第1章 平面机构的自由度和速度分析教案

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第一篇:第1章 平面机构的自由度和速度分析教案

第1章平面机构的自由度和速度分析

平面机构——所有构件在相互平行的平面内运动的机构

§1-1 运动副及其分类

构件的自由度——构件所具有的独立运动数目。

作平面运动的构件(如图所示)则只有三个 自由度,这三个自由度可以用三个独立的 参数x、y和角度θ表示。如图所示

约束——对构件的独立运动所加的限制。

运动副——两构件直接接触并能产生一定相对运动的联接。是由两构件组成的可动联接。

运动副是约束运动的,构件组成运动副后,其独立运动受到约束,自由度便随之减少。

由运动副的定义可知:构成机构的两个基本要素是构件和运动副。

按运动副元素接触形式可将运动副分为低副和高副。1.低副——两运动副元素通过面接触所构成的运动副。

⑴ 转动副——两构件间只能作相对转动的低副称为转动副或铰链。如图所示

⑵ 移动副——两构件间只能作相对移动的低副称为移动副,如图所示

2.高副——两运动副元素通过点或线接触所构成的运动副。如图所示

如果构成运动副的两构件间相对运动是空间运动,则称为空间运动副,不在本书讨论范围

§1-2平面机构运动简图

实际构件外形结构很复杂,为了使问题简化仅用线条和符号来表示构件和运动副

机构运动简图——并按一定的比例尺定出各运动副的位置,再用规定的运动副符号和简单的线条或几何图形表示机构各构件间相对运动关系的一种简化图形。

运动简图中构件和运动副的表示方法如图所示 画阴影线的构件表示机架

构件的表示方法如图所示

任何机构都包含机架、原动件和从动件3个部分。⑴ 机架——是用来支承活动构件的构件。

⑵ 原动件——是运动规律已知的活动构件。它的运动是由外界输入的,又称为输入构件。

⑶ 从动件——是机构中随着原动件的运动而运动的其余活动构件。相对于机架有确定的相对运动。

从动件的运动规律取决于原动件的运动规律和机构的结构。当机构的结构确定之后,从动件的运动规律完全取决于原动件的运动规律。

§1-3 平面机构的自由度

一、平面机构自由度计算公式

作平面运动的自由构件有三个自由度。当两构件组成运动副后,它们的相对运动就受到限制(约束),自由度随之减少。

不同类型的运动副引入的约束不同,保留的自由度也不同。平面机构中  每个低副引入两个约束,使构件失去两个自由度,保留一个自由度。 每个高副引入一个约束,使构件失去一个自由度,保留两个自由度。

在机构中,若共有K个构件,除去机架外,其活动构件数为n=K-1。显然,这些活动构件在未组成运动副之前,其自由度总数为3n,当它们用PL个低副和PH个高副联接组成机构后,因为每个低副引入两个约束,每个高副引入一个约束,所以,总共引入(2PL+PH)个约束。故整个机构的自由度应为活动构件的自由度总数与全部运动副引入的约束总数之差,用F 表示,即

F=3n-2PL-PH

(1-1)

由上式可知:机构自由度F取决于活动构件的件数与运动副的性质(高副或低副)和个数。

机构的自由度——指机构所具有的独立运动数目。

从动件不能有独立运动,只有原动件才有独立运动,每个原动件具有一个独立运动,故机构的自由度数应当与原动件数相等

例题:

二、计算平面机构自由度时应注意的事项

1,复合铰链

由两个以上的构件在同一处以转动副相联就构成复合铰链。由三个构件汇交成的复合铰链如图所示。

由K个构件以复合铰链相联接时构成的转动副数为(K-1)个。计算自由度时要特别注意“复合铰链”。

例题:

2,局部自由度

不影响机构中其它构件相对运动的自由度称为局部自由度。如右图所示。

在计算机构的自由度时,要排除这个局部自由度。

例题:

3,虚约束

有些约束对机构自由度的影响是重复的,对机构的运动不起独立限制作用,这种约束称为虚约束。

计算机构自由度时,应将产生虚约束的构件连同它所带入的运动副一起除去不计。如图所示

例题:

第二篇:教案平面机构的自由度

平面机构的自由度

【教学目的】

1、掌握运动链成为机构的条件。

2、熟练掌握机构自由度的计算方法。能自如地运用自由度计算公式计算机构自由度,尤其是平面机构的自由度。

【教学内容】

1、引出自由度的概念,明确自由度和约束的关系;

2、推导自由度计算公式,并加以举例说明;

3、学会利用公式计算平面机构的自由度。

【教学重点和难点】

1、机构自由度的计算

【教学方法】

1、课堂以讲授为主,结合实物文件进行分析讲解。

2、注重师生交流,提倡师生互动,上课时细心观察学生的反应,课间与学生交谈,了解学生的掌握情况,根据反馈的信息,适当地调整授课内容和方法等。

【教学内容】

1、概念:平面机构的自由度——机构具有确定运动的独立运动参数称为机构的自由度。

2、自由度的引入

构件的独立运动称为自由度。一个作平面运动的自由构件具有3个独立的运动,见图1。

图1平面自由度

即沿x轴、y轴移动及绕垂直于xoy面的轴线的转动。

构件组成运动副后,其运动就受到了约束,其自由度数随之减少,不同类型的运动副带来的约束不同。

如图2移动副中,限制了2相对1沿垂直于导路的移动及相对限制转动,引入两个约束。

如图3中转动副限制了2相限制1沿x轴y轴移动,引入两个约束。

如图4高副中,限制了2相对1沿法线轴的移动,引入一个约束。

图4 高副及表示符号 自由度公式的推导

如设平面机构共有n个活动构件(不包括机架),当此机构的各构件尚未通过运动副联接时,显然它们共有3n个自由度。

当两构件构成运动副之后,它们的运动就将受到约束,其自由度将减少,假设各构件间共构成了pL个低副和pH个高副,自由度减少的数目等于运动副引入的约束(2pLpH)。于是,该机构的自由度应为

F3n2pLpH3n2pLpH(1)自由度的计算

图5平面四连杆机构

图6平面五连杆机构

(1)三个活动构件,四个低副,零个高副。

F332401

(2)四个活动构件,五个低副,零个高副

F=3?42?50=2

总结:

平面机构自由度的计算是教学中的重点和难点,计算自由度时需要找准活动构件的个数,注意低副和高副的约束,然后进行计算。

第三篇:多自由度系统振动分析典型教案

第2章 多自由度系统的振动

基本要点:

① 建立系统微分方程的几种方法;

② 固有频率、固有振型的概念以及固有振型关于质量和刚度矩阵的加权正交性; ③ 多自由度系统运动的解耦—模态坐标变换及运用模态叠加法求解振动系统的响应。

引言

多自由度振动系统的几个工程实例;多自由度系统振动分析的特点;多自由度系统振动分析与单自由度系统的区别与联系。

§2.1 多自由度系统的振动方程

 方程的一般形式:质量矩阵、阻尼矩阵、刚度矩阵和激振力

§2.2 建立系统微分方程的方法

 影响系数:刚度影响系数、柔度影响系数

 刚度矩阵法、柔度矩阵法及这两种方法的特点;Lagrange方程法

§2.3 无阻尼系统的自由振动

 二自由度系统的固有振动:固有频率、固有振型。 二自由度系统的自由振动

 二自由度系统的运动耦合与解耦

 弹性耦合,惯性耦合;

 振动系统的耦合取决于坐标系的选择;  多自由度系统的固有振动

 固有振动的形式及条件:特征值、特征向量、模态质量、模态刚度;  固有振型的性质:关于质量矩阵和刚度矩阵的加权正交性;  刚体模态;

 运动的解耦:模态坐标变换(主坐标变换)。 多自由度系统的自由振动

§2.4 无阻尼系统的受迫振动

 频域分析:动刚度矩阵和频响函数矩阵,频响函数矩阵的振型展开式,系统反共振问题。

 时域分析:单位脉冲响应矩阵,任意激励下的响应,模态截断问题,模态加速度法。

§2.5 比例阻尼系统的振动

 多自由度系统的阻尼:Rayleigh比例阻尼。 自由振动

 受迫振动:频响函数矩阵,单位脉冲响应矩阵,任意激励下的响应。

§2.6 一般粘性阻尼系统的振动  自由振动:物理空间描述,状态空间描述。

 受迫振动:脉冲响应矩阵,频响函数矩阵,任意激励下的响应。

思考题:

① 刚度矩阵和柔度矩阵在什么条件下是互逆的两个矩阵?从物理上和数学两方面加以解释?

② 为什么说模态质量、模态刚度的数值大小没有直接意义?

③ 证明固有振型关于质量矩阵和刚度矩阵的加权正交性,并讨论其物理意义。④ 在实际的多自由度系统振动分析中,为什么要进行模态截断?

参考书目

1.2.3.4.胡海岩,机械振动与冲击,航空工业出版社,2002 故海岩,机械振动基础,北京航空航天大学出版社,2005 季文美,机械振动,科学出版社,1985。(图书馆索引号:TH113.1/1010)郑兆昌主编, 机械振动 上册 ,机械工业出版社,1980。(图书馆索引号:TH113.1/1003-A)

5.Singiresu S R, Mechanical vibrations,Longman Prentice Hall, 2004(图书馆索引号:TH113.1/WR32)

第四篇: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

,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

aKaKvK/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

-aC2aB2aC2B2aC2B2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(n1)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

。rrvB2vB3B2,速 度 影 像pb2dCBD rrr(B)vB3vB2vB3B2,速 度 影 像pb3dCBD

rrr(C)vDvBvDB,vDBlBD1

rrrrr(D)vC2vC3vC2C3vB2vC2B2,速 度 影 像(A)vB3rc2b2d2CBD

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)v0,a0;

(B)v0,amax;

(C)v0,a0 ;

(D)v0,a0。

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)vB2B3vC2C,23 ;

(B)vB2B3vC2C3,23

(C)vB2B3vC2C3

,23 ;

(D)vB2B3vC2C3,23。

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)CBDpb2d2;

(C)CBDpb3d3

(D)CBDpb2d3。(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)aB2B1n2vB2/lanvB2/lBO

; BP1

2;

(B)B2B1n22vBBO

。2B1/lBP12;

(D)aB2B1vB2B1/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)vB3vB2vB3B2

,利 用速 度 影 像 法pb2dCBD; rrr(B)vB3vB2vB3B2,pb3d2CBD; rrr1(C)vDvBvDB,式 中vDBlDBrrrrrr(D)vB3vB2vB3B2,求 出vB3 后,再 利 用vD2vB2vD2B2。

rrr

42.e 为 导 路 43.在 图 示 曲 柄 滑 块 机 构 中,已 知 连 杆 长lre(r 为 曲 柄 长,偏 距),滑 块 行 程 是 否 等 于

(rl)2e2? 为 什 么?

44.在 机 构 图 示 位 置 时(ABBC)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110 rad/s,10,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 S3BCD、S3DvD求 得,作 题 时 不 必 去 研 究 vS3 如 何 求 得。)005 m/mm,v0.003(m/s)/mm。)(取

l0.52.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:110 mm,r220 mm,lAB30 mm,l001 m/mm。)已 知 BC67 mm,BAx45,lBM35 mm,l0.130 rad/s。

53.图 示 机 构 中 尺 寸 已 知(l上S 点 的 速 度 为 vS(v0.05 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10 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

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z2z5,齿 轮2 以2100 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l0.59.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,14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,lBC25 mm,160。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l0.001 m/mm,构 件1 以 等 角 速 度

110 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,H50 mm,1100 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,lAB65 mm,lDC90 mm,lADlBC125 mm,115。当 构 件1 以 等 角 速 度110 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 110 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 l0.001 m/mm 的 比 例 绘 制,110 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 lABlBC20 mm,lCD40 mm, = = 90,1100 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 h50 mm,160,110 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,1100 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l0.004 m/mm,其 中

lAB0.06 m,l26 m,lAC0.16 m,构 件1 以 120 rad/s 等 角 速 度 顺 时 BD0.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,a0.(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:110 rad/s,lAB100 mm,l01 m/mm。l0.试 求: BMlCMlMD200

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,lBDlBE,llEFBC13,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 115mm,lllBD60mm,ED40mm,CE38mm,e5 mm,x20 mm,y50 mm,长 度 比 例 尺 l0.001 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 v20.04(m/s)/mm,加 速 度 比 例 尺 a2(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 l0.001 m/mm,其 中 lAB15 mm,l120 rad/s。试 用

lCD40 mm,BC40 mm,lBElEC20 mm,lEF20 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,a0.06(m/s2)/mm,多 边 形 的 比 例 尺 分 别 为 v0.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),BC2l 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110 rad/s,1 =0,lABl1 m。求vD、BClBD0.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。

(l15 rad/s,试 用 相 对 运 动

0.002 m/mm。)

100.在 图 示 机 构 中,已 知 ABBEECEF12CD,ABBC,BCEF,BCCD,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,lDE150 mm,lBC300 mm,lCD400 mm,lAE280 mm,ABDE,12 rad/s,顺 时 针 方 向,41 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lCDl 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

式,自 取 比 例 尺。)

CD,EFFD,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,lABlBC。

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 lBDl/2,图 示 位 置 BCEDBDBCABC90,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160,lAB45 mm,lAC25 mm,lCD20 mm,l l 求vF、aF。(列 出 矢 量 方 程 DE50 mm,EF15 mm,120 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,)110 rad/s1 rad/s(方 向 如 图),求 得22.30,lAB150 mm,lBC600 mm,xD360 mm,vD3D20.975 m/s,用 相 对 运 动 图 解 法 求aD2 和aD5 的 大 小 和 方 向。可 取a0.(m /s)/mm。2

115.图 示 为 齿 轮连 杆 机 构 运 动 简 图,已 知:z124,z236,z396,m=4

mm,11 rad/s,顺 时 针 方 向 转 动,ABC90,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:z124,z236,z396,m=4

mm,11 rad/s,BAC45,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DECD,已 知 机 构 各 尺 寸。DE,118.119.对 图 示 机 构 进 行 运 动 分 析。已 知:lAB20 mm,lAC60 mm,lBDlBElDE30 mm,130 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 pb60 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:x50 mm,y30 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 CD80 mm,y100 mm,x300 mm,CDB90,130,140 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,lBC0.5m,ACBC , BAC30 , v212/10 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40.5

rad/s,油 缸5 相 对 于2 的 角 速 度520.7 rad/s,机 构 各 部 分 尺 寸 如 图(比 例 尺

05 m/mm。)是l0.(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,AB30mm,lAC80mm,lCE20mm,lBF20常 数),145。试 用 相 对 运 动 图 解 法 求:(1)110rad/s(vE、vF、2;(2)aE、aF、2。

127.在 图 示 机 构 中,已 知lAB100 mm,l110 rad/s。用 BClCD200 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

v0.,a0.。〕

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, v0.025 25 小 和 方 向。取 l0., a0.。〕

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aD4D20

时 的 位 置

若 干 个。

135.图 示 机 构 中,已 知lABlBDlBClBElDFlFE20 mm , 145 ,110 rad/s, 试 用 相 对 运 动图 解 法 求 vC、vD、vE、vF、

5、6和 aC、aD、aE、aF。(l1 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,aA13 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 l0.01 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v0.,a0.008!£

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 ,lAB100 mm , 130;

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,140 rad/s ,lAB100

lAC200 mm , lBS286 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。(l0., v0., a10

。)

mmmmmmmm ,143.已 知 双 滑 块 机 构 在 图 示 位 置 时,145,lABlBClCD100 mm,lAC1002 mm,原 动 件 1 的 角 速 度110 rad/s,角 加 速 度10。

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,lAO20 mm,lAC80 mm,190, 110 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 , lAB20 mm,lBC50 mm , lAD80190 ,290,110 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 :lBC10 rad/s 回 转,机 构 各构 件 尺

43 mm , lAC35 mm , 且 ABAC , CBED , lBElCElED。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 10.001 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v0.,a0.02

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 lEA20 mm,lAB30 mm,lCD30

mm,lCM20 mm , lED100 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 l0.002 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;

7.总 分2 分。rNk(k1)/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

处的公

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; 2vr;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:

H2(rl)2e2

44.总 分 5 分。

因 为3k0,所 以aC2C323vC2C30

45.总 分 5 分。

t''aCBn2 ca,逆 时 针 方 向 2lBClBCt''aCn3 ca,逆 时 针 方 向 3lCDCDl

46.总 分 2 分。

32110 rad/s 3210

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

k30

0。

aC。aFG

。求vC¡、(3)以 C 点 为 基 点,分 别 求 出vF、(4)5taFG5lFGtvFlFG,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。

3vDC3/ld c3v)/(DC3l)DC3(003)/(640.005)0.6 rad/s

(640.,顺 时 针 方 向。23

52.总 分15 分。(1)10 分;(2)5 分(1)瞬 心 数 目 Nk(k1)/25(51)/210

各 瞬 心 位 置 见 图。

(2)

向;

逆时针方 21P12P15/P12P25300.03/0.0910 rad/s,QP12 在P15、P25 外 侧,2与1 同 向。

42P24P25/P24P45100.08/0.0240 rad/s,逆时P24 在P25、P45外 侧,4与2 同 向。

方 向 如 针方向;

Q

图。vM2MP25l10600.0010.6 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,vBBP14;

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=120.6=7.2 m/s

54.总 分10 分。(1)4 分;(2)6 分

(1)(2)

55.总 分10 分。

vP23rrv3

2v3,方 向 为 逆 时

ABl

所 求 瞬 心 如 图

vD5D3P23P25l2,方 向 向 左 rrr

v5v3vD5D3,方 向 向

(或v5P25P12l2,方 向 向 左

或 为 求v5 需 利 用 瞬 心P14,vC2AC

v5vCP14DP14C)

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

v4vP141P15P14l,方 向 向 下

21

58.总 分 10 分。(1)5 分;(2)5 分(1)求 出P13(2)求

3P23

点 速 度v2lAB3lBP13

lABABl10 mm lBP13BP13l25 mm

lAB1010040 rad/s,逆 时 针 方 向

32lBP1325

59.总 分 10 分。

(1)求 出 瞬 心 数

Nk(k1)24326

瞬 心 如 图。(2)v3vP13P14P131

方 向 向 上

60.总 分10 分。10 个 瞬 心 各 1 分

五 杆 机 构 瞬 心 数 Nk(k1)5(51)10

221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

Nk(k1)26(61)215

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,P05P04P45。

(写 出 其 中 5 个 即 可。)

62.总 分 10 分。取l0.0005 m/mm 作 机 构 位 置 简 图,利 用 三 心 定 理

求 出P13。

vP131lP13P14100.01550.16m/s

P130.16(2)35.47 rad/s。方 向 如 图 所 示。lP13P340.0293(1)

(3)23

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。

1P13P14l(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)Ql1l3 P14P13P34P133

 (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 Nk(k1)/24(41)/26

各 瞬 心 位 置 如 图 所 示;

/l(2)21l P12P14P12P24,方 向 与1

同 向,逆 时 针 方 向;

vM2lP24M,方 向:vMP24M,如 图 所 示。

67.总 分10 分。(1)6 分;(2)4 分

第五篇:速度时间和路程教案

速度、时间和路程之间的关系教学设计

枣强县枣强镇马均寨小学 崔新苗

教学内容 速度、时间和路程之间的关系(人教版四年级上册教科书54页内容及练习八的5-9)教学目标 知识与技能:

1、使学生理解速度的概念,掌握速度×时间=路程这组数量关系。

2、学会速度的写法。过程与方法:引导学生自主探索 速度×时间=路程这组数量关系,并应用它去解决问题 情感、态度和价值观:提高学生学习的兴趣,扩大认知视野,使学生感受人类创造交通工具的智慧和自然界的多姿多彩。教学重点 教具准备 理解速度的概念,掌握速度×时间=路程这组数量关系 教学难点 应用数量关系解决实际问题 多媒体课件 教学过程

一、情境导入:

1、出示交通工具的时速的图片,介绍学生未知的交通工具(陆、海、空到宇宙方面)的运行速度,自然界一些动物的运行速度等等。(学生阅读)你还知道哪些运行速度?学生展示搜集的信息(展示事先找的图片汇报)自行车每小时行16千米;客车每小时行5 0千米;摩托车每小时行40千米;拖拉机每小时行30千米;运动员每秒跑8米;飞机每分行20千米

2、“单位时间”的介绍。说明各种交通工具给人类带来的方便,使学生感受到人类创造交通工具的智慧。每小时,每分钟都表示单位时间。单位时间可以是每小时、每分钟、每秒、每日等等

3、“路程”的含义。

以上例子中的250米、20千米、8米、16千米是什么数量呢?讲解路程与距离的区别。距离指两点间线段的长,而路程可以是两点间曲线的长,也可以是线段的长。

【设计意图】:创设情境,提高学生的学习兴趣,扩大学生的认知视野。使学生感受到人类创造交通工具的智慧和自然界的多姿多彩

二、探究新知

1、教学速度的概念,学会速度的写法,1)人骑自行车每小时约行16千米。

我们把人骑自行车每小时行的路程叫做速度。速度是指在单位时间内走过的路程。还可以说成:人骑自行车的速度是每小时16千米。人们为了更简明、清楚地表示速度,采用统一的速度表示法。(用统一的符号表示速度)每小时约行16千米可以写成16千米/时。

2)普通列车每小时行106千米。特快列车每小时行106千米。小林每分钟走60米。

师:还可以怎么用数学语言叙述?(普通列车的速度是每小时106千米。特快列车的速度是每小时160千米。小林步行的速度是每小时60米。)这些用符号怎么写呢?学生独立完成

3)试着写出其他交通工具等的速度。(为提高学生对本小节内容学习的兴趣,扩大学生的认知视野使学生感受自然界的多彩多姿,向学生介绍一些速度,全都改写成统一的速度表示法来表示。学生写出速度,在班上交流)

设计意图:使学生理解速度的概念,学会速度的写法

2、速度、时间和路程之间的关系

一辆汽车的速度是80千米/时,2小时可行多少千米? 李老师骑自行车的速度225米/分,10分钟可行多少千米?

独立计算并找出速度、时间和路程之间的关系是怎样的?用一个式子把他们的关系表示出来。同桌、小组讨论,全班交流,展示自己的关系式。展示关系式时适当鼓励学生以增强学好数学的信心。课件展示关系式

改变其中一题,求时间或者求速度。

问:你能发现速度、时间与路程还有什么关系吗?

【设计意图】:使学生掌握速度×时间=路程这组数量关系。

三、巩固新知(写数量关系,列式计算。独立完成汇报)

1、猎豹奔跑的速度可达每小时110千米,可写作

2、蝴蝶的速度每分钟500米,写作

3、声音传播的速度是每秒钟340米,写作

4、小强每天早上跑步15千米,他的速度大约是120米/分,小强每天大约跑步多少米?学生读题

5、练习八第8题

【设计意图】:通过练习,加深学生对单位时间、速度的理解。巩固速度×时间=路程这组数量关系,并应用它去解决问题

四、课堂总结 今天你都学会了什么?有什么收获?

五、作业:练习八第9题 板书设计

速度、时间和路程之间的关系

普通列车的速度可以写成106千米/时 特快列车的速度可以写成160千米/时 80×2=160(千米)225×10=2250(千米)速度×时间=路程

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