《机械原理》(于靖军版)第9章习题答案

9-2 在飞机起落架所用的铰链四杆机构中，已知连杆的两位置如题图9-1所示，要求连架杆AB的铰链A位于B1C1的连线上，连架杆CD的铰链D位于B2C2的连线上。试设计此四杆机构。

题图9-1

解：

9-3 用图解法设计一曲柄摇杆机构。已知两固定铰链点A、D，摇杆位于左极限位置时，对应的连杆位置为M1N1，且M1N1与AD之间的夹角为65︒，过点D的铅垂线为摇杆左右极限位置的对称轴，且摇杆的摆角恰等于极位夹角θ的2倍，并求其行程速比系数K。（注：M1、N1为连杆AB线上的任意两点，请直接在题图9-2上作图）

题图9-2

解：

B1

B

C C1

θ

θ2

D

A

由几何关系可知：A 点位于以D 为圆心，CD 杆长为半径的圆上。 因为：AD=DC 1

可知：︒︒︒=⨯-=∠506521801DA C

︒︒︒=-=405090θ

所以：571711

-180180.==+=︒

︒θ

θK 9-4 试设计一铰链四杆机构。已知行程速度变化系数K =1，机架长l AD =100mm ，曲柄长

l AB =20mm ，且当曲柄与连杆共线，摇杆处于右极限位置时，曲柄与机架的夹角为30︒（题图9-3）。试用图解法确定摇杆及连杆的长度。

题图9-3

解：

A B ’

B C

C ’

D O

30°

如图所示: mm 25l l =='AB AB mm 25l l =='OC OC 50mm l =OD

mm 2910l l l 2

OD

2DC'=+='DC mm 35030l l =⋅=︒cos AD BC

9-5 如题图9-4所示，已给出铰链四杆机构的连杆（铰链C 在连杆参考线I 和II 上）和连架杆AB 的两组对应位置，以及固定铰链D 的位置，已知l AB =25mm 。试：

（1） 用图解法设计此铰链四杆机构，并给出连杆BC 的长度和连架杆CD 的长度； （2） 判断连架杆AB

是否可整周转动，并给出理由；

（3） 当连架杆AB 为原动件时，在图上标出机构位于AB 1C 1D 位置的传动角。

题图9-4

解：

A

B 1B 2

A 2

D

D 2

C 1C 2

（1）将连杆B 1C 1看做是固定机架，移动B 2C 2使得B 2C 2和B 1C 1重合，得到D 2点，做DD 2的中垂线，即可到到C 1点。

测量得：mm 60l 11=C B mm 55l 1=D C mm 50l =AD

（2）AB 为最短杆，BC 为最长杆，并且l BC +l AB

9-6 设计一曲柄摇杆机构。当曲柄为主动件，从动摇杆处于两极限位置时，连杆的两铰链点的连线正好处于题图9-5中C 11和C 22位置，且连杆处于极限位置C 11时机构的传动角为40︒。若连杆与摇杆的铰接点取在C 点，试用图解法求曲柄AB 和摇杆CD 之长。

题图9-5

解：

A B 1

B

2

C 2

C 1D

D ’40

°

40°

注意：根据传动角的定义，可知有两种情况。测量即可得AB 和CD 的长。 9-7 有一曲柄摇杆机构，已知其摇杆长l CD ＝420mm ，摆角ψ＝90°，摇杆在两极限位置时与机架所成的夹角为60°和30°，机构的行程速比系数K ＝1.5。用图解法设计此四杆机构。 解：

1

mm AB l AB 210==μl , mm BC l BC 690==μl , mm AD l AD 520==μl

9-8 用图解法设计一摇杆滑块机构。已知摇杆AB 上某标线的两个位置AE 1和AE 2，以及滑块C 的两个对应位置C 1和C 2，试确定摇杆上铰链B 的位置，并要求摇杆的长度l AB 为最短（题图9-6）。

题图9-6

解：

A

C 1

C 2

C ’

B

θ

θ

E 2

E 1

l

将AC 1E 1逆时针旋转θ角，

使AE 1与AE 2重合，做CC ’的中垂线l ，做AB 垂直于l ，垂足为B ，即可求得AB 。