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山东省(对口招生)《机械基础》
四杆机构的判定
易错题精讲
例 如图所示为电风扇摇头机构简图,蜗杆与叶片由电机转子带动旋转,BC杆最短,与蜗轮固定在一起,AB杆与风扇电机固定在一起,AD杆固定在风扇支架上。
分析结构简图,回答下列问题:
(1)铰链四杆机构ABCD 根据曲柄存在情况,属于哪一种铰链四杆机构?
(2)铰链四杆机构ABCD 的主动件是哪一个杆件?在四杆机构中的名称是什么?该杆件能否绕B点做整周转动?
(3)若风扇叶片转向如图所示,在图示位置,风扇以A 点为中心是顺时针摆动还是逆时针摆动?
【错解】
曲柄摇杆机构;
【错因】题中描述BC杆与蜗轮固定在一起,认为跟蜗轮一起做整周转动的就是曲柄,误认为是曲柄摇杆机构,没有仔细看图,BC是连杆,做不了曲柄。
【正解】
(1)双摇杆机构。
(2)主动件为 BC,名称是连杆,BC 能做整周转动。
(3)风扇以 A 点为中心逆时针摆动。
【解析】本题考查铰链四杆机构的组成、判断及应用。该机构是最短杆作为连杆,所以是双摇杆机构。其中还存在着一个蜗轮传动,蜗杆与电机固定在一起并做连续的旋转,故蜗轮能整周转动,BC 杆是固定在蜗轮上的,故BC也能整周转动。根据蜗轮转向的判断方法可判断出BC 的转向,故也能判断出AB 的摆动方向。
【跟踪训练】
如图所示为港口用起重机吊臂结构原理。试分析、回答下列问题:
(1)ABCD 构成什么四杆机构?
(2)各杆的名称是什么?
(3)当机构运动时重物Q 的运动方式如何?
【答案】(1)双摇杆机构。
(2)AB、CD 杆为摇杆;BC 杆为连杆;AD 杆为机架。
(3)重物Q做近似水平的运动。
【解析】本题考查双摇杆机构的运动特点及具体应用实例。
1.杆长不等的铰链四杆机构,以下叙述正确的是 ( )
A.凡是以最短杆为连杆的,均是双摇杆机构
B.凡是以最短杆的对杆为机架的,均是双曲柄机构
C.凡是以最短杆相邻的杆为机架的,均是曲柄摇杆机构
D.凡是以最长杆为机架的,均是双摇杆机构
【答案】 A
2.如图所示的四杆机构,可应用于 ( )
A.抽油机驱动机构 B.电风扇摇头机构
C.碎石机碎石机构 D.车门启闭机构
【答案】B
【解析】本题考查四杆机构类型的判定及应用实例。首先要判定机构类型:
600+200<400+500,满足杆长和条件,最短杆为连杆,所以判断为双摇杆机构,电风扇摇头机构是双摇杆机构的典型应用。
3.如图所示,铰链四杆机构,请回答下列问题:
(1)剪板机 ABCD 应用了哪种类型的铰链四杆机构?
(2)剪板机 EFGH 机构的运动特点是什么?
(3)判断机构IJKL 与哪种剪板机类型相同?写出判断过程。
【答案】(1)曲柄摇杆机构。
(2)主动摇杆 EF 的往复摆动转化为从动摇杆GH 的往复摆动。
(3)30mm+100mm=130mm<90mm+60mm=150mm最短杆IL 作连架杆,所以机构IJKL 为曲柄摇杆机构与剪切板ABCD 类型相同。
【解析】 本题主要考查了铰链四杆机构类型的判断。掌握四杆机构类型的判断方法是关键。
1.铰链四杆机构各杆长度分别为30mm、60mm、80mm、100mm,若以30mm的杆为机架,则该机构是( )
A.双摇杆机构 B.双曲柄机构
C.曲柄摇杆机构 D.导杆机构
【答案】B
【解析】本题考查铰链四杆机构类型的判定:30+100<60+80,满足杆长和条件,最短杆为机架,所以判断为双曲柄机构。
2.铰链四杆机构ABCD, 已知AB = 800mm,BC = 1300mm,CD = 1000mm,AD =1200mm,若机构具有急回特性,则主动杆不能是 。( )
A. CD 杆 B. BC 杆
C. AB杆 D. AD 杆
【答案】 A
【解析】本题主要考查四杆机构类型的判定及急回特性。首先要判定机构类型:800+1300<1000+1200,满足杆长和条件。①若最短杆AB 杆为机架,则为普通双曲柄机构,无论是 BC 杆还是AD杆作为主动杆,该机构均具有急回特性,所以选B、D均可。②若最短杆AB 杆为曲柄,则为曲柄摇杆机构,应以AB杆为主动杆,故选A。
3.如图所示为铰链四杆机构,已知A,则:
(1)当取杆 BC 为机架时,机构中是否有曲柄存在?为什么?若有曲柄存在,则什么杆为曲柄?
(2)要使该机构成为双摇杆机构,应取什么杆为机架?
(3)要使该机构成为双曲柄机构,应取什么杆为连杆?
(4)什么条件下该机构能演变为曲柄滑块机构?
【答案】(1)取杆 BC 为机架,即以最短杆AB 的邻杆作机架,且LAB+LBC<LCD+LDA,会构成曲柄摇杆机构, 有曲柄存在, 杆AB为曲柄。
(2)取CD 杆为机架。
(3)取 CD 杆为连杆。
(4)当取 BC杆或AD杆为机架时,将杆CD 无限加长可演化为曲柄滑块机构。
【解析】 本题主要考查了四杆机构类型的特性及应用。
4.如图所示为某冲压机床的运动简图。请回答:
(1)写出ABC组成的机构名称。
(2)G、H的接触类型是什么?
(3)杆EH 的运动有什么特性?该特性具有什么实际意义?
【答案】
(1)曲柄滑块机构。
(2)高副。
(3)急回特性缩短空回行程的时间,提高生产效率。
【解析】 本题考查含一个移动副的四杆机构、曲柄摇杆机构的急回运动特性及平面运动副。曲柄摇杆机构曲柄为主动件摇杆具有急回特性是本题考查的重点。
5.如图所示为机车主动轮联动装置运动机构简图。请回答下列问题:
(1)该机构属于哪一种铰链四杆机构?
(2)杆AB 和杆CD的转速有何关系?杆BD 做何运动?
(3)杆EF 的作用是什么?
【答案】(1)双曲柄机构(或平行四边形机构)。
(2)相等;平动。
(3)防止变成逆平行四边形机构(或保证杆AB 和杆CD 转向相同)。(说明:意思相近即可得分)
【解析】 本题考查铰链四杆机构的基本类型、运动特点及应用、克服死点位置的方法。
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