郑文纬《机械原理》配套题库【课后习题】(平面机构的运动分析)【圣才出品】

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第2章平面机构运动分析
一、思考题
思2-1 如何确定机构中不相互直接联接的构件间的相对瞬心?
答:根据三心定理确定不相互直接联接的构件间的相对瞬心。该定理可叙述为:作平面平行运动的三个构件共有三个瞬心,它们位于同一直线上。
思2-2 在什么情况下哥氏加速度为零、法向加速度为零及切向加速度为零?试举例说明。
答:机构加速度多边形中的极点处哥氏加速度、法向加速度及切向加速度为零。例如对心曲柄滑块机构的最小传动角处。
思2-3 当一机构改换原动件时,其速度多边形是否改变?加速度多边形是否改变?紫外光固化树脂
答:(1)速度多边形不变,因为一个具有确定运动的机构,其速度图的形状与原动件的速度大小无关。
(2)但其加速度多边形无此特性,当改换原动件时,其加速度多边形将发生改变。
思2-4 何谓速度影像和加速度影像?如何应用影像法求构件上速度和加速度为零的点?
答:(1)在速度三角形中,△bce和△BCE相似,且两三角形顶角字母bce和BCE的顺序相同均为顺时针方向,图形bce称为图形BCE的速度影像。
(2)在加速度三角形中,△b′c′e′与机构位置图中△BCE相似,且两三角形顶角字母顺序方向一致,图形b′c′e′称为图形BCE的加速度影像。
(3)利用影像法求机构上速度和加速度为零的点可以参考习题2-4的解法。
思2-5 瞬心法和相对运动图解法各有什么优缺点?它们各适用何种场合?
答:(1)瞬心法
①优点:求解比较简便、直观,也不受机构级别的限制。无论待求运动构件与已知运动构件相隔多少构件,均可以直接求得未知速度参数。
②缺点:不能用于求解机构的加速度。
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③适用场合:当机构只需作速度分析时,尤其适用于高副机构的速度求解。delta并联机器人
(2)相对运动图解法
①优点:可直接进行Ⅱ级机关的运动分析,可进行速度和加速度分析。
②缺点:不可求解Ⅲ级机构的速度和加速度。
③适用场合:机构各构件之间做速度或加速度的定性分析时。浴帘挂钩
思2-6 在用解析法求机构位置时,得出方程有两个解,如式(2-5)应如何确定用哪一个解合理?
答:公式中,根号前为加号的值适用于图2-6所示机构ABCD位置的装配;根号前为减号的值适用于图示机构ABC′D位置的装置,即根据从动件的初始位置和运动连续条件来确定。
思2-7 试比较图解法与解析法在机构运动分析中的优缺点。
答:(1)图解法
①优点:形象直观,用于平面机构简单方便。
②缺点:精确度有限。
(2)解析法
①优点:计算精度高,不仅可以方便地对机械进行一个运动循环过程的研究,而且便于把机构分析和机构综合问题联系起来,以寻求最优方案。
auts②缺点:数学模型复杂,计算工作量大。
二、习题
题2-1 试求图2-1机构中的所有速度瞬心。
图2-1
解:如图2-2所示。
图2-2
题2-2 在图2-3所示凸轮机构中,已知r=50mm,l OA=22mm,l AC=80mm,φ1=90°,凸轮l的等角速度ω1=10rad/s,逆时针方向转动。试用瞬心法求从动件2的角速度ω2。
解:选取比例尺μl=0.002m/mm,绘制机构简图。由三心定理知,构件1、2、3共有三个瞬心P12、P23、P31,如图所示。
由得
图2-3
图2-4
题2-3 在图2-4的四杆机构中,已知l AB=65mm,l CD=90mm,l AD=l BC=125mm,ω1=10rad/s,顺时针转动,试用瞬心法求:
(1)当φ=15°时,点C的速度v c;
(2)当φ=15°时,构件BC上(即BC线上或其延长线上)速度最小的一点E的位置及其速度值;
(3)当v c=0时角φ的值。
解:选定尺寸比例尺μl=0.005m/mm,绘制机构简图,求出机构所有瞬心。
(1)由,得ω3=4.58rad/s,则点C的速度为
v c=ω3 l CD=4.58×90=0.41m/s
(2)P24是构件2的绝对瞬心,构件2上所有点均绕P24转动,由P24作BC延长线的垂线得垂足E,E点即为速度最小位置。
由得v E=0.36m/s。
(3)当v c=0时,点A、B、C在一条直线上,P24与C点重合,如图中虚线所示,量取φ=150°。
题2-4 已知铰链四杆机构如图2-5(a)所示,其尺寸为l AB=30mm,l BC=78mm,l CD=32mm,l AD=80mm,构件1以顺时针等角速度ω=10rad/s转动,现已作出其速度多边形(图(b))和加速度多边形(图(c))。试求:
(1)构件1,2和3上速度为v x的点X1、X2和X3的位置;
(2)构件2上加速度为零的点Q的位置,并求出该点的速度v Q;
(3)构件2上速度为零的点I的位置,并求出该点的加速度a1。
解:选取比例尺。
根据影像求出Q,I,X1,X2及X3点,则
可列矢量方程式
图2-5
题2-5 在图2-6所示的颚式破碎机中,已知:x D=260mm,y D=480mm,x C=400mm,y C=200mm,l AB=l CE=100mm,l BC=l BE=500mm,l CD=300mm,l EF=400mm,l CF =685m
m,φl=45°,ωl=30rad/s。求ω5、α5。
>张力计算

本文发布于:2023-06-02 17:03:01,感谢您对本站的认可!

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