机械原理第一二章习题课.ppt

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1、机械原理郑州轻工业学院机械设计系2006年3月第一、二章习题课例1：试计算下图所示凸轮与连杆组合机构的自由度。（若有复合铰链、局部自由度或虚约束，必须明确指出。）AEDCBHGFJI如果构件6处换成下图呢？看构件6是否因入了虚约束？构件3、6和构件5、6均组成移动副，均要限制构件6在图纸平面内转动，这两者是重复的，因此其中一个是虚约束。F=3*4-2*5-2+1=1解：求自由度例2图示机构（1）计算自由度；（2）分别以构件1和7为原动件，拆分杆组，并确定判断机构级别；（3）求构件2、8和2、5的瞬心P28、P25

2、。解（1）求自由度（2）结构分析以构件1为原动件时：分析传动关系，从离原动件最远（从传动关系上来说）的构件7开始拆分7654IHGFED123BCA机构为Ⅱ级机构。当构件7为原动件时候：分析传动关系，从离原动件最远（从传动关系上来说）的构件1开始拆分：765IHGF4231EDBCA当以构件7为原动件时，机构为Ⅲ级机构。（3）求构件2、8和2、5的瞬心P28、P25。P58、P28、P25共线P24、P45、P25共线P12、P18、P28共线P23、P38、P28共线P28P25P38P24P23P28P25P

3、58P45P12P1812876543例3:已知LBC=100，LCD=70，LAD=80，AD为机架，求：1）若为曲柄摇杆机构，AB为曲柄，求LAB的值。2）LAB取最大值时，求γmin和γmax3)求极位夹角θ和K。4）在什么情况下该机构存在死点，指出死点存在的位置。分析：本题第一小题是考查曲柄存在的条件这个概念，来判断LAB的范围。最小传动角存在于曲柄与机架共线两位置之一。求极位夹角θ以及K关键是要弄清定义，做出相应的图形即可量取。求死点关键是要弄清定义，四杆机构中是否存在死点位置，决定于从动件是否与连杆共

4、线。做出相应的图形即可解：1）AD为机架，又要求是曲柄摇杆机构，所以要求并且LAB+LBC≤LCD+LAD（曲柄存在条件）所以LAB≤70+80-100=50mm2)当LAB=50mm时，做图得：γmin=0º和γmax=82ºLAB

5、27，求曲柄长度LBC及插刀P的行程s。分析：要点在于掌握极位夹角的定义。PA当D至最左及最右位置时，P位于最左及最右位置，所以s=2*LAD=80mm。当P处于两个极限位置时，C处于图示红、蓝位置，故LBC=LAB/COS（θ/2）=61mm小结：曲柄和导杆都作整周转动，需要明确的是极位夹角是从动件处于极限位置时，对应主动件两位置所夹锐角夹角。解：θ=180*（k-1)/(k+1)=69.91ºP1AC1C2D2D1P2P例5：已知图示机构的尺寸及原动件1的角速度。求：（1）图示机构共有多少个瞬心？其中几个是绝

6、对瞬心？（2）标出所有瞬心的位置；（3）用瞬心法求M点的速度1234MP12位于n1n1上且与P14、P24共线P23位于n2n2上且与P12、P13共线P34导路处P13与P14、P34共线P23与P24、P34共线分析：因此，求解顺序为P12P23P13，如图示解：（1）瞬心数目其中有3个绝对瞬心。∞1234MP34∞P14P24P23Vp23n1n1P12P13P34∞P34n2n2P12P14P231234P34解：（1）瞬心数目其中有3个绝对瞬心。（2）瞬心位置如图所示：（3）方向：与同向，顺时针方向。

7、方向如图所示。∞1234MP34∞P14P24P23Vp23nnP12P13P34∞P34四、图示六杆机构中，原动件2的角速度为，试求(本小题10分)：1、指出机构中共有多少个瞬心，其中几个绝对瞬心，几个相对瞬心（6分）；2、求滑块6的速度大小和方向（4分）。例6如图凸轮-连杆机构，设已知凸轮1的角速度，试用瞬心法确定在图示位置时构件4角速度w4的大小和方向。n12345n分析：图中，瞬心P15，P12，P23，P35，P34的位置已经知道，因构件1、4组成的高副M非纯滚动，故瞬心P14不在M点，而是过M点的公法

8、线上。作出瞬心多边形，已知瞬心用实线表示，由图可以看出P12，P23的连线及P15，P35的连线的交点就是瞬心P13的位置。连接P13与P34的连线与公法线nn的交点就是瞬心P14的位置；再分别连接瞬心P15，P14的位置及P34，P35，两者的交点为P45。就可以求出。12345n12345nP15P12P23P35P34P14P13P45P13P14P45求解顺序为1