东南大学机械设计基础第03章习题

第3章习题3.1在图示正弦机构中，已知曲柄AB的等角速度45,mm100,rad/s2011ABl。试用解析法求构件3的速度和加速度。题3.1图题3.2图3.2在图示曲柄滑块机构中，已知，60,r/min1500,mm330,mm10011nllBCAB。试用解析法求滑块3的速度和加速度。3.3在图示冲床机构中，已知m54.0,m125.0,m4.0,m1.0CECDBCABllll，m35.0h，rad/s101（为常数），转向如图；当301时，BC杆处于水平位置。试用解析法求点E的速度和加速度规律。题3.3图题3.4图3.4在图示机构中，已知m1.0,m4.0,m26.0,m08.0CEDEBCABllll，m46.0EFl，rad/s101（为常数）；构件1的质心1S位于AB的中点，构件2的质心2S位于BC的中点，构件3的质心3S位于CD的中点，构件4的质心4S位于EF的中点。试编程求解机构在360,,60,30,01各位置时构件5的位移、速度和加速度，以及各构件质心的位置、速度和加速度。3.5试确定下列机构中的所有速度瞬心位置。题3.5图3.6在图示凸轮机构中，已知90,mm80,mm22,mm501ACOAllr，凸轮1的角速度rad/s101，逆时针方向转动。试用瞬心法求从动件2的角速度2。题3.6图题3.7图3.7图示齿轮连杆组合机构，试用瞬心法求齿轮1与齿轮3的角速度之比31/。3.8在图示四杆机构中，已知rad/s10,mm125,mm90,mm651BCADCDABllll，顺时针转动。试用瞬心法求：1)当15时，点C的速度Cv；2)当15时，构件BC上（即BC线上或其延长线上）速度最小的一点E的位置及其速度值；3)当0Cv时角的值。题3.8图题3.9图3.9在图示的轴承衬套压缩机中，已知：mm340,mm400,mm260,mm4002COlylx，mm580,mm690,mm270ABBCCDlll，压缩力N5000Q。如不考虑构件重力、惯性力和摩擦力，求当构件2CO在铅直位置时，作用在汽缸活塞上的平衡力bF。3.10在图示的消防梯升降机构中，已知1500mm,mm400,mm220ASBABBlll，mm800CCyx，载荷30,N3000Q。求应加于油缸活塞上的平衡力bF及各运动副中的反力。3.11试编写RRRⅡ级杆组、RRPⅡ级杆组、RPRⅡ级杆组及作用有平衡力或平衡力矩的单个构件的力分析子程序，并上机调试通过。3.12在题3.4图所示的机构中，已知各构件的质量分别为kg7,kg6,kg6.3321mmm，kg5.8,kg5.854mm；各构件相对于质心的转动惯量分别为2221mkg078.0,mkg03.0SSJJ，2423mkg12.0,mkg98.0SSJJ。滑块5上作用有水平阻力N40005F。试利用题3.4的运动分析结果和题3.11编写的力分析程序，求解机构在360,,60,30,01各位置时各运动副中的反力和应加于构件1上的平衡力矩bM。题3.10图题3.13图3.13在图示机构中，已知mm71,mm30,45,mm40,mm1101BCABllyx，mm5.35mm,28mm,5.352BSDECDlll；srad/101（为常数），22mkg008.0SJ。假设构件1、3、4及5上的惯性力和各构件的重力均忽略不计。设构件5上作用着有效阻力N500rF，mm20EFl。试求各运动副中的反力及需加于构件1上的平衡力偶矩bM。3.14在图示楔块机构中，已知N1000,60Q，各接触面摩擦系数15.0f。如Q为有效阻力，试求所需的驱动力F。题3.14图题3.15图3.15在图示的曲柄滑块机构中，设已知机构的尺寸（包括轴颈的直径），各轴颈的当量摩擦系数0f，滑块与导路之间的摩擦系数f及驱动力F（回行时力F的方向向右）。设从动件1上的阻力矩为M。若不计各构件的质量，求45、135、225和315时，各运动副中总反力的作用线。3.16当图示的轧钢机的轧辊回转时，不需外力的帮助即能将轧件带入轧辊之间。1)试证明这时轧辊与轧件间的摩擦角应满足条件；2)若mm25,mm1200ad及轧辊与张件间的摩擦系数3.0f，求轧件的最大厚度h。3.17在图示的摩擦停止机构中，已知16.0,N500,mm150,mm29001fQrr，不计轴承中的摩擦力。求楔紧角及构件1和2之间的正压力21N。3.18在图示的拖拉机圆盘离合器中，已知传递的功率kW22P，转速r/min1000n，摩擦系数34.0f，主动轴A的圆盘数为4，从动轴B的圆盘数为5，接触面的内半径mm1601r，外半径mm2002r，安全系数33.1k。求应加的弹簧力Q。题3.16图题3.17图题3.18图3.19在图示的旋臂起重机中，已知载荷m5,m4,N5000lhG，轴颈的直径mm80d，径向轴颈和止推轴颈的摩擦系数均为1.0f。设它们都是非跑合的，求使旋臂转动的力矩M。3.20在图示偏心圆盘凸轮机构中，凸轮作匀速逆时针回转。已知各构件尺寸、作用在从动件上点D的有效阻力Q、转动副A和C的轴颈直径和当量摩擦系数；平面高副B处设为滑动摩擦，摩擦系数亦为已知。若凸轮惯性力1F的大小等于Q/2，且不计中立及其他构件的惯性力。试求机构在图示位置时各运动副的反力和应加于凸轮轴上的平衡力矩。题3.19图题3.20图3.21在平面滑块机构中，若已知驱动力F和有效阻力Q的作用方向和作用点A和B（设此时滑块不会发生倾侧）以及滑块1的运动方向如图所示。运动副中的摩擦系数f和力Q的大小均已确定。试求此机构所组成的机器的效率。3.22在图示缓冲器中，已知滑块斜面的升程角，各摩擦面间的摩擦系数f及弹簧的压力Q，求力F的大小和缓冲器的效率。又为了使它能正常工作，则应如何选择升程角的值？3.23在图示的差动千斤顶中，已知螺杆B为右旋螺纹，其导程为10mm而平均直径为60mm。螺杆A亦为右旋螺纹，其导程为6mm而平均直径为30mm。当千斤顶工作时，螺杆A只可以沿轴线移动而不能绕轴线转动。设螺纹间的摩擦系数为0.15，求举起重力为5000N的载荷时应加于B上的力矩M。题3.21图题3.22图题3.23图3.24在图示我国古代发明的差动起重辘轳中，已知鼓轮的直径1d和2d，滑轮的直径2/)(213ddd，鼓轮轴承和滑轮轴承的摩擦圆半径1和2。设不考虑绳B的内摩擦，求该起重辘轳的效率以及反行程的自锁条件，其中Q为载荷力，而M为作用在鼓轮轴A上的驱动力矩。题3.24图