6-2-08第六章-曲柄滑块机构的有曲柄条件
理论力学课后习题答案第6章刚体的平面运动分析
第6章 刚体的平面运动分析6－1 图示半径为r 的齿轮由曲柄OA 带动，沿半径为R 的固定齿轮滚动。
曲柄OA 以等角加速度α绕轴O 转动，当运动开始时，角速度0ω= 0，转角0ϕ= 0。
试求动齿轮以圆心A 为基点的平面运动方程。
解：ϕcos )(r R x A += （1） ϕsin )(r R y A += （2） α为常数，当t = 0时，0ω=0ϕ= 0 221t αϕ=（3）起始位置，P 与P 0重合，即起始位置AP 水平，记θ=∠OAP ，则AP 从起始水平位置至图示AP 位置转过θϕϕ+=A因动齿轮纯滚，故有⋂⋂=CP CP 0，即 θϕr R =ϕθr R =， ϕϕrr R A += （4）将（3）代入（1）、（2）、（4）得动齿轮以A 为基点的平面运动方程为：⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+=+=+=222212sin )(2cos )(t r r R t r R y t r R x A A A αϕαα6－2 杆AB 斜靠于高为h 的台阶角C 处，一端A 以匀速v 0沿水平向右运动，如图所示。
试以杆与铅垂线的夹角 表示杆的角速度。
解：杆AB 作平面运动，点C 的速度v C 沿杆AB 如图所示。
作速度v C 和v 0的垂线交于点P ，点P 即为杆AB 的速度瞬心。
则角速度杆AB 为hv AC v AP v ABθθω2000cos cos ===6－3 图示拖车的车轮A 与垫滚B 的半径均为r 。
试问当拖车以速度v 前进时，轮A 与垫滚B 的角速度A ω与B ω有什么关系设轮A 和垫滚B 与地面之间以及垫滚B 与拖车之间无滑动。
解：R v R v A A ==ωR v R v B B 22==ω B A ωω2=6－4 直径为360mm 的滚子在水平面上作纯滚动，杆BC 一端与滚子铰接，另一端与滑块C 铰接。
设杆BC 在水平位置时，滚子的角速度＝12 rad/s ，＝30，＝60，BC ＝270mm 。
曲柄存在的条件
课时
教学目标或要求
1认知目标：了解曲柄存在的条件，掌握曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构的构成条件。
2能力目标：培养学生的自学能力，使他们能在实习或生产中解决相关的技术问题，特别是能运用归纳和演绎两种推理方法解决相关技术难题。
3思想目标：培养学生的归纳演绎的方法和分析、解决问题的思考方法。
（1）满足第一个条件，但第二个条件不满足，就可构成双摇杆机构：
1、当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、以最短杆的相对杆为机架。
（2）第一个条件不满足，也可构成双摇杆机构：
1、当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和；
2、无论以哪根杆为机架，均可构成双摇杆机构。
五）分析讲解记忆的方法和技巧：深刻理解曲柄存在的条件，分析曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构中哪些有曲柄存在，哪些没有曲柄存在；并与上述条件进行对比记忆。
本节课学习的主要内容是利用铰链四杆机构的基本性质，即三种基本形式的构成条件判断铰链四杆机构的类型。通过这次课的学习，我们应该掌握曲柄存在的条件和三种基本形式的构成条件，并且学会运用所学知识解决实际问题，即判断铰链四杆机构的类型，如何获得曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构？（板书画线部分）
作业
教学效果评估
教学重点、难点
1曲柄存在的条件；
2曲柄摇杆机构的构成条件；
3双曲柄机构的构成条件；
4双摇杆机构的构成条件。
教学方法、手段演示与电化教学
教学过程及内容
一、复习（6’）
1、铰链四杆机构有三种基本形式，即曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。
2、曲柄：与机架用转动副相连并能绕着该转动副作连续整周旋转运动的构件。
曲柄滑块机构的结构(共38张PPT)
节点偏置机构主要用 于改善压力机的受力 状态和运动特性，从 而适应工艺要求。如 负偏置机构，滑块有 急回特性，其工作行 程速度较小，回程速 度较大，有利于冷挤 压工艺，常在冷挤压 机中采用；正偏置机 构，滑块有急进特性， 常在平锻机中采用。
第4页，共38页。
曲柄滑块机构的受力分析
这种变形会造成模具的安装面和垫板上平面以及滑块下平面接触不紧密，引起模具变形。 速度高、偏心载荷大的那么用铸造青铜ＺＣｕＳｎ６Ｚｎ６Ｐｂ３或铸造黄铜ＺＣｕＺｎ３８Ｍｎ２Ｐｂ２制造。
受各种装置和各个部件的重力。另外，机身上的导 机身的强度和刚度对压力机的质量影响很大，而且影响冲压制件质量和模具寿命。
受力状况较好，刚度较大，适用于大、中型压力机。
对于开式机身的压力机，在负荷的作用下将形成前开状态的变形，如以下图所示，致使平行度和垂直度大大降低。 机身的强度和刚度对压力机的质量影响很大，而且影响冲压制件质量和模具寿命。
• 压力机的机身按照结构形式不同分为开式机身和闭 不同形式的机身承载能力有差异，工艺用途也不一样。
不同形式的机身承载能力有差异，工艺用途也不一样。
对于开式机身的压力机，在负荷的作用下将形成前开状态的变形，如以下图所示，致使平行度和垂直度大大降低。
行程可调，但悬臂结构使受力情况较差。 受力状况较好，刚度较大，适用于大、中型压力机。
常用材料有：HT200、球铁、和铸钢ZG270-500，Q235、Q345等。
c、偏心齿轮式： 行程可调，但悬臂结构使受力情况较差。
第7页，共38页。
第8页，共38页。
• 曲轴式结构可以设计成较大的曲柄半 径，但曲柄半径一般是一定的，故行 程不可调。作为压力机的主要零件之 一，曲轴的工作条件比较复杂，它在 工作中，既承受弯矩，又承受扭矩， 而且所受的力是不断变化的，所以加 工技术要求较高。由于大型曲轴的锻 造困难，因此，曲轴式的曲柄滑块机 构在大型压力机上的应用受到限制。
曲柄滑块机构分析
Fx
A
60
B Fy
求解过程：
第一步:以曲柄1为研究对象进行受力分析，如图 所示：
X方向：F21*cos(60)+Fx+F=0 Y方向：Fy+F21*sin(60)=0 转矩平衡方程：F*OA-F21*OB*sin(60)=0 三个未知量，三个方程，则可求解得到F21，即 曲柄对连杆的作用力。
7
F4 F’x
D.其他情况
13
扩展1：曲柄滑块机构
M B
A C
D
14
扩展2：当杆长发生变化时，弹簧力会发生什 么变化？
D
F
D
F
200 100 B
A
C
500 100 B
A
C
D
F
200 100 B
A
C
15
课后作业2：教材P77，课后习题4
图2-128所示为曲柄导杆机构。已知曲柄长为 a=100mm，曲柄回转中心A与导杆摆动中心C的 距离为b=200mm。曲柄以ω=36（°）/s的角速 度匀速转动。 （1）试建立该曲柄导杆机构的虚拟样机模型。 （2）仿真机构的虚拟样机模型，并测量获取导杆 角度、角速度和角加速度的变化规律； （3）试根据仿真分析结果，计算求取机构的行程 速比系数
16
课后作业1：教材P77，课后习题5
在图2-129所示的对心曲柄滑块机构，已知曲柄为 100cmx10cmx5cm的钢质杆，连杆为200cmx10cmx5cm的用在曲柄上的 驱动力矩为M1=20N.m。 （1）试建立该曲柄滑块机构的虚拟样机模型； （2）请仿真机构的虚拟样机模型，并测量获取滑块3在0s-20s运 动时间内的位移、速度和加速度的变化规律。
曲柄滑块机构分析
曲柄滑块机构的运动分析及应用解读
机械原理课程机构设计实验报告题目：曲柄滑块机构的运动分析及应用小组成员与学号：刘泽陆(********)陈柯宇(11071177)熊宇飞(11071174)张保开(11071183)班级：1107172013年6月10日摘要 (3)曲柄滑块机构简介 (4)曲柄滑块机构定义 (4)曲柄滑块机构的特性及应用 (4)曲柄滑块机构的分类 (8)偏心轮机构简介 (9)曲柄滑块的动力学特性 (10)曲柄滑块的运动学特性 (11)曲柄滑块机构运行中的振动与平衡 (14)参考文献 (15)组员分工 (15)摘要本文着重介绍了曲柄滑块机构的结构，分类，用途，并进行了曲柄滑块机构的动力学和运动学分析，曲柄滑块机构的运动学特性分析，得出了机构压力表达式，曲柄滑块机构的运动特性分析，得出了滑块的位移、速度和加速度的运动表达式。
最后，对曲柄滑块机构运动中振动、平衡稳定性等进行了总结。
关键字：曲柄滑块动力与运动分析振动与平稳性ABSTRACTThe paper describes the composition of planar linkage, focusing on the structure, classification, use of a slider-crank mechanism and making the dynamic and kinematic analysis, kinematics characteristics of the crank slider mechanism analysis for a slider-crank mechanism, on one hand , we obtain the drive pressure of the slider-crank mechanism ,on the other hand,we obtain the expression of displacement, velocity and acceleration of movement. Finally, the movement of the vibration and balance stability of the crank slider mechanism are summarized.曲柄滑块机构简介曲柄滑块机构定义曲柄滑块机构是铰链四杆机构的演化形式,由若干刚性构件用低副(回转副、移动副)联接而成的一种机构。
机械原理课件-曲柄存在条件
何条件
右图所示铰链四 杆机构ABCD各杆 的长度分别为 a,b,c,d(并设 a<d）,AD为机架。 现分析连架杆AB 能否整周转而成 为曲柄。
当AB逆时针旋 转时
当AB顺时针 旋转时
AB杆无法继续转动的原因是 ：BC杆和CD杆 被拉直成共线位置。
AB杆无法继续转动的原因是 ：BC杆和CD杆 被重叠成共线位置。置。C2C1 Nhomakorabeab γ1
c
B2
a
B1 d
需要指出的是， 以上讨论的是四个杆长 度不等的一般尺寸的四杆机构存在曲柄 的几何条件。但对具有特殊尺寸的平行 四边形机构除外。对于平行四边形机构， 每个构件都可成为曲柄，虽然BC杆和CD 杆在某瞬时处于共线的位置。
因此，对于平行四边形机构，上面有 关式中的不等号“<”就变成的等号“=”。
AB不能成为曲柄
减小AB杆的长度后，机构如 右图所示。
当AB逆时针转动时…… 由上可以总结出在某位置无
法转动的原因是： BC杆和CD杆出现共线位置，
也即BC杆和CD杆的夹角为 180º和0º的位置。
进一步减小AB杆的长度，如 右图所示。
将AB杆逆时针转动。AB杆 可以整周转动，未出现BC杆 和CD杆共线位置。这时，AB 杆能成为曲柄。
机构在运动过程中BC、 CD两杆间的夹角随机构
那么机构在什么位置出现 (∠BCD)max， (∠BCD)min呢？
位置而变，如果最大夹 铰链四杆机构，运动一个周
角(∠BCD)max<180°， 最小夹角 (∠BCD)min>0°,则AB杆 就能整周转而成为曲柄。
期后发现：当AB杆处于两个 固定铰链A、D连线的内、外 两个位置AB2和AB1时，出现 (∠BCD)max和(∠BCD)min位
机械设计基础填空题
2.两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为 高 副，它产生 1 个约束，而保留 2 个自由度。
3.机构具有确定的相对运动条件是原动件数 等于 机构的自由度。
4.在平面机构中若引入一个高副将引入___1__个约束，而引入一个低副将引入_2___个约束，构件数、约束数与机构自由度的关系是 F=3n-2Pl-Ph 。
5.当两构件构成运动副后，仍需保证能产生一定的相对运动，故在平面机构中，每个运动副引入的约束至多为 2，至少为 1 。
6.在平面机构中，具有两个约束的运动副是 低 副，具有一个约束的运动副是 高 副 。
7.计算平面机构自由度的公式为F= F=3n-2Pl-Ph ，应用此公式时应注意判断：A. 复合 铰链，B. 局部 自由度，C. 虚 约束。
1.平面连杆机构由一些刚性构件用_转动___副和_移动___副相互联接而组成。
2. 在铰链四杆机构中，能作整周连续旋转的构件称为__曲柄_____，只能来回摇摆某一角度的构件称为__摇杆_____，直接与连架杆相联接，借以传动和动力的构件称为_连杆______。
3. 图1-1为铰链四杆机构，设杆a 最短，杆b 最长。
试用符号和式子表明它构成曲柄摇杆机构的条件：（1）___a+b ≤c+d_____。
（2）以__b 或d__为机架，则__a__为曲柄。
1．渐开线上各点压力角等于___arccos(/)b r r α=_____；越远离基圆，压力角越_大___；基圆压力角等于_____0______。
2．把齿轮某一圆周上的比值P k /л规定为标准值并使该圆上的压力角也为标准值，这个圆称为 分度圆 。
3．如果分度圆上的压力角等于 20 ，模数取的是 标准值 ，齿顶高系数和顶隙系数均为标准值，齿厚和齿间宽度 相等 的齿轮，就称为标准齿轮。
4．已知一标准直齿圆柱齿轮Z=30，h=22.5，m=____10______，da=_____320______。
5．标准斜齿轮的正确啮合条件是：__m n1= m n2,_ αn1=_αn2_,β1=-β2__。
机械原理-东南大学-高等教育出版社
Chapter 1 An Introduction to Machine Design
SEU-QRM
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Chapter 1 An Introduction to Machine Design
SEU-QRM
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Chapter 1 An Introduction to Machine Design
SEU-QRM
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4. Manipulating System and Control System 操纵系统和控制系统都是为了使动力系统、传动系统、执行系统彼 此协调工作，并准确可靠地完成整机功能的装置。操作系统多指通过人 工操作以实现上述要求的装置，如起动、制动、变速、换向等装置；控 制系统是指通过人工操作或测量元件获得的控制信号，经由控制器，使 控制对象改变其工作参数或运行状态而实现上述要求的装置。 5. Frame or Supporting System and Other Supplementary System 框架支撑系统包括基础件（如床身、底座、立柱等）和支撑构件 （如支架、箱体等）。它用于安装和支承动力系统、传动系统和操作系 统等。机器各部分的位置精度、运动精度及机器的承载能力等主要依靠 框架支撑系统来保证，该系统是机械系统中必不可少的部分。此外，根 据机械系统的功能要求，还有一些辅助系统，如润滑、冷却、显示、照 明等。
机械设计
Chapter 1 An Introduction to Machine Design
SEU-QRM
1
1.1 Machine and its Composition机器及其组成
平面连杆机构(备课版)
a
B2
b
C1
C
e
C2
曲柄滑块机构曲柄存在条件PPT6-2-08
二、压力角和传动角
第二节 连杆机构的运动特性 二、压力角和传动角：1.含义 压力角：从动件受力方向与受力点 速度方向所夹的锐角。 *与压力角互余的角:称为传动角。
传力性能？
Fn
F
Ft Vc
b
B
C
c a d
A D
第二节 连杆机构的运动特性 二、压力角和传动角：2.最小传动角
Y
M(xM,yM)
r2 B
C
2
l2
l1 A (xA,yA)
e
4
D
X
四杆机构的机构简图
*机构运动简图参数:各杆尺寸及机架、某点的位置尺寸 独立参数： xA,yA, l1, l2, e ,r2 2, 4共8个；实现M点轨迹M(xM,yM)
第一节
概述
二、设计的基本问题
*设计的基本问题—— 根据工艺要求来确定 机构运动简图的参数。
线性方程: y1 = a11x1+a12x2+ b1
y2 = a21x1+a22x2+ b2
矩阵式-齐次矩阵
y1 a11 y a 2 21 1 0
a12 a22 0
b1 x1 x b2 2 1 1
X
第三节
机构综合的位移矩阵法
一、刚体平面有限位移的位移矩阵－推导
xpj=xo'+ xP1cosj -yP1sinj
ypj=yo'+xY sinj+yP1cosj P1
j
铰链四杆机构中有曲柄存在的条件
铰链四杆机构中有曲柄存在的条件图3-44所示为铰链四杆机构，设构件1、构件2、构件3、构件4的长度分别为a、b、c、d，并取a＜d。
当构件1能绕点A做整周转动时，构件1必须能通过与构件4共线的两个位置AB1和AB2。
据此可导出构件1作为曲柄的条件。
图3-44曲柄存在条件当构件1转至AB1时，形成ΔB1C1D，根据三角形任意两边长度之和必大于第三边长度的几何关系并考虑到极限情况，得a+d≦b+c(3-2)当构件1转到AB2时，形成ΔB2C2D，同理可得：b≦(d-a)+c及c≦(d-a)+b即可写成：a+b≦c+d(3-3)a+c≦b+d(3-4)将式（3-2）、（3-3）、（3-4）中的三个不等式相加，化简后得：a≦b（3-5）a≦c（3-6）a≦d（3-7）由上述关系可知，在铰链四杆机构中，要使构件1为曲柄，它必须是四杆机构中之最短杆，且最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。
考虑到更一般的情形，可将铰链四杆机构曲柄存在条件概括为：1）连架杆与机架中必有一杆是最短杆；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。
因此，当各构件长度不变，且满足第2）条情况下，若取不同构件为机架时，可得到以下三种型式的铰链四杆机构。
1）以最短杆的相邻杆为机架时（如构件4或构件2），得曲柄摇杆机构（图3-45a、b）；a）构件4为机架b）构件2为机架a）b）2）以最短杆为机架（如构件1）时，得双曲柄机构（图3-45c）；3）以最短杆的相对杆（如构件3）为机架时，得双摇杆机构（图3-45d）应指出的是：当铰链四杆机构中最短杆和最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，则不论以哪一构件为机架，都不存在曲柄，而只能是双摇杆机构。
c)d)c）构件1为机架d）构件3为机架四、平面四杆机构的动力特性1．急回特性图3-46所示为一曲柄摇杆机构，设曲柄AB 为主动件，摇杆CD 为从动件。
主动曲柄AB 以等角速度ω顺时针转动一周的过程中，当曲柄AB 转至AB1位置与连杆B1C1重叠成一直线时，从动件摇杆CD 处于左极限位置C1D ；而当曲柄AB 转至AB2位置与连杆B2C2拉成一直线时，从动件摇杆处于右极限位置C2D 。
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第七版机械原理复习题 第2章 机构的结构分析一、填空题8.两构件之间以线接触所组成的平面运动副称为高副，它产生一个约束，而保留了两个自由度。
10.机构具有确定的相对运动条件是原动件数等于机构的自由度。
11.在平面机构中若引入一个高副将引入1个约束，而引入一个低副将引入2个约束，构件数、约束数与机构自由度的关系是F=3n-2pl-ph 。
12.平面运动副的最大约束数为2，最小约束数为1。
13.当两构件构成运动副后，仍需保证能产生一定的相对运动，故在平面机构中，每个运动副引入的约束至多为2，至少为1。
14.计算机机构自由度的目的是判断该机构运动的可能性（能否运动〕及在什么条件下才具有确定的运动，即确定应具有的原动件数。
15.在平面机构中，具有两个约束的运动副是低副，具有一个约束的运动副是高副。
三、选择题3.有两个平面机构的自由度都等于1，现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构，则其自由度等于 B 。
(A)0; (B)1; (C)24.原动件的自由度应为B 。
(A)-1; (B)+1; (C)05.基本杆组的自由度应为 C 。
(A)-1; (B)+1; (C)0。
7.在机构中原动件数目B 机构自由度时，该机构具有确定的运动。
(A)小于 (B)等于 (C)大于。
9.构件运动确定的条件是C 。
(A)自由度大于1； (B)自由度大于零； (C)自由度等于原动件数。
七、计算题1.计算图示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度或虚约束，需明确指出。
1.解E 为复合铰链。
F n p p =--=⨯-⨯=33921312L H6.试求图示机构的自由度（如有复合铰链、局部自由度、虚约束，需指明所在之处）。
图中凸轮为定径凸轮。
ABCDEF虚约束在滚子和E 处，应去掉滚子C 和E ，局部自由度在滚子B 处。
n =4，p L =5，p H =1，F =⨯-⨯-=342511 7.试求图示机构的自由度。
机械设计基础试题
《机械设计基础》期末试题01填空题（每小题2分，共20分）1. 两构件通过2. 满足曲柄存在条件的铰链四杆机构，取与最短杆相邻的杆为机架时，为3. 在凸轮机构中，常见的从动件运动规律为将出现击。
4. 直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取荷由5. 为使两对直齿圆柱齿轮能正确啮合，它们的等。
6. 两齿数不等的一对齿轮传动，其弯曲应力弯曲应力7. V带传动的主要失效形式是8. 在设计V带传动时，V9. 链传动中的节距越大，链条中各零件尺寸10. 工作时只受二、选择题（每小题1分，共5分）1. 渐开线标准齿轮的根切现象发生在A. 模数较大时B. 模数较小时C. 齿数较少时D. 齿数较多时2. 在下列四种型号的滚动轴承中，A. 深沟球轴承B. 圆锥滚子轴承C. 推力球轴承D. 圆柱滚子轴承3. 在下列四种类型的联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及可以缓和冲击、吸收振动的是。
A. 凸缘联轴器B. 齿式联轴器C. 万向联轴器D. 弹性套柱销联轴器4. 在铰链四杆机构中，机构的传动角和压力角的关系是。
A. B. C. D.5. 对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是。
A. 拉力B. 扭矩C. 压力D. 拉力和扭矩三、判断题（正确的打“V”，错误的打“X”。
每小题1分，共8分）1. 在铰链四杆机构中，当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，为双曲柄机构。
（2. 在凸轮机构中，基圆半径取得较大时，其压力角也较大。
（3. 在平键联接中，平键的两侧面是工作面。
（4. 斜齿圆柱齿轮的标准模数是大端模数。
（5. 带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动过载。
（6. 转轴弯曲应力的应力循环特性为脉动循环变应力。
（7. 向心推力轴承既能承受径向载荷，又能承受轴向载荷。
（8. 圆盘摩擦离合器靠在主、从动摩擦盘的接触表面间产生的摩擦力矩来传递转矩。
（四、问答题（每小题3分，共9分）1. 试述齿廓啮合基本定律。
2. 试述螺纹联接防松的方法。
2011机械设计基础试题(答案)
5、平面四杆机构中，若各杆长度分别为a=30，b=50，c=80，d=90，当以a为机架，则该四杆机构为 双曲柄机构。
6、凸轮机构从动杆的运动规律，是由凸轮轮廓曲线所决定的。
7、被联接件受横向外力时，如采用普通螺纹联接，则螺栓可能失效的形式为__拉断 。
二、单项选择题（每个选项0.5分，共20分）
8. 在设计V带传动时，V带的型号是根据计算功率Pc 和小轮转速n1 选取的。
9. 链传动中的节距越大，链条中各零件尺寸越大，链传动的运动不均匀性增大。
10. 工作时只受弯矩不承受转矩的轴称为心轴。
二、选择题（每小题1分，共5分）二、选择题 C B D B D
1. 渐开线标准齿轮的根切现象发生在 。
4. 直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取节线处的接触应力为计算依据，其载荷由一对对齿轮承担。
5. 为使两对直齿圆柱齿轮能正确啮合，它们的模数m 和压力角必须分别相等。
6. 两齿数不等的一对齿轮传动，其弯曲应力6.相等等；两轮硬度不等，其许用弯曲应力不相等等。
7. V带传动的主要失效形式是.打滑和疲劳断裂。
（B） 图b
（C） 图c
（ ）40、带传动采用张紧轮的目的是___A_。
（A）调整带的张紧力(B) 提高带的寿命(C) 减轻带的弹性滑动（D）提高带的承载能力
三、判断题（每题0.5分，共10分）
（ ∨ ）1、齿轮传动的标准安装是指 ：分度圆与节圆重合 。
（ ）36、确定平行轴定轴轮系传动比符号的方法为 c 。
（A）只可用(－1)m确定(B) 只可用画箭头方法确定(C) 既可用 (－1)m确定也可用画箭头方法确定（D）用画箭头方法确定
（B）37、凸轮机构中从动件的推程采用等速运动规律时，在( )会发生刚性冲击。
机械设计基础习题含答案
《机械设计基础课程》习题第1章机械设计基础概论1-1 试举例说明机器、机构和机械有何不同？1-2 试举例说明何谓零件、部件及标准件？1-3 机械设计过程通常分为几个阶段？各阶段的主要内容是什么？1-4 常见的零件失效形式有哪些？1-5 什么是疲劳点蚀？影响疲劳强度的主要因素有哪些？1-6 什么是磨损？分为哪些类型？1-7 什么是零件的工作能力？零件的计算准则是如何得出的？1-8 选择零件材料时，应考虑那些原则？1-9 指出下列材料牌号的含义及主要用途：Q275 、40Mn 、40Cr 、45 、ZG310－570 、QT600－3。
第2章现代设计方法简介2-1 简述三维CAD系统的特点。
2-2 试写出优化设计数学模型的一般表达式并说明其含义。
2-3 简述求解优化问题的数值迭代法的基本思想。
2-4 优化设计的一般过程是什么？2-5 机械设计中常用的优化方法有哪些？2-6 常规设计方法与可靠性设计方法有何不同？2-7 常用的可靠性尺度有那些？2-8 简述有限元法的基本原理。
2-9 机械创新设计的特点是什么？2-10 简述机械创新设计与常规设计的关系。
第3章平面机构的组成和运动简图3-1 举实例说明零件与构件之间的区别和联系。
3-2 平面机构具有确定运动的条件是什么?3-3 运动副分为哪几类？它在机构中起何作用？3-4 计算自由度时需注意那些事项？3-5 机构运动简图有何用途？怎样绘制机构运动简图？3-6 绘制图示提升式水泵机构的运动简图，并计算机构的自由度。
3-7 试绘制图示缝纫机引线机构的运动简图，并计算机构的自由度。
3-8 试绘制图示冲床刀架机构的运动简图，并计算机构的自由度。
3-9 试判断图a、b、c所示各构件系统是否为机构。
若是，判定它们的运动是否确定（图中标有箭头的构件为原动件）。
3-10 计算图a、b、c、d、e、f所示各机构的自由度，如有复合铰链、局部自由度、或虚约束请指出。
并判定它们的运动是否确定（图中标有箭头的构件为原动件）。
曲柄存在的条件
“曲柄存在的条件”教学设计无锡市锡山教师进修学校盖雪峰一、教材分析1、在教学中所处的地位及作用曲柄存在的条件是教材第二篇“常用机构及轴系零件”的第五章“平面连杆机构中”的一小节内容。
我们知道，机器（机械）一般是由机构组成的，各种机器（机械）的形式、构造和用途虽然不尽相同，但是它们的主要部分都是由一些机构所组成的，可以实现运动形成的变换（例把构件的回转运动变为直线往复运动）、实现一定的动作（例自行车手闸、公共汽车车门启闭机构）和实现一定的规迹（例间隙输送机构）。
在平面连杆机构中，有四个构件组成的四杆机构是最简单和应用最为广泛的，而且又是组成多杆机构的基础，所以本章重点讨论的是铰链四杆机构，而“曲柄存在的条件”是铰链四杆机构的重要内容和关键内容，通过它可以分析出铰链四杆机构各杆的关系和判别类型，是学习、应用、演化（扩展）铰链四杆机构的重要基础。
2、教学目标（1）认知目标a.理解用数学推导、归纳的方法找出曲柄存在的条件，得出相应的推论；b.识记曲柄存在的条件及推论（2）能力目标a.熟练运用曲柄存在的条件及推论来判别铰链四杆机构的类型b.培养学生的观察、分析和解决实际问题的能力（3）情景目标努力创设、营造轻松、和谐、愉快的课堂教学氛围3、教学重点（1）理解并掌握曲柄存在的条件及推论（2）熟练运用曲柄存在的条件及推论判别铰链四杆机构的类型二、教学方法根据专业课程特点和学生实际，采用引导探索、直观演示的启发式教学。
引导探索是在教师启发引导下学生研究、探索并得出结论，教师要充分发挥、调动学生积极思维。
直观演示则能有效的激发学生的学习兴趣和加深学生理解知识。
三、学法指导在教学过程中要充分体现教师为主导，学生为主体、训练为主线的教学思想，这一堂课，前阶段主要是以直观演示、数学推导、分析总结，得出曲柄存在的条件及推论。
后阶段主要以运用条件及推论解决问题，以培养能力为主。
根据这样的教学安排主要引导学生学会自己观察、分析总结、学会自己理解、消化吸收和运用的教学方法。
(完整word版)平面连杆机构习题及答案
平面连杆机构一、填空：1．由一些刚性构件用转动副和移动副相互连接而组成的在同一平面或相互平行平面内运动的机构称为平面连杆机构。
2．铰链四杆机构按两连架杆的运动形式，分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本类型。
3. 在铰链四杆机构中，与机架用转动副相连，且能绕该转动副轴线整圈旋转的构件称为曲柄；与机架用转动副相连，但只能绕该转动副轴线摆动的构件摇杆；直接与连架杆相联接，传递运动和动力的构件称为连杆。
4.铰链四杆机构有曲柄的条件（1）连架杆和机架中必有一杆是最短杆；（2）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和。
(用文字说明)5. 图1-1为铰链四杆机构，设杆a最短，杆b最长。
试用式子表明它构成曲柄摇杆机构的条件：（1）__a+b≤c+d_____。
（2）以__b或d__为机架，则__a__为曲柄。
图1-16.在铰链四杆机构中，当最短构件和最长构件的长度之和大于其他两构件长度之和时，只能获得双摇杆机构。
7．如果将曲柄摇杆机构中的最短杆改作机架时，得到双曲柄机构；最短杆对面的杆作为机架时，得到双摇杆机构。
8. 当机构有极位夹角θ时，则机构有急回特性。
9.机构中传动角γ和压力角α之和等于90°。
10.通常压力角α是指力F与C点的绝对速度v c之间间所夹锐角。
二、选择题：1．在曲柄摇杆机构中，只有当 C.摇杆为主动件时，才会出现“死点”位置。
A.连杆B.机架C.摇杆 D．曲柄2．绞链四杆机构的最短杆与最长杆的长度之和，大于其余两杆的长度之和时，机构 B.不存在曲柄。
A.有曲柄存在B.不存在曲柄C. 有时有曲柄，有时没曲柄D. 以上答案均不对3．当急回特性系数为 C. K＞1 时，曲柄摇杆机构才有急回运动。
A. K＜1B. K＝1C. K＞1D. K＝04．当曲柄的极位夹角为 D. θ﹥0 时，曲柄摇杆机构才有急回运动。
A.θ＜0B.θ=0C. θ≦0D. θ﹥05．当曲柄摇杆机构的摇杆带动曲柄运动对，曲柄在“死点”位置的瞬时运动方向是C.不确定的。
机械原理知识总结
绪论构件机器中的各运动单元零件不能再分拆的单个物体(独立的制造单元)机构已知运动变换成其他构件所需要运动的构件组合体。
机构，是两个以上的构件通过可动联接形成的构件系统。
各构件之间具有确定的相对运动机器是一种能实现预期运动的构件组合系统,用以代替人工完成能量、信息的转换或作出有用的机械功运动链两个以上构件通过运动副的连接而构成的构件系统如何从运动链得到机构运动链中其余构件都能得到确定的相对运动构件是机械运动的最小单元，零件是机械制造的最小单元。
作空间和平面运动的独立构件，其自由度数分别为3和6。
运动副是两个构件以一定形状的运动副元素直接接触，限制了某些自由度，而又保留了某些自由度的一类可动连接，运动副是以它们所提供的数来划分其级别的，因此共有I到V级运动副。
一个封闭运动链，若已知其构件数为N，运动副数为p，则其闭合回路数k=p+1-N基本杆组是不可再分的自由度为零的构件组。
常用的基本杆组有RRR 组、RRP 组和RPR 组第一章机构的结构设计一．自由度计算F = 3n - 2PL – PHn 为活动构件PL 为低副PH为高副计算自由度时应注意的问题：1.复合铰链二个以上构件在同一轴线上构成的多个转动副时，称为复合铰链若有m个构件，则有m-1个转动副2.虚约束对机构的运动不起独立限制作用的重复约束。
计算自由度时要去除掉出现场合：1）两构件构成多个运动副两构件构成多个移动副导路重合或平行两构件组成多个转动副，同轴两构件构成高副，两处接触，法线重合目的：改善构件的受力情况2）运动过程中，两构件上的两点距离始终不变3）联接点与被联接点轨迹重合4）对运动不起作用的对称部分3.局部自由度处理方法：钉死目的：减少高副的磨损二．高副低代方法：1.在高副两个曲率中心之间画出替代构件2.替代构件分别与组成高副的两个构件相联3.组成高副的两个构件应去掉高副、简化成杆三．基本杆组的拆分（拆分时提前高副低代）杆组：F=01）II级组n=2 PL=3RRR RRP RPR PRP PPRR为转动副P为移动副结构特征：两个含有外接副的构件直接（用运动副）联接2）Ⅲ级组n=4 PL=6结构特征：三个含有外接副的构件与同一构件（用运动副）联接3）Ⅳ级组(n=4，PL=6)结构特征：两个含有外接副的构件通过两个构件间接相联拆分步骤1．计算F；确定原动件；去掉虚约束、局部自由度；注意复铰。
第06章杠杆传动
31
⑵摆杆长度的确定 从式 s = a sin α ,在测量范围一定的情况下,若
摆杆长度a增加,α减小,原理误差将大大减小, 并且制造亦较容易.因此在结构条件允许时,尽 量增大摆杆的长度,其数值一般不应小于3.5～ 4.5mm.
正弦
精 密 机 械 设 计
dα 1 i= = ds a cosα
dα 1 2 i= = cos α ds a
= a0 (α1 α1
α 31
3
) = a0
α 31
3
精 密 机 械 设 计
2 a0α max a0 α max 3 1 a0α max ) = = ( = 3 6 2.6 6 3 3 3
3 3
其绝对值为: s2 max
1 a0α max = 2.6 6
3
(6-18)
由式(6-17)和式(6-18)可知,当摆杆长度按上述 方法调整后,原理误差可减小到原来的 1 2.6
17
一.正弦机构
摆杆的长度为a,当 摆杆由α0 (α0=0),转 到α时,推杆的位移s. 正弦机构的传动系数:
精 密 机 械 设 计
s = a (sin α sin α 0 )
(6-6)
dα 1 i= = ds a cosα
(6-7)
⑴正弦机构的传动系数不是一个常数,而是变量, 因而其传动特性是非线性的;
正切
从上式可看出,a值增大,则传动系数减小,故为 了保证总传动比的要求,在实际应用中多采用双 杆(二级杠杆)传动或杠杆齿轮传动.图6-12所示 为双正弦齿轮传动的应用实例.
32
双正弦齿轮传动的应用实例
精 密 机 械 设 计
33
3.摆杆长度的调整
为了减少原理误差,广泛采用调整摆杆 长度的方法.如图所示的正弦机构,设a0 为摆杆设计长度, Δs2max s'=a0α
机械原理填空题带答案
1、填充题及简答1）平面运动副的最大约束数为 5 ，最小约束数为 1 。
2）平面机构中若引入一高副将带入 1 个约束，而引入一个低副将带入 2 个约束。
3）机构具有确定运动的条件.1）机构自由度F ≥12）机构原动件的数目等于机构的自由度数目1.当两构件组成转动副时,其相对速度瞬心在转动副的圆心处;组成移动副时,其瞬心在垂直于移动导路的无穷远处;组成滑动兼滚动的高副时,其瞬心在接触点两轮廓线的公法线上.2.相对瞬心与绝对瞬心相同点是都是两构件上相对速度为零,绝对速度相等的点,而不同点是相对瞬心的绝对速度不为零,而绝对瞬心的绝对速度为零 .3.速度影像的相似原理只能用于同一构件上的两点,而不能用于机构不同构件上的各点.4.速度瞬心可以定义为互相作平面相对运动的两构件上,相对速度为零,绝对速度相等的点.5.3个彼此作平面平行运动的构件共有 3 个速度瞬心,这几个瞬心必位于同一条直线上.含有6个构件的平面机构,其速度瞬心共有 15 个,其中 5 个是绝对瞬心,有 9 个相对瞬心.1）一对心曲柄滑块机构，若以滑块为机架，则将演化成直动滑杆机构（定块机构，或移动导杆机构）机构。
2）在图1所示铰链四杆机构中，若机构以AB杆为机架时，则为双曲柄机构；以BC杆为机架时，则为曲柄摇杆机构机构；以CD杆为机架时，则为双摇杆机构；以AD杆为机架时，则为曲柄摇杆机构。
3）在偏距e>0的条件下，曲柄滑块机构具有急回特性。
4）在曲柄摇杆机构中，当曲柄和机架两次共线位置时出现最小传动角。
5）机构的压力角是指作用在从动件上力的作用线方向与作用点速度方向之间的夹角，压力角愈大，则机构的传力效应越差。
6）机构处于死点位置时，其传动角γ为0度，压力角α为90度。
7) 铰链四杆机构具有两个曲柄的条件是什么？参考8）何为连杆机构的传动角γ？传动角大小对四杆机构的工作有何影响？参考9）铰链四杆机构在死点位置时，推动力任意增大也不能使机构产生运动，这与机构的自锁现象是否相同?试加以说明？参考10) 铰链四杆机构中，当最短杆和最长杆长度之和大于其它两杆长度之和时，只能获得双摇杆机构．11) 在平面四杆机构中，能实现急回运动的机构有曲柄摇杆机构，偏置曲柄滑块机构，摆动导杆机构．12) 在摆动导杆机构中，导杆摆角等于30º，其行程速比系数Ｋ的值为 1.4 ．13) 在摆动导杆机构中，若以曲柄为原动件时，该机构的压力角为 0 度，其传动角为90 度．14) 一对心曲柄滑块机构中，若改为以曲柄为机架，则将演化为转动导杆机构．1）凸轮机构从动件按余弦加速度规律运动时，在运动开始和终止的位置，加速度有突变，会产生柔性冲击。