朱理第二版机械原理课后作业

作业作业1.21.3(高副低代，拆杆组)1.4(a)(b)(c)(d)1.5a)F=3x4-2x5-1=1b)F=3x5-2x6-2=1F=3x7-2x8-2-2=1c)F=3x9-2x13=1d)F=3x6-2x8-1=1e)F=3x6-2x8=2作业2-12-22-32-4习题解答2.1试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。2.2在图示机构中，已知各构件尺寸为lAB=180mm,lBC=180mm,lBD=180mm,lCD=180mm,lAE=120mm,φ=30º,构件AB上点E的速度为vE=150mm/s,试求该位置时C、D两点的速度及连杆2的角速度ω2。)(024点为绝对瞬心即点速度解：CPvCCsmmllvlvvApAEEAppD/2251801201501313131sradlllvlllvBCABAEEBCABBCp/25.1120150///12122.3在图示的摆动导杆机构中，已知lAB=30mm,lAC=100mm,lBD=50mm,lDE=40mm,φ1=45º,曲柄1以等角速度ω1=10rad/s沿逆时针方向回转。求D点和E点的速度和加速度及构件3的角速度和角加速度（用相对运动图解法）。2323BBBBvvv大小？ω1lAB？方向⊥CB⊥AB∥BCmmsmsmlvvABB/01.030/3.0/3.003.01012smpdvvD/146.05765.1401.0smpevvE/166.06.1601.0逆时针sradlvCDD/2073.0146.03smbbvvBB/1724.024.1701.03223mmsmbpasmlaBaABB22222212/1.030/3//303.010rBBkBBBtBnBaaaaa2323233大小已知？已知已知？方向B→C⊥CBB→A⊥BC∥BC22233/49.0123.02smlaBCnB223323/68.01724.0222smvaBBkBBmmanpanB9.41.0/49.0/33mmakbakBB8.61.0/68.0/232顺时针2332333/49.8123.0/044.1//044.144.101.0sradlasmbnaBCtBatB2/685.085.61.0smdpaaD2/78.08.71.0smepaaE2.4在图示机构中，已知lAB=50mm,lBC=200mm,xD=120mm,原动件的位置φ1=30º,角速度ω1=10rad/s，角加速度α1=0，试求机构在该位置时构件5的速度和加速度，以及构件2的角速度和角加速度。42DDCB求影象法求求解题步骤：先求mmsmsmlvvABB/022.06.22/5.0/5.005.0101CBBcvvv大小？ω1lAB？方向水平⊥AB⊥CD2424DDDDvvv大小？影象法？方向铅垂p→d2∥BCsmpdvvvD/23.046.10022.0445sradlbclvBCvBCCB/17.22.073.19022.02tCBnCBBCaaaa大小？ω12lABω22lBC？方向水平B→AC→B⊥CBrDDkDDDDaaaa242424大小？影象法2ω2vD4D2？方向铅垂p→d2⊥BC∥BCmmsmsmlaaABB22221/22.06.22/5/505.010mmabnsmlaanCBBCnCB27.422.0/94.0//94.02.017.222222mmakbsmvaakDDDDkDD36.522.0/18.1//18.135.12022.017.22224224224顺时针222/935.112.0/85.1022.0//sradlcnlaBCaBCtCB2445/287.394.1422.0sraddpaaaD2pd2''dp2.5图示为机构的运动简图及相应的速度图和加速度图。（1）在图示的速度、加速度多边形中注明各矢量所表示的相应的速度、加速度矢量。（2）以给出的速度和加速度矢量为已知条件，用相对运动矢量法写出求构件上D点的速度和加速度矢量方程。（3）在给出的速度和加速度图中，给出构件2上D点的速度矢量和加速度矢量作业3-13-23-33-4*3-7习题解答3.1图示楔形机构中，已知α=β=60°，有效阻力Fr=1000N，各接触面的摩擦系数f=0.15。试求所需的驱动力Fd。NFFFFFFFrrr7.145194.42sin53.98sin1000)2sin()90sin()90sin()2sin(0212123212为分离体：以构件NFFFFFFFddd66.143047.81sin06.77sin7.1451)90sin()2180sin()90sin()2180sin(0121213121为分离体：以构件53.815.0arctanarctanf3.2在图示机构中，已知F5=1000N，lAB=100mm，lBC=lCD=2lAB，lCE=lED=lDF，试求各运动副反力和平衡力矩Mb。NFF141445cos/534NaccdFFb5003535.0141443mmNlFMABbb500001005003.3在图示曲柄滑块机构中，已知各构件的尺寸、转动副轴颈半径r及当量摩擦系数fv，滑块与导路的摩擦系数f。而作用在滑块3上的驱动力为Fd。试求在图示位置时，需要作用在曲柄上沿x—x方向的平衡力Fb（不计重力和惯性力）。032343FFFd为示力体以构件014121bFFF为示力体以构件3.4在图示机构中，已知：x=250mm，y=200mm，lAS2=128mm，Fd为驱动力，Fr=200N为有效阻力，m1=m3=2.75kg，m2=4.59kg，Js2=0.012kg·mm2，滑块3以等速v=5m/s向上移动，试确定作用在各构件上的惯性力。sradlvsmabvvvvABBAvBABAAB/9.1923.0/3685.6/3685.62速度分析：2222222a2222/8.10856.3056.3'/4.18195.5056.3/9.50323.0/3.112//112.331.5556.3'b56.340/5.142/5.42123.01.212smspasmabasradlasmnasmlaaaaaaSaAABtBAatBAABnBAtBAnBAAB加速度分析：mmhmmNJMNamFNamFSiSSAA008.0499/21.421.4351012.04998.10859.48.4984.18175.222222122力分析：mmNabFrF/1020/200/取力的比例尺：0032433221212FFGGFFFFrStn杆组为分离体、以NGFFGFFMSttSB6.1653201509.4512049932015012001503201200222122122为分离体以构件00141121FFGFFFAd为分离体以构件NFd12953.7图示为一楔块夹紧机构，其作用是在驱动力Fd的作用下，使楔块1夹紧工件2。各摩擦面间的摩擦系数均为f。试求：1）设Fd已知，求夹紧力Fr；2）夹紧后撤掉Fd，求滑块不会自行退出的几何条件。200FF)cos()2sin()90sin()2sin(0)(1d0d12123121得即令：为支持力，上式令为分离体以构件dddddFFFFFFFFFcos)2sin()90sin(cos)2sin()90sin()90sin()2sin(0)(12121213121drddddFFFFFFFFFFF：为驱动力为分离体以构件本章考点①．绘制平面连杆机构运动简图，并确定该机构类型；②．根据机构中给定的各杆长度(或尺寸范围)来确定属于何种铰链四杆机构；③．根据机构中给定的各杆长度判定机构有无急回特性和死点位置，确定行程速比系数K和最小传动角；④．已知活动铰链中心的位置设计四杆机构，以实现二个(或三个)预定的连杆位置；⑤．已知固定铰链中心的位置设计四杆机构，以实现二个(或三个)预定的连杆位置；⑥．已知固定铰链中心的位置设计平面四杆机构，以实现预定的两连架杆二对(或三对)对应位置；⑦．按行程速比系数K设计四杆机构；⑧．设计由n个四杆机构组成的多杆机构。作业4-14-24-34-54-104-114-144-184.1在铰链四杆机构ABCD中，若AB、BC、CD三杆的长度分别为：a=120mm，b=280mm,c=360mm，机架AD的长度d为变量。试求；(1)当此机构为曲柄摇杆机构时，d的取值范围；(2)当此机构为双摇杆机构时,d的取值范围；(3)当此机构为双曲柄机构时,d的取值范围。解：520200280360120360280120)1(ddd得76052020040280360120360280120280120360)2(ddddd得400280120360)3(dd得4.24.3如图所示为转动翼板式油泵，由四个四杆机构组成，主动盘绕固定轴A转动，试画出其中一个四杆机构的运动简图(画图时按图上尺寸，并选取比例尺μl=0.0005m/mm，即按图上尺寸放大一倍)，并说明它们是哪一种四杆机构。4.5在图所示的铰链四杆机构中，各杆的长度为l1=28mm，l2=52mm，l3=50mm，l4=72mm，试求：1)当取杆4为机架时，该机构的极位夹角θ、杆3的最大摆角Ψ、最小传动角γmin和行程速比系数K；2)当取杆1为机架时，将演化成何种类型的机构?为什么?并说明这时C、D两个转动副是周转副还是摆转副；3)当取杆3为机架时，又将演化成何种机构?这时A、B两个转动副是否仍为周转副?1）极位夹角θ=18.562度，最大摆角Ψ=70.558度最小传动角γmin=180-157.266=22.734度，k=1.232）是双曲柄机构，C、D两个转动副是摆转副3）是双摇杆机构，A、B两个转动副是周转副4.10图示为脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构。铰链中心A、B在铅垂线上，要求踏板DC在水平位置上下各摆动10º，且lDC=500mm，lAD=1000mm。试求曲柄AB和连杆BC的长度lAB和lBC，并画出机构的死点位置。LAB=8.682x10=86.2mmLBC=111.466x10=1114.66mm死点位置4.11图示为一实验用小电炉的炉门装置，在关闭时为位置El，开启时为位置E2，试设计一四杆机构来操作炉门的启闭(各有关尺寸见图)。在开启时炉门应向外开启，炉门与炉体不得发生干涉。而在关闭时，炉门应有一个自动压向炉体的趋势(图中S为炉门质心位置)。B、C为两活动铰链所在位置。4.14图示为一用于控制装置的摇杆滑块机构，若已知摇杆与滑块的对应位置为：φ1=60º、s1=80mm,φ2=90º、s2=60mm，φ3=120º、s3=40mm。偏距e=20mm。试设计该机构。LAB=38.86mmLBC=53.5