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机械原理复习习题
* * 第二章 机构的结构分析 Z2-6 试计算图示各机构的自由度。 n = 4 PL = 5(A处为复合铰链) PH = 1 P′= 0 F ′= 0 F = 3n -(2PL + PH - P′) - F ′= 1 n = 7 PL = 8(C、F处只能各算一个移动副) PH = 2 P′= 0 F ′= 2(B、E两处各有一个局部自由度) F = 3n - (2PL + PH - P′) - F ′= 1 复 局 n = 11 PL = 17(C、F、K均为复合铰链) PH = 0 P′=2PL′+ PH′-3n′=2×10-3×6=2 F ′= 0 F = 3n - (2PL + PH - P′) - F ′= 1 n = 6 PL = 7(A、B、C均为复合铰链) PH = 3 P′= 0 F ′= 0 F =3n-(2PL +PH-P′) -F ′=1 齿轮3与5的啮合高副提供 1 个约束; 齿条7与5的啮合高副提供 2 个约束。 虚 复 复 复 复 L2-1 指出图示运动链的复合铰链、局部自由度、虚约束,并计算其自由度。 n = 9 PL =11(F为复合铰链) PH =2 P′=1(CD双转动副杆) F′=2(两处的滚子) F = 3n - (2PL + PH - P′) - F ′ = 3×9 -(2×11+2-1) -2 = 2 复 局 局 虚 L2-2 分别计算下列图示机构的自由度,若有复合铰链、局部自由度或虚约束,必须指出。 n = 7 PL = 9(B为复合铰链) PH = 1 P′=0 F′= 1(D处有一个局部自由度) F = 3n - (2PL + PH - P′) - F ′ = 3×7 -(2×9+1-0) -1 =1 复 局 第三章 平面机构的运动分析 Z3-1 试求图示各机构在图示位置时的全部瞬心(用符号Pij直接标注在图上)。 Z3-3 在图a所示的四杆机构中,lAB=60mm,lCD=90mm,lAD= lBC =120mm,ω2=10rad/s,试用瞬心法求: 1)当ψ=165°时,点C的速度VC; 解:1)取μL=3mm/mm,作机构运动简图,定出瞬心P13 的位置,如图b。 P13 为构件3的绝对瞬心,则: ω3 = VB / lBP13 = ω2 lAB /(μL BP13) =10×60/(3×78)=2.56(rad/s) VC = ω3 lCP13 = ω3 μL CP13 = 2.56×3 ×52 /1000=0.4(m/s) 2)当ψ=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; 解:因BC线上速度最小之点必与P13点的距离最近,故从P13引BC线的垂线交于点E,如图b。则: VE = ω3 lP13E = ω3 μL P13E = 2.56×3 ×46.5/1000 =0.357(m/s) 3)当VC =0时, ψ角之值(有两解)。 解:作出VC =0时机构的两个位置,即AB与BC共线的两个位置,如图c。量出: ψ1=26.4 ° ψ2=226.6 ° L3-1 图示机构中尺寸已知(μL:m/mm),构件1沿构件4作纯滚动,其上S点的速度为vS(μV :m/s/mm)。 (1)在图上作出所有瞬心; (2)用瞬心法求出K点的速度vK。 P12 P23 P14 P13 P24 P34 vK ∞ L3-2 在图示机构(μL)中,已知原动件1 以匀角速度ω1逆时针方向转动,试确定:(1)机构的全部瞬心;(2)构件2的角速度ω2 、构件3的速度v3(需写出表达式)。 P12 P23 P14 P13 P34 ∞ P24 第四章 平面机构的力分析 Z4-5 图示为一曲柄滑块机构的三个位置,F为作用在活塞上的力,转动副A及B上所画的虚线小圆为摩擦圆,试决定在此三个位置时,作用在连杆AB上的作用力的真实方向(各构件的重量及惯性力略去不计)。 4-5 图示为一曲柄滑块机构的三个位置,F为作用在活塞上的力,转动副A及B上所画的虚线小圆为摩擦圆,试决定在此三个位置时,作用在连杆AB上的作用力的真实方向(各构件的重量及惯性力略去不计)。 Z4-6 图示为一摆动推杆盘形凸轮机构,凸轮1沿逆时针方向回转,F为作用在推杆2上的外载荷,试确定各运动副中总反力(R31、R12、R32)的方位(不考虑构件的重量及惯性力,图中虚线小圆为摩擦圆,运动副B处摩擦角为ψ=10°)。 F F + R12 + R32 = 0 方向: √ √ω23 √ v21
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