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陈立德版机械设计基础第4、5章课后题答案

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陈立德版机械设计基础第4、5章课后题答案_第1页
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第4章平面连杆机构机构运动分析时的速度多边形与加速度多边形特性是什么?答:同一构件上各点的速度和加速度组成的多边形与构件原先的形状相似,且字母顺序一"致什么缘故要研究机械中的摩擦?机械中的摩擦是不是满是有害的?答:机械在运转时,其相邻的两构件间发生相对运动时,就必然产生摩擦力,它一方面会消耗一部份的输入功,使机械发烧和降低其机械效率,另一方面又使机械磨损,阻碍了机械零件的强度和寿命,降低了机械工作的靠得住性,因此必需要研究机械中的摩擦机械中的摩擦是不必然有害的,有时会利用摩擦力进行工作,如带传动和摩擦轮传动等何谓摩擦角?如何确信移动副中总反力的方向?答:(1)移动或具有移动趋势的物体所受的总反力与法向反力之间的夹角称为摩擦角(2)总反力与相对运动方向或相对运动趋势的方向成一钝角90,据此来确信总反力的方向何谓摩擦圆?如何确信转动副中总反力的作用线?答:(1)以转轴的轴心为圆心,以P(Pf0)为半径所作的圆称为摩擦圆2)总反力与摩擦圆相切,其位置取决于两构件的相对转动方向,总反力产生的摩擦力矩与相对转动的转向相反从机械效率的观点看,机械自锁的条件是什么?答:机械自锁的条件为0连杆机构中的急回特性是什么含义?什么条件下机构才具有急回特性?答:(1)当曲柄等速转动时,摇杆来回摇动的速度不同,返回时速度较大。

机构的这种性质,称为机构的急回特性通经常使用行程速度转变系数K来表示这种特性2)当0时,那么K1,机构具有急回特性钱链四杆机构中曲柄存在的条件是什么?曲柄是不是必然是最短杆?答:(1)最长杆与最短杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和;最短杆或相邻杆应为机架2)曲柄不必然为最短杆,如双曲柄机构中,机架为最短杆何谓连杆机构的死点?举出幸免死点和利用死点的例子答:(1)主动件通过连杆作用于从动件上的力恰好通过其回转中心时的位置,称为连杆机构的死点位置2)机车车轮在工作中应设法幸免死点位置如采纳机车车轮联动机构,当一个机构处于死点位置时,可借助另一个机构来越过死点;飞机起落架是利用死点工作的,当起落架放下时,机构处于死点位置,使降落靠得住在题图示中,已知机构的尺寸和相对位置,构件1以等角速度1逆时针转动,求图示位置C点和D点的速度及加速度,构件2的角速度和角加速度题图解:取长度比例尺,绘制简图如题答案图a所示题答案图解:(1)速度分析①求vB.由图可知,vB1AB,方向垂直于AR指向与1的转向一致②求vC.因B点与C点同为构件2上的点,故有:VcvCB11AB水平ABBC取速度比例尺 v,作速度矢量图如题答案图b所示,那么pc代表vC;bc代表Vcb,其大小为VcvPCVCBvbc。

③求2因vCB2lBC,那么VCB2Ibc方向为顺时针转d点,连④求Vd因为B、C、D为同一构件上的三点,因此可利用速度影像原理求得接pd代表vD,如题答案图b所示,其大小为vDvpd,方向同pd2)加速度分析①求aB由已知条件可知:aBiIab,方向为BA;aB0②求ac依照相对运动原理,可选立以下方程式B a C a B a CBt a CB大小?1lAB21AB?方向水平BACBBC取加速度比例尺am/%m,作加速度矢量如题答案图c,那么bc代表aCB,cc代表aCB由图可知,aCa pc方向同pc (水平向左);a;B③求2因a;B2lCB,那么t aCBlCBac c lCB(方向为逆时针)④求aDa Da BB a D B大小?2 l 1 ABB A2 l 2 DBD B方向?t a D Ba CB a D Ct a D C—2?a pc2 l DB?BCpcD CBC作矢量图,如题答案图c所示,可见pd代表aD由图可见,aD=apd,方向同pd如题图所示的钱链四杆机构中,已知1AB30mm,lBC75mm,lCD32mm,1ad80mm,构件1以等角速度110rad/s顺时针转动。

现已作出该瞬时的速度多边形(题图b)和加速度多边形(题图c)试用图解法求:(1)构件2上速度为零的点E的位置,并求出该点的加速度aE;(2)为加速度多边形中各矢量标注相应符号:(3)求构件2的角加速度a2题图解:取l0.01%m,作结构简图,如题答案图a所示1)求构件2上速度为零的点E及E点的加速度aE题答案图①求VbVb1Iab100.030.3ms,方向如题答案图a所示,且AB②求vCvCvBvCB大小?0.3ms?方向水平ABBC取v0.01m%m,作速度矢量图如题答案图b所示因Ve0,故在速度图中,e与极点p相重合,即三角符号Apbc为ABCE的影像,其作图进程为:过B点作BE6b,过C点作CEpc,其交点即为E点,如题答案图a所示③求2、3及生由图可知,vCBvbc0.01330.33ml,vCvpc0.01380.38mS又因vCB2lBC,vC3IcD那么Vcb 0.33lBC0.0754.4 radS ,方向为逆时针大小方向aClCD0.1,作加速度矢量图,如题答案图0.38 11.880.032方向为逆时针nCBtCB32lCDCDa pc 0.1 45 4.5,方向④求aE。

利用加速度影像原理,即cbe BCE, cbe CBE ,其交点即为(2)各矢量标准符号如题答案图c所示l AB21cbBCc所示,b ce s那么p C代表ac 作图进程为:作e ,那么p e代表aE 3)求构件2的角加速度由图可知,aCBa c c 0.168.5 6.85喔,又因 aCB2%巨丝214.1ra1cb0.032如题图所示为一四杆机构,设已知1o2b2101A400mm,1bc650mm,lAB350mm,1120rad/min,求当01A平行于O2B且垂直于AB时的vC和aC题图解:取L0.01mmm,画出机构的位置图,如题答案图a所示1)速度分析①求vAVA 11Aoi120一一一.一一——0.20.4m/s,方向垂直于QA60②求vB因B点与A点同为构件2上的点,故有:VBA大小方向O2BO1AAB取速度比例尺v0.01m%m,作速度矢量如题答案图b所示,由图可知:③求vC因为vAVbVapapbvB,因此构件2在此瞬时作平动,即vCvAvBpa,VBAlBAVblO2BPblO2 B40 0.010.41 rad方向为顺时针转2)加速度分析①求aA由已知条件可知:aA 12 * 号)2 0.2 0.8吟方向 A Oi ,aB 0。

②求aB依照相对运动原理,可成立以下方程式n t na B a B a A a BAta BA大小?3lO2B?方向? B O2O2B B QBA取a0.025%2,作加速度矢量图如题答案图c所示,那么下b代表aB0③求aC依照影像原理可得出:BA:ACba:ac,作图如题答案图c所示,可得出pc代表aCaCapc0.025471.18%,方向垂直向下如题图所示为摆动导杆机构,设已知Iab60mm,lAc120mm,曲柄AB以等角速度i30rad/s顺时针转动求:(1)当BAC90,时,构件3的角速度3和角加速度为;(2)当ABC90,时,构件3的角速度3和角加速度;⑶当ABC180,(B点转于AC之间)时,构件3的角速度3和角加速度a3题图解:(1)当BAC90,时,取l0.003%巾,画出机构的位置图,如题答案图(一)题答案图(一)①求那么大小方向vB3BCvB211ABABIIBCm取v0.067mm,作速度矢量图如题答案图(一)vB3Pb3v120.06(1)b所示,由图可知:Pb3代表vB3,3lBCBC450.003方向为顺时针②求aB3nB3raB3B2(2)大小BC1AB22vB3B2方向BCBCIIBC式中naB3lBC5.33450.037.20aB2lAB3020.0654kaB3B223b2b3v25.33270.0617.32vB3B2取a1a,作加速度矢量图如题答案图(一)C所示,由图可知:b3b3代表aBs,将b3b3移至B点,得:taB3b3b3alBCBCL30.051222.6450.003方向为逆时针转。

2)当 ABC 90,时,取 L0.003mmm,画出机构的位置图,如题答案图(二)a所示题答案图(二)mJ0.06%m由图可知:①求3依据矢量方程(1),作速度矢量图如题答案图(二)b所示,取(二)c所示,取 ab2b3代表Vb3b2,pb30,那么30依据矢量方程(2),作加速度矢量图如题答案图由图可知:b3b2代表aB3,那么taB3b3b2a3;TtlBCBCL371352.4350.003方向为逆时针转3)当 ABC 180 时,取 L0.003?*巾,画出机构的位置图,如题答案图(三)a所示a)b)题答案c)①求3依据矢量方程(i),作速度矢量图如题答案图(三)b所示,取v0.06msmm由图可知:44代表vB3B2,又b2、b3重合,那么vB3B20,pb3代表v&,那么3线Pb3v300.0630rads3IbcBCL2。

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