《机械原理》(于靖军版)第4章习题答案

讨论题与习题习题4-1试求出题图4-1所示的各机构的全部瞬心。1234(a)正切机构(b)凸轮机构123题图4-1解：4-2在题图4-2所示的凸轮机构中，若已知凸轮2以等角速度顺时针转动，试求从动件上点B的速度。假设构件3在2上作纯滚动，求点B'的速度。121B'34BO1O2题图4-2解：BO2P13P12P24B'O131132由13113213ll31POPOPVBOBV1l3可得：BOPOPOBV1131132lll1122412212ll21PPPOPV'24'l2BPBV可得：1224122'24'lll1PPPOBPBV4-3在题图4-3所示的机构中，已知曲柄1顺时针方向匀速转动，角速度1=100rad/s，试求在图示位置导杆3的角速度3的大小和方向。3B4C12A题图4-3解：因已知曲柄2的运动，而所求构件4的运动，所以要求取构件2和4的瞬心24P。根据瞬心的性质，得142441224224PPPPP所以1424122424PPPP方向顺时针运动。4-4在题图4-4所示的机构中，已知：图示机构的尺寸，原动件1以匀角速度1沿逆时针方向转动。试确定：（1）在图上标出机构的全部瞬心；（2）用瞬心法确定点M的速度vM，需写出表达式，并标出速度的方向。1234M1题图4-4解：121P12P14P24P34MP23P1331214122412ll12PPPPPVMPPPPPMPMV241224121424llll124-5在题图4-5所示的机构中，已知：图示机构的尺寸，原动件1以匀角速度1沿顺时针方向转动。试确定：（1）在图上标出机构的全部瞬心；（2）用瞬心法确定在此位置时构件3的角速度3，需写出表达式，并标出速度的方向。12341题图4-6解：相应的瞬心和求解过程可以参考4—4，只需要利用VP13列出等式即可求解。4-8在题图4-8所示是铰链四杆机构中，各杆件长度分别为lAB=28mm，lBC=70mm，lCD=50mm，lAD=72mm。若取AD为机架，作图求该机构的极位夹角θ，杆CD的最大摆角和最小传动角min。BADC题图4-8解：（1）取比例尺l，画出机构的极限位置及传动角的极值位置图，分别如图（a）和（b）所示。由图上量得7113。（2）由于CDBCADABllll，故存在曲柄。又由于AB为最短杆，故机构演化为双曲柄机构，C，D都是摆转副。另外，本题也可以利用三角形的边角关系求解具体数值。但在计算min的时候，要注意：minminmaxmaxmaxminmin,180max,1804-9已知一偏置曲柄滑块机构，如题图4-9所示。其中，曲柄长度lAB=15mm，连杆lBC=50mm，偏距e=10mm。（1）画出滑块的两个极限位置；（2）标出极位夹角及行程H；（3）计算行程速比系数K；（4）标出并计算最小传动角min。ABCe题图4-9解：ABC1B1B2HCC2min757.K=1.0960min4-10题图4-10所示为一偏心轮机构：（1）在图中画出滑块3的两个极限位置；（2）当轮1主动时，标出该机构在图示位置的传动角γ；（3）当滑块3主动时，标出该机构的最大压力角αmax。ADCBBA123C题图4-10解：偏心轮机构可以简化为一个偏心曲柄滑块机构，相应的求解可以参考4-9.当AB和BC位于同一条直线的时候，压力角最大，且αmax=90°4-14题图4-12所示为Roberts近似直线机构，连杆上的C点可实现一段近似直线轨迹。机构中各构件的相对尺寸如下图所示。（1）画出该机构的运动简图，判断该机构中是否存在曲柄？（2）当以构件1作为原动件时，画出该机构最小传动角位置，并确定最小传动角的值；（3）试利用瞬心法求图示位置下构件2和构件3相对构件1的角速度速比关系。ABC1.032.0121.01.01.01.04O1O3题图4-12解：（1）该机构为一个四杆机构，通过判断，不存在曲柄。（2）当构件2、3位于同一条直线时，传动角最小，为0°（3）该题要求解的是12/和13/的值。利用瞬心法即可简单求解。