机械原理第8章答案

2 2 4
2 3
C1
2 B 1 A
C 3
C2
l + l − ( l1 + l 2 ) l + l − ( l 2 − l1 ) − arccos = 70.5° 2l 3 l 4 2l 3 l 4 2 2 l 2 + l32 − (l 4 + l1 ) 2 l 2 + l32 − (l1 + l 4 ) 2 = 22.73° γ 1 = arccos = 51.06° γ 2 = arccos 2l 2 l 3 2l 2 l 3
F3’
E2 ϕ12 ϕ23 ϕ23 ϕ12
F1’
P148
8-21 如图用推拉缆操纵的长杆夹持器，并用四 杆机构实现夹持动作，确定各杆长度。
选做
解：图解法 本题实质是已知两连架杆相应位置 求四杆机构(即求B、C两点) 在此情况下，若B、C两点均未 知，无法快速求解，故先假定C点 已知（或者B点已知）。
机械原理 ——机械运转及速度波动的调节
作业:
P144－150 思考题: 8-2，8-3，8-5 习题： 8-6、8-8、8-16 选做： 8-21
p144
8-6 如图，已知a=240mm, b=600mm, c=400mm, d=500mm, 问：1）取杆4作机架时，是 否有曲柄存在？ 2）能否选不同杆为机架得到双曲柄机构、双摇杆机构？3）若abc 三杆的长度不变，取杆4为机架，要获得曲柄摇杆机构，d的取值范围应为何值？4） 若c的长度可变，取3为机架，要获得双摇杆机构，c的取值范围应为何值？
习题
解：
b B a 1 A 4
C 2 3 c
解题思路：
3) 欲得到曲柄摇杆机构，必须满足： Lmax + Lmin ≤ ∑ Lother 且最短杆为连架杆
故分两种情况讨论：d为最长杆、d为中间杆 d 4) 欲得到双摇杆机构，必须满足： Lmax + Lmin > ∑ Lother 或者 Lmax + Lmin ≤ ∑ Lother 且最短杆为连杆
440 ≤ d ≤ 760mm
A
3） 若d为最短杆，则为双曲柄机构，故不可能, d>240
600 ≤ d ≤ 760mm 440 ≤ d < 600mm
p144
8-6 如图，已知a=240mm, b=600mm, c=400mm, d=500mm, 问：1）取杆4作机架时，是 否有曲柄存在？ 2）能否选不同杆为机架得到双曲柄机构、双摇杆机构？3）若abc 三杆的长度不变，取杆4为机架，要获得曲柄摇杆机构，d的取值范围应为何值？4） 若c的长度可变，取3为机架，要获得双摇杆机构，c的取值范围应为何值？
D
p144
8-6 如图，已知a=240mm, b=600mm, c=400mm, d=500mm, 问：1）取杆4作机架时，是 否有曲柄存在？ 2）能否选不同杆为机架得到双曲柄机构、双摇杆机构？3）若abc 三杆的长度不变，取杆4为机架，要获得曲柄摇杆机构，d的取值范围应为何值？4） 若c的长度可变，取3为机架，要获得双摇杆机构，c的取值范围应为何值？
P0 = m =
l = b/a =
P1 = − m / n =
m = c/a = n = d /a =
ϕ0
P2 = (m 2 + n 2 + 1 − l 2 ) / 2n =
a=
d=lAD
b=
c=
x
3) Lmin=l1为连杆
P146
解： 据题意，本题实际上是按两连架杆(摇杆与滑块)的预定位置
设计四杆机构（已知F，求CD杆上的E），采用反转法 将1、3位置分别向位置2转化，即将DC2当作机架，即变成 刚体导引机构求机架的问题——也可向位置1或3转化
习题
8-16 已知曲柄连杆机构，要求用连杆将摇杆CD和滑块连接，试确定连杆的长度及其 与摇杆铰接点的位置。
习题
解： 1） Q Lmax + Lmin = a + b = 840mm < c + d = 900mm 且Lmin=a为连架杆
∴ 有曲柄，a为曲柄
C b B a 1 4 d D 2 3 c
2） a为机架，得到双曲柄机构 c为机架，得到双摇杆机构 若d为最长杆，则 a + d = 240 + d ≤ b + c = 1000 若d为中间长度杆，则 a + b = 840 ≤ c + d = 400 + d 故
y
ψ0
量取lAD, ϕ0=135°,ψ0=90°，有
cos 135° = P0 cos 90° + P1 cos( −45° ) + P2 cos 140° = P0 cos 110° + P1 cos( −30° ) + P2 cos 150° = P0 cos 150° + P1 cos 0° + P2
600 ≤ c ≤ 860mm
且 c < a + b + d = 240 + 600 + 500 = 1340
综上所述：140 < c < 1340mm
p145
习题
8-8 已知l1=28mm, l2=52mm, l3=50mm, l4=72mm,求：1）杆4为机架时，极位夹角θ、摆角、最 小传动角τmin、行程速比系数K 2)取杆1为机架，将演变为何种机构？说明C,D是转动副 还是摆动副？ 3）取3为机架，又将演变为何种机构？ A,B是否仍是转动副？
C3
C2 C3’ C2’
y
ψ0C1
E3
ϕ0 E1
E2
x
P148
8-21 如图用推拉缆操纵的长杆夹持器，并用四 杆机构实现夹持动作，确定各杆长度。
选做
解：
采用解析法能准确求解
cos(θ 1i + α 0 ) = P0 cos(θ 3i + ϕ 0 ) + P1 cos(θ 3i + ϕ 0 − θ 1i − α 0 ) + P2
习题
4) 欲得到双摇杆机构，必须满足： Lmax + Lmin > ∑ Lother 或者 Lmax + Lmin ≤ ∑ Lother 且最短杆为连杆 b 解： 2 4) 若c为最短杆且为机架, c≤240, 则 B
c + 600 > 240 + 500 140 < c ≤ 240mm 340 ≤ c ≤ 600mm
a 1 A 4 d
C c 3
若c为中间长度杆，最短杆为连杆，则
240 ≤ c < 340mm 或者 a + b = 840 > c + d = c + 500 若c为最长杆，最短杆为连杆，则
a + b = 840 ≤ c + d = c + 500
D
a + c = 240 + c ≤ b + d = 600 + 500 或者a + c = 240 + c > b + d = 600 + 500 860 < c > 860mm
解： 该题宜采用图解法,直接作图求得相关参数
解析法:1)
δ 1 = arccos
(l1 + l 2 ) + l − l 2(l1 + l 2 )l 4
2 2 4 2 3
δ 2 = arccos
θ = δ 2 − δ 1 = 18.6°
ϕ = arccos
2 4 2 3
(l 2 − l1 ) + l − l 2(l 2 − l1 )l 4
2 2 3 2 4 2
4
D
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
比较γ 1,γ 2,故γ min= γ 2=22.73° K = 180 + θ = 1.23 180 − θ 2) Lmax + Lmin = l 4 + l1 = 100mm < l 2 + l3 = 102mm
且Lmin=l1为机架 双曲柄机构，C,D均为摆动副 双摇杆机构，A,B均为周转副