机械原理复习题8

机械原理复习题机构的运动分析四、问答题1.在图示曲柄滑块机构中，已知连杆长lre(r为曲柄长，e为导路偏距)，滑块行程是否等于()rle22?为什么？机构运动起来后，滑块具有惯性，会冲过中点(即当r和l重合时的位置)，故滑块行程为：Hrle222()2.图示机构有无哥氏加速度k32BBa？为什么？无哥氏加速度，因为2303.什么叫机构运动线图？用直角坐标或极坐标表示位移、速度、加速度等运动参数与原动件角位移或对应时间的变化曲线，称为机构运动线图，它可以表示机构在一个循环过程中运动参数的变化规律。五、图解题1.图示机构中尺寸已知(l005.m/mm)，机构1沿构件4作纯滚动，其上S点的速度为vS(v06.(m/s)/mm)。(1)在图上作出所有瞬心；(2)用瞬心法求出K点的速度vK。1.解：(1)画出6个瞬心，如图。(2)QvS已知，利用绝对瞬心P14，vS与vB线性分布，求得vB'，将vB'移至B点，vBPB14；QvB已求得，利用P24求vK，vB与vK线性分布，得vK'，然后将vK'移至K点，且垂直于KP24，即为所求vKvK图示长度v=120.6=7.2m/s2.在图示机构中，已知滚轮2与地面作纯滚动，构件3以已知速度v3向左移动，试用瞬心法求滑块5的速度v5的大小和方向，以及轮2的角速度2的大小和方向。2.解：323vvPlABv32，方向为逆时针所求瞬心如图2252335lDDPPv，方向向左3535DDvvv，方向向左（或212255lPPv，方向向左或为求v5需利用瞬心P14，ACvC2CPDPvvC14145）3.在图示机构中，已知构件1以1沿顺时针方向转动，试用瞬心法求构件2的角速度2和构件4的速度v4的大小(只需写出表达式)及方向。解：求出瞬心P12、P14。2115122512PPPP，方向为顺时针lPPPvv14151144，方向向下4.求图示五杆机构的全部瞬心，已知各杆长度均相等，14且1与4回转方向相反。解：10个瞬心各1分五杆机构瞬心数Nkk()()12551210Q14且转向相反，P14应位于P10与P40之间，再反复应用三心定理求其它瞬心如下：PP1223、PP1434得P13；PP1412、PP3423得P24；PP4034、PP1013得P30；PP1012、PP3023得P20；10个瞬心详见图。5.在图示机构中，已知凸轮1的角速度1的大小和方向，试用瞬心法求构件3的速度大小及方向。解：（1）求出瞬心P13。（2）vPPl311314（3）v3方向向下。6.已知图示机构的尺寸及原动件1的角速度1。（1）标出所有瞬心位置；（2）用瞬心法确定M点的速度M。解：（1）瞬心数目Nkk()/()/1244126各瞬心位置如图所示；（2）2412141212/PPPPll，方向与1同向，逆时针方向；MPMlv242，方向：MPvM24，如图所示。7.标出下列机构中的所有瞬心。8.在图示的四杆机构中，lAB65mm，lDC90mm，llADBC125mm，115。当构件1以等角速度110rad/s逆时针方向转动时，用瞬心法求C点的速度。vPPPPPll13113143133431131413341055118466PPPP.rad/svlCCD3466009042...m/sl0002.m/mm9.在图示机构中已知凸轮以2的角速度顺时针方向转动，试用瞬心法求出从动件3的速度（用图及表达式表示）。.解：先求P23vvlPPP3232122310.画出图示机构的全部瞬心。11.图示机构中，曲柄AB以1逆时针方向回转，通过齿条2与齿轮3啮合，使轮3绕轴D转动。试用瞬心法确定机构在图示位置时轮3的角速度3的大小和方向。（在图中标出瞬心，并用表达式表示3。）解：（1）由三心定理23123414,,PPPP求得P13，为相对瞬心；（2）3113141334PPPP/，顺时针方向。12.试求图示机构的全部瞬心，并说明哪些是绝对瞬心。解：共有六个瞬心，如图所示。绝对瞬心为PPP102030,,。13.试求图示机构的全部瞬心，并应用瞬心法求构件3的移动速度v3的大小和方向。图中已知数据h50mm，160，110rad/s。解：(1)应用三心定理求瞬心如图所示。(2)l0002.m/mm。68.010002.034113103lPPvm/s方向如图。14.试求图示机构的全部瞬心。15.已知各杆长度及位置如图所示，主动件1以等角速度1运动，求：（1）v3、a3；（2）v5、a5（用相对运动图解法，并列出必要的求解式。）（1）CBBCvvv，选v作速度多边形，可求得vCcpvv3，方向如图。影像法求出vD2。2424DDDDvvv可求得vDpdvv445，方向如图。（2)tnCBCBBCaaaa，选a作加速度多边形。可求得aacCa3'，方向如图。影像法求出aD2。r24k2424DDDDDDaaaa24，为逆时针方向vBCvDDDDddlbcva24242k24)/(22，方向如图dk2''。aDdaa445，方向如图。16.图示机构中，已知各构件尺寸、位置及v1（为常数）。试用相对运动图解法求构件5的角速度5及角加速度5。(比例尺任选。)解：（1）求5，BAABvvv，任取速度比例尺v作速度多边形。3434EEEEvvv，用速度影像法求得e3点，vEepv33，45EEvv)/(//4455lvEDEEDEEDeplvlv，逆时针方向（2）求5，tntnBABAABBaaaaa，其中aA0ABvABBABAlbalva/)(/22n，BCvBCBBlbplva/)(/22n任取加速度比例尺a作加速度多边形。r34k343t4n4EEEEEEEaaaaa其中EDvEDEEleplva/)(/2424n4343k342EEEEva234(/)pbleevBCv利用加速度影像法得e3'点，则aEea33EDaEDEEDElenlala///45tt554，顺时针方向。17.在图示机构中，已知各杆尺寸，BCCD，EFFD，曲柄以1匀速转动，试用相对运动图解法求vF、5、aF、5。（要求列出矢量方程式，画出速度和加速度多边形。）解：(1)求vF、5vlBAB1，ABCBBCvvv，取v作速度多边形，vpcCv2影像法求vpdvDvD2244545DDDDvvv，vpdDv55影像法求vF,取pd5中点f，vpfFv)/()(/555lvEDDEDpdlv，逆时针方向(2)求aF、5aalBBABn12tnCBCBBCaaaa，取a作加速度多边形，acCa2'影像法求aD2（aDA），r45k454t5n55DDDDDDDDaaaaaa影像法求afFa'，)/()(/55t55laDEDDEdnla18.在图示机构中，已知机构各尺寸，且llBDBC/2，图示位置EDBDBCABC90，以及1。试画出机构位置运动简图；以任意比例尺，用相对运动图解法求D3点的速度vD3和加速度aD3，以及构件4的角速度4和角加速度4。（需写出求解过程，所求各量只需写出表达式并在简图上标明方向。）解：(1)机构位置运动简图如图a；(2)B、C两点在此位置时速度大小、方向相同，因为此时构件2作平动。vvvlDDBAB321，方向与vB相同aalBBABn12,tnCBCBBCaaaaaCBn0，aC0，根据加速度影像原理得加速度矢量图如图b，aadDDa322'又3434DDDDvvvQ，大小？√？方向√√√，vD40，40又r43k43t4n43DDDDDDDaaaaaQ大小√√？√？方向√√√√√其中aD40n，加速度矢量图如图d，434k432DDDDva,adDa44t'44alDDEt/，逆时针方向