机械原理课后习题答案第七版1Word文档下载推荐.docx
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=0,F=1
(3)刹紧两边时
=4,
=0,F=0
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
P
12
23
34
24
14→∞
13→∞
b
13
23→
∞
M
vM
c
→
14
解:
1.绘机构运动简图
2.求瞬心
3.求ω1/ω3
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ω1/ω3。
D
6
P12
P23
P13
13613
31613
PP
ω
P16P36
题3-4
•在图示的四杆机构中,
AB=60mm,
CD=90mm,
AD=
BC=120mm,
ω2=10rad/s,试用瞬心法求:
•1)当φ=165时,点C的速度
v
C;
•2)当φ=165时,构件3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
C=0时,φ角之值(有两个解)。
题3-4解
取μι作机构运动简图;
并求出各瞬心如图所示。
mm
μ=
2D
1)当φ=165时,点C的速度
C=?
1224
42
1424
48.5
104.47(/)
108.5
PllvPPPP
rads
ωμωμ
ωω
=⋅=⋅
==×
=⇒
44.470.090.40(/)
CCDvlms
ω=⋅=×
解法2:
利用瞬心
瞬心
13为构件
3的绝对瞬心
1313
BC
ll
vv
PBPC
μμ
==
⋅⋅
78.2
100.060.40(/)
118.5
CBAB
PCPC
vvlms
PBPB
ω===×
2)当φ=165时,构件3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
13为构件3的绝对瞬心,构件3上各点在该位置的运动是绕
13的
转动,则距
13越近的点,速度越小,过作BC线的垂线
E
⊥BC,垂
足
点即为所求的点。
点距C点距离为
PBP
70.3
100.060.36(/)
EBAB
PEPE
234.368.6()
lCEmm
μ⋅=×
3)当
C=0时,φ角之值(有两个解)?
CCDvl
ω=⋅
当ω4=0时,
C=0,而
ωω=
当
24与
24重合时
12244000
CPPv
ω=⇒=⇒=
则必然是杆2和杆3
共线的位置,有两
共线位置:
①重叠共线位置
②拉直共线位置2
1227
26
ϕ
쐠
1ϕ
2ϕ
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
其在图示位置时的速度多边形。
vB
vBA
G
题3-5解
a
)解:
顺序
BCDEvvvv
→→、
CBCB
vvv
=+
(1)求
vC
和
vD
(2)求
vE
ECECDED
vvvvv
=+=+
p
(
a,f
e
cd
b
DBDB
BCEFvvvv
→→→
:
用速度影像法
FEFEvvv
(3)求
vF
a,d,g
)(
c
f
题3-8
)解
CD
在图示各机构中,设已知各构件的尺寸,原动件以等角速度ω1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。
1ω
[解]
(1)取μι作机构运动简图;
(2)速度分析
取B为重合点:
B(B1,B2,B3)
1)求
B2
AB
lm
mmAB
μ
⎛⎞
=⎜⎟
⎝⎠
2133()
BBBCvvvv
→=→
211
BBABvvl
ω==
2)求
B3
3232
BBBBvvv
B1
方向:
⊥BD⊥BA∥CD
大小:
?
√?
/
vms
mmpb
取作速度图
d
2(
1)
3)(
3)
3)求
C3:
30
Cv
=3
ω==同时可求得
)解(续)
(3)加速度分析
方向:
B→A
2111
BBBAABaaal
ω===
B→D⊥BDB→A0∥CD
√?
√0?
ams
取作加速度图
用加速度影像法
3231'
aBABCapcal
μω===
BBBCaaaa
33323232
ntkr
BBDBDBBBBBaaaaaa
=+=++
其中
k
2B3B2B3B2a=2v=0
d'
b'
k'
c'
n'
⊥BD⊥BA∥CB
1)(
33
Cvvpc
D1
pcpbDC
pcpb
DCDBDB
=⇒=∵
31
CDCD
BCBC
vvl
ω∴==⋅
)解(续1)
其中0)0(
2B3B2B3B23B2Bva=2v=
ω=∵
)解(续2)
33'
~
bcdBCD
ΔΔ作
aCapc
题3-10解
在图示的摇块机构中,已知
AB=30mm,
AC=100mm,
BD=50mm,
DE=40mm,ω1=10rad/s,试用图解法求机构在φ1=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。
取C为重合点:
C(C2,C3)
0.002
m
22
cos135
3010030100cos135123()
BCABACABABlllll
=+−⋅⋅
=+−×
籰
2,
BCDE2vvvv
ω→→→
题3-10解(续)
1100.030.3(/)
BABvlms
ω==×
C2
22323
CBCBCCCvvvvv
⊥AB⊥BC0∥BC
0?
0.005
ms
μ=取作速度图
题3-10解(续2)
[解]
(2)速度分析
B2)求
D和求
用速度影像法
50
123
BD
bdBDl
bcBCl
===作得
点
0.00544.60.223(/)
Dvvpdms
μ==×
40
DE
deDEl
===并使得
点2
debc
⊥作
0.00532.00.16(/)
Evvpems
3)求ω2
0.00549.0
2.0(/)
0.123
CBv
vbc
====顺时针
2ω
题3-10解(续3)
22232323
CBCBCBCCCCCaaaaaaa
=++=++
B→AC→B⊥CB0⊥CB向下∥BC
√√?
0√?
0.05
其中:
22,
BCDEaaaa
α→→→
100.033(/)
BBAABaal
=方向:
222
22.00.1230.492(/)
CBBCalms
23323232
22()
22.0(0.00539.0)0.78(/)
CCCCvavcc
ωωμ=⋅=⋅
题3-10解(续4)
用加速度影像法
123'
0.0552.52.63(/)
Daapdms
50'
e'
点2'
0.0556.22.81(/)
Eaapems
4)求α2
2222
0.0518.0
7.32(/)
t
CBa
anc
α
====
顺时针
2α22
题3-11解
在图示的机构中,已知
AE=70mm,
AB=40mm,
EF=60mm,
DE=35
mm,
CD=75mm,
BC=50mm,原动件以等角速度ω1=10rad/s回转。
试
以图解法求在φ1=50°
时点C的速度
C和加速度
C。
0.001
sin50sin
EFAEll
AFE
∠
륨
1170
sinsin50sinsin5063.3
60
AE
EF
−−⎛⎞⎛⎞
∠===⎜⎟⎜⎟
⎝⎠⎝⎠
륨륨륨
1805063.366.7
AEF
∠=−−=
sin66.7sin66.7
6071.9()
sin66.7sin50sin50sin50
AFEF
llmm
=⇒==×
륨륨
륨륨
题3-11解(续)
[解]
(1)取μι作机构运动简图;
15,
BFFDCvvvvv
B和
F1
1100.040.4(/)
F5(=
F4)
45151
FFFFFvvvv
==+
⊥FE⊥AF∥AF
0.04
11100.0720.72(/)
FAFvlms
f
5(
4)
题3-11解(续2)
F12)求
用速度影像法或按以下方法求出:
44
0.0440.2
26.8(/)
0.06
Fv
EFEF
vpf
逆时针
4ω
426.80.0350.94(/)
DDEvlms
CBCBDDBvvvvv
√⊥CB√⊥CD
0.0417.50.70(/)
Cvvpcms
题3-11解(续3)
515151444
krnt
FFFFFFFEFEFaaaaaaa
=++=+=
F→A⊥AF向下∥AFF→E⊥FE
154,()
BFFFDCaaaaaa
=→→→
100.044(/)
11
100.0727.2(/)
FFAAFaal
F5
F→A
4426.80.0643.1(/)
FEEFalms
5115111522()210(0.0435.7)18.56(/)
FFFFvavffms
ωωμ=⋅=⋅=×
题3-11解(续4)
[解](3)加速度分析
f'
题3-11解(续5)
D加速度影像法
ntnt
CBCBCBDCDCDaaaaaaa
√C→B⊥CB√C→D⊥CD
√√?
FE
pdl
pfl
==作得
128.228.2(/)
4)求
题3-11解(续6)
F53)求
2()(0.047.5)
1.8(/)
nCBv
CB
μ×
2()(0.0424.0)
12.3(/)
0.
nCDv
vdc
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