西北工业大学机械原理课后答案第3章

1、第三章平面机构的运动分析题3-3试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置（用符号Pj直接标注在图上解:8F13(、F23P3P12F23(P24)3(a)P34343BCM4出!PPl21(b)8F34LBc aP121(d)Pl3(P34) P134ViPl4*w1/w3.题3-4在图示在齿轮-连杆机构中，试用瞬心法求齿轮1与齿轮3的传动比Pl3P23 校5F36 DP124Pl6解：1）计算此机构所有瞬心的数目2）为求传动比需求出如下三个瞬心、如图3-2所示。3）传动比计算公式为：题3-6在图a所示的四杆机构中，l AB=60mm l cD=90mm l ad=I BC=120mm 3 2

2、=10rad/s ,试用瞬心法求:C1 P34 i>Pl33/'/P3B2 2p23P4B32.5七32A公-P2 11）当4 =165°时，点C的速度Vc；2）当4 =165°时，构件3的BC线上速度最小的一点 E的位置及速度的大小；3）当Vc=0时，。角之值（有两个解）解：1）以选定比例尺，绘制机构运动简图。（图3-3 ）2）求Vc,定出瞬心 P13的位置。如图3-3 （a）3）定出构件3的BC线上速度最小的点 E的位置。因为BC线上速度最小的点必与 P13点的距离最近，所以过 P13点引BC线延长线的垂线交于 E点。如图 3-3 （a）4）当时，P13与

3、C点重合，即AB与BC共线有两个位置。作出的两个位置。量得题3-12在图示的各机构中，设已知各构件的尺寸、原动件1以等角速度3 1顺时针方向转动。试用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：a）速度方程：加速度方程：b） 速度方程：加速度方程：c） 速度方程：加速度方程：题3-14在图示的摇块机构中，已知l AB=30mm l Ac=100mrm l BD=50mm l DE=40mm曲柄以等角速度co1=10rad/s回转，试用图解法求机构在41=45°位置时，点 D和点E的速度和加速度，以及构件2的角速度和角加速度。解：1）选定比例尺，绘制机构运动简图。（图（a）

4、2）速度分析：图（b）速度方程由速度影像法求出 Ve 速度多边形如图3-6 （b）（顺时针）3）加速度分析：图 3-6 （c）由加速度影像法求出aE加速度多边形如图（c）（顺时针）BD 2CA3314E(a)(b)(c)题 3-15 在图示的机构中，已知 l AE=70mm l AB=40mm l EF=60mm l DE=35mm l cD=75mm l Bc=50mm 原动件1以等角速度co 1=10rad/s回转，试以图解法求自C在。1=50°时的速度 Vc和加速度ac。解：1）速度分析：以F为重合点（F1、F5、F4）有速度方程：以比例尺速度多边形如图3-7 （b）,由速度影

5、像法求出Vb、Vd2）加速度分析：以比例尺有加速度方程：由加速度影像法求出aB、aD题3-16在图示的凸轮机构中，已知凸抡 1以等角速度转动，凸轮为一偏心圆，其半径，试用图解 法求构件2的角速度与角加速度 。解：1）高副低代，以选定比例尺，绘制机构运动简图。2）速度分析：图（b）取 B4、B为重合点。速度方程：速度多边形如图（b）转向逆时针3）加速度分析：图（c）转向顺时针。题 3-18 在图 a 所示的牛头刨床机构中，h=800mm hi=360mm h2=120mm l ab=200mm l cD=960mmlDE=160mm设曲柄以等角速度coi=5rad/s逆时针方向回转，试用图解法求

6、机构在41=135 °位置时,刨头上点C的速度Vc。解：选定比例尺，绘制机构运动简图。（图（a）解法一：速度分析：先确定构件3的绝对瞬心P36,利用瞬心多边形，如图（b）由构件3、5、6组成的三角形中，瞬心P36、P35、P56必在一条直线上，由构件3、4、6组成的三角形中，瞬心P36、P34、P46也必在一条直线上，二直线的交点即为绝对瞬心P36。速度方程方向垂直ARVB3的方向垂直 BG （BP36）, VB3B2的方向平行 BD速度多边形如图 （c） 速度方程1L_5岛明。护5“3中5P13j 小311麻产1旧2旧3)aXT12P16 工 /Y4VD： £P341PB

7、6X.111 1二6 d62625 . 35- 344(b) (d)1 .1.21|553(c) 4(e)(a)p P36G解法二：确定构件3的绝对瞬心P36后，再确定有关瞬心P16、Pi2、P23、 Pl3、P15,利用瞬心多边形，如图 3-9(d)由构件1、2、3组成的三角形中，瞬心 I三角形中，瞬心 自6、Pl6、Pl3也必在一条直线上,P12、P23、Pi3必在一条直线上，由构件 1、3、6组成的直线的交点即为瞬心R3O利用瞬心多边形，如图 3-9 (e)由构件1、3、5组成的三角形中，瞬心P15、P13、P35必在一条直线上，由构件1、5、6组成的三角形中，瞬心P56、P16、P15

8、也必在一条直线上，二直线的交点即为瞬心P15。如图3-9 (a) P 15为构件1、5的瞬时等速重合点题3-19在图示白齿轮-连杆组合机构中，MMK/固定齿条，齿轮3的齿数为齿轮4的2倍，设已知原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、动件1以等角速度3 1顺时针方向回转, 4的速度影像。解：1)选定比例尺 绘制机构运动简图。(图(a)2)速度分析：以比例尺作速度多边形，如图 取齿轮3与齿轮4的啮合点为 ,求出k点，以c为圆心，以此齿轮-连杆机构可看成ABC饭DCEFW个机构串联而成。则 速度方程：(b)K,根据速度影像原理，在速度图(b)中作ck为半径作圆g3即为齿轮3的速度

9、影像。同理，以 e为圆心，以ek为半径作圆g4即为齿轮4的速度影像。(a)(b)题3-20如图a所示的摆动式飞剪机用于剪切连续运动中的钢带。设机构的尺寸为lAB=130mml BC=340mm l c=800mm试确定剪床相对钢带的安装高度H （两切刀E及E'应同时开始剪切钢带 5）;若钢带5以速度V5=s送进时，求曲柄1的角速度i应为多少才能同步剪切？解：1）选定比例尺，绘制机构运动简图。两切刀E和E'同时剪切钢带时，E和E'重合，由机构运动简图可得 2）速度分析：速度方程：由速度影像3） Ve必须与V5同步才能剪切钢带。加速度方程：题3-21图a所示为一汽车雨刷机构

10、。其构件 1绕固定轴心A转动，齿条2与构件1在B点处较接, 并与绕固定轴心 D转动的齿轮3啮合（滚子5用来保证两者始终啮合），固联于轮3的雨刷3作往复 摆动。设机构的尺寸为 l AB=18mnp;轮3的分度圆半径3=lcD=12mm原动件1以等角速度1=1rad/s 顺时针回转，试以图解法确定雨刷的摆程角和图示位置时雨刷的角速度。解：1）选定比例尺，绘制机构运动简图。在图中作出齿条2和齿轮3啮合摆动时占据的两个极限位置C'和C，可得摆程角2）速度分析：图3-12 （b）速度方程： 以比例尺作速度多边形，如图 （b）转向逆时针3）加速度分析：以比例尺作加速度多边形如图（c）转向顺时针。题3-24图a所示为一可倾斜卸料的升降台机构。此升降机有两个液压缸1、4,设已知机构的尺寸为。若两活塞的相对移动速度分别为，试求当两活塞的相对移动位移分别为时（以升降台位于水平 且DE与CF重合时为起始位置），工