平面机构的运动分析Word下载.docx

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解析：

2.相对瞬心与绝对瞬心的相同点是______，不同点是______；

在由N个构件组成的机构中，有______个相对瞬心，有______个绝对瞬心。

互作平面相对运动的两构件上瞬时相对速度为零的点后者绝对速度为零，前者不是（N-1）/（N/2-1）N-1）

3.作平面相对运动的三个构件的三个瞬心必1。

在同一直线上）

4.在矢量方程图解法中，影像原理只适用于求______。

同一构件上不同点的速度加速度）

5.平面四杆机构共有______个速度瞬心，其中______个是绝对瞬心。

62）

6.当两构件组成回转副时，其瞬心是1。

回转副中心）

7.当两构件不直接组成运动副时，瞬心位置用1确定。

三心定理）

8.当两构件的相对运动为______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。

移转[*]将vC2C1沿ω1转90°

）

9.当两构件组成转动副时，其相对速度瞬心在______处；

组成移动副时，其瞬心在______处；

组成兼有滑动和滚动的高副时，其瞬心在______处。

转动副中心移动方向的垂线上无穷远处接触点处公法线上）

10.速度影像的相似原理只能应用于______的各点，而不能应用于______的各点。

同一构件上不同构件上）

二、{{B}}计算题{{/B}}（总题数：

20，分数：

80.00）

11.如下图a所示的机构，已知：

主动件曲柄AB匀角速度转动，LCD=2LAB=400mm，LBC=300mm，LEF=400mm，ω1=10rad/s，E点位于CD杆的中点。

试用矢量方程图解法求解机构在图示位置时（即AB∥CD，AB⊥BC）滑块F点的速度vF和加速度aF。

要求列出矢量方程，并标注各量的大小和方向情况。

4.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（按比例尺[*]画机构图。

计算运动已知点的速度

[*]

（1）速度分析对于同一构件上的不同点，有速度矢量方程

取速度比例尺[*]作机构图示位置的速度多边形，如图b所示。

利用速度影像法求出vE。

ω2=0，ω4=0，构件2和构件4作瞬时平动。

滑块F点的速度

vF=[*]=20×

0.05m/s=1m/s

构件3的角速度

（2）加速度分析计算运动已知点的加速度

对于同一构件上的不同点，有加速度矢量方程

取加速度比例尺[*]作机构图示位置的加速度多边形，如图c所示。

利用加速度影像法求出aE。

对于同一构件上的不同点，列出加速度矢量方程，求滑块F点的加速度aF

[解析]

（1）分析机构的组成情况，这是一个六杆机构的运动分析问题。

（2）机构中不存在转动的滑块，故只需采用同一构件上的不同点求解即可。

（3）利用影像法原理求解E点的运动。

12.在下图图a所示的机构中，已知各构件的长度，主动件AB以等角速度顺时针方向旋转，现已给出机构在图示位置的速度多边形（图b）和加速度多边形（图c），试列出求解构件2的角速度和角加速度以及D、E两点的速度和加速度的过程。

（要求写出矢量方程，以及方程中各量的大小和表达式及方向）

（速度分析利用同一构件上的不同点及不同构件上的重合点，列出速度矢量方程

构件2的角速度ω2（rad/s）

vD、vE用速度影像法求得

（2）加速度分析利用同一构件上的不同点和不同构件上的重合点，列出加速度矢量方程

构件2的角加速度（rad/s2）

aD及aE则用加速度（m/s2）影像法求解

[*]）

[解析]

（1）分析机构的组成情况，这是一个四杆机构的运动分析问题。

（2）机构中存在转动的滑块，所以既需用同一构件的不同点，又要用不同构件上的重合点求解。

（3）利用影像法原理求解D点、E点的运动。

13.如下图图a所示机构位置，∠ABC=90°

，已知构件尺寸，原动件1以等角速度ω1逆时针方向转动，试求：

[该图是按μl=0.001

的比例绘制而成的]

（1）在图上标出机构的全部瞬心P12、P23、P34、P13和P24，并指出其中的绝对瞬心。

（2）利用相对运动图解法以任意比例尺作出机构的速度图和加速度图，求构件3的角速度ω3和角加速度α3。

（要求：

写出作图的矢量方程和主要步骤，写出ω3及α3的表达式）

（机构的全部瞬心P12、P23、P34、P13和P24如图b所示。

P14、P34、P24和P13为绝对瞬心。

（1）速度分析取构件3上的B点为动点，构件2上的B点为牵连点，列出重合点B点的速度矢量方程

取速度比例尺μv作机构图示位置的速度多边形，如图c所示。

机构在图示位置时构件3的角速度

ω2=ω3=0，vB3=0

（2）加速度分析重合点B点的加速度矢量方程

取加速度比例尺μa作机构图示位置的加速度多边形，如图d所示。

构件3的角加速度α3（rad/s2）

[解析]

（1）本题属于四杆机构（摆动导杆机构处于特殊位置时）的运动分析问题。

（2）标出机构的全部瞬心，其中的绝对瞬心是绝对速度为零的点的瞬心。

（3）机构中存在转动的滑块，所以需要利用不同构件上的重合点求解。

14.如下图图a所示机构中，已知各杆尺寸，其中LCD=LCB，ω1=常数，试用相对运动图解法求构件5的速度vD5和加速度aD5，以及杆2的角速度ω2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。

（速度分析对于同一构件2上的不同点，有速度矢量方程

取速度比例尺μv作机构图示位置的速度多边形；

如图b所示，用速度影像法求vD2。

对于不同构件上的重合点D点，列出速度矢量方程

构件5的速度vD5（m/s）

（2）加速度分析对于同一构件2上的不同点，列出加速度矢量方程

取加速度比例尺μa作机构图示位置的加速度多边形；

如图c所示，用加速度影像法求aD2。

对于不同构件上的重合点D点，列出加速度矢量方程

构件5的加速度aD5（m/s2）

[解析]

（1）图示为六杆机构求解，既有同一构件上的不同点，又有不同构件上的重合点运动分析问题。

（2）构件2为求解的关键构件，它和滑块3铰链连接，并与滑块4以移动副连接。

（3）求解时注意影像法的应用。

15.在下图图a所示机构中，已知各杆尺寸及v1=常数，试用相对运动图解法求构件3的角速度ω3和角加速度α3。

（速度分析列出速度矢量方程

取速度比例尺μv作机构图示位置的速度多边形，如图c所示，由图中求得构件3的角速度ω2（rad/s）

（2）加速度分析列出加速度矢量方程

由图中得构件3的角加速度α3（rad/s2）

[解析]

（1）机构为带有两个滑块的四杆机构。

机构中既有平动滑块，又有转动的滑块。

（2）本题利用了构件扩大的概念，将构件3扩大到包括B点，如图b所示。

（3）利用重合点法求构件3的角速度ω3和角加速度α3。

16.拉杆夹斗机构运动简图如图所示。

已知：

LAB=600mm，LBC=400mm，当拉杆CD以0.1m/s匀速上拉时，用相对运动图解法求：

当BC与CD的夹角为60°

时，夹斗运动的角速度。

（图△ABC中[*]，所以[*]

故∠ABC=π-120°

-35.26°

=24.74°

。

取[*]画速度多边形（见下图），图中

vCB⊥BC，vB⊥AB，∠cbp=∠ABC=24.74°

△pbc中有[*]，则

17.如图所示齿轮连杆机构中，齿轮2与杆BC固连。

已知图示位置时，AB垂直于BC，CD垂直于BC，且ωz1=3ω1，式中ωz1为齿轮1的角速度，ω1为AB杆的角速度。

若又知齿轮2的齿数z2=30，求齿轮1的齿数z1。

（齿轮1、2的相对速度瞬心在连心线上节点P处，有

ωz1LAP=ω1LAB=ωz2LBP

因为AB⊥BC，CD⊥BC，所以ωz2=0，ωz1LAP=ω1LAB。

即

3z=z1+z2，z1=[*]z2=15）

18.如图所示凸轮机构中，已知R=45mm，

=80mm，

=20mm，φ=90°

，凸轮1以等角速度ω1=10rad/s逆