西北工业大学机械原理习题答案文档格式.doc
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9.在运动链中,如果将其中一个构件固定而成为机架,则该运动链便成为机构。
10.平面机构是指组成机构的各个构件均在同一个平面上运动。
11.在平面机构中,平面低副提供2个约束,平面高副提供1个约束。
12.机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目称为机构的自由度。
13.机构具有确定运动的条件是机构的原动件数目应等于机构的自由度的数目。
1—2试画出图示平面机构的机构示意图,并计算自由度(步骤:
1)列出完整公式,2)带入数据,3)写出结果)。
其中:
图a)唧筒机构――用于水井的半自动汲水机构。
图中水管4直通水下,当使用者来回摆动手柄2时,活塞3将上下移动,从而汲出井水。
解:
自由度计算:
画出机构示意图:
3
2
4
1
n=3
pL=4pH=0
p'
=0F'
=0
F=3n-(2pl+ph-p′)-F′
=3×
3-(2×
4+0-0)-0
=1
图b)缝纫机针杆机构原动件1绕铰链A作整周转动,使得滑块2沿滑槽滑动,同时针杆作上下移动,完成缝线动作。
观察方向
画出机构示意图:
n=3
pL=4pH=0
=0F'
=0
4+0-0)-0
=1
1—3试绘出图a)所示偏心回转油泵机构的运动简图(各部分尺寸由图中直接量取)。
图中偏心轮1绕固定轴心A转动,外环2上的叶片a在可绕轴心c转动的圆柱3中滑动,将低压油从右湍吸入,高压油从左端排出。
1)选取适当比例尺μl,
绘制机构运动简图(见图b)
2)分析机构是否具有确定运动
pL=4pH=0
=0F'
=3×
=1
机构原动件数目=1
机构有无确定运动?
有确定运动
A
C
B
b)μl=1mm/mm
想一想:
通过对本油泵机构运动简图的绘
制,你对机构运动简图的作用和优点有
何进一步的认识?
1—4图a所示为一具有急回作用的冲床。
图中绕固定轴心A转动的菱形盘1为原动件,其与滑块2在B点铰接,通过滑块2推动拨叉3绕固定轴心C转动,而拨叉3与圆盘4为同一构件。
当圆盘4转动时,通过连杆5使冲头6实现冲压运动。
试绘制其机构运动简图,并计算自由度。
b)μl=1mm/mm
5
(4)
6
7
1)选取适当比例尺μl,绘制机构运动简图(见图b)
n=5pL=7pH=0p'
=0
F=3n-(2pl+ph-p′)-F′=3×
5-(2×
7+0-0)-0=1
机构原动件数目=1机构有无确定运动?
有确定运动
想一想
1.如何判断菱形盘1和滑块是否为同一构件?
它们能为同一构件吗?
2为了使冲头6得到上下运动,只要有机构CDE即可,为什还要引入机构ABC?
(可在学过第三章后再来想想)
1—5图a)所示为一简易冲床的初拟设计方案。
设计者的思路是:
动力由齿轮1输入,使轴A连续回转;
而固装在轴A上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动,以达到冲压的目的。
试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取),分析是否能实现设计意图,并提出修改方案。
解1)选取适当比例尺μl,绘制机构运动简图(见图b)
2)分析是否能实现设计意图
pL=4pH=1
4+1-0)-0
=0
无确定运动
能否实现设计意图?
不能
1’
b3’’
b2
p
3)提出修改方案(图c)
b)μl=1mm/mm
c)
1.通过本题.你对在设计新的机械或分析现有机械时,首先要绘制机构的运动简图有什么体会?
2.计算机构自由度的目的是什么?
3.当机构的自由度小于1时,可通过哪些途径来增加自由度?
本题中还可列出哪些简单而又适用的修改方案?
计算1-6~1-9题各机构的自由度。
1—61)按传动顺序用数字1、2、3…在图示机构上给构件编号。
2)计算自由度,并机构判断有无确定运动:
编号暂略
局部自由度
在图中指明复合铰链、局部自由度和虚约束
复合铰链
n=8pL=10pH=2
=1
8-(2×
10+2-0)-1=1
机构原动件数目=1机构有无确定运动?
有确定运动
1—71)按传动顺序用数字1、2、3…在图示机构上给构件编号。
2)计算自由度,并判断机构有无确定运动:
虚约束
n=8pL=10pH=2
=1F'
=1
10+2-1)-1=2
机构原动件数目=2机构有无确定运动?
有确定运动
1—81)按传动顺序用数字1、2、3…在图示机构上给构件编号。
冲压机机构
在图中指明:
复合铰链、局部自由度和虚约束
n=10pL=13pH=2
=1
10-(2×
13+2-0)-1=1
机构原动件数目=1
1—91)按传动顺序用数字1、2、3…在图示机构上给构件编号。
n=10pL=14pH=1
=1F'
14+1-1)-1=1
机构原动件数目=1
机构有无确定运动?
计算下列机构的自由度,并判断机构级别。
复合
铰链
1—101)按传动顺序用数字1、2、3…在图示机构上给构件编号。
2)计算自由度,并判断有无确定运动:
n=9pl=13ph=0
II级杆组
9-(2×
13+0-0)-0=1
3)杆组拆分,并判断机构级别:
(从远离原动件的方向开始拆分)II级杆组
I级杆组
可见,该机构为II级机构。
1—111)按传动顺序用数字1、2、3…在图示机构上给构件编号。
请在图中指明:
复合铰链、局部自由度和虚约束
n=7pL=10pH=0
=0F'
7-(2×
10+0-0)-0=1
机构原动件数目=1机构有无确定运动?
有确定运动
(从远离原动件的方向开始拆分)
可见,该机构为II级机构。
17
第三章平面机构的运动分析
2-1 填空题:
1.速度瞬心是两刚体上 瞬时速度相等 的重合点。
2.若 瞬心的绝对速度为零,则该瞬心称为绝对瞬心;
若 瞬心的绝对速度不为零,则该瞬心称为相对瞬心。
3.当两个构件组成移动副时,其瞬心位于 垂直于导路方向的无穷远 处。
当两构件组成高副时,两个高副元素作纯滚动,则其瞬心就在
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