第34章习题参考答案0301083446Word下载.docx

1、=18.6o, =70.6o, min=22.7o（2） 由 28+72 52+50 可知图示铰链四杆机构各杆长度符合杆长条件；小 最短杆l 为机架时，该机构将演化成双曲柄机构；最短杆 1 参与构成的转动副 A、B 都是周转副而C、 D为摆转副；（ 3）当取杆 3 为机架时，最短杆变为连杆，又将演化成双摇 杆机构，此时 A、 B仍为 周转副。31 设计一曲柄滑块机构，设已知滑块的行程速 度 变化系数 K=15，滑块的冲程 H=50mm， 偏距 e=20mm。并求其最大压力角 max。解：计算18011801.5136 并取相应比例尺 l 根据滑块的行程 H作出极位kk11.51及作 圆，作偏距

2、线，两者的交点即铰链所在的位置，由图可得 ： l AB= l. （AC2-AC1）/2=17mm,l BC= l .（AC 2+AC1）/2=36mm16试求图示各机构在图示位置时全部瞬心 的位置（ 用符号 P，直接标注在图上）（ a） 参考答案：（b） 参考答案：参考答案：（e） 参考答案：17在图示的四杆机构中， L AB=60mm， L CD=90mm,LAD=LBC=120mm,2=10rad/s, 试用瞬心 法求：1） 当 =165时，点的速度 vc；2） 当 =165时，构件 3 的 BC线上速度最小的一点 E的位置及速度的大小；3） 当 VC=0时， 角之值 （ 有两个解 ）（2

3、 分）3 分）20在图示的摇块机构中，已 知 l AB=30mm， l AC=100mm， l BD=50mm,lDE=40mm，曲柄以等角速度 l =40rad S回转，试用图解法求机构在 1=45o位置时，点 D及 E的速度和加速度， 以及构件 2 的角速度和角加速度。（2） 速度分析： 以 C 为重合点，有vC2=v B+vC2B=v C3+v C2C3大小? 1lAB?0 方向 ?ABBC/BC 以 l 作速度多边形图 （b） ，再根据速度影像原理，作 bde BDE求得 d 及 e，由图可 得vD= vpd=0 23m sv E= vpe=0.173m/s 2= vbc2/l BC=

4、2rad/s（ 时顺 ）针（3） 加速度分析：ntkraC2=aB+aC2B+aC2B=a C3+aC2C3+aC2C3大小 12lAB 22lBC?02 3vC2C3?方向 BAC BBCBC/BCn2l BC=0.49m s2，akC2C3=2 3v C2C3=0.7m s2，以 a作加速度多边形如图（c） 其中 a C2B= 2所示，由图可得2aD= apd=0.64m/SaE= ape=2.8m/st 2=aC2B/l BC= an2C2/lBC=8.36rad/s 2（ 顺时针 ）22在图（ a）示的机构中，已知 l AE=70mm,； l AB=40mm， l EF=60mm,l

5、DE=35mm,lCD=75mm,lBC=50mm原动件以等角速度 1=10rad/s 回转试以图解法求 机构在 1=50。位置时点 C的速度 Vc和加速度 ac 解： 1）速度分析：以 F 为重合点有v F4=vF5=vF1+vF5F1以 l 作速度多边形图如图 （b） 得， f4（f5） 点，再利用速度影像求得 b 及 d 点vC根据 vC=vB+vCB=vD+vCD继续作速度图，2）加速度分析：根据 aF4=a以 a 作加速度多边形图 （c） ，得 f 4（f 5）点，再利用加速度影像求得 ntnt根据 aC=aB+aCB+aCB=aD+aCD+aCDb 及 d点继续作图，则矢量 pc

6、就代表了 aC则求得vC= vpc=0.69m saC= apc=3m s26 图示为一实验用小电炉的炉门装置，关闭时为位置 E1，开启时为位置 E2。试设计一个四杆机构来操作炉门的启闭 （各有关尺寸见图 ） 。（开启时，炉门应向外开启，炉门与炉体不得发 生干涉。而关闭时，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。解（1） 作出 B2 C2的位置；用作图法求出 A 及 D的位置，并作出机构在 E2位置的运动简图， 见下图，并从图中量得l AB= l .AB=95mml AD= l .AD=335mm lCD= l.CD=290mm（2） 用怍

7、图法在炉门上求得 B及 C点位置，并作出机构在位置的运动图 （ 保留作图线 ） 作图时将位置 E1 转至位置 E2，见图并量得lAB= l.AB=92.5mmlBC= lBC=l27.5rnml CD= l .CD=262.5mn29 图示为一已知的曲柄摇杆机构，现要求用一连杆将摇杆 CD和滑块 F联接起来，使摇杆的三个已知位置 C1D 、C2D、C3D 和滑块的三个位置 F1、F2、F3 相对应 （ 图示尺寸系按比 例绘出 ） 。试确定此连杆的长度及其与摇杆 CD铰接点的位置。解由题意知，本题实际是为按两连架汗 （ 摇杆与滑块 ） 的预定对应位置设计四扦机构的同 题。具体作图过程如下图所示。

8、连杆的长度为 l EF= l E2F2=l30mm。lmCDm 行程速比系数K=1.5 ，机架 AD的长度为 l100AmDm ，摇杆的一个极限位置与机架间的夹角为 45，试lB（C有 两组解）。先计算18018036再以相应比例尺 l. 作图可得两个解：（1）l AB= l. （AC2-AC1）/2=49.5mm,l BC= l .（AC 2+AC1）/2=119.5mm（2）l AB= l. （AC1-AC2）/2=22mm,l BC= l .（AC 2+AC1）/2=48mm36 如图所示，设要求四杆机构两连架杆的三组对应位置分别为cos80pco s 75pcos （ 75p80）01

9、2cos 1 25pc o s10p5cos （ 1 05p12 5 ）第4章6 在题 4-1 图中凸轮为半径为 R 的圆盘，凸轮为主动件1）写出机构的压力角与凸轮转角之间的关系；2）讨论如果 ，应采用什么改进设计的措施？（1）、当凸轮转动任意角时，其压力角如图所示。由图中几何关系有sineecosR rr所以机构的压力角与凸轮转角之间的关系为e ecosarcsin R r ）（ r2）、如果 ，则应减小偏距 e，增大圆盘半径 R 和滚子半径 r题 4-1 图9-6 在图示机构中，哪个是正偏置 ?哪个是负偏置 ?根据式 （9-24） 说明偏置方向对凸轮机构 压力角有何影响 ?答由凸轮的回转中

10、心作推杆轴线的垂线得垂足点，若凸轮在垂足点的 速度沿推杆的推程方向刚凸轮机构为正偏置反之为负偏置。由此可知在图 示机沟中，两个均为正偏置。由tands/de22 （re）s 0可知在其他条件不变的情况下。若为正偏置 （e 前取减号 ） 由于推程时 （ds/d ）为正式 中分子 ds/d -eds d。故压力角增大。负偏置时刚相反，即正偏置会使推程压 力角减小，回程压力角增大；负偏置会使推程压力角增大，回程压力角减小。9 7试标出题 96a 图在图示位置时凸轮机构的压力角，凸轮从图示位置转过 90o 后推杆的位移；并标出题 96b 图推杆从图示位置升高位移 s 时，凸轮的转角和凸轮机构的压力角。

11、 解如图 （a） 所示，用直线连接圆盘凸轮圆心 A和滚子中心 B，则直线 AB与推杆导路之间 所夹的锐角为图示位置时凸轮机构的压力角。以 A为圆心 ,AB 为半径作圆 ,得凸轮的理论 廓线圆。连接 A 与凸轮的转动中心 O并延长，交于凸轮的理论廓线于 C点。以 O为圆心以OC为半径作圆得凸轮的基圆。以 O为圆心 , 以 O点到推杆导路的距离 OD为半径作圆得推 杆的偏距圆；。延长推杆导路线交基圆于 G-点，以直线连接 OG。过 O 点作 OG的垂线，交基圆于 E点。过 E点在偏距圆的下侧作切线切点为 H点交理论廓线于 F 点，则线段 EF 的长即为凸轮从图示位置转过 90 后推杆的位移 s 。

12、方法同前，在图 （b） 中分别作出凸轮的理论廓线、基圆、推杆的偏距圆。延长推杆导路 线交基圆于 G点，以直线连接 OG。以 O为圆心，以滚子中心升高 s 后滚子的转动中心 K 到 O点的距离 OK为半径作圆弧，交理论廓线于 F 点。过 F 点作偏距圆的切线，交基圆于轮机构的压力角（a）（b）9 8 在图示凸轮机构中，圆弧底摆动推杆与凸轮在 B 点接触。当凸轮从图示位置逆时针转过 90 。时，试用图解法标出：1） 推杆在凸轮上的接触点；2） 摆杆位移角的大小；3）凸轮机构的压力角。解如图所示，以 O为圆心，以 O点到推杆转动中心 A 的距离 AO为半径作圆，得推杆转动中心反转位置圆过 O点怍 O

13、A的垂线，交推杆转动中心反转位置圆于 D 点以 O为圆心以 O点到推杆圆弧圆心 C 的距离 CO为半径作圆得凸轮的理论廓线。以 O 为圆心，作圆内切于凸轮的理论廓线圆，得凸轮的基圆。以 D为圆心，以 AC为半径作圆弧，交凸轮的理论廓线于 E 点，交凸轮的圆于 G点。用直线连接 EO，交凸轮的实际廓线于 F 点，此即为推杆在凸轮上的接触点；而 GDE即为摆杆的位移角；过 E 点并垂直于 DE的直线与直线 EF间所夹的锐角即为此时凸轮机构 的压力角。25. 补全题 30 图不完整的从动件位移、速度和加速度线图，并判断哪些位置有刚性冲击，s题 30 图哪些位置有柔性冲击。补全后的从动件位移、速度和加

14、速度线图如上右图所示。在运动的开始时点， 以及/ 3、 4/3 、 5/3 处加速度有限突变，所以在这些位置有柔性冲击；在 2/3 和 处速度有限突变，加速度无限突变，在理论上将会产生无穷大的惯性力，所以在这些位置有 刚性冲击。26. 在题 31 图中所示的摆动滚子从动件盘形凸轮机构中，已知摆杆 AB在起始位置时垂直y 题 31 图于 OB， lmmOB40， l AB80mm，滚子半径 r r 10mm，凸轮以等角速度逆时针转动。从动件的运动规律是：凸轮转过 180，从动件以正弦加速度运动规律向上摆动 30；凸轮再转过 150 时，从动件以等加速等减速运动运动规律返回原来位 置；凸轮转过其余

15、 30 时，从动件停歇不动。试写出凸轮理论廓线和实际廓线的方程式。摆杆的最大摆角为 30，推程为 180，回程为 150，远休止角为 0，近休止角为 30 ，确定从动件的运动规律为130180 2sin（ ）18023025530（180）330150150（360凸轮的基圆半径 rlmmo40；OB2222l OAl ABl OB804089.44mml400 arctan OBarctan27.AB80由上图中的几何关系可以写出OB2ROB式中 Rcos所以凸轮理论轮廓线的方程式为xcossinl lcos（OAAB0AB0ysincoslsin（）由于滚子半径rmmr10 ，所以凸轮实际轮廓线的方程式为xx10dy d（dyd ） （dxd）yy10dx d（dyd（dxd）