原理第3章(运动分析)习题解

.,机械原理作业题解,第三章平面机构的运动分析,.,题3-1试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。,a),A,C,B,4,1,3,2,P12,P23,P34,P24,P14,P14P13,.,题3-1试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。,b),A,C,B,4,1,3,2,P12,P34,P24,P14,P13,P23,.,题3-1试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。,A,C,B,4,1,3,2,M,vM,c),P12,P23,P24,P34,P13,P14,.,解：1.绘机构运动简图2.求瞬心P133.求1/3,题3-2在图示的齿轮-连杆组合机构中,试用瞬心法求齿轮1和3的传动比1/3。,P12,P23,P13,P16,P36,.,题3-4,在图示的四杆机构中，lAB=60mm，lCD=90mm，lAD=lBC=120mm，2=10rad/s，试用瞬心法求：1）当=165时，点C的速度vC；2）当=165时，构件的BC线上（或其延长线上）速度最小的一点E的位置及其速度的大小；3）当vC=时，角之值（有两个解）。,.,题3-4解,取作机构运动简图；并求出各瞬心如图所示。,P24,P14,P12,P34,P23,1）当=165时，点C的速度vC=?,解法：,利用瞬心P24,利用瞬心P13瞬心P13为构件3的绝对瞬心,P13,.,题3-4解,P24,P14,P12,P34,P23,2）当=165时，构件的BC线上（或其延长线上）速度最小的一点E的位置及其速度的大小,瞬心P13为构件3的绝对瞬心，构件3上各点在该位置的运动是绕P13的转动，则距P13越近的点，速度越小，过作BC线的垂线P13EBC，垂足E点即为所求的点。E点距C点距离为,P13,E,.,题3-4解,P24,P14,P12,P34,P23,3）当vC=时，角之值（有两个解）？,P13,E,当=时，vC=，而,当P24与P24重合时,则必然是杆2和杆3共线的位置，有两共线位置：,重叠共线位置拉直共线位置,.,题3-5,在图示的各机构中，设已知各构件的尺寸及点B的速度，试作出其在图示位置时的速度多边形。,vB,vB,b),a),.,题3-5解,a)解:顺序,vB,(1)求vC和vD,(2)求vE,p(a,f),e,c,d,b,.,题3-5解,b)解:顺序,(1)求vC,(2)求vE:用速度影像法,vB,(3)求vF,p(a,d,g),(c),b,(e),(f),.,题3-8b)解,b),在图示各机构中，设已知各构件的尺寸，原动件以等角速度1顺时针方向转动；试以图解法求机构在图示位置时构件3上C点的速度及加速度。,解（1）取作机构运动简图；（2）速度分析取B为重合点：B(B1,B2,B3)1)求vB2,2)求vB3,B(B1,B2,B3),方向：BDBACD大小：?,p(d),b2(b1),(b3),(c3),3)求vC3:用速度影像法,同时可求得,.,题3-8b)解(续),b),解（1）取作机构运动简图；（2）速度分析（3）加速度分析1)求aB2方向:BA,2)求aB3,B(B1,B2,B3),方向：BDBDBA0CD大小：?0?,3)求aC3:用加速度影像法,其中,p(d),b2(b1),k,b3,c3,(n3),.,题3-8c)解,在图示各机构中，设已知各构件的尺寸，原动件以等角速度1顺时针方向转动；试以图解法求机构在图示位置时构件3上C点的速度及加速度。,解（1）取作机构运动简图；（2）速度分析取B为重合点：B(B1,B2,B3)1)求vB2,2)求vB3,方向：BDBACB大小：?,p(d),b2(b1),(b3),(c3),3)求vC3:用速度影像法,.,题3-8c)解(续1),解（3）加速度分析1)求aB2,2)求aB3,方向:BA,方向：BDBDBA0CD大小：?0?,其中,.,题3-8c)解(续2),解（3）加速度分析1)求aB22)求aB3,方向：BDBDBA0CD大小：?0?,p(d),b2(b1),k,b3,c3,3)求aC3:用加速度影像法,作,.,题3-10解,在图示的摇块机构中，已知lAB=30mm，lAC=100mm，lBD=50mm，lDE=40mm，1=10rad/s，试用图解法求机构在1=45位置时，点D和E的速度和加速度；以及构件2的角速度和角加速度。,解（1）取作机构运动简图；（2）速度分析取C为重合点：C(C2,C3),.,题3-10解(续),解（1）取作机构运动简图；（2）速度分析取C为重合点：C(C2,C3),1)求vB,2)求vC2,方向：ABBC0BC大小：?0?,p(c3),b,c2,.,题3-10解(续2),解（2）速度分析,1)求vB2)求vC23)求vD和求vE用速度影像法,p(c3),b,c2,d,e,3)求2,顺时针,.,题3-10解(续3),解（3）加速度分析1)求aB2)求aC2,方向：BACBCB0CB向下BC大小：?0?,其中:,p(c3),b,k,n2,方向:BA,c2,.,题3-10解(续4),解（3）加速度分析1)求aB2)求aC23)求aD和求aE用加速度影像法,d,e,4)求2,顺时针,.,题3-11解,在图示的机构中，已知lAE=70mm，lAB=40mm，lEF=60mm，lDE=35mm，lCD=75mm，lBC=50mm，原动件以等角速度1=10rad/s回转。试以图解法求在1=50时点C的速度vC和加速度aC。,解（1）取作机构运动简图；,.,题3-11解(续),解（1）取作机构运动简图；（2）速度分析,1)求vB和vF1,2)求vF5(=vF4),方向：FEAFAF大小：?,p,b,f1,f5(f4),.,题3-11解(续2),解（2）速度分析,1)求vB和vF12)求vF5(=vF4)3)求vD用速度影像法或按以下方法求出:,逆时针,3)求vC,方向：CBCD大小：?,d,c,.,题3-11解(续3),解（3）加速度分析1)求aB和aF1,方向：FAAF向下AFFEFE大小：?,2)求aF5,方向:BA,方向:FA,其中:,.,题3-11解(续4),解（3）加速度分析1)求aB和aF1,2)求aF5,方向：FAAF向下AFFEFE大小：?,p,b,k,f1,f5(f4),.,题3-11解(续5),解（3）加速度分析1)求aB和aF12)求aF53)求aD加速度影像法,方向：CBCBCDCD大小：?,d,4)求aC,.,题3-11解(续6),解（3）加速度分析1)求aB和aF12)求aF53)求aD,方向：CBCBCDCD大小：?,d,4)求aC,其中:,n3,c,n2,.,题3-14解,在图示的齿轮连杆组合机构中，MM为固定齿条，齿轮3的直径为齿轮4的2倍，设已知原动件以等角速度1顺时针方向回转。试以图解法求机构在图示位置时，E点的速度vE以及齿轮3、4的速度影像。,解（1）取作机构运动简图；（2）速度分析,1)求vB,K,vK,方向:BA，指向1方向,.,题3-14解(续),解（1）取作机构运动简图；（2）速度分析,1)求vB2)求vC,K,方向：ACBACB大小：?,p,b,c,3)求vKK点为两齿轮节圆的切点，是齿轮3和齿