西工大-练习解答.docx

2-16计算题2-16图所示齿轮—连杆机构的自由度。 (a) 题2-16图 解：（a）、F =3n— 2R — Ph =3x 4 —2汉5 — 1 =1,铰链点A为复合铰链，齿轮副为高副。 2-20计算图示凸轮式4缸活塞气压机机构的自由度。注意分析其中的虚约束、局部自由度 合复合铰链等。（凸轮转动时分别推动 A、B、C、D处的滚子在水平和垂直方向上作直线运 动，其中仍满足AB = BC = CD = ADo ） 答案：其中AD、CD杆及下方的活塞构成虚约束°F = 3X5—2X7=1 2-23计算图示机构的自由度，并分别限AB及EF为原动件时，划分其基本杆组，确定机 构的级别。 答案：F = 3X7 — 2X10=1. 以AB为原动件时： 注意其中的C、G、D、H点并不是复合铰链。 由三个n级基本杆组与原动件、机架构成的机构，其机构级别为二级。 以EF为原动件时： 由1个n级基本杆组，1个川级基本杆组组成。杆组级别为三级。 3-3试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置. 穷远处 穷远处 答案: 瞬心P12在A点 瞬心P34在C点 瞬心P23、 P13均在B点 瞬心Pg、 P24均在D点 彳 卜 P 1 3 ( 3/ 3-4在题图2-9所示的齿轮连杆机构中，三个圆轮互作纯滚。 1）求该机构的自由度。2） 试用瞬心法求齿轮1和3的传动比 答案 1）解：n=5, R=5, Ph=2 f=3n- 2Pi - Ph =3 X 5-2 X 5-2=1 2）关键是找到瞬心P 对于构件1、 对于构件1、 故找到瞬心P 在瞬心P 13, 13° 2、3,由三心定理知, 6、3,由三心定理知, 13 其 V1=V3, 卩12、卩23、 P 36、P16、 Pl3应位于同一直线上 P13应位于同一直线上 V1 =⑷1 片 p3p6 V3 =豹 3^1 P13P36 只3恵 p3p6 3-16 3-16 在图示凸轮机构中，已知 r =50 mm, loA=22mm , Iac=8 0mm , $ 1= 90°, 凸轮1以 角速度3 1=10 rad/s逆时针方向转动.试用瞬心法求从动件2的角速度 答案：找到1,2构件的相对瞬心P 12 即有：3 iX AP12 = 3 2X CP12 ……① 现在的关键是求出AP12的值。设AP12为x, 则 OP12 = (222+ X2)2 BP12 = 5 0 + (222+ x2)1/2, CP12 = 80 + x △ P12AO P12BC 则有：x /[ 5 0 + (222+ x2)1/2: = (222 + x2)1/2/(80 + x) 求解出x = 37.4 由①式可得：3 2= 3 1 X AP12 / CP12 = 4.675rad/m 4-8 B 速度分析： VC - VB vCb 大小：？ V ? 2 二n603.14 1500= 2 二n 60 3.14 1500 =157 30 Vb - ■ 1 l ab = 1570.1 = 15.7 (r /s) (m/s) 作图比例： 叽=0.1m/s/mm 量得 Ip。=135.37 mm vC =13.54 (m/s) 量得心=113.66 mm vCB =11.37 (m/s) 2 =注= 2 =注=H23Z l bc 0.33 = 34.45 (r/s) 加速度分析： ac -aB ? acB acB 大小：？ V V ? 方向：V V V V aB l 2 ab =157 0.1 =2464.9 (m/ s2) (m/s2)n (m/s2) acB = 2 lbc =34.45 0.33 = 391.6 作图比例：.二a =10m/s2/mm 176.03 176.03 量得 I =176.03 mm p c ac =1760.3 (m/s2) 量得 l =184.76 mm p S2 aS2 =1847.6 (m/s2) 量得 I = 170.49 mm n c aCB =1704.9 (m/s2) aCB 1704.9 aCB 1704.9 l bc 0.33 = 5166.4 (r/s2) 惯性力分析： 滑块3: G3 F| 3 二 -msac ac g 连杆2: F12 = ~m2as2 G2g 8-7试确定题5- 1图所示偏置曲柄滑块机构中 AB为曲柄的几何条件。若为对心曲柄滑块 机构（e= 0），其条件又如何?（参考答案：AB + e BC, ABw BC） 5— 2 在题5 — 2图所示铰链四杆机构中，已知 b = 50 mm, c= 35 mm, d = 30 mm, d为机 架。（1）若为曲柄摇杆机构，a为曲柄，试求a的最大值；（2）若为双曲柄机构，试求 a的 最小值；（3）若为双摇杆机构，试求 a的值域