机械设计专升本章节练习题(含答案)——平面连杆机构

平面连杆机构习题答案平面连杆机构习题答案连杆机构是机械工程中常见的一种机构，也是机械工程学习中的重要内容。

平面连杆机构由若干个连杆组成，通过铰链连接起来，形成一个闭合的结构。

在机械设计中，经常需要解决一些与平面连杆机构相关的问题，例如连杆长度、角度等。

本文将针对一些典型的习题，给出详细的解答。

1. 问题描述：一个平面连杆机构由三个连杆组成，分别是AB、BC和AC。

已知连杆AB的长度为10cm，连杆BC的长度为8cm，连杆AC的长度为6cm。

连杆AB与连杆BC之间的夹角为60°，连杆BC与连杆AC之间的夹角为45°。

求连杆AC的夹角。

解答：根据三角形的余弦定理，可以得到：AC² = AB² + BC² - 2 * AB * BC * cos(∠ABC)AC² = 10² + 8² - 2 * 10 * 8 * cos(60°)AC² = 100 + 64 - 160 * 0.5AC² = 100 + 64 - 80AC² = 84AC = √84 ≈ 9.17cm根据三角形的余弦定理，可以得到：cos(∠ACB) = (AC² + BC² - AB²) / (2 * AC * BC)cos(∠ACB) = (9.17² + 8² - 10²) / (2 * 9.17 * 8)cos(∠ACB) = (84 + 64 - 100) / 146.72cos(∠ACB) = 48 / 146.72cos(∠ACB) ≈ 0.327∠ACB ≈ arccos(0.327) ≈ 70.44°所以，连杆AC的夹角为70.44°。

2. 问题描述：一个平面连杆机构由四个连杆组成，分别是AB、BC、CD和AD。

已知连杆AB的长度为8cm，连杆BC的长度为10cm，连杆CD的长度为12cm，连杆AD的长度为14cm。

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，只能获得曲柄摇杆机构。

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。

平面连杆机构—周练一、判断题（每空3分，共计60分）1.平面连杆机构的基本形式，是铰链四杆机构。

（）2.平面四杆机构都有曲柄。

（）3.曲柄和连杆都是连架杆。

（）4.在平面连杆机构中，只要以最短杆作固定机架，就能得到双曲柄机构。

（）5.铰链四杆机构的曲柄存在条件是：连架杆或机架中必有一个是最短杆；量短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆的长度之和。

（）6.利用选择不同构件作固定机架的方法，可以把曲柄摇杆机构改变成双摇杆机构。

（）7.压力角就是主动件所受驱动力的方向线与该点速度的方向线之间的夹角。

（）8.压力角越大，则机构传力性能越差。

（）9.当机构的极位夹角θ=00时，机构无急回特性。

（）10.在有曲柄的平面连杆机构中，曲柄的极位夹角θ，可以等于00，也可以大于00。

（）11.机构是否存在死点位置与机构取那个构件为原动件无关。

（）12.曲柄的极位夹角θ越大，机构的急回特性系数Ｋ也越大，机构的急回特性也越显著。

（A）13.曲柄滑块机构，滑块在作往复运动时，不会出现急回运动。

（）14.对于曲柄摇杆机构，当取摇杆为主动件时，机构有死点位置。

（）15.机构的极位夹角是衡量机构急回特性的重要指标。

极位夹角越大，则机构的急回特性越明显。

（）16.在曲柄摇杆机构中，曲柄和连杆共线，就是“死点”位置。

（）17.在曲柄和连杆同时存在的平面连杆机构中，只要曲柄和连杆共线，这个位置就是曲柄的“死点”位置。

（）18.“死点”位置在传动机构和锁紧机构中所起的作用相同，但带给机构的后果是不同的。

（）19.传动机构出现“死点”位置和急回运动，对机构的工作都是不利的。

（）20.铰链四杆机构由于积累误差较大，所以不能得到精确的预定规律。

（）二、选择题（每空3分，共计51分）1.铰链四杆机构中，作整周回转运动的杆件是（）A、摇杆B、曲柄C、连杆2.铰链四杆机构中的运动副属于（）A、高副B、低副C、螺旋副3.平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆的长度之和，最短杆为机架，这个机构叫做（）A、曲柄摇杆机构B、双曲柄机构`C、双摇杆机构4.平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆的长度之和，最短杆为机架，这个机构叫做（）A、曲柄摇杆机构B、双曲柄机构`C、双摇杆机构5.平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆的长度之和，最短杆是连架杆，这个机构叫做（）A、曲柄摇杆机构B、双曲柄机构`C、双摇杆机构6.平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和，最短杆是连杆，这个机构叫做（）A、曲柄摇杆机构B、双曲柄机构`C、双摇杆机构7.能把转动运动转变成往复摆动运动的机构是（）A、曲柄摇杆机构B、双曲柄机构`C、双摇杆机构D、曲柄滑块机构8.能把转动运动转换成往复直线运动，也可以把往复直线运动转换成转动运动的机构是（）A、曲柄摇杆机构B、双曲柄机构C、双摇杆机构D、曲柄滑块机构9.能把等速转动运动转变成旋转方向相同的变速转动运动的机构是（）A、曲柄摇杆机构B、不等长双曲柄机构`C、双摇杆机构D、曲柄滑块机构10.曲柚摇杆机构的传动角是（）a.连杆与从动摇杆之间所夹的余角； B、连杆与从动摇杆之间所夹的锐角；C、机构极位夹角的余角。

第七章平面连杆机构计算题专项训练（答案）1、根据图中注明的尺寸，判断各铰链四杆机构的类型。

（1）曲柄摇杆机构双曲柄机构曲柄摇杆机构双摇杆机构（2）双曲柄机构曲柄摇杆机构双摇杆机构双摇杆机构（3）a)双曲柄机构 b)双摇杆机构（4）30205040曲柄摇杆机构30205040双曲柄机构30205040双摇杆机构3020曲柄滑块机构a) b) c) d) 答案：30205040曲柄摇杆机构30205040双曲柄机构30205040双摇杆机构3020曲柄滑块机构2、判断下图中各机构的运动特点。

a) b) c)曲柄滑块机构导杆机构摇块机构3、根据图中各杆所注尺寸和以AD边为机架，判断指出各铰链四杆机构的名称。

a) b)平行双曲柄机构反向双曲柄机构4、已知一四杆机构各杆长为AB=50㎜，BC=90㎜，CD=80㎜，AD=100 ㎜。

（1）以何杆为机架杆时可得到双曲柄机构？（AB）（2）若以AD杆为机架杆：①以AB杆为主动件，该机构有死点位置吗？无②以CD杆为主动件，该机构有死点位置吗？说明理由。

有5、图示铰链四杆机构，AD为机架，已知L AB=40mm，L BC=95mm，L CD=90mm，若要形成曲柄摇杆机构，且BC杆最长，试确定AD的取值范围。

【答案】要成为曲柄摇杆机构，则某连架杆须为最短杆，即: L AD≥40且BC为最长杆，因此L AD≤95同时应满足：40+95≤90+LAD，即：L AD≥45∴AD的取值范围：45≤L AD≤956、图示铰链四杆机构，AD为机架，已知L BC=120mm，L CD=100mm，L AD=140mm，若要形成曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，试确定AB杆的取值范围。

【答案】要成为曲柄摇杆机构，AB为曲柄，则AB须为最短杆，即: L AB≤100 同时应满足：140+L≤210+240，即：L CD≤300AB∴AB的取值范围：240≤L AB≤3007、图示铰链四杆机构，已知LAB =60mm，LCD=100mm，LAD=50mm，若要形成双曲柄机构，且BC杆最长，试确定BC杆的取值范围。