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第６章 平面连杆机构

一、填空题

1．所有运动副均为 转动 副的四杆机构称为铰链四杆机构。它可分为三种基本形式，分别是 曲柄摇杆机构 、 双曲柄机构 和 双摇杆机构 。

2．铰链四杆机构中不与机架直接相连的称为 连杆 ，而与机架通过运动副直接相连的杆称为 连架杆 。

3．曲柄摇杆机构中，通常以 曲柄 为原动件，作 回转 运动。也可以以 摇杆 为主动件，如缝纫机的脚踏板机构。

4．一曲柄摇杆机构，摇杆往复运动的速度相等，则机构行程速比系数k= 1 ，极位夹角θ =0 ，机构 无 急回特性。

5．传动角γ是压力角α的 余角 ，其值愈 大 ，则传动性能愈好 。 6．铰链四杆机构中，连架杆的运动形式有两种，其中作连续转动的称为 曲柄 ，作摆动的称为 摇杆 。

7．机构的死点位置，是在从动件与 连杆 共线的位置。在死点位置，机构的压力角α为 90 °。曲柄摇杆机构只有以 摇杆 为主动件时才存在“死点”位置。

8．行程速比系数K是指空回行程的平均速度与 工作 行程的平均速度的比值。行程速比系数k值愈 大 ，机构急回特性愈显著，当k= 1 时，机构无急回特性。

9．铰链四杆机构要存在曲柄，最短杆与最长杆长度之和 小于或等于 其余两杆长度之和，且 机架 或 连架杆 必有一杆是最短杆。

10．在双曲柄机构中， 机架 肯定是最短杆，而在曲柄摇杆机构中，其最短杆肯定是 曲柄 。

11．在铰链四杆机构中，最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆长度之和时，不论取哪一杆作为机架，均为 双摇杆 机构。

12．曲柄摇杆机构的最小传动角γmin出现在曲柄与 机架 共线的位置。而曲柄滑块机构最小传动角γmin出现在曲柄与导路相 垂直 的位置。

13．在铰链四杆机构中，在满足杆长和的条件下，若以最短杆的相邻杆为机架，可以组成 曲柄摇杆 机构，若以最短杆的相对杆为机架，可以组成 双摇杆 机构。

14．内燃机和冲床是 曲柄滑块 机构在工程中的应用实例。

15．曲柄摇杆机构中，摇杆往复运动不等的特性称为 急回特性 。该特性可用极位夹角或 行程速比系数 来衡量。

16．平面连杆机构中，从动件的受力方向与速度方向的夹角，称为机构的 压力角 。其值愈 小 ,机构的传力性能愈好。

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二、选择题

1．曲柄滑块机构只有以 A 为主动件才存在死点位置。

A．摇杆 B．曲柄 C．连杆 D.滑块 2．曲柄摇杆机构中最短杆为 A 。

A．曲柄 B．摇杆 C．机架 D．连杆 3．为保证四杆机构良好的传动性能，应使机构的最小___B___大于其许用值。 A．压力角 B．传动角 C．极位夹角 D．应力 4．曲柄摇杆机构中，在 B 时，会出现死点位置；

A ．曲柄与连杆共线 B． 摇杆与连杆共线 C ．摇杆与曲柄共线 D．曲柄与机架垂直 5．缝纫机脚踏板机构属于 A 机构在工程中的应用。

A．曲柄摇杆 B．双曲柄 C．双摇杆 D．曲柄滑块 6．平面连杆机构，当极位夹角θ> A 时，机构有急回特性。 A．0 B．1 C．2 D．3 7．双曲柄机构中最短杆为 C 。

A．曲柄 B．摇杆 C．机架 D．连杆 8．当行程速比系数k B 1时，机构无急回特性。

A．= B．> C．< D．≥

9．在曲柄摇杆机构中，若曲柄为主动件作等速转动时，则从动件摇杆一般作 C 。 A．往复等速转动 B．往复变速转动 C．往复变速摆动 D．往复等速摆动 10．铰链四杆机构中，曲柄是作 A 运动。

A．整周回转 B．往复摆动 C．往复直线 D．间歇转动 11．在铰链四杆机构中，若连杆为最短杆，则该机构一定为 C 机构。

A．曲柄摇杆 B．双曲柄 C．双摇杆 D．曲柄滑块 12．机构极位夹角θ A ，行程速比系数k愈大，机构急回特性愈显著。 A．愈大 B．愈小 C．等于0 D．等于1 13．在铰链四杆机构中，只要 B 作为机架，便可得到双摇杆。

A．最短杆 B．最短杆的相对杆 C．最长杆 D．最短杆相邻杆 14．若连杆机构的极位夹角θ=60°，则行程速比系数K= D 。 A．1.2 B．1.4 C．1.6 D．2 15．机构传力性能的好坏不能用 B 来衡量。

A．压力角 B．极位夹角 C．传动角 D．都可以 16．铰链四杆机构从动件的接触点的受力方向和速度方向的夹角称为 A 。 A．压力角 B．传动角 C．楔角 D．极位夹角

17．为了便于观察和测量，工程上常以 C 来衡量连杆机构的传动性能。

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A．极位夹角θ B．包角α C．传动角γ D．以上都可以 18．机构压力角α愈 B ，传动角γ愈大，机构传力性能愈好。

A．大 B．小 C．接近20° D．接近30° 19．曲柄摇杆机构以 B 为主动件时，机构具有急回特性。

A．摇杆 B．曲柄 C．连杆 D.滑块

20．铰链四杆机构满足杆长和的条件，若以最短杆的相邻杆为机架，可以得到 A 机构。 A．曲柄摇杆 B．双摇杆 C．双曲柄 D．曲柄滑块

21．在 B 机构中，当运动到各构件共线时，机构会出现运动的不确定性。 A．一般双曲柄 B．平行双曲柄 C．反平行双曲柄双摇杆 D．以上都有可能 22．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时，若机架为最短杆，则该机构为 B 机构。

A．曲柄摇杆 B．双曲柄 C．双摇杆 D．曲柄滑块 23．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时，若机架的相邻杆为最短杆，则该机构为 A 机构。

A．曲柄摇杆 B．双曲柄 C．双摇杆 D．曲柄 24．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时，若机架的相对杆为最短杆，则该机构为 C 机构。

A．曲柄摇杆 B．双曲柄 C．双摇杆 D．曲柄滑块

25．滑块机构是由 A 机构演化而来的。 A．曲柄摇杆 B．双曲柄 C．双摇杆 D．导杆

26．最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆长度之和时，该机构一定为 C 机构。 A．曲柄摇杆 B．双曲柄 C．双摇杆 D．曲柄滑块 27．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时 若其中一连架杆为最短杆，则得到 A 机构。

A．曲柄摇杆 B．双曲柄 C．双摇杆 D．曲柄滑块 28．铰链四杆机构中传动角γ为 D ，传动效率最大，传力性能最好。 A．γ=0° B．γ=20° C．γ=45° D．γ=90° 29．为保证机构的传力性能良好设计时须限定最小 C 。

A．极位夹角θ B．压力角α C．传动角γ D．以上都要限制 30．在铰链四杆机构中，连杆和从动件所夹的锐角等于机构的 C 。

A．极位夹角θ B．压力角α C．传动角γ D．以上都不是

三、判断题

1．在铰链四杆机构中，取最长杆作为机架，则可得到双摇杆机构。（× ）

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2．当机构处于死点位置时，从动件会出现卡死或出现运动不确定现象。（√ ） 3，铰链四杆机构中，曲柄一定是最短杆。（× ）

4．传动角是压力角的余角，它们都能反映机构的传力性能的好坏。 （√ ） 6．链四杆机构是低副机构,单位面积受力较小，耐磨损，可用于传递较大的载荷。（√ ） 7．压力角是指从动件的接触点的受力方向和速度方向的夹角。（√ ） 8．曲柄摇杆机构以摇杆为主动时，有急回特性。（× ）

9．行程速比系数K=1时,表示从动件往复运动相等，机构无急回特性。（√ ） 10．铰链四杆机构，当极位夹角θ=1，机构无急回特性。（× ）

11．全部由移动副和转动副联接的平面机构称为铰链四杆机构。（× ） 12．在铰链四杆机构中，只要以最短杆作为机架，则能得到双曲柄机构。（× ） 13．铰链四杆机构中，与机架直接相连的杆称为连架杆，它都是作往复摆动。（× ） 14．若要使机构受力良好，运转灵活，希望其传动角?大一些好。（√ ） 15．曲柄滑块机构一定具有急回运动性质。（× ） 16．行程速比系数k值愈大，机构急回特性愈显著。（√ ） 17．铰链四杆机构中，若存在曲柄，其曲柄一定是最短杆。（× ） 18．曲柄滑块机构只有以曲柄为主动件时才存在“死点”位置。（× ）

19．在铰链四杆机构中，最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆长度之和时，不论取哪一杆作为机架，均为双摇杆机构。（√ ）

20．为了保证机构传动性能良好，设计时应使机构的压力角α

min≥[α

]。（ × ）

21．飞机起落架和某些夹具都是利用死点位置来工作，工作可靠。（√ ）

22．曲柄滑块机构一般以曲柄为主动件，但也有一些机械是以滑块为主动件。（√ ）

四、综合题：

1．判断如图6.1所示铰链四杆机构的类型，并说明理由。

图6.1

解：45+90＜70+80 45+1200＜65+100 15+100＜60+75 50+100>65+75 且机架最短 且连架杆最短 但连杆最短 故为双摇杆机构 故为双曲柄机构 故为曲柄摇杆机构 故为双摇杆机构

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2．判断如图6.2所示铰链四杆机构的类型。若：(1)当固定构件AD时它属于那一类机构？(2)当固定构件AB时它又属于那一类机构？(3)当固定构件CD时它又属于那一类机构？

解：220+480＜390+400，满足杆长各条件：

(1)若固定构件AD，则连架杆最短，属于曲柄摇杆机构； (2)若固定构件AB，则机架最短，属于双曲柄机构；

(3)若固定构件CD，则连杆最短，属于双摇杆机构；

图6.2

3．如图6.3所示铰链四杆机构，已知：LBC=50mm，LCD=35mm，LAB=30mm,AD为机架，试问： ⑴ 若此机构为双曲柄机构，求LAD的范围？

⑵ 若为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄， LAD的范围又为多少？ 解：⑴要成为双曲柄机构，须机架AD最短，即满足： LAD≤30mm 同时要满足杆长和条件，LAD + 50≤30+35 即有： LAD≤15mm 故，LAD的范围为：LAD≤15mm

⑵ 若为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，须AB最短，即满足：

LAD≥30mm，同时要满足杆长和条件： 图6.3 ①若BC最长（须LAD≤50mm）：30+ 50≤LAD+35 即有：LAB≥45mm LAD的范围为 45mm≤LAD≤50mm

或②AD最长（须LAD≥50mm）：30+ LAD≤50+35 即有：LAD≤55mm LAD的范围为 50mm≤LAD≤55mm ∴ LAD总的范围为：45mm≤LAD≤55mm

4．如图6.4所示铰链四杆机构，AD为机架，已知LAB=40mm，LBC=95mm，LCD=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。

解：⑴要成曲柄摇杆机构，须某连架杆最最短，即AB最短： LAD ≥ LAB=40mm 由于BC杆最长，所以：LAD ≤ LBC=95mm 同时要满足杆长和条件， 40+ 95 ≤ LAD +90 即有： LAD ≥ 45mm

故，LAD的范围为：45 ≤ LAD ≤95mm

图6.4

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