机械原理第七版西北工业大学课后习题答(1-8章)(3)

2019-08-31 09:42

Cp′(n3′,d′,a′)34BD2p(b3,d,c3,a)ω11Ab2(b1)b2′b3′ (b1′,k′,c3′,)(b)

b) 速度方程:vB3加速度方程:aB3n?vB2?vB3B2

tKr?aB?a?a?a3B2B3B2B3B2

p(a,d)C31A2D4c3b′(b1′,b2′,k′)b2(b1,b3)b3′ω1p′n3′,c3′题3-5 在图示机构中,已知各构件

(c)的尺寸及原动件1的角速度ω1(为常数),试以图解法求φ1=90°时,构件3的角速度ω3及角加速度α3(比例尺如图)。(应先写出有关的速度、加速度矢量方程,再作图求解。)

解:1) 速度分析:图3-5(b)

?l?lAB0.015??0.001m vB1??1lAB?10?0.015?0.15ms

mmAB15速度方程:vB3?vB2?vB3B2

?v?vB0.15??0.0042ms

mmpb35s

速度多边形如图3-5(b) vB3B2??Vb2b3?0.0042?37.57?0.158m?3?vB3?vpb30.0042?27.78???2.2351 转向逆时针

slBDlBD0.001?52.2Cb323B1ω1D4An3′b3′k′p′(a)b1(b)p(c)b1′,b2′ 2aB21.5ms??0.04282) 加速度分析:图3-5(c) ?a?

mmp?b?35ntKraB?a?a?a?a3B3B2B3B2B3B2

222n222 a??l?10?0.015?1.5msaB??l?2.26?0.052?0.265msB2311AB13Bdk2aB3B2?2?3vB3B2?2?2.235?0.158?0.71ms taB?n??b?0.0428?12?3?3?a3??9.8412 转向顺时针。

slBD?lBD0.001?52.2题3-6 在图示的摇块机构中,已知lAB=30mm,lAC=100mm,lBD=50mm,lDE=40mm。曲柄以等角速度ω1=10rad/s回转,试用图解法求机构在φ1=45°位置时,点D和点E的速度和加速度,

以及构件2的角速度和角加速度。

解: 1) 选定比例尺,

?l?lAB0.03??0.002m 绘制机构运动简图。(图3-6 (a))

mmAB152)速度分析:图3-6(b)

vB??1lAB?10?0.03?0.3ms

速度方程vC2?vB?vC2B?vC3?vC2C3

?v?vB0.3??0.005msmm pb60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 vE??Vpe?0.005?34.18?0.171m

ss?3?vCB?vbc20.005?49.5???21 (顺时针)

slBClBc0.002?61.53c2pc3C34D2ABp′c3′c2′ω1k′dee′d′bb′c2″(a)E(b)图3-6(c) 2aB23ms??0.043)加速度分析:图3-6(c) ?a?mm p?b?75ntkraC2?aB?aC?a?a?a?a2BC2BC3C2C3C2C3

由加速度影像法求出aE 加速度多边形如图3-6 (c)

aB??121lAB?102?0.03?3ms2 aC2B??122lCB?22?0.122?0.5?ms2

k2aC2C3?2?23vC2C3?2?2.?0.175?0.7ms

aD??ap?d??0.04?65?2.6ms2

ta?c??c?0.04?25.6aE??ap?e??0.04?71?2.8m2 ?2?C2B?a22??8.3912

sslBC?lBC0.002?61.53(顺时针)

题3-7在图示的机构中,已知lAE=70mm,lAB=40mm,lEF=60mm,lDE=35mm,lCD=75mm,lBC=50mm,原动件1以等角速度ω1=10rad/s回转,试以图解法求点C在φ1=50°时的速度

Vc和加速度ac。 解:1) 速度分析:

以F为重合点(F1、F5、、F4) 有速度方程:vF4以比例尺?v?0.03?vF5?vF1?vF5F1

msmm速度多边形如图3-7 (b),由速度影像法求出VB、VD

vC?vB?vCB?vD?vCD

ms2) 加速度分析:以比例尺?a?0.6有加速度方程:aF42mm

ntkr?aF?a?a?a?a4F4F1F5F1F5F1 由加速度影像法求出aB、aD

ntntaC?aB?aCB?aCB?aD?aCD?aCD

vC??Vpc?0.69m

sd′n3′(F1,F5,F4)F5f14db′n2′p′c′1ω1AC2B3Epbcf4,(f5)D(b)k′(a)图3-7(c)n4′aC??ap?c??3ms2f4′(f5′) 题3-8 在图示的凸轮机构中,已知凸抡1以等角速度?1?10rads转动,凸轮为一偏心圆,其半径R?25mm,lAB?15mm,lAD?50mm,?1?90?,试用图解法求构件2的角速度?2与角加速度?2 。

解:1) 高副低代,以选定比例尺,绘制机构运动简图。(图3-8 )

2) 速度分析:图3-6(b)

vB4?vB1??1lAB?10?0.015?0.15ms 取B4、、B2

为重合点。

速度方程:

vB2?vB4?vB2B4

速度多边形如图3-8(b)

vB2??Vpb2?0.005?23.5?0.1175m vB2B4??Vb4b2?0.005?32?0.16m

ss?2?vB2?vpb20.1175???2.291 转向逆时针

slBDlBD0.00125?4

b24BCb2\b2′p′α22ω2D3Aω11k′b4图3-8(b)p(c)b4′3)加速度分析:图3-8(c)

ntKraB?a?a?a?a2B2B4B2B4B2B4

nn222 aB?a??l?10?0.015?1.5ms4B111ABn22aB?41?0.269ms2 2??12lBd?2.29?0.00125k2aB2B4?2?2vB2B4?2?2.29?0.16?0.732ms

?2?t?b??b?aB0.04?122?a22??9.3612slBD?lBD0.00125?41 转向顺时针。

题3-9 在图a所示的牛头刨床机构中,h=800mm,h1=360mm,h2=120mm,lAB=200mm,lCD=960mm,lDE=160mm,设曲柄以等角速度ω1=5rad/s逆时针方向回转,试用图解法求机

构在φ1=135°位置时,刨头上点C的速度Vc。 解: 选定比例尺, ?l?lAB0.12??0.001mmm 绘制机构运动简图。(图3-9 (a)) AB12解法一:

速度分析:先确定构件3的绝对瞬心P36,利用瞬心多边形,如图3-9(b) 由构件3、5、6组成的三角形中,瞬心P36、P35、P56必在一条直线上,由构件3、4、6组成的三角形中,瞬心P36、P34、P46也必在一条直线上,二直线的交点即为绝对瞬心P36。

速度方程vB3?vB2?vB3B2

?v?vB1??0.05ms

mmpb20vB2?vB1??1lAB?5?0.2?1ms 方向垂直AB。

VB3的方向垂直BG(BP36),VB3B2的方向平行BD。速度多边形如图3-9 (c)

速度方程vCF?vB3?vCB3 vC??Vpc?1.24ms

11262∞P565CP23∞P13AP35P151B66543543ω1P1232(B1,B2,B3)P16P46(b)b1,b26(d)12E4Dc∞P56P34b3p543(c)图3-9(e)(a)GP36解法二:


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