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1、机械原理作业题解,第三章 平面机构的运动分析,题3-1 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。,a ),A,C,B,4,1,3,2,P12,P23,P34,P24,P14,P14 P13,题3-1 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。,b ),A,C,B,4,1,3,2,P12,P34,P24,P14,P13,P23,题3-1 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。,A,C,B,4,1,3,2,M,vM,c ),P12,P23,P24,P34,P13,P14,解： 1. 绘机构运动简图 2.求瞬心P13 3.求1/ 3,题3-2 在图示的齿轮-连杆组合机构中, 试用瞬心法求齿轮1和3的传动比1/
2、3 。,P12,P23,P13,P16,P36,题3-4,在图示的四杆机构中，lAB=60 mm， lCD=90 mm ，lAD= lBC=120 mm，2 = 10 rad/s，试用瞬心法求： 1）当=165时，点C的速度vC ； 2）当=165时，构件的BC线上（或其延长线上）速度最小的一点E的位置及其速度的大小 ； 3）当vC=时， 角之值（有两个解）。,题3-4解,取作机构运动简图；并求出各瞬心如图所示。,P24,P14,P12,P34,P23,1）当=165时，点C的速度vC =?,解法：,利用瞬心P24,利用瞬心P13 瞬心P13为构件3的绝对瞬心,P13,题3-4解,P24,P1
3、4,P12,P34,P23,2）当=165时，构件的BC线上（或其延长线上）速度最小的一点E的位置及其速度的大小,瞬心P13为构件3的绝对瞬心，构件3上各点在该位置的运动是绕P13的转动，则距P13越近的点，速度越小，过作BC线的垂线P13 EBC，垂足E点即为所求的点。 E点距C点距离为,P13,E,题3-4解,P24,P14,P12,P34,P23,3）当vC=时， 角之值（有两个解）？,P13,E,当=时， vC=，而,当P24与P24 重合时,则必然是杆2和杆3 共线的位置，有两共线位置：,重叠共线位置 拉直共线位置,题3-5,在图示的各机构中，设已知各构件的尺寸及点B的速度，试作出其
4、在图示位置时的速度多边形。,vB,vB,b ),a ),题3-5 解,a) 解: 顺序,vB,(1) 求vC和vD,(2) 求vE,p(a, f ),e,c,d,b,题3-5 解,b) 解: 顺序,(1) 求vC,(2) 求vE: 用速度影像法,vB,(3) 求vF,p(a, d, g ),(c),b,(e),(f ),题3-8 b) 解,b ),在图示各机构中，设已知各构件的尺寸，原动件以等角速度1顺时针方向转动；试以图解法求机构在图示位置时构件3上C点的速度及加速度。,解 （1）取作机构运动简图； （2）速度分析 取B为重合点：B(B1, B2, B3) 1) 求vB2,2) 求vB3,B
5、(B1, B2, B3),方向： BD BA CD 大小： ? ?,p(d),b2 (b1),(b3),(c3),3) 求vC3 : 用速度影像法,同时可求得,题3-8 b) 解(续),b ),解 （1）取作机构运动简图； （2）速度分析 （3）加速度分析 1) 求aB2 方向:BA,2) 求aB3,B(B1, B2, B3),方向： BD BD BA 0 CD 大小： ? 0 ?,3) 求aC3 : 用加速度影像法,其中,p(d),b2 (b1),k,b3,c3,(n3),题3-8 c) 解,在图示各机构中，设已知各构件的尺寸，原动件以等角速度1顺时针方向转动；试以图解法求机构在图示位置时构
6、件3上C点的速度及加速度。,解 （1）取作机构运动简图； （2）速度分析 取B为重合点：B(B1, B2, B3) 1) 求vB2,2) 求vB3,方向： BD BA CB 大小： ? ?,p(d),b2 (b1),(b3),(c3),3) 求vC3 : 用速度影像法,题3-8 c) 解(续1),解 （3）加速度分析 1) 求aB2,2) 求aB3,方向:BA,方向： BD BD BA 0 CD 大小： ? 0 ?,其中,题3-8 c) 解(续2),解 （3）加速度分析 1) 求aB2 2) 求aB3,方向： BD BD BA 0 CD 大小： ? 0 ?,p(d),b2 (b1),k,b3,
7、c3,3) 求aC3 : 用加速度影像法,作,题3-10 解,在图示的摇块机构中，已知lAB=30 mm， lAC=100 mm ，lBD=50 mm， lDE=40 mm， 1 = 10 rad/s，试用图解法求机构在1=45位置时，点D和E的速度和加速度 ；以及构件2的角速度和角加速度。,解 （1）取作机构运动简图； （2）速度分析 取C为重合点：C( C2, C3),题3-10 解(续),解 （1）取作机构运动简图； （2）速度分析 取C为重合点：C( C2, C3),1) 求vB,2) 求vC2,方向： AB BC 0 BC 大小： ? 0 ?,p(c3),b,c2,题3-10 解(续
8、2),解 （2）速度分析,1) 求vB 2) 求vC2 3) 求vD 和求vE 用速度影像法,p(c3),b,c2,d,e,3) 求2,顺时针,题3-10 解(续3),解 （3）加速度分析 1) 求aB 2) 求aC2,方向： BA CB CB 0 CB向下 BC 大小： ? 0 ?,其中:,p(c3),b,k,n2,方向:BA,c2,题3-10 解(续4),解 （3）加速度分析 1) 求aB 2) 求aC2 3) 求aD 和 求aE 用加速度影像法,d,e,4) 求2,顺时针,题3-11 解,在图示的机构中，已知lAE=70 mm， lAB=40 mm ，lEF=60 mm， lDE=35
9、mm， lCD=75 mm， lBC=50 mm， 原动件以等角速度1 = 10 rad/s回转。试以图解法求在1=50时点C的速度vC和加速度aC 。,解 （1）取作机构运动简图；,题3-11 解(续),解 （1）取作机构运动简图； （2）速度分析,1) 求vB和vF1,2) 求vF5(= vF4),方向： FE AF AF 大小： ? ?,p,b,f1,f5 (f4),题3-11 解(续2),解 （2）速度分析,1) 求vB和vF1 2) 求vF5(= vF4) 3) 求vD 用速度影像法或按以下方法求出:,逆时针,3) 求vC,方向： CB CD 大小： ? ?,d,c,题3-11 解(
10、续3),解 （3）加速度分析 1) 求aB和aF1,方向： FA AF向下 AF FE FE 大小： ? ?,2) 求aF5,方向:BA,方向:FA,其中:,题3-11 解(续4),解（3）加速度分析 1) 求aB和aF1,2) 求aF5,方向： FA AF向下 AF FE FE 大小： ? ?,p,b,k,f 1,f 5 ( f 4 ),题3-11 解(续5),解（3）加速度分析 1) 求aB和aF1 2) 求aF5 3) 求aD 加速度影像法,方向： CB CB CD CD 大小： ? ?,d,4) 求aC,题3-11 解(续6),解（3）加速度分析 1) 求aB和aF1 2) 求aF5
11、3) 求aD,方向： CB CB CD CD 大小： ? ?,d,4) 求aC,其中:,n 3,c,n 2,题3-14 解,在图示的齿轮连杆组合机构中，MM为固定齿条，齿轮3的直径为齿轮4的2倍，设已知原动件以等角速度1顺时针方向回转。试以图解法求机构在图示位置时， E点的速度vE以及齿轮3、4的速度影像 。,解 （1）取作机构运动简图； （2）速度分析,1) 求vB,K,vK,方向:BA，指向1方向,题3-14 解(续),解 （1）取作机构运动简图； （2）速度分析,1) 求vB 2) 求vC,K,方向： AC BA CB 大小： ? ?,p,b,c,3) 求vK K点为两齿轮节圆的切点，是齿轮3和齿轮4的相对瞬心；而D点为齿轮3和齿条的相对瞬心，因齿条固定成为机架，故D点为齿轮3的绝对瞬心。 vKDK,vK,题3-14 解(续2),解 （1）取作机构运动简图； （2）速度分析,1) 求vB 2) 求vC 3) 求vK,K,vK,方向： KD 沿AC KC 大小： ? ?,(d),k,4) 求vE,方向： EF EK 大小： ? ?,e,g3,g4,
