太原科技大学-机械原理作业册答案
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第二章机构的结构分析
一、填空与选择题
1、B、A
2、由两构件直接接触而产生的具有某种相对
运动
3、低副,高副,2,1
4、后者有作为机架的固定构件
5、自由度的数目等于原动件的数目;运动不确定或机构被破坏
6、√
7、
8、1
9、受力情况 10、原动件、机架、若干个基本杆组
11、A、B 12、C 13、C
二、绘制机构简图
1、计算自由度 7, 9,2 323×7-2×9-2=1
2、3、 4、
三、自由度计算
(a)E处为局部自由度;F处(或G处)为虚约束
计算自由度 4,5,1 323×4-2×5-1=1
自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。
(b) E处(或F处)为虚约束
计算自由度 5,7,0 323×5-2×7=1
自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。
(c) B处为局部自由度;F处为复合铰链;J处(或K处)为虚约
束
计算自由度 9,12,2 323×9-2×12-2=1
自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运
动。
(d) B处为局部自由度;C处为复合铰链;G处(或I处)为虚约束
计算自由度 7,9,1 323×7-2×9-1=2
自由度的数目大于原动件的数目所以该机构不具有确定的运动。
(e) 构件(或)及其两端的转动副引入一个虚约束
计算自由度 3,4,0 323×3-2×4=1
自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。
(f) C处为复合铰链;
计算自由度 7,10,0 323×7-2×10=1
自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。
(g) B处为局部自由度;F处为复合铰链;E处(或D处)为虚约束
计算自由度 6,8,1 323×6-2×8-1=1
(h)去掉杆8此处存在虚约束;B和C处为复合铰链
计算自由度 7,10,0 323×7-2×10=1
(i) C处为复合铰链
计算自由度 5, =7,0 323×5-2×7=1
自由度的数目等于原动件的数目,所以该机构具有确定的运动。
四、试计算下图所示机构的自由度,并作出它们仅含低副的替代机构。
替代机构如下图所示:
(1)计算自由度4,5,1 323×4-2×5-1=1
(2)计算自由度3,3,2 323×3-2×3-2=1
五、计算下图所示机构的自由度,并通过结构分析确定当构件
1、5分别为原动件时机构的级别。
计算自由度 5,7,0 323×5-2×7=1 机构分析如下图所示。
可见,若以构件1为原动件,该机构为级杆组;若以构件5为原动件,该机构为级杆组。
笫三章 平面机构的运动分析 一、选择与填空题
1、B
2、A
3、D
4、D
5、D
6、同一直线上;
7、N (1)/2 二、分析、计算题
1、試求下图所示各机构在图示位置时全部瞬心的位置。
.
2、下图所示的正切机构中,如果0.1m,v3=1.36,a3=31.22方向如图所示,试用矢量方程图解法求构件1的角速度和角加速度。(用矢量方程图解法)
3、试判断在图示两机构中,(1)B点是否都存在科氏加速度?
(2)找出科氏加速度为
零的所有位置;(3)标出图a中的2B3。
4、下图所示的正切机构中,如果0.1m,v3=1.36,a3=31.22方向如图所示,试用矢量方程图解法求构件1的角速度和角加速度。(用矢量方程图解法)
5、已知机构各构件的长度、,原动件1以等角速度1逆时针
转动,用矢量方程图
解法求图示位置构件2、构件3的角速度
2
、
3
和角加速度
2
、
3
(列出相关的速度
和加速度矢量方程式;作出速度图和加速度图)。 解: 大
小 ?
1
?
方向
3
= 2 = 2pb v μ
3 =
2
2v B BC l pb v l BC
μμ=
, 逆时针
ω1=ω2=常数, 1=
2=0
大小 ω32
? ω12
2ω12B1 ? 方向 B
C
B A
BC
b b l a l a C B B μματ2
2333'''== 逆时针
6、下图所示的摇杆机构中,如果0.03m ,0.1m ,0.05m ,0.04m ,曲柄1以等角速度ω1=10回转,试用相对运动图解法求构件2上E 点的速度和加速度以及构件2的角速度和角加速度。
1
212B B B B v v v ρ
ρρ+=322
212121
n k r
B B B B B B B B B a a a a a a a τ==+=++r r r r r r r
7、图示为一汽车雨刷器机构。其构件1绕固定轴心A 转动,齿条2与构件1在B 点处铰接,并与绕固定轴心D 转动的齿轮3啮合(滚子5用来保证两者始终啮合),固连于轮3的雨刷3′作往复摆动。设机构的尺寸为18 ,轮3的分度圆半径r 312,原动件1以等角速度
1
=1顺时针转动,试用图解法确定雨刷的
摆程角和图示位置时雨刷的角速度和角加速度。 解:
1.选定长度比例尺μ0.0015()作机构运动简图(a ),确定雨刷的极限位置,得出导程角。两极限位置C 、C ′,其导程角为。
2.速度分析
210.18B AB v l mm
ω==
选B 为重合点的速度矢量方程式