www.100xuexi.com 圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 第3章 平面连杆机构及其设计
一、简答题
1．如图3-1所示为一偏置曲柄滑块机构，试问：该机构有无急回作用？有无死点？如果有死点，在什么条件下出现死点？当构件AB为主动件时，最大压力角位于什么位置？
图3-1
答：该机构有急回作用，当滑块C为原动件时有死点。其最大压力角位于主动构件AB与滑块导路方向垂直时的位置。
2．铰链四杆机构有哪几种基本形式？现有如图3-2所示铰链四杆机构，已知：a＝240mm，b＝600mm，c＝400mm，d＝500mm。试问：当分别取a、b、c、d为机架时，各得到何种机构？
1 / 98
www.100xuexi.com 圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 图3-2
答：铰链四杆机构有曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本形式。由于满足杆长条件，因此，当以a为机架时，得到双曲柄机构；以b为机架时，得到曲柄摇杆机构；以c为机架时，得到双摇杆机构；以d为机架时，得到曲柄摇杆机构。
3．铰链四杆机构处于死点位置时，驱动力再大，都不能使机构产生运动，这种现象与机构自锁现象是否相同？
答：死点现象与自锁现象不同。死点位置是由机构自身的结构所致，其自锁是未考虑摩擦时的自锁。而我们常说的机构自锁现象是由运动副中的摩擦所致。
4．何谓机构的急回特性及行程速比系数？试举出应用急回运动的实例？
答：在有些平面连杆机构中，当主动曲柄匀速转动时，从动件在做往复运动的过程中，工作行程的平均速度要小于回程的平均速度，从动件的这种运动特性称为急回特性。
二、分析计算题
1．图3-3（a）所示的铰链四杆机构中，已知各构件的长度：
[图按
（1）判断构件1能否成为曲柄（写出判断过程）。 （2）用作图法作出构件3的最大摆角（3）用作图法作出极位夹角θ。 （4）用作图法作出最小传动角
。
比例绘制]，试：
（5）当分别固定构件1、2、3、4为机架时，各获得什么机构（要求直接给出机构名
2 / 98
www.100xuexi.com 称，不用写出判断过程）。
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
图3-3
解：如图3-3（b）所示。
（1）杆长和条件为：Lmin＋Lmax≤其余两杆长度之和
由于25＋55＜40＋50，且构件1为连架杆，所以构件1能成为曲柄。 （2）构件3最大摆角
出现在曲柄连杆两次共线位置时，摇杆的最大摆角为
。
（3）机构的极位夹角θ为摇杆处于两极限位置时，曲柄对应所夹锐角。
（4）最小传动角γmin为机构的最小传动角，出现在曲柄与机架重叠共线的位置。 （5）当分别固定构件1、2、3、4为机架时，机构的名称如下：
当固定构件1时，得双曲柄机构；当固定构件2时，得曲柄摇杆机构；当固定构件3时，得双摇杆机构；当固定构件4时，得曲柄摇杆机构。
2．在图3-4（a）所示曲柄滑块机构中，已知若该图是按
的比例绘制而成的，试用作图法确定：
，
（1）滑块的行程H。 （2）极位夹角θ。
（3）机构出现最小传动角的位置及最小传动角γmin。
3 / 98
www.100xuexi.com 圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 （4）如果该机构用作曲柄压力机，滑块朝右运动是冲压工件的工作行程，请确定曲柄的合理转向和传力效果最好的机构瞬时位置，并说明最大传动角γmin的大小。
图3-4
解：如图3-4（b）所示。
（1）滑块的行程H即滑块移动的最大距离，对应偏置曲柄滑块机构，它出现在曲柄连杆两次共线位置时。
（2）机构的极位夹角θ为滑块处于两极限位置时，曲柄对应所夹锐角。 （3）偏置曲柄滑块机构最小传动角γmin出现在曲柄与导路垂直的位置时。 （4）使滑块朝右运动是冲压工件的工作行程，工作行程曲柄的转角曲柄应该逆时针方向转动。
（5）机构传力效果最好的瞬时位置是有效分力为最大的位置。当曲柄转至B'、B''位置，即机构的传动角γmax＝90°时，机构的传力效果最好。
3．图3-5（a）所示为曲柄滑块机构。试：
，
4 / 98
www.100xuexi.com 圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
图3-5
（1）列出曲柄存在的条件。
（2）用作图法作出机构的极位夹角θ，标出c点的压力角α（构件尺寸从图中量取）。 解：（1）列出曲柄存在的条件： 方法一：
其余两杆长度之和，即
方法二：直角三角形的两直角边之和小于等于斜边。即
（2）用作图法作出机构的极位夹角θ，标出C点的压力角α，如图3-5（b）所示。 当滑块处于两极限位置时，曲柄与连杆两次共线，此时曲柄所夹锐角即为机构的极位夹角θ；C点的压力角α，滑块的受力方向与力作用点的速度方向所夹锐角。
4．设计一铰链四杆机构。如图3-6（a）所示，已知摇杆CD的行程速比系数K＝1.5，机架的长度
，摇杆的长度
，摇杆的一个极限位置与机架之间的
5 / 98
郑文纬《机械原理》配套题库【章节题库】-第3~4章【圣才出品】
