第一篇:平面机构的运动分析习题和答案
平面机构的运动分析
1.图 示平面 六 杆 机 构 的 速 度 多 边 形 中 矢 量 ed代 表
,杆4 角 速 度
4的 方 向 为
时 针 方 向。
2.当 两 个 构 件 组 成 移 动 副 时,其 瞬 心 位 于
处。当 两 构 件 组 成 纯 滚 动 的 高 副 时,其 瞬 心 就 在。当 求 机 构 的 不 互 相 直 接 联 接 各 构 件 间 的 瞬 心 时,可 应 用
来 求。
3.3 个 彼 此 作平面平行 运 动 的 构 件 间 共 有
个 速 度 瞬 心,这 几 个
瞬 心 必 定 位 于
上。含 有6 个 构 件 的平面 机 构,其 速 度 瞬 心 共 有
个,其 中 有
个 是 绝 对 瞬 心,有
个 是 相 对 瞬 心。
4.相 对 瞬 心 与 绝 对 瞬 心 的 相 同 点 是
,不 同 点 是。
5.速 度 比 例 尺 的 定 义 是
,在 比 例 尺 单 位 相 同 的 条 件 下,它 的 绝 对 值 愈 大,绘 制 出 的 速 度 多 边 形 图 形 愈 小。
6.图 示 为 六 杆 机 构 的 机 构 运 动 简 图 及 速 度 多 边 形,图 中 矢 量 cb 代
表
,杆3 角 速 度3 的 方 向 为
时 针 方 向。
7.机 构 瞬 心 的 数 目N 与 机 构 的 构 件 数 k 的 关 系 是。
8.在 机 构 运 动 分 析 图 解 法 中,影 像 原 理 只 适 用 于
。9.当 两 构 件 组 成 转 动 副 时,其 速 度 瞬 心 在处; 组 成 移 动 副 时,其 速 度 瞬 心 在 处; 组 成 兼 有 相 对 滚 动 和 滑 动 的平面 高 副 时,其 速 度 瞬 心 在 上。
10..速 度 瞬 心 是 两 刚 体 上
为 零 的 重 合 点。
11.铰 链 四 杆 机 构 共 有
个 速 度 瞬 心,其 中
个 是 绝 对 瞬 心,个 是 相 对 瞬 心。
12.速 度 影 像 的 相 似 原 理 只 能 应 用 于
的 各 点,而 不 能 应 用 于 机 构 的的 各 点。
13.作 相 对 运 动 的3 个 构 件 的3 个 瞬 心 必
。14.当 两 构 件 组 成 转 动 副 时,其 瞬 心 就 是。
15.在 摆 动 导 杆 机 构 中,当 导 杆 和 滑 块 的 相 对 运 动 为
动,牵 连 运 动 为
动 时,两 构 件 的 重 合 点 之 间 将 有 哥 氏 加 速 度。哥 氏 加 速 度 的 大 小 为
; 方 向 与
的 方 向 一 致。
16.相 对 运 动 瞬 心 是 相 对 运 动 两 构 件 上
为 零 的 重 合 点。
17.车 轮 在 地 面 上 纯 滚 动 并 以 常 速 v 前 进,则 轮缘 上
K点 的 绝 对 加
速 度
aKaKvK/lKP。----------()19.在 图 示 机 构 中,已 知1 及 机 构 尺 寸,为 求 解C2 点 的 加 速 度,只 要
列 出 一 个 矢 量 方 程
-aC2aB2aC2B2aC2B2就 可 以 用 图 解 法 将
aC2求 出。
rrrnrt-----()
20.在 讨 论 杆2 和 杆3 上 的 瞬 时 重 合 点 的 速 度 和 加 速 度 关 系 时,可 以 选 择 任 意 点 作 为 瞬 时 重 合 点。-------------()
21.给 定 图 示 机 构 的 位 置 图 和 速 度 多 边 形,则 图 示 的aB2B3 的 方 向 是
k对 的。------------
-()
23.平面 连 杆 机 构 的 活 动 件 数 为n,则 可 构 成 的 机 构 瞬 心 数 是
n(n1)2。-()24.在 同 一 构 件 上,任 意 两 点 的 绝 对 加 速 度 间 的 关 系 式 中 不 包 含 哥 氏 加 速 度。-()25.当 牵 连 运 动 为 转 动,相 对 运 动 是 移 动 时,一 定 会 产 生 哥 氏 加 速 度。--()26.在平面 机 构 中,不 与 机 架 直 接 相 连 的 构 件 上 任 一 点 的 绝 对 速 度 均 不 为 零。-()28.给 定 导 杆 机 构 在 图 示 位 置 的 速 度 多 边 形。该 瞬 时 aB2B3和
rkvB2B3的 正
rk确 组 合 应 是 图
。kB2B3kB2B3B2B3B2B3B2B3B2B3kB2B3kB2B3
29.给 定 图 示 六 杆 机 构 的 加 速 度 多 边 形,可 得 出(A)矢 量cd 代 表 ''(B)矢 量cd 代 表aCD,(C)矢 量 ''aCD,5是 顺 时 针 方 向;
(D)矢 量cd 代 表aDC,''cd''5是 逆 时 针 方 向; 5是
顺 时 针 方 向; 5是 逆 时 针 方 向。代 表aDC,r 30.利 用 相 对 运 动 图 解 法 来 求 解 图 示 机 构 中 滑 块2 上D2 点 的 速 度vD2,解 题 过 程 的 恰 当 步 骤 和 利 用 的 矢 量 方 程 可 选 择
。rrvB2vB3B2,速 度 影 像pb2dCBD rrr(B)vB3vB2vB3B2,速 度 影 像pb3dCBD
rrr(C)vDvBvDB,vDBlBD1
rrrrr(D)vC2vC3vC2C3vB2vC2B2,速 度 影 像(A)vB3rc2b2d2CBD
31.作 连 续 往 复 移 动 的 构 件,在 行 程 的 两 端 极 限 位 置 处,其 运 动 状 态 必 定 是。
(A)v0,a0;
(B)v0,amax;
(C)v0,a0 ;
(D)v0,a0。
32.图 示 连 杆 机 构 中 滑 块2 上E 点 的 轨 迹 应 是
。(A)直 线 ;(B)圆 弧 ;(C)椭 圆;(D)复 杂平面 曲 线。
33.构 件2 和 构 件3 组 成 移 动 副,则 有 关 系(A)vB2B3vC2C,23 ;
(B)vB2B3vC2C3,23
;
(C)vB2B3vC2C3
,23 ;
(D)vB2B3vC2C3,23。
34.用 速 度 影 像 法 求 杆3 上 与D2 点 重 合 的D3 点 速 度 时,可 以 使
pb2d2;
(B)CBDpb2d2;
(C)CBDpb3d3
;
(D)CBDpb2d3。(A)ABD
34.图 示 凸 轮 机 构 中P12 是 凸 轮1 和 从 动 件2 的 相 对 速 度 瞬 心。O为 凸 轮 廓 线 在 接 触 点 处 的 曲 率 中 心,则 计 算 式
是 正 确 的。
(A)aB2B1n2vB2/lanvB2/lBO
; BP1
2;
(B)B2B1n22vBBO
。2B1/lBP12;
(D)aB2B1vB2B1/l2(C)aB2B1n 36.在 两 构 件 的 相 对 速 度 瞬 心 处,瞬 时 重 合 点 间 的 速 度 应 有
。(A)两 点 间 相 对 速 度 为 零,但 两 点 绝 对 速 度 不 等 于 零;
(B)两 点 间 相 对 速 度 不 等 于 零,但 其 中 一 点 的 绝 对 速 度 等 于 零;(C)两 点 间 相 对 速 度 不 等 于 零 且 两 点 的 绝 对 速 度 也 不等 于 零;(D)两点 间 的 相 对 速 度 和 绝 对 速 度 都 等 于 零。37.在 图 示 连 杆 机 构 中,连 杆2 的 运 动 是。
(A)平动;(B)瞬 时平动;(C)瞬 时 绕 轴B 转 动;(D)一 般平面 复 合 运 动。
38.将 机 构 位 置 图 按 实 际 杆 长 放 大 一 倍 绘 制,选 用 的 长 度 比 例 尺l 应
是。
(A)0.5 mm/mm
;(B)2 mm/mm ;
(C)0.2 mm/mm ;
(D)5 mm/mm。
39.两 构 件 作 相 对 运 动 时,其 瞬 心 是 指
。(A)绝 对 速 度 等 于 零 的 重 合 点;
(B)绝 对 速 度 和 相 对 速 度 都 等 于 零 的 重 合 点;
(C)绝 对 速 度 不 一 定 等 于 零 但 绝 对 速 度 相 等 或 相 对 速 度 等 于 零 的 重 合 点。
40.下图是四 种 机 构 在 某 一 瞬 时 的 位 置 图。在 图 示 位 置 哥 氏 加 速 度 不 为 零 的 机 构 为。
41.利 用 相 对 运 动 图 解 法 求 图 示 机 构 中 滑 块2 上D2 点 的 速 度vD2 的 解
3题 过 程 的 恰 当 步 骤 和 利 用 的 矢 量 方 程 为:
(A)vB3vB2vB3B2
,利 用速 度 影 像 法pb2dCBD; rrr(B)vB3vB2vB3B2,pb3d2CBD; rrr1(C)vDvBvDB,式 中vDBlDBrrrrrr(D)vB3vB2vB3B2,求 出vB3 后,再 利 用vD2vB2vD2B2。
rrr
42.e 为 导 路 43.在 图 示 曲 柄 滑 块 机 构 中,已 知 连 杆 长lre(r 为 曲 柄 长,偏 距),滑 块 行 程 是 否 等 于
(rl)2e2? 为 什 么?
44.在 机 构 图 示 位 置 时(ABBC)有 无 哥 氏 加 速 度aC2C3? 为 什 么?
k
45.已 知 铰 链 四 杆 机 构 的 位 置(图a)及 其 加 速 度 矢 量 多 边 形(图 b),试 根 据 图 b 写 出 构 件 2 与 构 件 3 的 角加 速 度
2、3的 表 达 式,并 在 图 a 上 标 出 它 们 的 方 向。
46.图 示 机 构 中 已 知110 rad/s,10,试 分 析 3及 3为 多 大。
47.图 示 机 构 有 无 哥 氏 加 速 度aB2B3? 为 什 么?
k
48.图 示 为 曲 柄 导 杆 机 构,滑 块2 在 导 杆3(CD)中 作 相 对 滑 动,AB 为 曲
柄。当 在 图 示 位 置 时,即 曲 柄AB(构 件1)和 导 杆CD(构 件3)重 合 时,有 无
哥 氏 加 速 度aB2B3? 为 什 么? k
49.什 么 叫 机 构 运 动 线 图?
50.已 知 六 杆 机 构 各 构 件 的 尺 寸、位 置 及 原 动 件 的 角 速 度 1常 数,欲
求
5、5。如 采 用 相 对 运 动 图 解 法 时,此 题 的 解 题 顺 序 应 如 何?
51.图 示 为 按 比 例 尺 绘 制 的 牛 头 刨 床 机 构 运 动 简 图 和 速 度 矢 量多 边 形。试 由 图 中 的 比 例 尺 计 算 导 杆3 的 角 速 度 3和 滑 块2 的 角 速 度2,并 指 出
其 方 向。(提 示:S3 为 构 件3 上 特 殊 点,据 S3BCD、S3DvD求 得,作 题 时 不 必 去 研 究 vS3 如 何 求 得。)005 m/mm,v0.003(m/s)/mm。)(取
l0.52.试 求 图 示 机 构 的 速 度 瞬 心 数 目、各 瞬 心 位 置、各 构 件 角 速 度 的 大 小
r和 方 向、杆2 上 点M 的 速 度 大 小 和 方 向。(机 构 尺 寸 如 图:110 mm,r220 mm,lAB30 mm,l001 m/mm。)已 知 BC67 mm,BAx45,lBM35 mm,l0.130 rad/s。
53.图 示 机 构 中 尺 寸 已 知(l上S 点 的 速 度 为 vS(v0.05 m/mm),机 构1 沿 构 件4 作 纯 滚 动,其
0.6(m/s)/mm)。
(1)在 图 上 作 出 所 有 瞬 心;(2)用 瞬 心 法 求 出 K点的 速 度vK。
54.画 出 图 示 机 构 的 指 定 瞬 心。
(1)全 部 瞬 心。(2)瞬 心 P24、P26。
55.在 图 示 机 构 中,已 知 滚 轮2 与 地 面 作 纯 滚 动,构 件3 以 已 知速 度v3 向
左 移 动,试 用 瞬 心 法 求
滑 块5 的 速 度v5 的 大 小 和 方 向,以 及 轮2 的 角 速
度2 的 大 小 和 方 向。
56.已 知 图 示 机 构 的 尺 寸 和 位 置。当10 时,试 用 瞬 心 法 求i35。
57.在 图 示 机 构 中,已 知 构 件1 以1 沿 顺 时 针 方 向 转 动,试 用 瞬 心
法
求 构 件2 的 角 速 度2 和 构 件4 的 速 度v4 的 大 小(只 需 写 出 表 达 式)及 方 向。
58.图 示 齿 轮 连 杆 机 构 中,已 知 齿 轮2 和5 的 齿 数 相 等,即z2z5,齿 轮2 以2100 rad/s 顺 时 针 方 向 转 动,试 用 瞬 心 法 求 构 件3 的 角 速 度3 的 大
001 m/mm。)小 和 方 向。(取l0.59.在 图 示 机 构 中,已 知 原 动 件 1 以 匀 角 速 度1
沿 逆 时 针 方 向 转 动,试 确 定:(1)机 构 的 全 部 瞬 心;(2)构 件 3 的 速 度v3(需 写 出 表 达 式)。
60.求 图 示 五 杆 机 构 的 全 部 瞬 心,已 知 各 杆 长 度 均 相 等,14且
1与
4回 转 方 向 相 反。
61.求 图 示 机 构 的 速 度 瞬 心 的 数 目,并 在 图 中 标 出 其 中 的 个 瞬 心。
62.图 示 摆 动 导 杆 机 构 中,已 知 构 件 1 以 等 角 速 度1方 向 转 动,各 构 件 尺 寸lAB(1)构 件 1、3 的 相 对 瞬 心;(2)构 件 3 的 角 速 度3;
10 rad/s 顺 时 针
15 mm,lBC25 mm,160。试 求:
(3)构 件 2 的 角 速 度2。
63.画 出 图 示 机 构 的 全 部 瞬 心。
64.在 图 示 机 构 中,已 知 凸 轮1 的 角 速 度1 的 大 小 和 方 向,试 用 瞬 心
法 求 构 件3 的 速 度 大 小 及 方 向。
65.图 示 机 构 的 长 度 比 例 尺l0.001 m/mm,构 件1 以 等 角 速 度
110 rad/s 顺 时 针 方 向转 动。试 求:
(1)在 图 上 标 注 出 全 部 瞬 心;(2)在 此 位 置 时 构 件3 的 角 速 度3
的 大 小 及 方 向。
66.已 知 图 示 机 构 的 尺 寸 及 原 动 件1 的 角 速 度1。
(1)标 出 所 有 瞬 心 位 置;
(2)用 瞬 心 法 确 定 M 点 的 速 度M。
67.已 知 图 示 机 构 的 尺 寸 及 原 动 件1 的 角 速 度1。
(1)标 出 所 有 瞬 心 位 置;
(2)用 瞬 心 法 确 定M 点 的 速 度vM。
68.标 出 下 列 机 构 中 的 所 有 瞬 心。
69.图 示 机 构 中,已 知 = 45,H50 mm,1100 rad/s。定 图 示 位 置 构 件 3 的 瞬 时 速 度 v3 的 大 小 及 方 向。
试 用 瞬 心 法 确 70.试 在 图 上 标 出 机 构 各 构 件 间 的 瞬 心 位 置,并 用 瞬 心 法 说 明 当 构 件1 等 速 转 动 时,构 件3 与 机 架 间 夹 角 为 多 大 时,构 件3 的3 与
1相 等。
71.在图示的 四 杆 机 构 中,lAB65 mm,lDC90 mm,lADlBC125 mm,115。当 构 件1 以 等 角 速 度110 rad/s 逆 时 针 方 向 转 动 时,用 瞬 心 法 求C 点 的 速 度。
72.图 示 机 构 运 动 简 图 取 比 例 尺 l用 速 度 瞬 心 法 求 杆3 的 角 速 度 3。
0.001 m/mm。已 知 110 rad/s,试
73.在 图 示 机 构 中 已 知 凸 轮 以的 角 速 度 顺 时 针 方 向 转 动,试 用 瞬 心 法 求 出 从 动 件3 的 速 度(用 图 及 表 达 式 表 示)。
74.已 知 图 示 机 构 以 l0.001 m/mm 的 比 例 绘 制,110 rad/s,P24 为瞬
心,计 算 vE 的 值(必 须 写 出 计 算 公 式 和 量 出 的 数 值)。
75.画 出 图 示 机 构 的 全 部 瞬 心。
76.画 出 图 示 机 构 的 全 部 瞬 心。
77.在 图 示 机 构 中,曲 柄 AB 以 1
逆 时 针 方 向 回 转,通 过 齿 条2 与 齿 轮3 啮 合,使 轮3 绕 轴 D 转 动。试 用 瞬 心 法 确 定 机 构 在 图 示 位 置 时 轮3 的 角 速 度
3的 大 小 和 方 向。(在 图 中 标 出 瞬 心,并 用 表 达 式 表 示3。)
78.试 求 图 示 机 构 的 全 部 瞬 心。
79.试 求 图 示 机 构 的 全 部 瞬 心,并 说 明 哪 些 是 绝 对 瞬 心。
80.在 图 示 四 杆 机 构 中,已 知 lABlBC20 mm,lCD40 mm, = = 90,1100 rad/s。试 用 速 度 瞬 心 法 求 C 点 速 度 vC
大 小 和 方 向。
81.试 求 图 示 机 构 的 全 部 瞬 心,并 应 用 瞬 心 法 求 构 件3 的 移 动 速 度v3的 大 小 和 方 向。图 中 已 知 数 据 h50 mm,160,110 rad/s。
82.在 图 示 铰 链 五 杆 机 构 中,已 知 构 件2 与 构 件5 的 角 速 度 2 与 5 的 大 小 相 等、转 向 相 反。请 在 图 上 标 出 瞬 心P25、P24 及P41 的 位 置。
83.试 求 图 示 机 构 的 全 部 瞬 心。
84.85.图 示 机 构 中,齿 轮1、2 的 参 数 完 全 相 同,AB = CD = 30 mm,处 于 铅 直 位 置,1100 rad/s,顺 时 针 方 向 转 动,试 用 相 对 运 动 图 解 法 求 构 件3 的 角
速 度3和 角 加 速 度3。(机 构 运 动 简 图 已 按 比 例 画 出。)
86.图 示 机 构 的 运 动 简 图 取 长 度 比 例 尺l0.004 m/mm,其 中
lAB0.06 m,l26 m,lAC0.16 m,构 件1 以 120 rad/s 等 角 速 度 顺 时 BD0.针 方 向 转 动,试 用 相 对 运 动 图 解 法 求 图 示 位 置:
5 的 大 小 和 方 向;
(2)
2、
3、4 和 5 的 大 小 和 方 向;(3)在 机 构 运 动简 图 上 标 注 出 构 件2 上 速 度 为 零 的 点 I2,在 加 速 度 多
'边 形 图 上 标 注 出 构 件2 上 点I2 的 加 速 度 矢 量 i2,并 算 出 点 I2 的 加 速 度 aI2 的 大 小。在 画 速 度 图 及 加 速 度 图 时 的 比 例 尺 分 别 为:v= 0.02 5(m/s2)/mm。(m/s)/mm,a0.(要 列 出 相 应 的 矢 量 方 程 式 和 计 算 关 系 式。)(1)
2、
3、4和
87.试 按 给 定 的 机 构 运 动 简 图 绘 制 速 度 多 边 形、加 速 度 多 边 形。已 知:110 rad/s,lAB100 mm,l01 m/mm。l0.试 求: BMlCMlMD200
mm,(1)
2、
4、
2、4 大 小 和 方 向;(2)v5、a5 大 小 和 方 向。
88.在 图 示 机 构 中,已 知: 各 杆 长 度,
1为 常 数。试 求v5 及a5。
89.在 图 示 机 构 中,已 知 机 构 位 置 图 和 各 杆 尺 寸,1 = 常 数,lBDlBE,llEFBC13,试 用 相 对 运 动 图 解 法 求 vF、aF、vC、aC 及
2、2。lBE
lAB90.图示机构中,已知各构件尺寸:等 角 速 度 115mm,lllBD60mm,ED40mm,CE38mm,e5 mm,x20 mm,y50 mm,长 度 比 例 尺 l0.001 m/mm,原 动 件 1 以
100 rad/s 逆 时 针 方 向 转 动。试 求:
(1)构 件 2、3、4 和5 的 角 速 度
2、
3、
4、5 的 大 小 及 方 向;(2)在 图 上 标 出 构 件 4 上 的 点 F4,该 点 的 速 度vF4 的 大 小、方 向 与 构 件 3 上 的 点 D 速 度vD4 相 同;
(3)构 件 2、3、4 和 5 的 角 加 速 度
2、
3、
4、5 的 大 小 和 方 向。(建 议
速 度 比 例 尺 v20.04(m/s)/mm,加 速 度 比 例 尺 a2(m/s)/mm。)(要 求 列
出 相 应 矢 量 方 程 式 和 计 算 关 系 式。)
91.图 示 连 杆 机 构,长 度 比 例 尺 l0.001 m/mm,其 中 lAB15 mm,l120 rad/s。试 用
lCD40 mm,BC40 mm,lBElEC20 mm,lEF20 mm,相 对 运 动 图 解 法 求:
(1)
2、
3、
4、5 的 大 小 及 方 向;
(2)
2、
3、
4、5 的 大 小 和 方 向;
aF5;
(4)构 件 4 上 的 点 F4 的 速 度vF4 和 加 速 度 aF4。(速 度 多 边 形 和 加 速 度
005(m/s)/mm,a0.06(m/s2)/mm,多 边 形 的 比 例 尺 分 别 为 v0.要 求 列 出(3)构 件 5 上 的 点 F5 的 速 度 vF5 和 加 速 度 相 应 的 矢 量 方 程 式 和 计 算 关 系 式。)
92.机 构 如 图 所 示,已 知 构 件 长 度,并 且 已 知 杆 以 匀 角 速 度1 回 转,用 相 对 运 动 图 解 法 求 该 位 置 滑 块 5 的 速 度 及 加 速 度。
93.已 知 机 构 位 置 如 图 所 示,各 杆 长 度 已 知,且 构 件 1 以
1匀 速 转 动,试 用 相 对 运 动 图 解 法 求:(1)vC、v5;(2)aC、a5。
94.已 知 各 杆长度 及 位 置 如 图 所 示,主 动 件(1)v3、以 等 角 速 度
1运 动,求:a3;(2)v5、a5(用 相 对 运 动 图 解 法,并 列 出 必 要 的 求 解 式。)
l 95.机 构 位 置 如 图 所 示,已 知 各 杆 长 度 和
1(为 常 数),BC2l 求
2、CD。
2、v5、a5。
96.已 知 机 构 位 置 如 图,各 杆 长 度 已 知,活 塞 杆 以v 匀 速 运 动。求:(1)v3、a3、2 ;(2)v5、a5、2。
(用 相 对 运 动 图 解 法,并 列 出 必 要 的 解 算 式。)
97.图 示 机 构 中,已 知 各 构 件 尺 寸、位 置 及v
1(为 常 数)。试 用 相 对 运 动 图 解 法 求构 件 5 的 角 速 度
5及 角 加 速 度 5。(比 例 尺 任 选。)
98.在 图 示 机 构 中,已 知110 rad/s,1 =0,lABl1 m。求vD、BClBD0.aD(用 图 解 法 或 解 析 法 均 可)。
99.图 示 为 十 字 滑 块 联 轴 器 的 运 动 简 图。若1图 解 法 求:
(1)
3、3 ;
(2)杆 2 相 对 杆1 和 杆 3 的 滑 动 速 度;(3)杆 2 上 C 点 的 加 速 度 aC。
(l15 rad/s,试 用 相 对 运 动
0.002 m/mm。)
100.在 图 示 机 构 中,已 知 ABBEECEF12CD,ABBC,BCEF,BCCD,1 常 数,求 构 件 5 的 角 速 度 和 角 加 速 度 大 小 和 方 向。
lAB 101.在 图 示 机 构 中,150 mm,lDE150 mm,lBC300 mm,lCD400 mm,lAE280 mm,ABDE,12 rad/s,顺 时 针 方 向,41 rad/s,逆 时 针 方 向,取
比 例 尺 l = 0.01 m/mm。试 求 vC2 及3的 大 小 和 方 向。
102.在 图 示 六 杆 机 构 中,已 知 机 构 运 动 简 图、部 分 速 度 多 边 形、加 速 度 多 边 形 以 及 原 动 件lOA 的 角 速 度1 常 数,试 用 相 对 运 动 图 解 法 求 D的
速 度 vD及 加 速 度aD,构 件lDE 的 角 速 度5 及 角 加 速 度5。
103.在 图 示 机 构 中,已 知 各 杆 尺 寸,其 中lCDl 1常 数,试 用 相 对 CB,运 动 图 解 法 求 构 件5 的 速 度vD5 和 加 速 度aD5,以 及 杆2 的 角 速 度 2及 其 方 向。(要 求 列 出 矢 量 方 程 式 及 必 要 的 算 式,画 出 速 度 和 加 速 度 多 边 形。)
104.已 知 机 构 运 动 简 图,各 杆 尺 寸,1=常 数。用 相 对 运 动 图 解 法 求vE、aE、
2、2的 大 小 和 方 向。在 图 上 标 明 方 向。(列 出 必 要 的 方 程 式 及 求
解
式,自 取 比 例 尺。)
CD,EFFD,曲 柄 以1 匀 速
5。转 动,试 用 相 对 运 动 图 解 法 求vF、
5、aF、(要 求 列 出 矢 量 方 程 式,画 出 速 度 和 加 速 度 多 边 形。)105.在 图 示 机 构 中,已 知 各 杆 尺 寸,BC
106.图示机 构运 动 简 图 中 各 杆 尺 寸 已 知,1
= 常 数。用 相 对 运 动 图 解 法
2 大 小 和 方 向,在 图 上 标 明 方 向。(列 出 必 要 的 方 程 式 求 vE、aE、
2、及 求 解 式,自 取 比 例 尺。)
107.已 知 机 构 位 置 如 图 所 示,各 杆 长 度 已 知,活 塞 杆 以 v 匀 速 运 动,lABlBC。
求(1)
3、3;(2)v5、a5。(采 用 相 对 运 动 图 解 法,图 线 长 度 自 定。)
108.在 图 示 机 构 中,已 知 机 构 各 尺 寸,且 lBDl/2,图 示 位 置 BCEDBDBCABC90,以 及1。试 画 出 机 构 位 置 运 动 简 图; 以 任 意 比 例 尺,用 相 对 运 动 图 解 法 求D3 点 的 速 度vD3 和 加 速 度aD3,以 及 构 件4 的 角 速 度4 和 角 加 速 度4。(需 写 出 求 解 过 程,所 求 各 量 只 需 写
出 表 达 式 并 在 简 图 上 标 明 方 向。〕
109.在 图 示 机 构 中,已 知160,lAB45 mm,lAC25 mm,lCD20 mm,l l 求vF、aF。(列 出 矢 量 方 程 DE50 mm,EF15 mm,120 rad/s =常 数。式,绘 出 速 度、加 速 度 多 边 形。)
110.在 图 示 机 构 中,各 杆 尺 寸 已 知,1 为 主 动 件,1= 常 数。求
4、4。
111.在 图 示 机 构 中,已 知 各 构 件 的 尺 寸 及 原 动 件 匀 速 转 动 的 角 速 度1,要 求 作 出 机 构 在 图 示 位 置 时 的 速 度 多 边 形 及 加 速 度 多 边 形(不
要 求 按 比 例 作,只 要 列 出 的 矢 量 方 程 式、画 出 的 矢 量 方 向 正 确 即 可)。
112.图 示 机 构 中 各 构 件 尺 寸 已 知,给 定 原 动 件1= 常 数,试 用 相 对 运
动 图 解 法 求 构 件5 的 角 速 度5 及 构 件4 上E 点 的 加 速 度aE4。(比 例 尺 任 选。)
113.图 示 机 构 中1 为 原 动 件,1= 常 数,各 构 件 尺 寸 已 知。试 求3 及a5。(要 求 列 出 矢 量 方 程 式,画 出 速 度 图 和 加 速 度 图。)
114.在 图 示 连 杆 机 构 中,已 知1(方 向 如 图,)110 rad/s1 rad/s(方 向 如 图),求 得22.30,lAB150 mm,lBC600 mm,xD360 mm,vD3D20.975 m/s,用 相 对 运 动 图 解 法 求aD2 和aD5 的 大 小 和 方 向。可 取a0.(m /s)/mm。2
115.图 示 为 齿 轮连 杆 机 构 运 动 简 图,已 知:z124,z236,z396,m=4
mm,11 rad/s,顺 时 针 方 向 转 动,ABC90,各 齿 轮 均 为 标 准 齿 轮。
试 求:(1)此 机 构 的 自 由 度;(2)此 位 置 时 构 件5 相 对 构 件6 的 相 对速 度
以 及 构 件5 的 角 速 度(用 相 对 运 动 图 解 法,列 出 必 要 解 算 式。)
116.图 示 为 齿 轮 连 杆 机 构 运 动 简 图,已 知:z124,z236,z396,m=4
mm,11 rad/s,BAC45,各 齿 轮 均 为 标 准 齿 轮。试 求:(1)此 机 构 的 自 由 度;(2)此 位 置 时 构 件6 的 速 度vC。要 求 用 相 对 运 动 图 解 法 求
解。
1= 常 数,l 117.在 图 示 机 构 中,CD求 图 示 位 置 时vD、vE、aD、aE。
l 且DECD,已 知 机 构 各 尺 寸。DE,118.119.对 图 示 机 构 进 行 运 动 分 析。已 知:lAB20 mm,lAC60 mm,lBDlBElDE30 mm,130 rad/s(常 数)。
试 求:(1)绘 制90 时 的 机 构 位 置 图;
r(2)绘 制90 时 的 速 度 多 边 形(图 中 pb60 mm,代 表vB);
(3)写 出 求aC2 的 矢 量 方 程,并 注 明 各 矢 量 方 向;
(4)右 下 图 是90 时aC2 的 图 解 加 速 度 多 边 形,其 中 有 两 处 错 误,改 正 后 求 出aC2。r
120.一 机 构 如 图 所 示,构 件1 作 等 速 运 动,且 速 度v1如 图 示:x50 mm,y30 mm/s。几 何 尺 寸 mm,45。试 用 相 对 运 动 图 解 法 求 该 位 置
时 构 件3 的 角 速 度 与 角 加 速 度。
121.图 示 为 机 构 的 运 动 简 图、速 度 和 加 速 度 矢 量 图。(1)写 出 移 动 副 重 合 点 间 的 速 度 和 加 速 度 矢 量 方 程式;(2)求 出 构 件3 的 角 速 度3 和 角 加 速 度3 的 大 小 和 方 向;(3)用 影 像 法 求 出vD、aD的 大 小 和 方 向。
lAB122.导 杆 机 构 中,已 知,(1)画 出 机 构 简 图;(2)求vD、aD;
100 mm,l CD80 mm,y100 mm,x300 mm,CDB90,130,140 rad/s(常 数),试 用 相 对 运 动 图 解 法
(3)求
3、3。
123.已 知 机 构 简 图 和 位 置 如 图 所 示,lBC0.5m,ACBC , BAC30 , v212/10 m/s(匀 速)。
试 求(1)
1、3;
(2)
1、3。
124.图 示 为 一 单 斗 液 压 挖 掘 机 工 作 机 构 的 运 动 简 图。机 构 中 油 缸4 和5 同 时 工 作(即 间 距 DE 和 EH 在 增 长)。设 在 图 示 瞬 间 油 缸4 的 角 速 度40.5
rad/s,油 缸5 相 对 于2 的 角 速 度520.7 rad/s,机 构 各 部 分 尺 寸 如 图(比 例 尺
05 m/mm。)是l0.(1)计 算 此 机 构 的 自 由 度;
(2)试 用 作 图 法 求 出 机 构E 点、H 点 的 速 度。
125.126.已 知 图 示 摇 块 机 构lmm,AB30mm,lAC80mm,lCE20mm,lBF20常 数),145。试 用 相 对 运 动 图 解 法 求:(1)110rad/s(vE、vF、2;(2)aE、aF、2。
127.在 图 示 机 构 中,已 知lAB100 mm,l110 rad/s。用 BClCD200 mm,相 对 运 动 图 解 法 求 vF及aF 的 大 小 及 方 向,2 及2 的大 小 和方 向。
ms2ms002 4(规 定
v0.,a0.。〕
mmmm
1= 常 数。128.已 知 图 示 机 构 的 位 置 及 各 杆 尺 寸,试 用 相 对 运 动 图 解
法 作 运 动 分 析,求
v5、a5。(列 出 必 要 的 方 程 式 及 求 解 式。〕
129.在 图 示 六 杆 机 构 中,已 知 各 构 件 尺 寸,原 动 件 角 速 度1,ECD=90。用 相 对 运 动 图 解 法 求 解vE、aE的 大 小 和 方 向。
130.图 示 连 杆 机 构 中 给 定 各 构 件 长 度 和1= 常 数,已 完 成 机 构 的 速
度 分
析。试 用 相 对 运 动 图 解 法 求 杆5 的 角 加 速 度5,写 出 求 解 的 加 速 度 矢 量 方
程,作 出 加 速 度 多
边 形(法 向 加 速 度、哥 氏 加 速 度 只 需 写 出 计 算 式,作 图 时 可 以 不 按 比 例 画〕。
131.已 知 机 构 运 动 简 图,曲 柄 以 等 角 速 度1=10 rad /s 回 转。试 用 相 对 运 动 图 解 法 求 机 构 在 图 示 位 置 时 构 件 4 的 角 速 度 4和 角 加 速 度4,以
及 构 件 5 的 速 度 v5和 加 速 度a5。
b'(注:B 点 的 速 度vB 和 加 速 度aB 已 按 给 定 比 例 尺 分 别 以 pb和 画 出。求 解时 应 写 出 必 要 的 运 动 矢 量 方
程 式,并 分 析 其 中 各 量 的 大
ms2ms005 mmm, v0.025 25 小 和 方 向。取 l0., a0.。〕
mmmm
132.在 图 示 机 构 中,已 知 各 构 件 尺 寸 及 齿 条 移 动 速 度vP1= 常 数,试 用
vD 和 相 对 运 动 图 解 法 求 出
4、加 速 度 多 边 形。〕
4、aD。(要 求 写 出 矢 量 方 程 式,绘 出 速 度、133.图 示 机 构 中 已 知 各 构 件 的 尺 寸 及 原 动 件 的 角 速 度1 = 常 数,求
2、
3、
2、
3、vF、aF、aF的大 小 和 方 向。(矢
量 方 程、计 算 式、图
解 必
须 完 整,但 图 不 必 按 比 例 画。〕
134.图 示 机 构 中 各 构 件 的 尺 寸 及 1 均 为已 知,试 按 任 意 比 例 定 性
画 出 其 速 度 图 并:
(1)求vC、vD4 和 4;
(2)分 析 图 示 位 置 时
kkaD4D2的 大 小 并 说 明 其 方 向;
(3)分 析aD4D20
时 的 位 置
若 干 个。
135.图 示 机 构 中,已 知lABlBDlBClBElDFlFE20 mm , 145 ,110 rad/s, 试 用 相 对 运 动图 解 法 求 vC、vD、vE、vF、
5、6和 aC、aD、aE、aF。(l1 mm/mm。)
136.在 图 示 机 构 中,已 知 vC(2)求
2、
2、aD和aE。
100 mm/s。
(1)写 出 矢 量 方 程 式 并 画 出 速 度 多 边 形 与 加 速 度 多 边 形;
137.图 示 机 构 已 知 各 杆 长 度。vA1解 法 求 3和
1 m/s,aA13 ms2。试 用 相 对 运 动 图
3。(要 求: 写 出 矢 量 方 程 式,绘 出 速 度、加 速 度 多 边 形,取 l0.01 m/mm。)
138.在 图 示 机 构 中 构 件 1 以 等 角 速 度 1转 动,试 用 相 对 运 动 图 解
法 求
图 示 位 置 构 件 2 和 构 件 3 的 角 速 度,以 及构 件
加 速 度。(要 列 出 相 应矢 量 方 程 式 和 计 算 关 系 式。)上 D 点 的 速 度 及
139.在 图 示 机 构 中,已 知 机 构 位 置 图,构 件 1 以 等 角 速 度 1转 动,试
用 相 对 运 动 图 解 法 求 构 件 2 上 D 点 的 速 度 和 加 速 度。(要 列 出 相 应矢
量 方 程 式 和 计 算 关 系 式。)
140.图 示 机 构 运 动 简 图 取 长 度 比 例 尺l速 移 动,其 速 度v1(1)构 件
0.002 m/mm,原 动 件 1 作 等
200 mm/s,试 求: 和 构 件3 的 角 速 度2 和 3, 以 及角 加 速 度2 和 3的 大 小
和 方 向;
B 的 速 度vB2 和 加 速 度aB2 的 大 小。在 画 速 度 多 边
ms2ms004形 及 加 速 度 多 边 形 时 的 比 例 尺 可 取 为v0.,a0.008!£
mmmm(2)构 件 2 上 点
(要 求 列 出 相 应 的矢 量 方 程 式 和 计 算 关 系 式。)
I 141.已 知 图 示 机 构 的 尺 寸 和 位 置,lAC构 件1 以 匀 角 速 度 顺 时 针 方 向 转 动,1
50 mm ,lAB100 mm , 130;
10 rad/s,要 求用 相 对 运 动 图 解 法
进 行 运 动 分 析:(1)求 构 件2 的 角 速 度2和 角 加 速 度2;(2)在 原 机 构 图 上 找
出 构 件2 上 速 度 为 零 的 点 的 位 置 和 加 速 度 为 零 的 点 的 位 置。
142.图 示 摇 块 机 构 中,已 知 曲 柄 等 角 速 回 转,140 rad/s ,lAB100
lAC200 mm , lBS286 mm , 90。试 用 相 对 运 动 图 解 法 求 连 杆2 的 角
ms2mms0041 加 速 度 及 S2点 的 加 速 度。(l0., v0., a10
。)
mmmmmmmm ,143.已 知 双 滑 块 机 构 在 图 示 位 置 时,145,lABlBClCD100 mm,lAC1002 mm,原 动 件 1 的 角 速 度110 rad/s,角 加 速 度10。
求 :(1)构 件 3 上 D 点 的 速 度vD3、加 速 度aD3 的 大 小 和 方 向;
(2)构 件 2 上 B 点 的 速 度vB2、加 速 度aB2 的 大 小 和 方 向;
(3)B2点 的 运 动 轨 迹 是 什 么?
50 mm,lAO20 mm,lAC80 mm,190, 110 rad/s。求 从 动 件 2 的 角 速 度
2、角 加 速 度2。144.在 图 示 机 构 中,已 知R
145.在 图 示 机 构 中,mm , lAB20 mm,lBC50 mm , lAD80190 ,290,110 rad/s。试 用 相 对 运 动图 解 法 求 :
(1)构 件 2 的 角 速 度2和角 加 速 度2 ;
(2)构 件 3 的 角 速 度3和角 加 速 度3 ;
146.图示机构中,若已知构 件 1 以 等 角 速 度1寸 为 :lBC10 rad/s 回 转,机 构 各构 件 尺
43 mm , lAC35 mm , 且 ABAC , CBED , lBElCElED。试 用
相 对
运 动图 解 法 求 构 件3 的 角 速 度 3和 角 加 速 度3,以 及D 点 的 速 度vD 和加 速 度aD。
以 等 角 速 度 1 顺 时 针 方
向转 动。试 用 相 对 运 动 图 解 法 求 构 件 3 的 角 速 度 3和 角 加 速 度3,并 147.已 知 导 杆机 构 尺 寸 位 置 如 图。构 件 1 求 构 件 3 上 E 点 的 速 度 及 加 速 度。(比 例 尺 任 选。)
148.已 知 图 示 机 构 的 尺 寸 及 1 = 1 rad/s,试 用 图 解 法求
3、
3、vD 和aD。
149.图 示 摆 缸机 构 取 长 度 比 例 尺l点), 构 件 1 以 10.001 m/mm(注 意: 点C 不 是 铰 链
10 rad/s 作 等 角 速 度 顺 时 针 方 向 转 动,试 求 图 示 位 置 的
3和 3的 大 小 及 方 向,以 及 构 件 3 上 点 E 的 速 度 和 加 速 度vE3 及aE3。(速
ms002 度 多 边 形
和 加 速 度 多 边 形比 例 尺 分 别为v0.,a0.02
mm2ms,要 求 列 出
相 应 的矢 量 方 程 和 计 算 关 系 式。)mm
150.图 示 曲 柄 导 杆 机 构 中,已 知 曲 柄 长 lEA20 mm,lAB30 mm,lCD30
mm,lCM20 mm , lED100 mm,原 动 件 1 以 等 角 速 度 转 动,1 = 40 rad
aM 的 大 小 和 方 /s,方 向 如 图。试 用 相 对 运 动 图 解 法 确 定 图 示 位 置:(1)vM、向 ;(2)
3、3 的 大 小 和 方 向。
(取 l0.002 mmm。)
答案
1.总 分2 分。
vDE;
逆。2.总 分5 分。
垂 直 于 移 动 方 向 的 无 穷 远 处; 接 触 点; 三 心 定 理 3.总 分5 分。
3; 一 条 直 线; 15; 5; 10 4.总 分2 分。
两 构 件 上 的 同 速 点; 绝 对 速 度 为 零 及 不 为 零 5.总 分2 分。
图 上 单 位 长 度(mm)所 代 表 的 实 际 速 度 值(m/s)6.总 分2 分。rvBC;
顺
7.总 分2 分。rNk(k1)/2
8.总 分2 分。已 知 同 一 构 件 上 二 点 速 度 或 加 速 度 求 第 三 点 的 速 度 和 加 速 度
9.总 分2 分。
转(0.5 分)垂 直 于 移 动 导 路 的 无 穷 远(0.5 分)在 接 触
点
处的公
法
动
副
中
心
线
(1 分)10.总 分2 分。
瞬 时 相 对 速 度 11.总 分2 分。6 ; 3; 3 12.总 分2 分。
同 一 构 件 上; 13.总 分2 分。
位 于 一 直 线 上 14.总 分2 分。
转 动 副 的 中 心 15.总 分2 分。
移; 转; 2vr;16.总 分2 分。
相 对 速 度 17.总 分2 分。
N
18.总 分2 分。
N
19.总 分2 分。
N
20.总 分2 分。
Y
21.总 分2 分。
N
22.总 分2 分。
N
23.总 分2 分。
Y
24.总 分2 分。
不 同 构 件 上
将vr 沿 转 向 转 90
Y
25.总 分2 分。
Y
26.总 分2 分。
N
27.总 分2 分。
N
28.总 分2 分。
D
29.总 分2 分。
D
30.总 分2 分。
D
31.总 分2 分。
C
32.总 分2 分。
B
33.总 分2 分。
A
34.总 分2 分。
C
35.总 分2 分。
D
36.总 分2 分。
A
37.总 分2 分。
A
38.总 分2 分。
A
39.总 分2 分。
C 40.总 分2 分。
C 41.总 分2 分。
D
42.43.总 分 5 分。机 构 运 动 起 来 后,滑 块 具有 惯 性,会 冲 过 中 点(即 当 r和 l重 合 时 的 位 置),故 滑 块 行 程 为:
H2(rl)2e2
44.总 分 5 分。
因 为3k0,所 以aC2C323vC2C30
45.总 分 5 分。
t''aCBn2 ca,逆 时 针 方 向 2lBClBCt''aCn3 ca,逆 时 针 方 向 3lCDCDl
46.总 分 2 分。
32110 rad/s 3210
47.总 分2 分。
无 哥 氏 加 速 度,因 为248.总 分 5 分。
无 哥 氏 加 速 度,因 为 此 时vB2B3=0,所 以aB2B349.总 分2 分。
用 直 角 坐 标 或 极 坐 标 表 示 位 移、速 度、加速 度 等 运 动 参 数 与 原 动 件 角 位 移 或 对 应 时 间 的 变 化 曲 线,称 为 机 构 运 动 线 图,它 可 以 表 示 机 构 在 一 个 循 环 过 程 中 运 动 参 数 的 变 化 规 律。
50.总 分5 分。
采 用 相 对 运 动 图 解 法 的 解 题 顺 序 是:(1)分 别 按 同 一 构 件 上 两 点 间 的 速 度 和 加 速 度 关 系 求 出vD、aD。
(2)用 影 像 法
k30
0。
aC。aFG
。求vC¡、(3)以 C 点 为 基 点,分 别 求 出vF、(4)5taFG5lFGtvFlFG,其 方 向 按 速 度 多 边 形 和 加 速 度 多 边 形 相 应 的
矢 量 判 断。
51.总 分5 分。
3vDC3/ld c3v)/(DC3l)DC3(003)/(640.005)0.6 rad/s
(640.,顺 时 针 方 向。23
52.总 分15 分。(1)10 分;(2)5 分(1)瞬 心 数 目 Nk(k1)/25(51)/210
各 瞬 心 位 置 见 图。
(2)
向;
逆时针方 21P12P15/P12P25300.03/0.0910 rad/s,QP12 在P15、P25 外 侧,2与1 同 向。
42P24P25/P24P45100.08/0.0240 rad/s,逆时P24 在P25、P45外 侧,4与2 同 向。
方 向 如 针方向;
Q
图。vM2MP25l10600.0010.6 m/s,53.总 分15 分。(1)6 分;(2)9 分
(2)QvS已 知,利 用 绝 对 瞬 心P14,vS与vB 线 性 分 布,求 得(1)画 出6 个 瞬 心,如 图。
vB',将 vB' 移 至 B 点,vBBP14;
QvB已
求 得,利 用 P24 求vK,vB与vK 线 性 分 布,得 vK',然 后将 vK' 移 至 K 点,且 垂 直 于KP24,即 为 所 求vK
vK 图 示 长 度v=120.6=7.2 m/s
54.总 分10 分。(1)4 分;(2)6 分
(1)(2)
55.总 分10 分。
vP23rrv3
2v3,方 向 为 逆 时
针
ABl
所 求 瞬 心 如 图
vD5D3P23P25l2,方 向 向 左 rrr
v5v3vD5D3,方 向 向
左
(或v5P25P12l2,方 向 向 左
或 为 求v5 需 利 用 瞬 心P14,vC2AC
v5vCP14DP14C)
56.总 分10 分。
求 出P35、P36、P56 的 位 置。
3P56P35 5P36P3
5
3、5 同 方 向。
i35
57.总 分10 分。
求 出 瞬 心P12、P14。
P15P1,方 向 为
顺 时 针 P25P12
v4vP141P15P14l,方 向 向 下
21
58.总 分 10 分。(1)5 分;(2)5 分(1)求 出P13(2)求
3P23
点 速 度v2lAB3lBP13
lABABl10 mm lBP13BP13l25 mm
lAB1010040 rad/s,逆 时 针 方 向
32lBP1325
59.总 分 10 分。
(1)求 出 瞬 心 数
Nk(k1)24326
瞬 心 如 图。(2)v3vP13P14P131
方 向 向 上
60.总 分10 分。10 个 瞬 心 各 1 分
五 杆 机 构 瞬 心 数 Nk(k1)5(51)10
221且 转 向 相 反,P14应 位 于P10
与P40
之 间,Q 再 反 复 应 用 三 心 定 理 求 其 它 瞬 心 如 下:
P12P23、P14P34 得P13;P14P12、P34P23 得P24; P40P34、P10P13 得P30;P10P12、P30P23 得P20; 个 瞬 心 详 见
图。
61.总 分10 分。
瞬 心 数 目
Nk(k1)26(61)215
部 分 瞬 心 见 图 所 示。
用 三 心 定 理 求 其 中 五 个 瞬 心 如 下:
∞P01P02, P14P24 P12;P02P23, P05P35 P03;P01P14, P02P24 P04;P02P05, P23P35 P25
(P25 与 P15
重 合)
P01P03, P23P12 P13;P13P14, P23P24 P34;P13P35, P01P05 P15;P34P35,P05P04P45。
(写 出 其 中 5 个 即 可。)
62.总 分 10 分。取l0.0005 m/mm 作 机 构 位 置 简 图,利 用 三 心 定 理
求 出P13。
vP131lP13P14100.01550.16m/s
P130.16(2)35.47 rad/s。方 向 如 图 所 示。lP13P340.0293(1)
(3)23
63.总 分10 分。(1)5 分;(2)5 分
64.总 分10 分。(1)5 分;(2)3 分;(3)2 分(1)求 出 瞬 心 P13。
1P13P14l(2)v3½(3)v3 方 向 向 下。
65.总 分10 分。(1)6 分;(2)4 分
(1)共 有 六 个 速 度 瞬 心,如 图 所 示。
vP13(2)Ql1l3 P14P13P34P133
(P14P13/P34P13)1(0.05/0.022)10
= 22.73 rad/s,顺 时 针 方 向 转 动。
66.总 分10 分。(1)6 分;(2)4 分(1)瞬 心 数 目 Nk(k1)/24(41)/26
各 瞬 心 位 置 如 图 所 示;
/l(2)21l P12P14P12P24,方 向 与1
同 向,逆 时 针 方 向;
vM2lP24M,方 向:vMP24M,如 图 所 示。
67.总 分10 分。(1)6 分;(2)4 分
第二篇:平面四杆机构分析报告
工业设计机械设计基础大作业
一、序言
平面连杆机构是若干个刚性构件通过低副(转动副、移动副)联接,且各构件上各点的运动平面均相互平行的机构。虽然与高副机构相比,它难以准确实现预期运动,设计计算复杂,但是因为低副具有压强小、磨损轻、易于加工和几何形状能保证本身封闭等优点,故平面连杆机构广泛用于各种机械和仪器。对连杆机构进入深入透彻的研究,有助于工业设计的学生在今后的产品设计中对其进行灵活应用或创新改进。
二、平面连杆机构优缺点的介绍
连杆机构应用十分广泛,它是由许多刚性构件用低副连接而成的机构,故称为低副机构,这类机构常常应用于各种原动机、工作机和仪器中。例如,抽水机、空气压缩机中的曲柄连杆机构,牛头刨床机构中的导杆机构,机械手的传动机构,折叠伞的收放机构等。这其中铰链四杆机构,曲柄滑块机构和导杆机构是最常见的连杆机构形式。
它们的共同特点是:第一,它们的运动副元素是面接触,所以所受的压力较高副机构小,磨损轻;第二,低副表面为平面和圆柱面,所以制造容易,并且可获得较高的加工精度;第三,低副元素的接触是依靠本身的几何约束来实现的,因此不需要高副机构中的弹簧等保证运动副的封闭装置。
连杆机构也存在如下一些缺点:为了满足设计的要求,往往要增加构件和运动副数目,使机构构造复杂,有可能会产生自锁;制造的不精确所产生的累积误差也会使运动规律发生偏差;设计与计算比高副机构复杂;在连杆机构运动过程中,连杆及滑块的质心都在作变速运动,所产生的惯性力难以用一般方法方法加以消除,因而会增加机构的动载荷,所以连杆机构不宜用于高速运动。此外,虽然可以利用连杆机构来满足一些运动规律和运动轨迹的设计要求,但其设计却是十分困难的,且一般只能近似地得以满足。
正因如此,所以如何根据最优化方法来设计连杆机构,使其能最佳地满足设计要求,一直是连杆机构研究的一个重要课题。
三、平面四杆机构的基本类型与应用实例。
连杆机构是由若干刚性构件用低副连接所组成的。在连杆机构中,若各运动构件均在相互平行的平面内运动,则称为平面连杆机构。平面四杆机构是平面连杆机构的最基本形式,这其中所有运动副均为转动副的四杆机构称为铰链四杆机构。
在铰链四杆机构中,按连架杆能否作整周转动,可将四杆机构分为三种基本形式。即曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。其中: 1.曲柄摇杆机构
在铰链四杆机构中,若两连架杆中有一个为曲柄(整周回转),另一个为摇杆(一定范围内摆动),则称为曲柄摇杆机构。
在这种机构中,当曲柄为原动件时,可将原动件的连续转动,转变为摇杆的反复摆动。如飞剪、间歇传送机构、传送带送料机构等。而当摇杆为原动件时,可以将原动机的反复摆动,转化为从动曲柄的整周转动。如缝纫机的踏板机构。
实例1:飞剪
图示为飞剪机构,构件1为曲柄,它转动后通过连杆2使摇杆3(即下刀口)绕D点摆动,通过与连杆2(即上刀口)配合运动,在曲柄回转一周中会存在某个时刻连杆2(即上刀口)与摇杆(即下刀口)汇合在一起,即形成剪切动作。
实例2:间歇传送机构
图示为间歇传送机构,构件1为曲柄,它转动后通过连杆2使摇杆3绕D点摆动,在连杆2上固定安装有推动物料的构件,在曲柄1运动过程中,连杆带动该构件做出推动动作,且曲柄每回转一周完成一次推动动
实例3:缝纫机的踏板机构
图示为缝纫机的踏板机构,构件1为摇杆,它转动后通过连杆2使曲柄3绕D点转动,使用摇杆为主动件的曲柄摇杆机构存在止点,当机构因为止点而无法运转时,需要借助外力将机构推离止点。
2.双曲柄机构
在铰链四杆机构中,若两连架杆均为曲柄(整周回转),则称为双曲柄机构。这种机构的传动特点是当主动曲柄连续等速转动时,从动曲柄一般作不等速运动,只有当两对边构件长度均相等且平行时,主动曲柄与从动曲柄才能实现相同角速度转动。
作,如此往复,便可实现间歇传动。双曲柄机构的应用例子有惯性筛机构、公共汽车车门开闭机构、火车车轮机构等。
实例1:惯性筛机构
图示为惯性筛机构,构件1为主动曲柄,它转动后通过连杆2使从动曲柄3绕D点转动,该机构中曲柄长度不平行,当主动曲柄1匀速转动时,从动曲柄3做变速转动,从而使得上方的筛子具有一定的加速度,达到筛分物料的目的。
实例2:公共汽车车门开闭机构 图示为公共汽车车门开闭机构,构件1为主动曲柄(一侧车门),它转动后通过连杆2使从动曲柄3绕D点转动。该机构中两曲柄长度相同但不平行,因此其运动的主从动曲柄转向相反。当曲柄1转动时,曲柄2即向相反方向转动,因而可以使得两侧车门同时打开,且速度相等。
3.双摇杆机构
在铰链四杆机构中,若两连架杆均为摇杆(一定范围内摆动),则称为双摇杆机构。在这种机构中两连架杆均为摆动,可以实现一定范围内的移动。其应用实例有飞机起落架、鹤式起重机、汽车前轮转向机构等。
实例1:汽车前轮转向机构
图示为汽车前轮转向机构,构件1为主动摇杆,它转动后通过连杆2使从动摇杆3绕D点摆动,该机构使用一个动力元件便可使得两前轮同向转动,且转动角度相同以实现转向动作。
实例2:鹤式起重机
图示为鹤式起重机机构。AB为主动摇杆,CD为被动摇杆,重物悬挂在连杆CE上,当主动摇杆AB摆动时,从动摇杆CD也随之摆动,位于连杆BC延长线上的重物悬挂点E将沿近似水平直线运动。
实例3:飞机起落架
图示为飞机起落架机构,构件1为主动摇杆,一般由液压缸带动,它转动后通过连杆2使从动摇杆3绕D点转动,同时带动轮子收起(放出)。当轮子处于伸出状态时,整个机构处于止点状态,有助于保证飞机降落时的安全。
三、平面四杆机构的演变方法、演变过程,演变后机构的应用实例、将转动副转化为移动副法
演变过程如下图a所示,将铰链四杆中的摇杆3做成滑块的形式,使其沿圆弧导轨往返滑动时,该机构演变为图b所示的具有曲线导轨的曲柄滑块机构。再将摇杆的长度演变成∞,机构就演变成图c所示的具有偏距e的曲柄滑块机构,当e=0时,则为图d所示对心曲柄滑块机构。
d图 a图
b图
c图 该转化方法的应用实例有:
实例1:小型冲床
图示为小型冲床结构,构件3为曲柄,一般在冲床的曲柄上配有一个质量比较大的飞轮,转动起来之后借助飞轮的转动惯量,便可实现较大的冲压力。其具体的动作过程为,曲柄3转动带动连杆4运动,同时使滑块5顺着导轨槽上下往复运动。
实例2:内燃机
图示为内燃机一个工作缸的结构简图,构件3为滑块(活塞),活塞在柴油或汽油的燃烧作用被推动,活塞3的上下往复运动通过连杆2推动曲柄1做回转运动,从而为汽车提供了动力源。
2、选用不同的构件为机架
对心曲柄滑块机构是具有一个移动副的四杆机构,在a图所示的曲柄滑块机构中,若取构件1为机架则转化为如b所示的转动导杆机构;若取构件2为机架则转化为图c所示的曲柄摇块机构;若取构件3为机架则转化为图e所示的定块机构。
该转化方法的应用实例有:
实例1:小型刨床
图示为小型刨床结构,图示的ABC部分即为转动导杆机构,构件1为曲柄,通过滑块C带动导杆3转动,运动时滑块C在导杆上滑动,导杆末端通过另一杆件与刨刀E相连接,E的运动具有急回特性。
实例2:牛头刨床
图示为牛头刨床结构,图示的ABC部分即为摆动导杆机构,构件2为曲柄,通过滑块C带动导杆3摆动,运动时滑块C在导杆上滑动,滑块固定在一滑槽内,通过滑块带动刨刀运动。
实例3:自卸卡车车厢举升机构
图示为自卸卡车车厢举升机构,图示的ABC部分即为曲柄摇块机构,其中摇块3为油缸,用压力油推动活塞使车厢翻转。
实例4:手摇唧筒
图示为手摇唧筒,图示的ABC部分即为定块机构,构件1为摇杆,定块3通过连杆2与摇杆连接,摇杆带动限制在滑槽中的活塞4运动,完成取水动作。
3、扩大转动副的尺寸
在图a所示的曲柄摇杆机构中,如果将曲柄1端部的转动副曰的半径加大至超过曲柄1的长度AB,使得到如图b所示的机构。此时,曲柄l变成了一个几何中心为B、回转中心为A的偏心圆盘,其偏心距e即为原曲柄长。该机构与原曲柄摇杆机构的运动特性相同,其机构运动简图也完全一样。在设计机构时,当曲柄长度很短、曲柄销需承受较大冲击载荷而工作行程较小时,常采用这种偏心盘结构形式,在冲床、剪床、压印机床、柱塞油泵等设备中,均可见到这种结构。
其应用实例有:
实例1:小型冲床
图示为小型冲床结构,构件3为曲柄,一般在冲床的曲柄上配有一个质量比较大的飞轮,转动起来之后借助飞轮的转动惯量,便可实现较大的冲压力。其具体的动作过程为,曲柄3转动带动连杆4运动,同时使滑块5顺着导轨槽上下往复运动。
(四)、连杆机构的创新(选作)
与传统的连杆机构相比,近年来的设计已经充分使用了仿真分析,比如利用矢量方法来描述平面连杆机构的运动及动力分析,使用ANSYS等软件对连杆机构机构模型进行运动仿真等。利用这些手段,现代利用数学分析的方法对连杆系统进行求解的比重大大增加,不仅降低了设计的难度,也使得系统的实用性也能够最大程度的满足设计的需求。
通过查阅资料,目前常见的连杆创新设计有变比例剪叉式连杆机构、多套四杆机构串联机构、六杆机构等。
实例1:变异剪叉式连杆机构 图示为曲线轨迹变异剪叉式结构,通过改变销轴的位置,使其偏离于两杆的中心位置,在剪叉机构展开时,其打开方向就会呈现曲线的状态。
五、参考资料
1、黄华梁、彭文生主编,高教出版社出版,《 机械设计基础》 2.阮宝湘主编,机械工业出版社出版《工业设计机械基础》
3、孙桓主编,高等教育出版社出版,机械原理
4、杨家军编/华中科技大学出版,机械原理(第二版)/
5、申永胜主编,清华大学出版社出版机械原理
六、提交资料要求:通过图书馆或网络收集相关资料,整理初稿,用纸抄写,补充插图(插图用铅笔画),整理后上交。
第三篇:第4章平面连杆机构的运动分析
第4章平面连杆机构运动分析
习题
4-1.求出下列机构中所有速度瞬心
(a)
(b)
(c)
(d)
图4-1
4-2.在图4-2所示摆动导杆机构中,BAC90,lAB60mm,lAC120mm,曲柄AB的等角速度130rad/s,求构件3的角速度3和角加速度3。
4-3.在图4-3所示机构中,已知145,1100rad/s,方向为逆时针方向,lAB4m,60。求构件2的角速度2和构件3的速度v3。
图4-2
图4-3
第四篇:第二章平面连杆机构习题
第二章平面连杆机构习题
1.如图所示的运动链中,已知各构件长度lAB60mm,lBC40mm,lCD50 mm,lAD20mm,回答下列问题:(a)判断是否存在曲柄?
(b)固定哪个构件可获得曲柄摇杆机构?(c)固定哪个构件可获得双曲柄机构?(d)固定哪个构件可获得双摇杆机构?
2.根据图中所注尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构、还是双摇杆机构,并说明为什么.a
b
c
d
3.设计一铰链四杆机构。已知摇杆长度,摇杆最大摆角,行程速比系数K,机架长度,1)求曲柄长度和连杆长度;2)该机构在什么情况下,在什么位置出现死点?
4.设计一曲柄摇杆机构。已知其行程速比系数K=1.4,曲柄长LAB=30mm,连杆LBC=80mm,摇杆的摆角ψ=40。求摇杆的长度LCD和机架LAD的长度。
设计一曲柄摇杆机构,已知摇杆的长度LCD=150mm,行程速比系数K=1,摇杆的极限位置与机架所成的角度分别为30度和90度,求LAB和LBC。5.6.试设计一偏置曲柄滑块机构。已知其滑块的行程速比系数K=1.5,滑块的冲程H=60 mm,偏距e=15 mm,试确定曲柄及连杆的长度。
BCA
e
7.在下图所示铰链四杆机构中,各杆的长度分别为: lAB = 25 mm , lBC = 55 mm ,lCD = 40 mm , lAD = 50 mm , 试问:(1)该机构中哪个构件是曲柄?
(2)该机构中哪个构件是摇杆?并作图表示出摇杆的摆角范围φ(不用计算具体数值)。
(3)该机构在什么情况下有死点位置?
8.图示曲柄摇杆机构,已知各构件尺寸,试用作图法作出摇杆CD的极限位置,并标出极位夹角θ。
第五篇:地球运动习题
地球运动习题
一.单项选择题
.读图1-3-2,完成1--2题。
图1-3–2 1.图中c代表的节气出现时,下列说法合理的是()
A.此季节北京的昼长达到一年之中的最大值 B.此季节新加坡的昼长达到一年之中的最大值 C.此季节南半球各地的正午太阳高度达到一年之中的最大值 D.此季节北半球各地的正午太阳高度达到一年之中的最小值 2.图中b代表的季节出现时,下列城市的昼长最长的是()A.哈尔滨 B.北京 C.海口 D.济南 3.下列现象中,由地球自转产生的是()
A.昼夜长短的年变化 B.地球成为略扁的球体 C.四季的形成 D.正午太阳高度的年变化 4.太阳直射的地方()
A.昼夜等长 B.昼长夜短 C.昼最长,夜最短 D.正午太阳高度最大
(2011年高考天津卷第2题)为了引起人们对地球气候变化的关注,世界自然基金会发起“地球一小时”行动,倡议每年3月最后一个星期六的当地时间20:30-21:30熄灯。5.若将此行动在一年中再增加一次,仍使世界各国都能参与,建议行动日期应选在 A.2月的第一个星期六 B.7月的第二个星期六 C.9月的第三个星期六 D.12月的第四个星期六
(2010江苏,16—17)我国“神舟六号”飞船于北京时间2010年10月12日9时许成功发射,17日凌晨安全返回。据此回答 6--7题。6.飞船飞行期间,下列叙述正确的是()
A.地球绕日公转的速度逐渐减慢 B.太阳直射点向北运动 C.赤道各地日出时,当地物体影子朝向西偏北 D.南半球各地正午太阳高度角达一年中最大值
7.飞船返回时,图1-3-10中各线能够表示全球昼长随纬度分布规律的是()
图1-3-10 A.① B.② C.③ D.④ 8晨昏线上
A.时刻相同 B.日期相同 C.昼夜长短相同 D.太阳高度相同 9.同一经线上的各地
A.日出的时刻相同 B.地方时相同 C.正午太阳高度相同 D.季节变化相同 10.下列地理现象的发生与地球自转无关的是
A.昼夜现象 B.长江三角洲的发育 C.太阳的东升西落 D.北京的地方时比乌鲁木齐早 11.在西行的轮船上,人们看到的昼夜更替的周期
A.24小时 B.长于24小时 C.短于24小时 D.无昼夜更替 12.北京天安门广场每天升国旗的时间是根据日出的时刻而定的,下列日期中,升旗仪式最早的是
A.5月1日 B.7月1日 C.8月1日 D.10月1日 13.我国北方住宅区的楼房间距理论上应该比南方宽,理由是 A.北方地形平坦开阔 B.北方冬季白昼时间更长 C.北方正午太阳高度角小 D.南方气候更温暖湿润 14.在地球上,一年中正午物体的影子始终朝南的是
A.北回归线与北回归圈之间B.北回归线以北C.南北回归线之间 D.南回归线与南极圈之间 15.假如黄赤交角为零,下列叙述正确的是 A.无昼夜变化 B.水平运动物体无偏向 C.无正午太阳高度的变化 D.有四季更替现象 16.地球上昼夜长短变化最小的地方是
A.南极和北极 B.南北极圈 C.南、北回归线 D.赤道上 17.下列四个城市,6月22日当地正午人影朝南并且略长的是
A.上海 B.福州 C.海口 D.南昌
下表中所列的是12月22日甲、乙、丙、丁四地白昼时间,根据表中数据回答18--20题:
甲地 乙地 丙地 丁地 白昼时间 5小时30分 9小时09分 11小时25分 13小时56分 18.四地中属于南半球的是; A.甲地B.乙地C.丙地D.丁地
19.四地所处纬度从高到低顺序排列的是:
A.甲乙丙丁 B.甲乙丁丙 C.丙丁乙甲 D.丁丙乙甲 20造成四地白昼时间差异的主要因素是
① 地球公转②地球自转③黄赤交角的存在④地方时的不同.A.①② B.②③ C.③④ D.①③
21.在北半球观测者看来,北极星在天空中的位置看起来几乎不动,是因为 A.北极星距地球十分遥远 B.北极星位于银河系以外
C.黄赤交角的大小基本不变 D.地球自转轴的北端始终指向北极星附近 22.下列时间中,地球公转的线速度越来越快的是
A.9月23日到次年1月初 B.1月初到3月21日 C.3月21日到7月初 D.1月初到9月23日 23.地球上太阳直射点的最南和最北界线的决定因素是
A.地球的自转 B.地球的形状 C.黄赤交角的大小 D.国际规定 24.(2005年上海卷)北半球各地昼夜逐日接近等长期间() A.南极圈白昼时间逐日变长 B.北回归线正午太阳高度逐日减小 C.赤道正午太阳高度逐日增大 D.太阳直射点始终由北向南移动
25.(2004年全国文综卷)9月23日,当飞机飞到135°E上空时,在舷窗边的乘客看到了海上日出。这时北京时间可能是()
A.接近7时 B.5时多 C.不到5时 D.7时多
(2011年高考上海卷)
(一)“我在仰望,月亮之上;有多少梦想,在自由地飞翔”。21世纪人类将进入开发月球资源,探索太空的新时代,人类的美好愿望准将变为现实。26.月球的表面形态给人类深刻印象。下列因素中,影响月表形态形成的主要因素是 A.太阳的能量 B.地球的引力 C.陨石的撞击 D.太阳风侵袭
27.若科学家在未来的月球表面实验室进行科学实验,其利用的月球表面特殊条件是
①弱重力 ②超高温 ③低辐射 ④高真空 A.①② B.③④ C.②③ D.①④
28.月球和地球距太阳的距离差别不大,但表面环境迥然不同。其主要原因是二者的 A.质量差异 B.形态差异 C.自转差异 D.公转差异((天津)第30届奥运会将于2012年7月27日19点12分(零时区区时)在伦敦开幕,结合图文材料,回答29题。
29.伦教奥运会开幕当天,下列国家中白昼最长的是
A.菲律宾
B.巴西
C.新西兰
D.英国
(北京)2012年7月27日~8月12日,第30届夏季奥运会将在英国伦敦举行。回答第30 题。
30.在7、8月份,伦敦比北京
A.气温高,日较差大 B.风小雾大,降水多C.正午太阳高度角小 D.日出晚,昼短夜(2011年高考 北京卷5—6题)读图4,回答31--32题。
31.图中各点最可能表示世界
A.主要能源矿产产地 B.百万人口以上的城市
C.自然和文化遗产地 D.近10年7级以上地震震中 32.在6月到8月期间,A.正午太阳高度角①比②小 B.日出时间①比③早
C.④地白昼时间逐渐增加 D.便于在⑤地开展科学考察
(2011年高考 江苏卷)表1为三地连续两日日出与日落时刻(北京时间)。据此回答33--34题。
33.三地按纬度由高到低排列正确的是
A.①②③ B.①③② C.②①③ D.③①② 34.若③地为北京,则此时
A.太阳直射点位于南半球且向北移动 B.地球公转速度逐渐加快 C.北极圈内极昼的范围逐渐扩大 D.各地昼夜长短相差最小
35.读图1-3-13中的甲、乙两图,完成下列问题。
图1-3-13(1)从9月23日前后到12月22日前后,地球运行在甲图公转轨道的___________________上。
(2)此时期太阳直射点移动在乙图的___________________线上。(3)此时期北极圈内出现___________________现象。(4)此时期地球公转速度逐渐变___________________。
(5)太阳直射点在23°26′N—23°26′S的周期性往返运动称为太阳直射点的___________________。
答案
1----10
DABDC CDDBA 11----20
BBCDC DCDBD 21---30
DACCC CDADC 31---34
DBBC 35
⑴ C
⑵ c
⑶极夜
⑷快
⑸回归运动