机械原理第三章答案Word文档格式.docx
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1)
2?
15
2)为求传动比?
13需求出如下三个瞬心p16、p36、p13如图3-2所示。
3)传动比?
13计算公式为:
1?
3
p36p13p16p13
23
3?
vblab
2lab?
lbp13
2.56radsvc?
lcp13?
0.4ms
3)定出构件3的bc线上速度最小的点e的位置。
因为bc线上速度最小的点必与p13点的距离最近,所以过p13点引bc线延长线的垂线交于e点。
如图3-3(a)
ve?
lep13?
0.375ms
4)当vc?
0时,p13与c点重合,即ab与bc共线有两个位置。
作出vc?
0的两个位置。
量得?
26.4?
2?
226.6?
解:
a)速度方程:
vc3?
vb?
vc3b?
vc2?
vc2c3
加速度方程:
ac3?
ab?
ac3b?
ac2?
ac3c2?
ac3c2
n
t
n
k
r
b)速度方程:
vb3?
vb2?
vb3b2
ab3?
ab2?
ab3b2?
ab3b2
c)速度方程:
2的角速度和角加速度。
1)选定比例尺,?
l?
2)速度分析:
图(b)
labab
0.0315
0.002m
mm
绘制机构运动简图。
(图(a))
vb?
1lab?
10?
0.03?
0.3ms
速度方程vc2?
vc2b?
v?
vbpb
0.360
0.005
ms
由速度影像法求出ve速度多边形如图3-6(b)
vd?
vpd?
0.005?
44.83?
0.224m
s
vpe?
34.18?
0.171m
vcblbc
vbc2lbc
2(顺时针)
s0.002?
61.53
0.005?
49.5
3)加速度分析:
图3-6(c)?
ab2p?
b?
375
0.04
ac2?
ac2b?
ac2c3?
ac2c3
由加速度影像法求出ae加速度多边形如图(c)
ab?
11lab?
3msac2b?
12lcb?
0.122?
0.5?
ms
ac2c3?
23vc2c3?
2.?
0.175?
0.7msad?
ap?
d?
0.04?
65?
2.6m
ae
e?
71?
2.8m
ac2blbc
c2?
ac2
lbc
0.04?
25.60.002?
8.39s
(顺时针)
(a)
以f为重合点(f1、f5、、f4)有速度方程:
vf4?
vf5?
vf1?
vf5f1以比例尺?
0.03
速度多边形如图3-7(b),由速度影像法求出vb、vd
vc?
vcb?
vd?
vcd
2)加速度分析:
以比例尺?
0.6
有加速度方程:
af4?
af1?
af5f1?
af5f1由加速度影像法求出ab、ad
ac?
acb?
ad?
acd?
acd
vpc?
0.69mac?
c?
3m
ntnt
题3-16在图示的凸轮机构中,已知凸抡1以等角速度?
10rads转动,凸轮为一偏心圆,其半径r?
25mm,lab?
15mm,lad?
50mm,?
90?
,试用图解法求构件2的角速度?
2与角加速度
2。
【篇三:
机械原理习题参考答案】
机构的结构分析
2-2图2-38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组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。
4
21
5
解答:
原机构自由度f=3?
3-2
4-1=0,不合理,
2-3图2-39所示为一小型压力机,其中,1为滚子;
2为摆杆;
3为滑块;
4为滑杆;
5为齿轮及凸轮;
6为连杆;
7为齿轮及偏心轮;
8为机架;
9为压头。
试绘制其机构运动简图,并计算其自由度。
d
c
e
滚子
摆杆滑块
滑杆齿轮及凸轮
压头
齿轮及偏心轮连杆
机架
n=7;
pl=9;
ph=2,f=3?
7-2?
9-2=1
2-6试计算图2-42所示凸轮—连杆组合机构的自由度。
a)n=7;
9-2=1l处存在局部自由度,d处存在虚约束
b)n=5;
pl=6;
5-2?
6-2=1e、b处存在局部自由度,f、c处存在虚约束
j
m
f
l
ab
i
a)b)
2-7试计算图2-43所示齿轮—连杆组合机构的自由度。
ad
(b)
a)n=4;
pl=5;
ph=1,f=3?
4-2?
5-1=1a处存在复合铰链
b)n=6;
pl=7;
ph=3,f=3?
6-2?
7-3=1b、c、d处存在复合铰链
2-8试计算图2-44所示刹车机构的自由度。
并就刹车过程说明此机构自由度的变化情况。
①当未刹车时,f=3?
8=2
eha②
在刹车瞬时,f=3?
5-2?
7=1,此时构件efg和车轮接
触成为一体,位置保持不变,可看作为机架。
io
gj③完全刹死以后,f=3?
4-2?
6=0,此时构件efg、hij
和车轮接触成为一体,位置保持不变,可看作为机架。
2-9先计算图2-45~图2-50所示平面机构的自由度。
再将其中的高副化为低副,确定机构所含杆组的数目和级别,以及机构的级别。
机构中的原动件用圆弧箭头表示。
pl=10;
ph=0,f=3?
10=1c、e处存在复合铰链由3个Ⅱ级杆组构成。
b)n=7;
10=1由3个Ⅱ级杆组构成的Ⅱ级机构。
e
c)n=3;
pl=3;
3-2?
3-2=1d处存在局部自由度,由2个Ⅱ级杆组构成Ⅱ级机构。
d)n=4;
4-2?
5-1=1由1个Ⅲ级杆组构成的Ⅲ级机构。
h
fcdba
ghg
fa
g
e)n=6;
pl=8;
6-2?
8-1=1b处存在局部自由度,g、g处存在虚约束,由1个Ⅱ
级杆组加上1个Ⅲ级杆组构成的Ⅲ级机构。
f)n=9;
pl=12;
9-2?
12-2=1c处存在局部自由度,i处存在复合铰链,由5个Ⅱ
级杆构成的Ⅱ级机构。
杆组拆分如下图所示。
+
+
第三章平面机构的运动分析
3-1如图3-20所示曲柄滑块机构中若已知a,b,e,当?
1给定后,试导出滑块位移s和连杆转角?
2的表达式。
x
acos?
bcos?
由解:
bsin?
asin?
e?
sin?
)2?
)?
得到?
或写成?
2bb?
s?
acos?
(e?
bcos(arcsin())111?
3-2如图3-20,若已知a?
20mm,b?
140mm,?
10rads,?
60?
e?
10mm,设经计算得到:
2.997?
,
s=149.81mm,请导出vc和?
2的表达式,并求出其数值。
1sin?
2sin?
vc,得:
1cos?
120?
(?
10)?
cos(60?
)解:
0.7153rad/s?
2
bcos?
2140?
cos(?
2cos?
0.02?
sin(60?
0.14?
0.715?
3sin?
(2.99?
7)?
0.178m4/s3-12如图3-30所示,曲柄摆动导杆机构中各杆长,已知a?
400mm,d?
500mm,lbd?
250mm,构件1以等角速度?
20s绕a顺时针方向转动,求此时vd及角速度比?
13。
lcos?
1bc3解:
,其中2式除以1式可得?
asin?
lsin?
1bc3?
dtan?
2.0207acos?
1
故得:
63.6705?
lbc
400?
cos(30?
)?
781.0251mmcos(63.6705?
)
1si
n?
bccos?
lbc?
3求导得?
lbcsin?
3cos?
上式中对2式用旋转坐标系法,按逆时针方向旋转?
3角得:
a?
1cos(?
3)?
所以,?
1/?
2.3462,?
8.5244rad/s
xd?
lbdcos(?
240?
)求导得?
vdx?
lbd?
3sin(?
)
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