习题课1(申永胜)

,*,1.5 计算下列各机构的自由度。注意分析其中的虚约束、局部自由度合复合铰链等。,解：,（b）57,（d）9122,e) 、A、D构件构成了虚约束。,710,f) 对称结构构成虚约束。,5,7,（g） 对称结构构成虚约束,3,3,2,1.6 说明图示各机构的组成原理，并判别机构的级别和所含杆组的数目。,（a）解：,571,（c）解：,7101,（e）解：,91,3,1,b）解：,其中、处的滚子具有局部自由度。,高副低代后的瞬时替代机构为：,1.7 计算图示各机构的自向度，并在高副低代后，分析组成这些机构的基本杆组及杆组的级别。,451,（c）解：,442,其中C处的滚子具有局部自由度。,高副低代,例 在图c中，分别限及为原动件时，划分其基本杆组，确定机构的级别。,解：,2、构件在点构成复合铰。,以为原动件时：,机构级别为级。,以为原动件时：,机构级别为级。,n,A,C,I,B,D,E,F,G,H,J,P,16,F）解：,滚子具有局部自由度，虚约束。,高副低代,C,B,D,A,I,F,G,H,J,P,级机构,H,I,G,J,A,C,B,D,F,P,级机构,2.5 在图示的连杆机构中，已知各构件的尺寸为：l,AB,160mm，l,BC,260mm，l,CD,200 mm，l,AD,80 mm；并已知构件AB为原动件，沿顺时针方向匀速转动，试确定：,(1)四杆机构ABCD的类型；,(2)该四杆机构的最小传动角,min,；,(3)滑块F的行程速度变化系数K。,E,1,E,2,C,1,C,2,F,1,B,1,B,2,F,2,7 图示六杆机构中，各构件的尺寸为：l,AB,30mm，l,BC,55mm，l,AD,=50mm，l,CD,=40mm，l,DE,20mm，l,EF,60mm 滑块为运动输出构件试确定：,） 四杆机构的类型,）机构的行程时间比系数为多少？,） 滑块的行程为多少？,）求机构的最小传动角,min,解：,）按比例尺作机构运动简图。,2）四杆机构中，最短杆，最长杆,因为 l,AB,l,BC,l,CD,l,AD,，且以最短杆的邻边为机架,故 该四杆机构为曲柄摇杆机构。,3）摇杆处于极限位置时，滑块亦分别处于其极限位置，先求极位夹角，再求行程速比系数,H,F2,B2,C2,E2,39.2,o,行程速比系数（,）（,）,1.56,F1,B1,C1,E1,F,C,D,A,E,B,滑块的行程F,2,F,1,75.67,）机构的最小传动角,min,出现在杆垂直于导路,作图得,min,78.4,o,F,C,D,A,E,B,min,2-8,题图所示六杆机构已知,l,AB,200mm，l,AC,585mm，l,CD,=30mm，l,DE,=700mm，,ACEC,，,1为常数试求：,） 机构的行程时间比系数；,2） 构件的行程；,3） 滑块的最大压力角,max,发生的位置及大小；,4）在其他尺寸不变的情况下，欲使行程为原行程的倍，问曲柄长度应为多少？,解：,1.分析机构极限位置,机构在第一个极限位置,机构在第二个极限位置,2.8 在图示的机构中，已知曲柄2顺时针方向匀速转动，角速度,2,100rads，试求在图示位置导杆4的角速度,4,的大小和方向。,P,24,P,P,13,O,2,O,3,1,3,2,P,12,P,23,2,方向：逆时针方向,2.10,求图示机构全部瞬心的位置, 构件3的角速度,3,的大小和方向。,29 试求图示连杆机构中构件4与构件2的角速度比,4,2,。,P,36,V,c3,5、4构件上重合点C,5,、C,4,的速度方程为：,V,C4,=,V,C5,+,V,C5C4,大小,？ 已知,？,方向, DC 已知 DC,p,c,5,c,4,试求题图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置,解：速度分析,2、3构件上重合点B,2,、B,3,的速度方程为：,V,B3,=,V,B2,+,V,B3B2,大小 ？ ,1,L,AB,？,方向 BC AB BC,p,b,2,b,3,2）加速度分析,大小,？,L,AB,1,2,？ 0,方向,BC BA BC,p,b,2,b,3,例：巳知图示机构的位置，构件尺寸及原动件AB以等角速度,1,逆时方向转动，试用相对运动图解法作出机构的速度图和加速度图，求构件3的角速度,3,和角加速度,3,要求：,（1）写出作图的矢量方程和主要步骤；,（2）写出,3,、及,3,的表达式。,解,（1）速度分析,2、3构件上重合点B,2,、B,3,的速度方程为：,V,B3,=,V,B2,+,V,B3B2,大小 ？ ,1,L,AB,？,方向 BC AB BC,p,b,2,b,3,p,b,2,b,3,（2）加速度分析,大小 0 ？ L,AB,1,2,？ 0,方向 BC BA BC,（1）速度分析,求B点速度：,V,B,= V,A,+ V,BA,大小 ？,1,L,1,2,L,2,？,方向, BD, OA BA,取速度比例尺,v,速度极点p, 作速度多边形。,p,b,a,方向：逆时针。,方向：逆时针。,p,b,a,c,求E点速度：,V,E,= V,C,+ V,EC,大小 ？,4,L,EC,？,方向 xx EC,e,作速度多边形。,v,E,v,pe,方向：顺时针。,（,2）加速度分析,B点加速度分析的向量方程：,大小,L,3,3,2,？ L,1,1,2,L,2,2,2,L,2,2,？,方向 BD BD AO BA AB,加速度极点, 加速度作图比例尺,作加速度多边形,p,b ,n,a,b,p,b ,n,a,b,C,大小 ？ L,4,4,2,L,4,4,？,方向 xx EC EC,作加速度多边形,e,en,方向：顺时针方向,216 图示为储存器的一个侧壁和活动项部的两个要求位置。试设计一个机构、引导顶部通过这两个位置而不与储存器的例壁发生干涉。,217 欲设计一个如图示的铰链四杆机构。设已知其摇杆CD的长度l,CD,75mm，行程速比系数K1.5，机架AD的长度l,AD,100mm，又知摇杆的一个极限位置与机架间的夹角45,o,，试求其曲柄的长度l,AB,和连杆的长度l,BC,。,解：36,o,以AC为b-a，则AC,2,为b+aa，b,以AC为ba，则AC,1,为baa，b,C,2,C,1,M,B,2,2-19,题图示为一已知的曲柄摇杆机构，现要求用一连杆将摇杆和一滑块连接起来，使摇杆的三个已知位置C,1,D、C,2,D、C,3,D和滑块的三个位置F,1,、F,2,、F,3,相对应。试确定此连杆的长度及其与摇杆铰接点的位置。,D,3,21,F,2,将DF,2,转,21,得F,2,将DF,3,转,31,得F,3,F,3,31,