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1、3Q试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置。a)b)2c)4d)题3・3图解a)通过运动副直接相联的两构件的II舜心:a)Pl2在A点,P23在B点,P34在C点,Pg在垂直于移动副导路方向的无穷远处。不通过运动副直接相联的两构件的瞬心位置,借助三心定理来确定:对于构件1、2、3,P13必在Pl2及P23的连线上,而对于构件1、4、3,P
2、3又必在比4及P34的连线上,因上述两线平行,故上述两线的交点在无穷远处,即为比3在垂直于BC的无穷远处。对于构件2、3、4,P24必在P23及P34的连线上,而对于构件2、1、4,P24又必在P12及P】4的连线上,
3、故上述两线的交点B即为瞬心P24ob)通过运动副盲接相联的两构件的瞬心:P24P12在A点,P23在垂直于移动副导路方向的无穷远处,P34在B点,Pg在垂直丁移动副导路方向的无穷远处。不通过运动副直接相联的两构件的瞬心位置,借助三心定理来确定:对于构件1、2、3,Pi3必在P】2及P23的连线上,而对于构件1、4、3,P
4、3又必在P14及P34的连线上,故上述两线的交点即为P13。同理,可求得瞬心P24。C)通过运动副直接相联的两构件的瞬心:P34在B点,P14在垂直P
5、2在垂直于移动副导路方向的无穷远处,P23在A点,于移动副导路方向的无穷远处。不通过运
6、动副直接相联的两构件的瞬心位置,借助三心定理来确定:对于构件1、2、3,P
7、3必在由P12和P23确定的直线上,A1ood)(大题四个40分)计算自由度(结果F=l)而对于构件1、4、3,P
8、3又必在由比4和P34确定的直线上,故上述两直线的交点即为P13。对于构件2、3、4,P24必在由P23和P34确定的直线上,而对于构件2、1、4,P24又必在由PI2及P】4确定的直线上(两个无穷远点确定的直线),故上述两线的交点即为P24,即P24在直线AB上的无穷远处。d)通过运动副盲接相联的两构件的瞬心:P
9、2必在过A点的公法线上,同时円2必在垂直于VM的直线
10、上,故上述两线的交点即为P12。P23在B点。P34在垂直于移动副导路方向的无穷远处。P
11、4在C点。不通过运动副直接相联的两构件的瞬心位置,借助三心定理来确定:对于构件1、2、3,P13必在P12及P23的连线上,而对于构件1、4、3,Ph又必在P14及P34的连线上,故上述两线的交点即为P13。同理,可求得瞬心P24。2、P119画出压力角和传动角齿轮3、5和齿条7与齿轮5的啮合高副所提供的约束数目是否相同?为什么?参考题2-16.试计算图示各机构的自由度。图a、d为齿轮一连杆组合机构;图b为凸轮一连杆组合机构(图屮在D处为较接在一起的两个滑块);图c为
12、-精压机机构。并问在图d所示机构中,a)分析:A为复合较链,不存在局部自由度和虚约束。F=3n-(2pL+pH)=3><4-(2x5+1)=1或F=3n-(2pL+pH_P,)-F-3x4-(2x5+1-0)-0=1b)分析:B、E为局部自由度。F=3n-(2pL+pH)=3x5-(2x6+2)=1或F=3n-(2pL+pH-p,)-F,=3*7-(2x8+2-0)-2=1注意:该机构在D处虽存在轨迹重合的问题,但由于D处相钱接的双滑块为一个II级杆组,未引入约束,故机构不存在虚约束。如果将相较接的双滑块改为相固联的十字滑块,则该机构就存在一个虚约束。c)
13、分析:该机构存在重复结构部分,故存在虚约束。实际上,从传递运动的独立性来看,有机构ABCDE就可以了,而其余部分为重复部分,则引入了虚约束。F=3n-(2pL+pH)=3x5-(2x7+0)=1或F=3n-(2pL+pi厂p‘)-F=3xl1-(2"7+0-2)-0=1d)分析:A、B、C为复合饺链;D处高副的数目为2。不存在局部自由度和虚约束。F=3n-(2pi+pH)=3x6-(2x7+3)=l或F=3h-(2pl+ph一P')-F=3x6-(2><7+3-0)-0=1齿轮3与5的中心距受到约束,轮齿两侧齿廓只有一侧接触,另一侧存在间隙,故齿轮高副提供
14、一个约束。齿条7与齿轮5的中心距没有受到约束,两齿轮的中心可以彼此靠近,使轮齿两侧齿廓均接触,因轮齿两侧接触点处的法线方向并不重合,故齿轮高副提供两个约束。二、平面连杆机构及其设计参考题8・6如图所示,设己知四杆机构各构件的长度a=240mm,b=600mm,c=400mm,d=500mm。试问:⑴当取杆4为机架时,是否有曲柄存在?⑵若各杆长度不变,能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构?如何获得?⑶若a、b、c三杆的长度不变,取杆4为机架,要获得曲柄摇杆机构,d的取值范围应为何值?解:⑴杆1为最短杆,杆2为最长杆。因为a+bvc+d满足杆长条件,且最短
15、杆1为连架杆,所以该机构有曲柄。杆1为曲柄。(2)因为机构满足杆长