1.图示为两种夹紧机构，试问机构应处于何位置方是最佳夹紧位置？并说明原因。687
a)应转至FE、EC、CD杆的共线位置（作图略）。此位置为机构的死点。
b)应转至DB、CB杆共线位置（作图略）
。此位置为机构死点。 2.试画出图示机构的传动角γ和压力角α，并判断哪些机构在图示位置正处于“死 点”？696
（1）、（3）机构正处死点位置。
PDF 文件使用 \"pdfFactory Pro\" 试用版本创建 w
ww.fineprint.com.cn1
3.在图示的各四杆机构中，已知各构件的尺寸（由图上量取，图中比例尺µl=2mm/mm），杆AB为
主动件，转向如图所示。现要求：1）是确定这三种机构有曲柄的条件和各机构的名称；2）机构有无急回运动？若有，试以作图法确定其极位夹角θ，并计算其行程速比系数K；3）标出各机构在图示位置时的机构传动角γ和压力角α，求作最小传动角γmin和最小压力角αmin，并说明机构的传动性能如何？ 4）机构是否存在死点位置？
4.试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置（用符号Pij直接标注在图上）。
PDF 文件使用 \"pdfFactory Pro\" 试用版本创建 w
ww.fineprint.com.cn2
5.在图示的齿轮-连杆组合机构中，试用瞬心法求齿轮1 与齿轮3的传动比ω1/ω3。
解：
1） 计算此机构所有瞬心的数目
K=N(N−1)/2=6(6−1)/2=15
2） 为了求传动比ω1/ω3需求出如下三个瞬心（填出下角标） P16、P36、P13。 3） 传动比ω1/ω3计算公式是
ω1P36PDK13
==
ω3PAK16P13
由于构件1 、3在K点的速度方向相同，从而知ω3与ω1同向。
6.图示为开关的分合闸机构。已知llllAD=400 mm。（722）AB=150mm，BC=200mm，CD=200mm，
试回答：
（1）该机构属于何种类型的机构；
（2）AB为主动件时，标出机构在虚线位置时的压力角α 和传动角γ；
（3）分析机构在实线位置（合闸）时，在触头接合力Q作用下机构会不会打开，为什么？
3
PDF 文件使用 \"pdfFactory Pro\" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn
（1）150+400>200+200，不满足有曲柄条件，该机构为双摇杆机构。 （2）如图所示，α是压力角，γ为传动角。
（3）此时CD杆是主动件，机构处于死点位置，C点的约束反力通过B点和A
点，因 此机构不能自动打开。
7.碎矿机用曲柄摇杆机构如图所示。已知摇杆CD
长为500mm，摆角ϕ=45o，其中左 极限位置为
垂直，铰链A，D同在水平线上，行程速度变化系数K=1.4。试用图解法确定 机架AD、曲柄AB及
连杆BC 的长度。（保留作图线，并将设计结果写在下面）737
θ=180o×(K−1)(K+1))=180o×(.14−1)(.14+1))=30o µl=0.01 m/mlAB=[(AC1−AC2)2]µl=14×0.01=0.14m m。 lµl=50×0.01=0.5 m。 BC=[(AC1+AC2)2]
4
PDF 文件使用 \"pdfFactory Pro\" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn
lAD=AD×µl=42×0.01=0.42 m。
8.试设计一用于雷达天线俯仰传动的曲柄摇杆机构。已知天线俯仰的范围为30o，lCD=525mm，
lAD=800mm。求曲柄和连杆的长度lAB和lBC，并校验传动角是否满足γmin≥40o。759
提示：雷达天线俯仰转动不应有急回现象。
解：
(1)因用于雷达天线俯仰传动，不应有急回作用 , 故K=1,θ=0 (2)作∠C1DC
2
o
=30o，且使C1D=C2D=525 mm
AC2−AC
2
(3)以D为圆心，lAD=800mm为半径作弧与C2C1连线的延长线交于A点。
(4)量得AC
2
=760mm , AC1=490mm , 故 lAB=
1
=135mm , lBC=625 mm
5
PDF 文件使用 \"pdfFactory Pro\" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn
(5)作出可能为最小传动角的两个位置，可见在曲柄与机架重叠时，传动角为最小，且量得
γmin=70o>40o，满足要求。
9. 图示为一实验用小电炉的炉门启闭机构，炉门关闭是在位置E1，敞开时在位置E2，试设计一四
杆机构来实现炉门启闭的操作。
解：1）作出B2C2的位置；
2）用作图法求出A及D的位置，并作出机构在E2位置的运动简图（保留作图线）； 3）量得 lAB=µl⋅AB=5×19=95 mm
lAD=µl⋅AD=5×67=335 mm lCD= µl⋅CD=5×58=290 mm
10.现欲设计一车库门启闭四杆机构。如图所示，要求库门在关闭时为位置N1，在启开后为位置N2
（S为库门的重心位置）；库门在闭启过程中不得与车库顶部或库内汽车相碰，并尽量节省启闭所占的空间。
6
PDF 文件使用 \"pdfFactory Pro\" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn
解：此设计可将库门视作连杆，而库房为机架，按给定连杆的两位置进行设计。有如下两种设计方案。
1）在库门上先选定两活动铰链B、C的位置。为使库门能正确关闭，启闭时省力，两活动铰链中心B、C可选在库门的内面重心S的上下两侧，如图a所示。现已知连杆B1C1及B2C2两位置，需在库房上确定两固定铰链A、D的位置，为此作B1B2和C1C2的垂直平分线b12和c12，固定铰链A、
D应分别在b12及c12上选定，如图a所示。AB1C1D即为所设计的四杆机构，实际上要采用两套相同
的四杆机构（分别布置在门的两侧，以改善受力状态）。最后还须作图检验库门在启闭过程中与库顶和汽车是否发生干涉和机构的传动角等。若不满足要求，则需重新选定铰链A、D或B、C的位置再设计，直至满意为止。
11.如图所示，设已知破碎机的行程速比系数K=1.2，颚板长度lCD=300mm，颚板摆角ϕ=35o，
曲柄长度lAB=80mm。试用作图法求连杆的长度，并验算最小传动角γmin是否在允许的范围之内。
解：计算θ=180o
在的圆S1（保留作图线）。
K−1
= 16.36o ，并取µl作出摇杆CD的极限位置DC1及DC2和固定铰链A所K+1
以C2为圆心，2AB为半径作圆，同时以F为圆心，FC2为半径作圆，两圆交于点E，作C2E的延长线与圆S1的交点，即为铰链A的位置。 由图知
lBC=µlAC1+lAB=10×23+80=310 mm γ′′=45o>40o
12.试设计一偏置曲柄滑块机构，设已知其滑块的行程速比系数K=1.5，滑块的冲程H=40mm，
偏距e=15mm。并求其最大压力角αmax。
7
PDF 文件使用 \"pdfFactory Pro\" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn
解.：计算θ=180o
K−1
= 36o ，并取µl根据滑块的冲程H作出两极位C1及C2如图b所示，请K+1
完成此设计（保留作图线）。
作θ圆，作偏距线，两者的交点即铰链A所在的位置，由图可得
lAB=µl(AC2−AC1)/2=(53−19)/2=17 mm lBC=µl(AC2+AC1)/2=(53+19)/2=36 mm αmax=62.7o
13.如图所示铰链四杆机构中，已知各杆长度lAB=20mm，lBC=60mm，
lCD=85mm，lAD=50mm。要求：
（1） 式确定该机构是否有曲柄，并给机构的名称；
（2） 判断此机构是否存在急回运动？若存在，试确定其极位夹角，并估算行程速比因数； （3） 若以构件AB为原动件，试画出该机构的最小传动角和最大传动角的位置，并分析该机构
的传力性能；
（4） 回答：在什么情况下该机构有死点位置？
8
PDF 文件使用 \"pdfFactory Pro\" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn
解：（1）因lAB+lCD=20+85=105mm （2）取µl=1mm/mm作摇杆CD处两极位时的机构位置图AB1C1D和AB2C2D，如图所示，图中∠C1AC2=θ为极位夹角，且由图量得θ=59o，故此机构有急回运动，可求得 K=(180+θ)/(180−θ)=(180+59)/(180−59)≈1.98 （3） 若以曲柄AB为原动件，则机构在曲柄AB与机架AD共线的两位置时存在最小传动角的最大传动角。用作图法做出机构这两个位置AB′C′D与AB′′C′′D，由图可知， o o o o o o γmax=∠B′′C′′D=55o，γmin=∠B′′C′′D=15o。因γmin=15o<40o,故机构的传力性能差，需改 变机构的尺寸以改善传动角。 （4）若以曲柄AB为主动件，则从动件摇杆CD与连杆BC所夹的锐角为机构的传动角γ（即∠BCD）。因γmin≥15，不存在γ=0的位置，故该机构无死点位置。若以摇杆CD为主动，则从动件曲柄AB与连杆BC所夹的锐角为机构的传动角γ。此时，机构存在曲柄AB与连杆BC共线两位置，即传动角γ=0的位置，故机构存在两个死点位置。 oo o 14.如图所示为一由两个四杆机构串联而成的六杆机构的示意图，前一级四杆机构为曲柄摇杆机 构，后一级为摇杆滑块机构。已知lCD=90mm，lAD=81mm， F1、F2为滑块的两个极位, s1=117mm， 滑块行程s=82mm， 摇杆摆角ϕ=60o，行程速比系数K=1.5 。试设计此六 杆机构，并求出滑块的最小传动角γmin。 9 PDF 文件使用 \"pdfFactory Pro\" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 解：1） 计算极位夹角 θ=180o(K−1)/(K+1)=36o 2） 选择尺寸比例尺µl=4.5mm/mm，作出摇杆的两极位DC1、DC2。 3） 作C1G⊥C1C2，∠C1C2G=90−θ，C1G与C1C2交于G点，过C1、C2、G三点作θ圆。 4） 以D点为圆心，以lAD/µl为半径画弧与θ圆交于A点，A点即为曲柄的回转中心。 5） 曲柄长为a=µlAC2−AC1/2=36mm 连杆长为b=µlAC1+AC2/2=95mm 6） 根据尺寸s1、s作出滑块的两极位F1、F2。 7） 下面采用反转法求铰链E在摇杆上的位置，为此将摇杆相对固定起来。可令DC2不动，将DC1 转至与DC2重合，为求此时F1点反转后的位置F1′，以D点为心，DF1为半径画弧，再以C2为心，C1F1为半径画弧，两弧的交点即为F1′点，作F1′F2的垂直平分线b12，其与DC2线的交点，即为铰链E2的位置。 8） 摇杆长 lDE=µ1DE2=105mm 连杆长 lEF=µ1E2F2=210mm 9） 滑块的最小传动角γmin出现在DE′⊥DF时（如图），由图中可得γmin=60o。 o (()) 注意：在解此题时，并未将AD线放在水平位置，而是在解题过程中自然形成了某一倾斜角，这对解题带来很大方便，因为解题只需要各构件的相对位置。 10 PDF 文件使用 \"pdfFactory Pro\" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容