西工大-练习解答.doc

2-16 计算题2-16图所示齿轮-连杆机构的自由度。
题2-16图
解:(a)、,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=AD。)
答案:其中AD、CD杆及下方的活塞构成虚约束。F=3×5-2×7=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=3×7-2×10=1. 注意其中的C、G、D、H点并不是复合铰链。
以AB为原动件时:
由三个Ⅱ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Ⅱ级基本杆组,1个Ⅲ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.
答案:

瞬心P12在A点瞬心P23、 P24均在B点
瞬心P34在C点 P14、 P13均在垂直导路的无
瞬心P23、 P13均在B点穷远处
瞬心P14、 P24均在D点

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,Pl=5,Ph=2
f=3n- 2Pl - Ph =3×5-2×5-2=1
2)关键是找到瞬心P13。
对于构件1、2、3,由三心定理知,P12、P23、P13应位于同一直线上
对于构件1、6、3,由三心定理知,P36、P16、P13应位于同一直线上
故找到瞬心P13
在瞬心P13,其v1=v3,
∴
3-16 在图示凸轮机构中,已知r =50mm,lOA=22mm,lAC=80mm,φ1=900,凸轮1以角速度ω1=10rad/。
答案:找到1,2构件的相对瞬心P12
即有:ω1×=ω2×……①
现在的关键是求出的值。设为 x,
则=(222+x2)1/2
=50+(222+x2)1/2,=80+x
△ P12AO∽△ P12BC
则有:x/[50+(222+x2)1/2]=(222+x2)1/2/(80+x)
求解出x=
由①式可得:ω2=ω1×/=
4-8
速度分析:

大小:? √?
方向:√√√

∴
作图比例:
量得mm
∴
量得mm
∴
加速度分析:
大小:? √√?
方向:√√√√
作图比例:
量得mm
∴
量得mm
∴
量得mm
∴
惯性力分析:
滑块3:
连杆2:
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,AB≤BC)
题8-7图偏置曲柄滑块机构
题5-2图铰链四杆机构
B
C
A
D
1
4
3
2
a
b
c
d
A
B2
B1
C2
C1
e
θ
B
C
a
b
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?(参考答案:(1) a=15 mm,(2) a=45 mm,(3) 15<a<45 mm;55<a<115 mm)
解:(1) a+50≤35+30=65,0<a≤15
(2) d+a≤b+c,30+a≤50+35=85,a≤55
d+b≤a+c,80=30+50≤a+35,45≤a
d+c≤a+b,65=30+35≤a+50,15≤a,45≤a≤55
(3)0
15
45
115
曲柄摇杆机构
双曲柄机构
55
双摇杆机构
双摇杆机构
a≤b+c+d≤50+35+30=115,15<a<45;55<a<115
题8-10图偏置曲柄滑块机构
μL=1:2
B2
A
B1
C2
C1
e
θ
B
C
a
b
γmin
H
C3
B3
8-10 参见题8-10图所示的偏置曲柄滑块机构,已知:a=24 mm,b=72 mm,e=25 mm,试作图求解:(1) 滑块的行程H;(2) 曲柄为主动件时,机构的最小传动角γmin;(3) 滑块为主动件时,机构的死点位置。(参考答案:(1) H= mm,(2) γmin=47°,(3) B1C1,B2C2)

8-6 已知图示铰链四杆机构ABCD中,lBC=