机械原理习题(申永胜)[高教课堂]

1、1.5 计算下列各机构的自由度。注意分析其中的虚约束、局部自由度合复合铰链等。,解： （b）57 （d）9122,1,藤蔓课堂,e) 、A、D构件构成了虚约束。 710,f) 对称结构构成虚约束。 57,2,藤蔓课堂,（g） 对称结构构成虚约束 332,3,藤蔓课堂,1.6 说明图示各机构的组成原理，并判别机构的级别和所含杆组的数目。,（a）解： 571,4,藤蔓课堂,（c）解： 7101,5,藤蔓课堂,（e）解： 9121,6,藤蔓课堂,b）解： 其中、处的滚子具有局部自由度。 高副低代后的瞬时替代机构为： ,1.7 计算图示各机构的自向度，并在高副低代后，分析组成这些机构的基本杆组及杆组的

2、级别。,7,藤蔓课堂,451,8,藤蔓课堂,（c）解： 442 其中C处的滚子具有局部自由度。 高副低代,9,藤蔓课堂,10,藤蔓课堂,例 在图c中，分别限及为原动件时，划分其基本杆组，确定机构的级别。,解： 2、构件在点构成复合铰。 以为原动件时： 机构级别为级。 以为原动件时： 机构级别为级。,11,藤蔓课堂,n,A,C,I,B,D,E,F,G,H,J,P,16 F）解： 滚子具有局部自由度，虚约束。 高副低代,12,藤蔓课堂,A,级机构,13,藤蔓课堂,级机构,14,藤蔓课堂,2.5 在图示的连杆机构中，已知各构件的尺寸为：lAB160mm，lBC260mm，lCD200 mm，lAD8

3、0 mm；并已知构件AB为原动件，沿顺时针方向匀速转动，试确定： (1)四杆机构ABCD的类型； (2)该四杆机构的最小传动角min； (3)滑块F的行程速度变化系数K。,15,藤蔓课堂,E1,E2,C1,C2,F1,B1,B2,F2,16,藤蔓课堂,7 图示六杆机构中，各构件的尺寸为：lAB30mm，lBC55mm，lAD=50mm，lCD=40mm，lDE20mm，lEF60mm 滑块为运动输出构件试确定： ） 四杆机构的类型 ）机构的行程时间比系数为多少？ ） 滑块的行程为多少？ ）求机构的最小传动角min,17,藤蔓课堂,解： ）按比例尺作机构运动简图。 2）四杆机构中，最短杆，最长杆

4、 因为 lABlBClCDlAD，且以最短杆的邻边为机架, 故 该四杆机构为曲柄摇杆机构。 3）摇杆处于极限位置时，滑块亦分别处于其极限位置，先求极位夹角，再求行程速比系数,39.2o 行程速比系数（）（）1.56,18,藤蔓课堂,滑块的行程F2F175.67 ）机构的最小传动角min出现在杆垂直于导路 作图得 min78.4o,F,C,D,A,E,B,min,19,藤蔓课堂,2-8 题图所示六杆机构已知lAB200mm，lAC585mm，lCD=30mm，lDE=700mm，ACEC，1为常数试求： ） 机构的行程时间比系数； 2） 构件的行程； 3） 滑块的最大压力角max发生的位置及大小

5、； 4）在其他尺寸不变的情况下，欲使行程为原行程的倍，问曲柄长度应为多少？,20,藤蔓课堂,解： 1.分析机构极限位置,21,藤蔓课堂,机构在第一个极限位置,22,藤蔓课堂,机构在第二个极限位置,23,藤蔓课堂,2.8 在图示的机构中，已知曲柄2顺时针方向匀速转动，角速度2100rads，试求在图示位置导杆4的角速度4的大小和方向。,P24,24,藤蔓课堂,P,P13,P12,P23,方向：逆时针方向,2.10 求图示机构全部瞬心的位置, 构件3的角速度 3的大小和方向。,25,藤蔓课堂,29 试求图示连杆机构中构件4与构件2的角速度比42。,26,藤蔓课堂,P36,5、4构件上重合点C5、C

6、4的速度方程为： VC4 = VC5 + VC5C4 大小 ？ 已知 ？ 方向 DC 已知 DC,p,c5,c4,27,藤蔓课堂,试求题图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置,28,藤蔓课堂,解：速度分析 2、3构件上重合点B2、B3的速度方程为： VB3 = VB2 + VB3B2 大小 ？ 1LAB ？ 方向 BC AB BC,p,b2,b3,29,藤蔓课堂,2）加速度分析,大小 ？ LAB12 ？ 0 方向 BC BA BC,p,b2,b3,30,藤蔓课堂,例：巳知图示机构的位置，构件尺寸及原动件AB以等角速度1逆时方向转动，试用相对运动图解法作出机构的速度图和加速度图，求构件3的角速度3

7、和角加速度3 要求： （1）写出作图的矢量方程和主要步骤； （2）写出3 、及3的表达式。,解（1）速度分析 2、3构件上重合点B2、B3的速度方程为： VB3 = VB2 + VB3B2 大小 ？ 1LAB ？ 方向 BC AB BC,31,藤蔓课堂,p,b2,b3,p,b2,b3,（2）加速度分析,大小 0 ？ LAB12 ？ 0 方向 BC BA BC,32,藤蔓课堂,（1）速度分析 求B点速度： VB = VA + VBA 大小 ？ 1L1 2L2 ？ 方向 BD OA BA,取速度比例尺v,速度极点p, 作速度多边形。,p,b,a,方向：逆时针。,方向：逆时针。,33,藤蔓课堂,p,

8、b,a,c,求E点速度： VE = VC + VEC 大小 ？ 4LEC ？ 方向 xx EC,e,作速度多边形。,vEvpe,方向：顺时针。,34,藤蔓课堂,（2）加速度分析 B点加速度分析的向量方程：,大小 L33 2 ？ L112 L222 L22？ 方向 BD BD AO BA AB,加速度极点, 加速度作图比例尺 作加速度多边形,p,b ,n,a,b,35,藤蔓课堂,p,b ,n,a,b,C,大小 ？ L442 L44？ 方向 xx EC EC,作加速度多边形,e,en,方向：顺时针方向,36,藤蔓课堂,216 图示为储存器的一个侧壁和活动项部的两个要求位置。试设计一个机构、引导顶部通过这两个位置而不与储存器的例壁发生干涉。,37,藤蔓课堂,217 欲设计一个如图示的铰链四杆机构。设已知其摇杆CD的长度lCD75mm，行程速比系数K1.5，机架AD的长度lAD100mm，又知摇杆的一个极限位置与机架间的夹角45o，试求其曲柄的长度lAB和连杆的长度lBC。,38,藤蔓课堂,解：36o 以AC为b-a，则AC2为b+aa，b 以AC为ba，则AC1为baa，b,C2,C1,M,B2,39,藤蔓课堂,2-19题图示为一