西北工业大学机械原理课后答案第4章Word文档下载推荐.doc
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(a)作铆钉机的机构运动简图及受力见下图(a)
由构件3的力平衡条件有:
由构件1的力平衡条件有:
按上面两式作力的多边形见图(b)得
(b)作压力机的机构运动简图及受力图见(c)
由滑块5的力平衡条件有:
由构件2的力平衡条件有:
其中
按上面两式作力的多边形见图(d),得
(c)对A点取矩时有
其中a、b为Fr、Fd两力距离A点的力臂。
题4-8在图示的曲柄滑块机构中,设已知lAB=0.1m,lBC=0.33m,n1=1500r/min(为常数),活塞及其附件的重量G3=21N,连杆质量G2=25N,JS2=0.0425kg·
m2,连杆质心S2至曲柄销B的距离lBS2=lBC/3。
试确定在图示位置时活塞的惯性力以及连杆的总惯性力。
1)选定比例尺,绘制机构运动简图。
(图(a))
2)运动分析:
以比例尺作速度多边形,如图(b)
以比例尺作加速度多边形如图4-1(c)
3)确定惯性力
活塞3:
方向与相反。
连杆2:
(顺时针)
总惯性力:
(图(a))
题4-10图a所示导轨副为由拖板1与导轨2组成的复合移动副,拖板的运动方向垂直于纸面;
图b所示为由转动轴1与轴承2组成的复合转动副,轴1绕其轴线转动。
现已知各运动副的尺寸如图所示,并设G为外加总载荷,各接触面间的摩擦系数均为f。
试分别求导轨副的当量摩擦系数fv和转动副的摩擦圆半径ρ。
1)求图a所示导轨副的当量摩擦系数,把重量G分解为G左,G右
,,
2)求图b所示转动副的摩擦圆半径
支反力,
假设支撑的左右两端均只在下半周上近似均匀接触。
对于左端其当量摩擦系数,摩擦力
摩擦力矩
对于右端其当量摩擦系数,摩擦力
摩擦圆半径
题4-11图示为一锥面径向推力轴承。
已知其几何尺寸如图所示,设轴1上受铅直总载荷G,轴承中的滑动摩擦系数为f。
试求轴1上所受的摩擦力矩Mf(分别一新轴端和跑合轴端来加以分析)。
此处为槽面接触,槽面半角为。
当量摩擦系数
代入平轴端轴承的摩擦力矩公式得
若为新轴端轴承,则
若为跑合轴端轴承,则
题4-13图示为一曲柄滑块机构的三个位置,F为作用在活塞上的力,转动副A及B上所画的虚线小圆为摩擦圆,试决定在三个位置时,作用在连杆AB上的作用力的真实方向(各构件的重量及惯性力略去不计)
图a和图b连杆为受压,图c连杆为受拉.,各相对角速度和运动副总反力方向如下图
题4-14图示为一摆动推杆盘形凸轮机构,凸轮1沿逆时针方向回转,F为作用在推杆2上的外载荷,试确定在各运动副中总反力(FR31,FR12及FR32)的方位(不考虑构件的重量及惯性力,图中虚线小圆为摩擦圆,运动副B处摩擦角为φ=10°
)。
解:
1)取构件2为受力体,如图4-6。
三力汇交可得和
2)取构件1为受力体,
题4-18在图a所示的正切机构中,已知h=500mm,l=100mm,ω1=10rad/s(为常数),构件3的重量G3=10N,质心在其轴线上,生产阻力Fr=100N,其余构件的重力、惯性力及所有构件的摩擦力均略去不计。
试求当φ1=60°
时,需加在构件1上的平衡力矩Mb。
提示:
构件3受力倾斜后,构件3、4将在C1、C2两点接触。
1)选定比例尺绘制机构运动简图。
以比例尺,作速度多边形和加速度多边形如图(a),(b)
3)确定构件3上的惯性力
4)动态静力分析:
以构件组2,3为分离体,如图(c),由有
以作力多边形如图(d)
得
以构件1为分离体,如图(e),有
顺时针方向。
题4-22在图a所示的双缸V形发动机中,已知各构件的尺寸如图(该图系按比例尺μ1=0.005
m/mm准确作出的)及各作用力如下:
F3=200N,F5=300N,F'I2=50N,F'I4=80N,方向如图所示;
又知曲柄以等角速度ω1转动,试以图解法求在图示位置时需加于曲柄1上的平衡力偶矩Mb。
应用虚位移原理求解,即利用当机构处于平衡状态时,其上作用的所有外力(包括惯性力)瞬时功率应等于零的原理来求解,可以不需要解出各运动副中的反力,使求解简化。
1)以比例尺作速度多边形如下图
2)求平衡力偶矩:
由,
顺时针方向。
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