哈工大机械原理考研-习题.pdf

例 2-10 在例 2-10 图所示中，已知各构件的尺寸及机构的位置，各转动副处的摩擦圆如图 中虚线圆，移动副及凸轮高副处的摩擦角为 ，凸轮顺时针转动，作用在构件 4 上的工作 阻力为 Q 。试求该图示位置： 1． 各运动副的反力（各构件的重力和惯性力均忽略不计） ； 2． 需施加于凸轮 1 上的驱动力矩 M 1 ； 3． 机构在图示位置的机械效率 。 例 2-10 解题要点： 考虑摩擦时进行机构力的分析， 关键是确定运动副中总反力的方向。 为了确定总反力的 方向， 应先分析各运动副元素之间的相对运动， 并标出它们相对运动的方向； 然后再进行各 构件的受力分析，先从二力构件开始，在分析三力构件。 解： 选取长度比例尺 l (m/mm) 作机构运动简图。 1． 确定各运动副中总反力的方向。如例 2-10(a) 图，根据机构的运动情况和力的平衡条件， 先确定凸轮高副处的总反力 R 的方向，该力方向与接触点 B 处的相对速度 v 的方向成 12 B B 2 1 0 90 角。再由 R 应切于运动副 A 处的摩擦圆，且对 A 之矩的方向与 方向相反，同 51 1 时与 R 组成一力偶与 M 平衡， 由此定出 R 的方向；由于连杆 3 为二力构件，其在 D ，E 12 1 51 两转动副受两力 R 及 R 应切于该两处摩擦圆， 且大小相等方向相反并共线， 可确定出 R 23 43 23 及 R 的作用线， 也即已知 R 及 R 的方向线；总反力 R ，应切于运动副 C 处的摩擦圆， 43 32 34 52 且对 C 之矩的方向应与 方向相反，同时构件 2 受到 R ， R 及 R 三个力，且应汇交 25 12 52 32 0 于一点，由此可确定出 R 的方向线；滑块 4 所受总反力 R 应与 v 的方向成 90 角， 52 54 45 同时又受到 R ， R 及 Q 三个力，也应汇交于一点，由此可确定出 R 的方向线。 34 54