值；（；（2）若为双曲柄机构，大值；（）若为双曲柄机构，求LAB的最小值；（）若为双摇杆机构，的取值范围。若为双摇杆机构，求LAB的取值范围。 (1)曲柄摇杆机构：曲柄摇杆机构：曲柄摇杆机构 AB为曲柄，LAB=Lmin 为曲柄，为曲柄满足杆长条件L 满足杆长条件 AB+LBC≦LCD+LAD (2)双曲柄机构：双曲柄机构：双曲柄机构 AD杆为最短，LAD=Lmin ，杆为最短，杆为最短满足杆长条件 ①Lmax=LBC， LAB<LBC， LAD+LBC≦LAB+LCD ②Lmax=LAB，LAB>LBC LAD+LAB≦LBC+LCD
1.选择题选择题: 选择题
(6)对于型曲柄摇杆机构，摇杆慢行程摆动方向与曲柄转向 A 对于I型曲柄摇杆机构摇杆慢行程摆动方向与曲柄转向_____。对于型曲柄摇杆机构，。 A. 相同 B.相反相反 (7)对于型曲柄摇杆机构，最小传动角出现在曲柄与机架 B 对于II 对于型曲柄摇杆机构，最小传动角出现在曲柄与机架______ 共线位置。共线位置。 A. 重叠 B. 拉直 (8)曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构________存在急回特性。存在急回特性。曲柄摇杆机构存在急回特性 B A . 一定 B. 不一定 C. 一定不 (9)平面四杆机构所含移动副的个数最多为 B 平面四杆机构所含移动副的个数最多为________。平面四杆机构所含移动副的个数最多为。 A. 一个 B. 两个

机械原理期末考试及答案

《机械原理》试卷参考答案开课单位：机械工程学院，考试形式：闭卷,允许带计算器、绘图仪器入场题序一二三四五六七八总分得分评卷人一、是非题（共10分,每小题2分，对者在括号内打“√"，错者打“×”）得分︳ 1、(× ) 当机构的自由度数小于机构的原动件数时，机构将具有确定的相对运动.2、（√ ）不论刚性转子上有多少个不平衡质量，也不论它们如何分布，只需在任意选定的两个平面内，分别适当地加一平衡质量,即可达到动平衡。

3、（× ）在其他参数不变的前提下，槽面摩擦较平面摩擦的摩擦力较大，是因为前者摩擦系数较大。

4、(√ ）在移动副中，当驱动力作用线在摩擦锥之内，则发生自锁。

5、(√ ）对于单自由度的机械系统，若选定等效构件为移动件时，其等效质量是按等效前后动能相等的条件进行计算的。

二、填空题(共10分，每空1分）得分︳1、飞轮主要用以调节周期性速度波动,若不考虑其他因素，只为了减小飞轮尺寸和重量，应将其安装在高速轴上。

2、刚性转子的静平衡就是要使惯性力之和为零；而刚性转子的动平衡则要使惯性力之和及惯性力偶矩之和均为零。

3、三个彼此作平面相对运动的构件共有 3 个瞬心，且必位于同一直线上.4、在机构运动分析的速度多边形中，机架的速度影像是极点。

速度影像和加速度影像原理只适用于同一构件 .5、当机械的效率0≤η时，机构则发生自锁。

三、(共10分）计算图1所示机构的自由度，并判断机构的运动确定性，如机构中存在复合铰链、局部自由度和虚约束,请在图上示出.得分︳图1虚约束局部自由度复合铰链复合铰链b)a)四、（共20分）图2所示为铰链四杆机构的机构运动简图，已知连架杆1为主动件，匀速转动，角速度101=ωrad/s ，转向如图示。

各构件长度分别为：AB=30，BC=40，CD=50，AD=60 (单位为：mm ），构件AB 的方位角为60o ，ABE 为等边三角形.试用图解法求解该运动位置： 1）构件1的速度影像；2）找出该瞬时在连杆2和摇杆3上，与连架杆1上E 点速度相同的点E 2和E 3。

机械设计基础平面连杆机构习题及解答-13页word资料

平面连杆机构习题及解答一、复习思考题1、什么是连杆机构？连杆机构有什么优缺点？2、什么是曲柄？什么是摇杆？铰链四杆机构曲柄存在条件是什么？3、铰链四杆机构有哪几种基本形式？4、什么叫铰链四杆机构的传动角和压力角？压力角的大小对连杆机构的工作有何影响？5、什么叫行程速比系数？如何判断机构有否急回运动？6、平面连杆机构和铰链四杆机构有什么不同？7、双曲柄机构是怎样形成的？8、双摇杆机构是怎样形成的？9、述说曲柄滑块机构的演化与由来。

10、导杆机构是怎样演化来的？11、曲柄滑块机构中，滑块的移动距离根据什么计算？12、写出曲柄摇杆机构中，摇杆急回特性系数的计算式？13、曲柄摇杆机构中，摇杆为什么会产生急回运动？14、已知急回特性系数，如何求得曲柄的极位夹角？15、平面连杆机构中，哪些机构在什么情况下才能出现急回运动？16、平面连杆机构中，哪些机构在什么情况下出现“死点”位置？17、曲柄摇杆机构有什么运动特点？18、试述克服平面连杆机构“死点”位置的方法。

19、在什么情况下曲柄滑块机构才会有急回运动？20、曲柄滑块机构都有什么特点？21、试述摆动导杆机构的运动特点？22、试述转动导杆机构的运动特点。

23、曲柄滑块机构与导杆机构，在构成上有何异同？二、填空题1、平面连杆机构是由一些刚性构件用副和副相互联接而组成的机构。

2、平面连杆机构能实现一些较复杂的运动。

3、当平面四杆机构中的运动副都是副时，就称之为铰链四杆机构；它是其他多杆机构的。

4、在铰链四杆机构中，能绕机架上的铰链作整周的叫曲柄。

5、在铰链四杆机构中，能绕机架上的铰链作的叫摇杆。

6、平面四杆机构的两个连架杆，可以有一个是，另一个是，也可以两个都是或都是。

7、平面四杆机构有三种基本形式，即机构，机构和机构。

8、组成曲柄摇杆机构的条件是：最短杆与最长杆的长度之和或其他两杆的长度之和；最短杆的相邻构件为，则最短杆为。

9、在曲柄摇杆机构中，如果将杆作为机架，则与机架相连的两杆都可以作____ 运动，即得到双曲柄机构。

机械原理-平面连杆机构的运动分析和设计

平面连杆机构的设计流程和方法
在这个部分中，我们将深入探讨平面连杆机构的设计，介绍流程和方法，提供实际案例分析，帮助您了解如何设计成功的机械。
1.
需求分析
将客户的需求转化为机械设计
目标。
2.
构思和设计
基于机械原理构思和设计机械
装备支撑结构，并采用 CAD 软
件实施初始的草图或模型。
3.
材料选择
选择合适的材料和工艺，确保
结构和类型
平面连杆机构通常由零件精细制造而成，以满足工业和商业目的的要求。
工程应用
机械工程师们可以使用平面连杆机构来完成各种复杂的任务，如发动机和自动化流水线等。
日常应用
平面连杆机构可以进一步应用在日常用品中，如钟表、洗衣机和自动售货机等。
平面连杆机构的运动分析方法
在这个部分中，我们将探索平面连杆机构的运动学和动力学，介绍运动方程和速度方程，以及如何用数学公式计算不同零件的运动和速度。
1 平衡条件
平衡是指物理系统中所有力和运动之间所需达到的状态，这是机械工程师需要考虑的重要问题。
2 稳定性
稳定性是一个重要的物理学概念，涉及动量、速度和质量，能够帮助工程师在设计平面连杆机构时考虑不同零件的状态和取向。
3 应用场景
平面连杆机构无处不在，具有开发良好设计的潜力，是自动化流水线的核心，也是钟表、汽车和机器人的重要部分。
1
运动学
运动学研究物体运动的规律和运动参数，如位移、速度、加速度等。
2
动力学
动力学研究物体的运动状态和运动参数之间的关系，如动量、力和功等。
3
数值模拟
数字计算能够预测机械零件的运动，利用计算机模拟机械过程，提高设计效率。

机械原理例题(第二章机构分析)

机械原理典型例题（第二章） ——结构分析
例1：试绘制图示偏心回转油泵机构的运动简图。图中偏心轮 1 绕固定轴心A转动，外环2上的叶片在可绕轴心 C 转动的圆柱 3 中滑动。当偏心轮连续转动时，将低压油由右端吸入，高压油从左端排出。
B A
解：选取合适的比例尺绘制运动简图；计算机构自由度 n = 3, pl = 4, ph =0 F = 3n - 2 pl - ph = 3×3－2×4－0 =1 结论：此机构为曲柄滑块机构，需要一个原动件。
例2: 计算图示机构的自由度。
解：

D 点是三构件相铰接的复
合铰链，凸轮从动件的滚子G引入一个局部自由度，凸轮与大齿轮固结为同一构件。 n = 9, pl = 12, ph = 2 F = 3n - 2pl - ph = 3×9－2×12－2 =1

例3：图示机构中，AB∥=EF ∥=CD，试计算机构自由度。解： C处为复合铰链， m=3； G处为局部自由度；有一个虚约束。 I处有一个高副虚约束。机构ABCDEF为平行四边形机构，构件EF及引入的约束为虚约束。机构自由度F
e)
f)
2-13：图示为一新型偏心轮滑阀式真空泵。其偏心轮1绕固定轴心A转动，与外环2固连在一起的滑阀3在可绕固定轴心C转动的圆柱4中滑动。当偏心轮1 按图示方向连续回转时，可将设备中的空气吸入，并将空气从阀5中排出，从而形成真空。试绘制其运动简图，并计算其自由度。

选取比例尺作机构运动简图，如图所示。

求自由度： n = 3, Pl = 4, ph =0,

F = 3n - 2pl - ph
= 3×3－2×4－0 = 1
2-16：计算图示机构的自由度：（a）齿轮——连杆组合机构

【机械原理期末复习题库】经典题目集锦1

【机械原理期末复习题库】经典题⽬集锦1《机械原理》题库1绪论⼀、单选题1、下列不属于机器或机械的是_________。

A、内燃机B、连杆C、数控车床D、计算机2、下列通常情况不属于构件的是_________。

A、曲柄B、滑块C、螺钉D、连杆3、下列说法中正确的是_________。

A、机构具有确定的功能B、机器只有传递运动和动⼒的功能C、机构是由机器组成的D、机器是由机构组成的4、下列说法中不正确的是_________。

A、构件是运动的单元B、零件是制造的单元C、构件是由零件组成的D、螺栓通常作为⼀种构件⼆、多选题1、下列属于机器特征的是（）A、⼈造的实物组合体B、各部分之间具有确定的相对运动C、具有确定的功能D、具有特定的结构2、下列属于机器和机构共同特征的是（）A、⼈造的实物组合体B、各部分之间具有确定的相对运动3、根据⼯作类型或⽤途的不同，机器可分为哪⼏类？（）A、动⼒机器B、加⼯机器C、运输机器D、信息机器4、⼀台现代化机器的组成部分包括（）A、动⼒部分B、执⾏部分C、传动部分D、控制部分三、填空题1、现代机械⼀般由动⼒部分、传动部分、执⾏系统、控制部分四个部分组成。

2、根据⼯作类型或⽤途的不同，机器可分为动⼒机器、加⼯机器、运输机器、信息机器。

3、各部分具有确定的相对运动，⽤来传递运动和动⼒的实物组合体称为机构。

4、各部分具有确定的相对运动，并具有确定功能的实物组合体称为机器。

2机构的组成和结构分析⼀、单选题1、下列说法中不正确的是_________。

A、构件是运动的单元B、零件是制造的单元C、构件是由零件组成的D、螺栓通常作为⼀种构件2、两构件通过点或线接触⽽构成的运动副称为_________。

A、凸轮副B、齿轮副C、⾼副D、低副3、下列属于平⾯低副的是_________。

A、转动副B、螺旋副C、凸轮副D、齿轮副4、下列属于空间运动副的是_________。

A、转动副5、机构具有确定运动的条件是_________。

机械原理期末考试题库

机械原理期末考试题库1-1 绘出图1-7所示的唧筒机构的机构运动简图。

1-2 绘出图1-8所示叶片式油泵的机构运动简图。

1-3 绘出图1-9所示回转柱塞泵的机构运动简图。

1-4 绘出图1-10所示冲床架机构的机构运动简图。

1-5 试判定图1-11、图1-12所示运动链能否成为机构，并说明理由。

若不能成为机构，请提出修改方法。

1-6 运算图1-13至图1-20所示各机构的自由度，并指出其中是否含有复合铰链、局部自由度或虚约束，说明运算自由度时应做何处理。

1-7 运算图1-21至图1-26所示各机构的自由度，用低副代替高副，并确定机构所含杆组的数目和级别以及机构的级别。

第1章综合测试题1-1 填空题及简答题(1)平面机构中若引入一个高副将带入个约束，而引入一个低副将带入人约束。

（2）高副低代必须满足的条件是，。

（3）何谓运动链？运动链具备什么条件才具有运动的可能性？具备什么条件才具有运动的确定性？运动链具备什么条件才能成为机构？（4）何谓机构运动简图？绘制的步骤如何？（5）机构具有确定运动的条件是什么？（6）在运算平面机构自由度时应注意哪些事项？（7）杆给具有什么特点？如何确定杆组的级别？（8）假如确定机构的级别？选择不同原动件对机构的级别有无阻碍？1-2 画出图1-27所示油泵的机构运动简图，并运算其自由度。

1-3 判别图1-28、图1-29所示运动链能否成为机构，并说明理由。

假如有复合铰链、局部自由度或虚约束，需一一指出。

1-4 试用低副代替图1-30所示机构中的高副，并说明高副低代的一样方法。

1-5 图1-31所示为一机构的初拟设计方案，试从机构自由度的概念分析其设计是否会理，并提出修改措施。

又问，在此初似设计方案中，是否存在复合铰链、局部自由度和虚约束？1-6 运算图1-32所示机构的自由度，并在高副低代后，确定机构所含杆组的数目和级别并判定机构的级别。

第1章习题参考答案1-5 F=0，机构不能运动F=0，机构不能运动1-6 F=1F=1F=1F=2F=1F=1F=1F=11-7 F=1，Ⅱ级机构F=1，Ⅱ级机构F=1，Ⅱ级机构F=1，Ⅲ级机构，一个Ⅱ级杆组，一个Ⅱ级杆组F=1，Ⅱ级机构F=1，Ⅲ级机构第1章综合测试题参考答案1-2 F=11-3 F=0，不能成为机构；F=1，能成为机构，F（G）为虚约束1-5 E为虚约束，B为局部自由度1-6 F=1，一个Ⅲ级杆组，一个Ⅰ级杆组，Ⅲ级机构。

机械原理大作业1连杆机构27题

大作业1 连杆机构运动分析1、运动分析题目如图所示机构，已知机构各构件的尺寸为280mm AB =,350mm BC =,320mm CD =,160mm AD =，175mm BE = 220mm EF =，25mm G x =，80mm G y =，构件1的角速度为110rad/s ω=，试求构件2上点F 的轨迹及构件5的角位移、角速度和角加速度，并对计算结果进行分析。

2、建立坐标系建立以点A 为原点的固定平面直角坐标系图13、对机构进行结构分析该机构由I级杆组RR（原动件1）、II级杆组RRR（杆2、杆3）和II级杆组RPR（滑块4及杆5）组成。

I级杆组RR，如图2所示；II级杆组RRR，如图3所示；II级杆组RPR，如图4所示。

图2图 3图 44、各基本杆组运动分析的数学模型（1）同一构件上点的运动分析：图 5如图5所示的构件AB,,已知杆AB 的角速度=10/rad s ω，AB 杆长i l =280mm,可求得B 点的位置B x 、B y ，速度xB v 、yB v ，加速度xB a 、yB a 。

=cos =280cos B i x l ϕϕ;=sin =280sin B i y l ϕϕ;==-sin =-BxB i B dx v l y dt ωϕω； ==cos =;B yB i B dyv l x dt ωϕω222B 2==-cos =-BxB i d x a l x dt ωϕω；2222==-sin =-ByB i B d y a l y dtωϕω。

（2）RRRII 级杆组的运动分析：图 6如图6所示是由三个回转副和两个构件组成的II 级组。

已知两杆的杆长2l 、3l 和两个外运动副B 、D 的位置（B x 、B y 、D x 、D y ）、速度（xB yB xD yD v v v v 、、、）和加速度（xB yB xD yD a a a a 、、、）。

求内运动副C 的位置（C C x 、y ）、速度（xC yC v 、v ）、加速度（xC yC a 、a ）以及两杆的角位置（23ϕϕ、）、角速度（23ϕϕ、）和角加速度（23ϕϕ、）。

机械原理必考题.

n2‘ c3’
三、平面连杆机构及其设计
平面连杆机构及其设计
有关四杆机构的基本知识四杆机构基本型式及其演化型式
图解法设计四杆机构
构件形状或尺寸变换
运动副尺寸的变换
机架的变换
运动副元素的逆换
曲柄存在的条件
行程速比系数
传动角压力角与死点
3 4 2 6 0 无确定运动。
填空、选择、是非题
制造单元体。 1）构件是机构中的运动单元体，零件是机器中的
2）两构件通过面接触而构成的运动副称为低副；通过点、线接触而构成的运动副称为高副。
3）某平面基本杆组有6个低副，其构件数为 C 。 A 2； B 3； C 4。 4）机构具有确定的相对运动的条件是机构的自由度等于1。（F ）
1
（3）有无齿侧间隙；
有
C C m 2 （4）径向间隙c； 0.25 4 2 3mm
（5）实际啮合线长度。
2 已知一对齿数相等，α=20°，模数m=5 mm的渐开线直齿圆柱齿轮。为了提高其重合度而又不希望增加齿数，故增加主、从动轮的顶圆，使其刚好通过彼此的极限啮合点。若要求重合度εα=1.62l，试求：
加工根切现象最少齿数正确啮合：直、斜、锥、蜗杆
按要求安装
侧隙、顶隙
重合度
实现连续传动
传动比
标准中心距
非标中心距
1 一对标准渐开线直齿圆柱齿轮，已知：m=4mm，α=20°，Z1=25，Z2=35，ha*=1，c*=0.25,安装中心距比标准中心距大2mm。试求：（1）中心距a’；

（完整版）机械原理期末题库（附答案）

（完整版）机械原理期末题库（附答案）机械原理期末题库（本科类）⼀、填空题：1.机构具有确定运动的条件是机构的⾃由度数等于。

2.同⼀构件上各点的速度多边形必于对应点位置组成的多边形。

3.在转⼦平衡问题中，偏⼼质量产⽣的惯性⼒可以⽤相对地表⽰。

4.机械系统的等效⼒学模型是具有，其上作⽤有的等效构件。

5.⽆急回运动的曲柄摇杆机构，极位夹⾓等于，⾏程速⽐系数等于。

6.平⾯连杆机构中，同⼀位置的传动⾓与压⼒⾓之和等于。

7.⼀个曲柄摇杆机构，极位夹⾓等于36o，则⾏程速⽐系数等于。

8.为减⼩凸轮机构的压⼒⾓，应该凸轮的基圆半径。

9.凸轮推杆按等加速等减速规律运动时，在运动阶段的前半程作运动，后半程作运动。

10.增⼤模数，齿轮传动的重合度；增多齿数，齿轮传动的重合度。

11.平⾏轴齿轮传动中，外啮合的两齿轮转向相，内啮合的两齿轮转向相。

12.轮系运转时，如果各齿轮轴线的位置相对于机架都不改变，这种轮系是轮系。

13.三个彼此作平⾯运动的构件共有个速度瞬⼼，且位于。

14.铰链四杆机构中传动⾓γ为，传动效率最⼤。

15.连杆是不直接和相联的构件；平⾯连杆机构中的运动副均为。

16.偏⼼轮机构是通过由铰链四杆机构演化⽽来的。

17.机械发⽣⾃锁时，其机械效率。

18.刚性转⼦的动平衡的条件是。

19.曲柄摇杆机构中的最⼩传动⾓出现在与两次共线的位置时。

20.具有急回特性的曲杆摇杆机构⾏程速⽐系数k 1。

21.四杆机构的压⼒⾓和传动⾓互为，压⼒⾓越⼤，其传⼒性能越。

22.⼀个齿数为Z，分度圆螺旋⾓为β的斜齿圆柱齿轮，其当量齿数为。

23.设计蜗杆传动时蜗杆的分度圆直径必须取值，且与其相匹配。

24.差动轮系是机构⾃由度等于的周转轮系。

25.平⾯低副具有个约束，个⾃由度。

26.两构件组成移动副，则它们的瞬⼼位置在。

27.机械的效率公式为，当机械发⽣⾃锁时其效率为。

28.标准直齿轮经过正变位后模数，齿厚。

29.曲柄摇杆机构出现死点，是以作主动件，此时机构的⾓等于零。

机械原理部分试题目及解答

第一章机构的组成和结构1-1 试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。

F＝3×3－2×4＝1 F＝3×3－2×4＝1F＝3×3－2×4＝1 F＝3×3－2×4＝11-2 计算图示平面机构的自由度。

将其中高副化为低副。

确定机构所含杆组的数目和级别，以及机构的级别。

（机构中的原动件用圆弧箭头表示。

）F＝3×7－2×10＝1 F＝3×7－2×10＝1含3个Ⅱ级杆组：6-7，4-5，2-3。

含3个Ⅱ级杆组：6-7，4-5，2-3。

该机构为Ⅱ级机构构件2、3、4连接处为复合铰链。

该机构为Ⅱ级机构F＝3×4－2×5－1＝1 F＝3×3－2×3－2＝1F＝3×5－2×7＝1（高副低代后） F＝3×5－2×7＝1（高副低代后）含1个Ⅲ级杆组：2-3-4-5。

含2个Ⅱ级杆组： 4-5，2-3。

该机构为Ⅲ级机构构件2、3、4连接处为复合铰链。

该机构为Ⅱ级机构F＝3×8－2×11－1＝1 F＝3×6－2×8－1＝1F＝3×9－2×13＝1（高副低代后）F＝3×7－2×10＝1（高副低代后）含4个Ⅱ级杆组：8-6，5-7，4-3，2-11。

含1个Ⅱ级杆组6-7。

该机构为Ⅱ级机构含1个Ⅲ级杆组2-3-4-5。

第二章连杆机构2-1 在左下图所示凸轮机构中，已知r = 50mm ，l OA =22mm ，l AC =80mm,︒=901ϕ，凸轮1的等角速度ω1=10rad/s ，逆时针方向转动。

试用瞬心法求从动件2的角速度ω2。

解：如右图，先观察得出瞬心P 13和P 23为两个铰链中心。

再求瞬心P 12：根据三心定理，P 12应在P 13与P 23的连线上，另外根据瞬心法，P 12应在过B 点垂直于构件2的直线上，过B 点和凸轮中心O 作直线并延长，与P 13、P 23连线的交点即为P 12。

机械原理与设计平面连杆机构

机械原理与设计平面连杆机构引言连杆机构是机械工程中非常重要的一类机构，广泛应用于各种机械装置中。

平面连杆机构是其中最简单、常见的一种连杆机构。

本文将介绍机械原理与设计平面连杆机构的基本概念、工作原理及设计要点。

一、连杆机构的基本概念连杆机构是指由刚性杆件连接而成的机械系统，它具有一定的自由度和特定的运动特性。

平面连杆机构是指所有杆件均在同一平面内运动的连杆机构。

平面连杆机构由连杆、铰链和主动副组成。

连杆：连杆是连接其他杆件的刚性杆件，具有一定的长度和形状。

铰链：铰链是连接连杆的关节，它允许连杆相对旋转，保持一定的约束。

主动副：主动副是指能够驱动整个机构运动的关节，通常由电机或气动装置驱动。

二、平面连杆机构的工作原理平面连杆机构的工作原理是利用连杆的长度、角度和铰链的位置来实现特定的运动。

在平面连杆机构中，主要有以下几种常见的运动形式：1.顺序运动：当主动副驱动时，各个连杆按照一定的顺序依次运动。

这种运动形式常见于内燃机的活塞连杆机构。

2.并联运动：当多个连杆同时受到主动副驱动时，它们以同步的方式进行运动。

这种运动形式可以用来实现机械手臂等装置的运动。

3.逆运动：当主动副驱动时，连杆和铰链的位置发生变化，使机构实现逆向运动。

这种运动形式常见于一些特殊装置的设计。

平面连杆机构的工作原理和运动形式可以通过机械原理的分析和运动学的计算来实现。

其中，机械原理用来推导连杆运动的基本方程，而运动学则用来分析连杆机构的运动特性和运动关系。

三、平面连杆机构的设计要点在设计平面连杆机构时，需要考虑以下几个要点：1.运动要求：根据具体的工作要求，确定机构需要实现的运动形式和工作速度等指标。

2.运动范围：根据工作空间和杆件的长度等约束条件，确定连杆机构的运动范围。

3.结构强度：根据承载力和杆件的材料等因素，设计连杆机构的结构强度和刚度，以确保机构的正常工作。

4.运动平稳性：通过运动学计算和动力学分析，确定机构的运动是否平稳，以及如何减小振动和冲击力。

机械原理连杆机构设计和分析5

内部讲义，请勿流传第五讲平面连杆机构及其设计连杆机构的传动特点：1．因为其运动副一般为低副，为面接触，故相同载荷下，两元素压强小，故可承受较大载荷；低副元素便于润滑，不易磨损；低副元素几何形状简单，便于制造。

2．当原动件以同样的运动规律运动时，若改变各构件的相对长度，可使从动件得到不同的运动规律。

3．利用连杆曲线满足不同的规矩要求。

4．增力、扩大行程、实现远距离的传动（主要指多杆机构）。

缺点：1．较长的运动链，使各构件的尺寸误差和运动副中的间隙产生较大的积累误差，同时机械效率也降低。

2．会产生系统惯性力，一般的平衡方法难以消除，会增加机构动载荷，不适于高速传动。

平面四杆机构的类型和应用一、平面四杆机构的基本型式1．曲柄摇杆机构2．双曲柄机构 3．双摇杆机构二、平面四杆机构的演化型式1．改变构件的形状和运动尺寸曲柄摇杆机构 -----曲柄滑块机构2．改变运动副的尺寸偏心轮机构可认为是将曲柄滑块机构中的转动副的半径扩大，使之超过曲柄的长度演化而成的。

3．选用不同的构件为机架（a）曲柄滑块机构（b）AB<BC为转动导杆机构（AB>BC为摆动导杆机构）（c）曲柄摇块机构（d）直动滑杆机构（定块机构）平面四杆机构的基本知识一、平面四杆机构有曲柄的条件1．铰链四杆机构中曲柄存在的条件（1）存在周转副的条件是：①其余两杆长度之和最长杆长度最短杆长度≤+，此条件称为杆长条件。

②组成该周转副的两杆中必有一杆为最短杆。

（意即：连架杆和机架中必有一杆是最短杆） 2满足杆长条件下，不同构件为机架时形成不同的机构 ①以最短构件的相邻两构件中任一构件为机架时，则最短杆为曲柄，而与机架相连的另一构件为摇杆，即该机构为曲柄摇杆机构。

②以最短构件为机架，则其相邻两构件为曲柄，即该机构为双曲柄机构。

③以最短构件的对边为机架，则无曲柄存在，即该机构为双摇杆机构。

3.不满足杆长条件的机构为双摇杆机构。

注：曲柄滑块机构有曲柄的条件：a + e ≤ b导杆机构：a < b 时，转动导杆机构；a >b 时，摆动导杆机构。

第8章(连杆)习题解

DC2F2 DC1F2' DC3F3 DC1F3'
3）作F1F’2、F’2 F’3垂直平分线,其交点即为第一位置的铰接点.
F’3
E
C2
C3
B
C1
A D
F1பைடு நூலகம்
F2
F3
8-17 图示为某仪表采用的摇杆滑块机构，若已知滑块和摇
杆的对应位置为S1=36mm，S12=8mm， S23=9mm， φ
12=25°， φ23=35° ，摇杆的第二位置在铅垂方向上。滑块上铰链点取在B点，偏距e=28mm。试确定曲柄和连杆长度。
解： 1）计算极位夹角q q 180 K 1 36
K 1
2）按照急回机构作图
lAB l ( AC2 AC1) / 2 lBC l ( AC2 AC1) / 2
B
2q
amax ?
A
D amax
e
C1 C’
C
C2
H
B
B点轨迹
C A
D
E Ｃ点轨迹
F
最小传动角出现在ＡＢ与ＡＤ共线处，比较 1, 2, min=min ［ 1, 2 ］
1）用反转法求相对位置、相对运动轨迹。 (因求摇杆C点,所以将摇杆AC变为机架)
2）将C2B2、C3B3转到C1B1位置,求出相应B’2 、B’3
AC2B2 AC1B2' AC3B3 AC1B3'
3）作B1B’2、B’2 B’3垂直平分线,其交点即为第一位置的铰接点.
Ⅲ
ⅡⅠ
B3 B2 B1
A
C1
2
4
D
C C2
3
D
且Lmin=l1为机架
双曲柄机构，C,D均为摆动副