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。解:(a)、11524323????????? hlPPnF , 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: 题 2-16 图由三个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 P 12在A点瞬心 P 23、P 24 均在 B点瞬心 P 34在C点P 14、P 13 均在垂直导路的无瞬心 P 23、P 13 均在 B点穷远处瞬心 P 14、P 24 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 31/??。答案 1 )解: n=5 ,P l =5 ,P h =2 f =3n- 2P l-P h =3 × 5-2 × 5-2=1 2 )关键是找到瞬心P 13。对于构件 1、2、3 ,由三心定理知, P 12、P 23、P 13 应位于同一直线上对于构件 1、6、3 ,由三心定理知, P 36、P 16、P 13 应位于同一直线上故找到瞬心P 13 在瞬心P 13 ,其 v 1 =v 3, 16 13 11PPv l??? 36 13 33PPv l???∴16 13 36 13 31/PP PP??? 3-16 在图示凸轮机构中, 已知 r =50 mm ,l OA =22mm ,l AC=8 0mm ,φ 1= 90 0, 凸轮 1以角速度ω 1 =10 rad /s 2。答案:找到1,2构件的相对瞬心P 12 即有: ω 1× AP12 =ω 2× CP12 ……①现在的关键是求出 AP12 的值。设 AP12 为x, 则 OP12 = (22 2+x 2) 1/2 BP12 =50+ (22 2+x 2) 1/2, CP12 = 80+x △P 12 AO ∽△ P 12 BC 则有: x /[50+ (22 2+x 2) 1/2 ]= (22 2+x 2) 1/2 /(80 + x) 求解出 x= 由①式可得:ω 2=ω 1× AP12 / CP12 = 4-8 速度分析: CB BCvvv??大小:?√? 方向: √√√)/(157 30 1500 14 .360 2 1sr n??????∴)/( 1sm lv AB B??????作图比例: mm sm v//??量得37 .135 ? pcl mm ∴)/(54 .13smv C?量得66 . 113 ? bcl mm ∴)/(37 . 11smv CB?)/(45 .34 33 .0 37 . 11 2srl v BC CB????加速度分析: ? CB n CB BCaaaa???大小:?√√? 方向: √√√√)/( 2 221sm la AB B??????)/( 33 .045 .34 2 222sm la BC n CB??????作图比例: mm sm a//10 2??量得03 .176 ? cpl mm ∴)/( 2sma C?量得76 .184 ? Spl mm ∴)/( 2sma S?量得49 .170 ? cnl mm ∴)/( 2sma CB??)/( 33 .0 2 2srl a BC CB?????惯性力分析: 滑块 Iag GamF 333????连杆 2:222SSIag GamF???? 22? SIJM?? 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 ) 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,