机械原理课后答案第3章.doc
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1、.第3章31 何谓速度瞬心?相对瞬心与绝对瞬心有何异同点?答:参考教材3031页。32 何谓三心定理?何种情况下的瞬心需用三心定理来确定?答:参考教材31页。3-3试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号P,直接标注在图上)(a) (b)答:答: (10分)(d) (10分)3-4标出图示的齿轮一连杆组合机构中所有瞬心,并用瞬心法求齿轮1与齿轮3的传动比1/3。(2分)答:1)瞬新的数目:K=N(N-1)/2=6(6-1)/2=152)为求1/3需求3个瞬心P16、P36、P13的位置3)1/3= P36P13/P16P13=DK/AK由构件1、3在K点的速度方向相同,可知3与1同向。
2、3-6在图示的四杆机构中,LAB=60mm,LCD=90mm,LAD=LBC=120mm, 2=10rad/s,试用瞬心法求: 1)当=165时,点的速度vc; 2)当=165时,构件3的BC线上速度最小的一点E的位置及速度的大小; 3)当VC=0时,角之值(有两个解)。解:1)以选定的比例尺机械运动简图(图b) 2)(3分)(3分)求vc定出瞬心p12的位置(图b)因p13为构件3的绝对瞬心,则有3=vB/lBp13=2lAB/l.Bp13=100.06/0.00378=2.56(rad/s)vc=c p133=0.003522.56=0.4(m/s)3)定出构件3的BC线上速度最小的点E的
3、位置,因BC线上速度最小的点必与p13点的距离最近,故丛p13引BC线的垂线交于点E,由图可得 vE=l.p13E3=0.00346.52.56=0.357(m/s)4)定出vc=0时机构的两个位置(图c)量出1=26.4 2=226.63-8机构中,设已知构件的尺寸及点B的速度vB(即速度矢量pb),试作出各机构在图示位置时的速度多边形。答: (10分)(b)答: 答: 311 速度多边形和加速度多边彤有哪些特性?试标出图中的方向。 答 速度多边形和加速度多边形特性参见下图,各速度方向在图中用箭头标出。 3-12在图示的机构中,设已知构件的尺寸及原动件1的角速度1 (顺时针),试用图解法求机
4、构在图示位置时C点的速度和加速度。(a)答: (1分)(1分)Vc3=VB+VC3B=VC2+VC3C2 (2分) aC3=aB+anC3B+atC3B=aC2+akC3C2+arC3C2 (3分) VC2=0 aC2=0 (2分) VC3B=0 3=0 akC3C2=0 (3分)(b)答: (2分)(2分) VC2=VB+VC2B=VC3+Vc2C3 (2分) 3=2=0 (1分) aB+anC2B+atC2B=aC3+akC2C3+arC2C3 (3分)(c)答: (2分)VB3=VB2+VB3B2 (2分)VC=VB3+VCB3 (2分) (1分)a n B3+a t B3=aB2+ak
5、B3B2+arB3B2 (3分)3- 13 试判断在图示的两机构中B点足否都存在哥氏加速度?又在何位置哥氏加速度为零?怍出相应的机构位置图。并思考下列问题。(1)什么条件下存在氏加速度?(2)根椐上一条请检查一下所有哥氏加速度为零的位置是否已全部找出。(3)图 (a)中,akB2B3=22vB2B3对吗?为什么。 解 1)图 (a)存在哥氏加速度,图 (b)不存在。 (2)由于akB2B3=22vB2B3故3,vB2B3中只要有一项为零,则哥氏加速度为零。图 (a)中B点到达最高和最低点时构件1,34重合,此时vB2B3=0,当构件1与构件3相互垂直即_f=;点到达最左及最右位置时2=3=0故
6、在此四个位置无哥氏加速度。图 (b)中无论在什么位置都有2=3=0,故该机构在任何位置哥矢加速度都为零。 (3)对。因为32。3-14 在图示的摇块机构中,已知lAB=30mm,lAC=100mm,lBD=50 mm,lDE=40 mm,曲柄以等角速度l=40radS回转,试用图解法求机构在1=45位置时,点D及E的速度和加速度,以及构件2的角速度和角加速度。 解 (1)以l作机构运动简图 (a)所示。 (2)速度分析: 以C为重合点,有 vC2 = vB + vC2B = vC3 + vC2C3 大小 ?1lAB ? 0 方向 ? AB BC /BC以l作速度多边形图 (b),再根据速度影像
7、原理,作bdeBDE求得d及e,由图可得vD=vpd=023 ms vE=vpe=0.173m/s2=vbc2/lBC=2 rad/s(顺时针)(3)加速度分析:以C为重合点,有 aC2 = aB + anC2B + atC2B = aC3 + akC2C3 + arC2C3 大小 12lAB 22lBC ? 0 23vC2C3 ? 方向 BA CB BC BC /BC其中anC2B=22lBC=0.49 ms2,akC2C3=23vC2C3=0.7ms2,以a作加速度多边形如图 (c)所示,由图可得 aD=apd=0.6 4m/S2 aE=ape=2.8m/s2 2=atC2B/lBC=an
8、2C2/lBC=8.36rad/s2(顺时针) i 3- l5 在图( a)示的机构中,已知lAE=70 mm,;lAB=40mm,lEF=60mm,lDE=35 mm,lCD=75mm,lBC=50mm原动件以等角速度1=10rad/s回转试以图解法求机构在1=50。位置时点C的速度Vc和加速度a c解: 1)速度分析:以F为重合点有 vF4=vF5=vF1+vF5F1 以l作速度多边形图如图(b)得,f4(f5)点,再利用速度影像求得b及d点根据vC=vB+vCB=vD+vCD继续作速度图,矢量pc就代表了vC 2)加速度分析:根据 a F4= an F4+ a tF4= a F1+ ak
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