機(jī)械原理_課后習(xí)題答案第七版

1、機(jī)械原理作業(yè)題解第二章機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析F3n2plph 3× 2× 1 0 34 F = 3n (2pl + ph ) = 3 × 4 (2 × 5 + 1) = 17 438 5 2 9 1-1' F = 3n (2pl + ph p') F' = 3 × 8 (2 × 10 + 2 0) 1= 146 (2-3)F = 3n (2pl + ph )= 3 ×3 (2 × 4 + 0) =1 1F = 3n (2p + p h p') F'l F = 3n (2pl + ph

2、 p') F'= 3 ×7 (2 ×8 + 2 0) 2= 1 = 3 × 4 (2 × 5 + 1 0) 0 = 1p' = 2p'l + p'h 3n' = 2 ×3 +0 3×2 = 0''p' = 2pl + ph 3n' = 2 ×10 +0 3×6 = 2F = 3n (2pl + ph p') F' = 3 ×11 (2 ×17 +0 2) 0 = 1(1)未剎車時(shí) n=6，pl=8，p

3、h=0，F(xiàn)=2(2)剎緊一邊時(shí) (3)剎緊兩邊時(shí) n=5，pl=7，ph=0，F(xiàn)=1n=4，pl=6，ph=0，F(xiàn)=0機(jī)械原理作業(yè)題解第三章平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析題3-1 試求圖示各機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)全部瞬心。a )P14 P13B23 P14 4 3 PPP24 34 C12A P12題3-1 試求圖示各機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)全部瞬心。b )P13PB3432 3PP24CAP 14P241題3-1 試求圖示各機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)全部瞬心。c )PP143C4MPB23PvMP2434 2 P12A1題3-2 在圖示的齒輪-連桿組合機(jī)構(gòu)中, 試用瞬心法求齒輪1和3的傳動(dòng)比1/ 3 。解：1. 繪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

4、 2.求瞬心P13 3.求1/ 3P313=P36 P13PP16PC 223P12134BP351636 DP16A題3-4 在圖示的四桿機(jī)構(gòu)中，lAB=60 mm， lCD=90 mm ，lAD= lBC=120 mm， 2 = 10 rad/s，試用瞬心法求： 1）當(dāng)=165時(shí)，點(diǎn)C的速度vC ； 2）當(dāng)=165時(shí)，構(gòu)件的BC線上（或其延長(zhǎng)線上）速度最小的一點(diǎn)E 的位置及其速度的大小 ； 3）當(dāng)vC=時(shí)， 角之值（有兩個(gè)解）。題3-4解2mm取作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；并求出各瞬心如圖所示。 l =1）當(dāng)=165時(shí)，點(diǎn)C的速度vC =?v=PPPP 242 4 = = = 4.47( rad /

5、s) P14 P24 108.5v C = 4 l CD = 4.47 × 0.09 = 0.40 ( m / s)12P2412 24 l48.54 14 24l利用瞬心P24CP34解法： 利用瞬心P13 =P24BP2332瞬心P13為構(gòu)件PA123的絕對(duì)瞬心13 P13B l P13C lv = v = l 10 × 0.06 × 78.2 = 0.40 ( m / s)4DP14P13CBP13B2ABP13B118.5題3-4解2）當(dāng)=165時(shí)，構(gòu)件的BC線上（或其延長(zhǎng)線上）速度最小的 一點(diǎn)E的位置及其速度的大小瞬心P13為構(gòu)件3的絕對(duì)瞬心，構(gòu)件3上各

6、點(diǎn)在該位置的運(yùn)動(dòng)是繞P13的 轉(zhuǎn)動(dòng)，則距P13越近的點(diǎn)，速度越小，過(guò)作BC線的垂線P13 EBC，垂足E點(diǎn)即為所求的點(diǎn)。EE點(diǎn)距C點(diǎn)距離為 l CE = 2 × 34.3 = 68.6 ( mm) CP343= P13B l = P13 E lP24BP2334D2PA 12P14170.3 = 0.36 ( m / s)v = v = l 10 × 0.06BAB P13B P13B 2 118.5 EP13題3-4解v C = 4 lCD 當(dāng) =時(shí)， v =，而 = 212 24 3）當(dāng)vC=時(shí)， 角之值（有兩個(gè)解）？當(dāng)P 與P 重合時(shí) C 4= 0 4 = 0 v C

7、 = 0拉直共線位置 則必然是桿2和桿3共線的位置，有兩 共線位置： 12 24 24 24 14 24 E C P34重疊共線位置3B P23 A 1 4 2 D P24PP 14 12 11 = 227 P13 2 =26題3-5 在圖示的各機(jī)構(gòu)中，設(shè)已知各構(gòu)件的尺寸及點(diǎn)B的速度，試作出 其在圖示位置時(shí)的速度多邊形。CFAB EvBDa ) vDBBCAE GFb )題3-5 解a) 解: 順序 v B v C 、v D vEC(1) 求v 和vCDv C = v B + vCB v D = v B + vDB(2) 求v EvE = v C + v EC = v DAFBE vB Dp(

8、a, f )vEDbdce+題3-5 解b) 解: 順序 v B v C v E vF(1) 求vCv = vCB + v CB(2) 求vE: 用速度影像法(3) 求vF v F = v E + vFED v B B C A E G F b (c) p(a, d, g ) (e) (f )題3-8 b) 解在圖示各機(jī)構(gòu)中，設(shè)已知各構(gòu)件的尺寸，原動(dòng)件以等角速度1順時(shí)針方 向轉(zhuǎn)動(dòng)；試以圖解法求機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)構(gòu)件3上C點(diǎn)的速度及加速度。解 （1）取作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖； l（2）速度分析取B為重合點(diǎn)：B(B1, B2, B3) v B 2 ( = v B 1 ) vB 3 vC 31) 求vvB2=v

9、=lB 2B 11 AB2) 求vvB3= v+vB 3B 2 B 3 B2方向： BD BACD大?。?? ?取 =vv m / smm作速度圖1l mCAB mm3D4(B1, B2, B3)1b )p(d)(b3) (c3)b2(b1)3) 求vC3 : 用速度影像法vC 3 = 0 同時(shí)可求得 3 =vC 3CD解 （1）取 作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；（2）速度分析（3）加速度分析 a B 2 ( = a B 1 ) a B 3 aC 31) 求aB2題3-8 b) 解(續(xù))C3D42a B 2 = a B 1 = a B 1 A = 1 lAB 方向:BA2) 求aB3nn2B B(B1, B

10、2, B3)11b )b2 (b1)p'(d') (n'3)Aa B3 = a B 3 D + a B 3 D = a B 2 + a B 3 B 2 + aB 3 B 2方向： BD BD BA 0 大?。??ktkrp(d)CD?(b3) (c3)其中 a B3B2 = 22 v B3B2 = 0 取 aaB1 m / s 2作加速度圖23) 求a : 用加速度影像法 aC 3 = a p ' c '3 = a B 2 = 1 lABC3p ' b '1mmb'2 (b'1)k'c' 3b'3題

11、3-8 c) 解在圖示各機(jī)構(gòu)中，設(shè)已知各構(gòu)件的尺寸，原動(dòng)件以等角速度1順時(shí)針方 向轉(zhuǎn)動(dòng)；試以圖解法求機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)構(gòu)件3上C點(diǎn)的速度及加速度。l 解AB m（1）取 作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖； l =AB mm（2）速度分析C 3取B為重合點(diǎn)：B(B1, B2, B3)A 112Dp(d)v B 2 ( = v B 1 ) v B 3 vC 31) 求vB2B4v=v=l(c3)B 2 B 11 AB2) 求vB3v=v+v3) 求vC3 : 用速度影像法B 3B 2B 3 B 2v C 3 = v pc3方向： BDBA大?。??取v=B1 m / svCB ?作速度圖= pc =b2 (b1) (

12、b3)DC DB3DB3mmvC 3=CDlv=BCDl l AB11BC BC題3-8 c) 解(續(xù)1)解 （3）加速度分析 C 2 3a B 2 ( = a B 1 ) a B 3 aC 3A 11 D1) 求aB2 Ba= a n 2B 2 = a B 1 B 1A =l1 AB 方向:BA2) 求aB3 (c3)a B3 = a Bn 3 D + a Bt 3 D = a B 2 + a Bk 3 B 2 + aBr 3 B 2 方向： BD BD BA 0 CD大?。?? 0 ? b2 (b1)其中 a kB3B2 = 22 v B3B2 = 0(vB3B2 = 0) 取 a 2a

13、B1m / s作加速度圖p ' b '1 mm p(d) 4 (b3)題3-8 c) 解(續(xù)2)解 （ ）加速度分析1) 求aB2 A 1a2) 求 B3C3123DB (c3)p(d)a B3 = a B 3 D + a B 3 D = a B 2 + a B 3 B 2 + aB 3 B 2方向： BD BD BA 0? 大?。?ntkr4取 aaCD?B1m / s2作加速度圖b2 (b1) (b3)p ' b '1mmb'33) 求aC3 : 用加速度影像法作C 3b3 ' c 3 ' d ' BCDaa=p '

14、c '3b'2 (b'1)k'p'(d') c'3題3-10 解在圖示的搖塊機(jī)構(gòu)中，已知lAB=30 mm， lAC=100 mm ，lBD=50 mm， lDE=40 mm， 1 = 10 rad/s，試用圖解法求機(jī)構(gòu)在1=45°位置時(shí)，點(diǎn)D和 E的速度和加速度 ；以及構(gòu)件2的角速度和角加速度。解 （1）取 作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；B2DAml = 0.002mmC3114E1l BC = l AB + l AC l AB l AB cos135 = 30 + 1002222 30 × 100 × cos135 =

15、123 ( mm)（2）速度分析取C為重合點(diǎn)：C( C2, C3)v B v C 2 v D , vE 2題3-10 解(續(xù))解B3（1）取作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖； （2）速度分析取C為重合點(diǎn)：C( C2, C3)C2DA1114Ev B v C 2 v D , vE 21) 求vBv B = 1 lAB = 10 × 0.03 = 0.3 ( m / s)c2p(c3)v=v+v2) 求vC2B=v+vC 3C 2C 3C 2 C 2 B方向： 大?。?AB BC ?BC?取m / sv = 0.005mm作速度圖b題3-10 解(續(xù)2)解 （2）速度分析2D2Bv B v C 2 v D

16、 , vE 21) 求vB 2) 求vC2 3) 求vD 和求vE用速度影像法C3A1 114BD 50 作 得d點(diǎn) =123 BC bc 2 BClEp(c )3v D = v pd = 0.005 × 44.6 = 0.223 ( m / s)作de bc2并使=bd= 40 得 點(diǎn)eBD lBD 50DE lc2v E = v pe = 0.005 × 32.0 = 0.16 ( m / s) 3) 求2de2 =vC 2 B= 2 = 0.005 × 49.0 = 2.0 ( rad / s) 順時(shí)針lBClBCb0.123解（3）加速度分析 a B a

17、C 2 a D , aE 231) 求aB C2n題3-10 解(續(xù)3)22BDa = a = lBBA1 ABA1 1= 10 × 0.03 = 3 ( m / s ) 方向:BAC 2 B22p(c3)c2142) 求aC2a C 2 = a B + an+ a = a + aC 2 BC 3tkC 2 C 3+ arEC 2 C 3d b方向： BA CB 大?。?2CB?20 CB向下 BC 0 ?ep'(c'3)2n其中: a C 2 B = 2 lBC = 2.0 × 0.123 = 0.492 ( m / s )a C 2 C 3 = 2 3

18、v C 2 C 3 = 2 2 ( v c 3 c2 ) = 2 × 2.0 × (0.005 × 39.0) = 0.78 ( m / s )kk'c'22取 a= 0.05m / s 2作加速度圖mmn'2b'解題3-10 解(續(xù)4)aaC 2（3）加速度分析 Ba,a 2 D E22B1 11) 求aB 2) 求aC2 3) 求aD 和 求aE 用加速度影像法C32DA作 = 50 得d'點(diǎn)b ' c '2 BC BC 1232a D = a p ' d ' = 0.05 ×

19、52.5 = 2.63 ( m / s )BDlp(c3)c214Edp'(c'3)作 d ' e ' b ' c '2 并使得e'點(diǎn) =b ' d ' BD BD 50DEle40ba E = a p ' e ' = 0.05 × 56.2 = 2.81 ( m / s )2c'2e'd'k'4) 求2at2 =C 2 B=al22=0.05 ×18.0= 7.32 ( rad / s )b'2BCBC0.123 順時(shí)針n'2題3-11

20、解在圖示的機(jī)構(gòu)中，已知lAE=70 mm， lAB=40 mm ，lEF=60 mm， lDE=35 mm， lCD=75 mm， lBC=50 mm， 原動(dòng)件以等角速度1 = 10 rad/s回轉(zhuǎn)。試 以圖解法求在1=50°時(shí)點(diǎn)C的速度vC和加速度aC 。解F0.001（1）取 作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；l =sin50 sin AFElEFlm mm5AEAFE = sin1l1460 AEF = 180 50 63.3 = 66.7EFlAEsin 50 = sin170sin 50 = 63.3A16C3E12sin 66.7 sin 66.7 71.9 ( mm) l= l= 60

21、× =sin 66.7 sin 50 AF sin 50 EF sin50AFllBDEF題3-11 解(續(xù))F 5解 （1）取作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；（2）速度分析v B , v F 1 v F 5 v D vC1) 求v 和vB14F1A1C6Ev=lF 1v B = 1 lAB = 10 × 0.04 = 0.4 ( m / s)1 AF12= 10 × 0.072 = 0.72 ( m / s)Bv=v=v+vF 4F 5F 1F 5 F12) 求vF5(= vF4 )3Df1方向： 大?。篎E ? AF AF?p取 v = 0.04mmf5 (f4)m/sb解

22、（2）速度分析1) 求v 和v題3-11 解(續(xù)2)F5v B , vF 1 v F 5 vD vC3) 求v 用速度影像法或按以下方法求出:BDF12) 求v (= v )F5 F4A1C 2144E6 3vl14=F 4= vlEFEF0.04 × 40.2 = = 26.8 ( rad / s)逆時(shí)針Bf1dpDv D = 4 lDE = 26.8 × 0.035 = 0.94 ( m / s)3) 求vC方向： 大小：bv C = v B + v CB = v D + vDB CB? CD?f5 (f4)c解（3）加速度分析題3-11 解(續(xù)3)F 51A 1B21

23、1) 求aB和aF144EDa=aBn2=lABC6BA1= 10 × 0.04 = 4 ( m / s ) 方向:BAn 2=aalF 1F 1A1 AF22f31dbp= 10 × 0.072 = 7.2 ( m / s ) 方向:FA222) 求aF5krntf5 (f4)ca F 5 = a F 1 + a F 5 F 1 + a F 5 F 1 = a F 4 E + a F 4 E = aF 4FA AF向下 k方向： 大?。?AF ? FE FE? 其中:a F 5 F 1 = 21 v F 5 F 1 = 21 ( v f 1 f5 ) = 2 ×

24、 10 × (0.04 × 35.7) = 18.56 ( m / sa F 4 E = 4n2)2lEF = 26.8 × 0.06 = 43.1 ( m / s )225F4題3-11 解(續(xù)4)f1A 1 B114 6 3pb cdE2 CDf5 (f4)b'p'解（3）加速度分析1) 求a 和aBF12) 求aF5方向： 大?。篺 '1a F 5 = a F 1 + a F 5 F 1 + a F 5 F 1 = a F 4 E + a F 4 E = aF 4FA AF向下 krntAF?FE FE?k'取a=1m / s

25、 2作加速度圖mmf '5 ( f '4 )F 54題3-11 解(續(xù)5)fd'1A 1B1146pdEb2 C3Df5 (f4)cb'p'解（3）加速度分析1) 求a 和a F1 2) 求aBF5l3) 求aD 加速度影像法 作 p ' f '4=l FE 123=50得d'點(diǎn)f '1a D = a p ' d ' = 1 × 28.2 = 28.2 ( m / s )24) 求aCCa = a + aBn+ a = a + aCBDtCBCDn+ atk'CD方向： CB CB CD

26、CD ? 大?。?f '5 ( f '4 )5F題3-11 f解(續(xù)6)4114pA 1 16E b2 C3cBD f5 (f4)解（3）加速度分析1) 求aB和aF1 2) 求aF5 3) 求aD4) 求aC aa + an at ntC = + = a + a + aBCB CB D CD CD方向： CB CB CD CD 大?。?? ?a v 2 ( 2 ) (0.04 × 7.5) 2 2其中: n= CB=v= 1.8 ( m / s )CB =BC BC 0.05a CDn= v 2 = ( ) 2= (0.04 × 24.0)2 = 12.3

27、 ( m / s2 )vCDd'n '3dp'n 'b'2c'f '1k'f '5 ( f '4 )題3-14 解在圖示的齒輪連桿組合機(jī)構(gòu)中，MM為固定齒條，齒輪3的直徑為齒 輪4的2倍，設(shè)已知原動(dòng)件以等角速度1順時(shí)針方向回轉(zhuǎn)。試以圖解法求 機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)， E點(diǎn)的速度vE以及齒輪3、4的速度影像 。解（1）取作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 （2）速度分析vKB1F5v B v C ? vE1) 求vBAE24K3v=lC DMB 1 AB6方向:BA，指向1方向M題3-14 解(續(xù))解（1）取作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖； （2）速度分析5

28、FB12E4KvK3v B v C v K vE1) 求vB 2) 求vCA6C DMMv C = v B + vCB方向： AC BA 大?。?? 取 v=CB ?vm / spbmm作速度圖pc3) 求vKK點(diǎn)為兩齒輪節(jié)圓的切點(diǎn)，是齒輪3和 齒輪4的相對(duì)瞬心；而D點(diǎn)為齒輪3和 齒條的相對(duì)瞬心，因齒條固定成為機(jī) 架，故D點(diǎn)為齒輪3的絕對(duì)瞬心。vKDKb題3-14 解(續(xù)2)F解（1）取 作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；（2）速度分析5BAEv v v vBCK12KKEC631) 求vB 3) 求vK方向： KD 大?。??2) 求vCMDMv K = v C + vKC沿AC KC? 或利用速度影像法作

29、bcd BCD4) 求vE方向： EF 大?。??v E = v K + vEKp (d)kcEK?ebg4g3機(jī)械原理作業(yè)題解第五章機(jī)械的效率和自鎖1解：該系統(tǒng)的總效率為： = 1 2 3 = 0.95 × 0.97 × 0.9 = 0.804 22電動(dòng)機(jī)所需的功率為：Pv 5500 ×1.2 = 8204 (W ) = 8,204 ( kW ) N = =0.804 2解：此傳動(dòng)屬混聯(lián)系統(tǒng) 輸入功率： PP' = AA AP = P'=5 = 6.25 ( kW ) 0.8 =1 = 2 ( kW )系統(tǒng)的總效率：2B B 0.5 +1PA+P

30、B5電動(dòng)機(jī)所需的功率為： Pd = = 0.63 = 9.53 ( kW ) 2P + P = = 0.92 × 0.975 +1 = 0.63 1 2 A B3解法2：此傳動(dòng)屬混聯(lián)系統(tǒng)輸入功率： P' A PA = = 7.22 ( kW )2 1 APB PB = = 2.31 ( kW )2 1 A '電動(dòng)機(jī)所需的功率為： Pd = PA + PA = 7.22 + 2.31 = 9.53 ( kW ) ''P + P 5 +1 系統(tǒng)的總效率： =' = = 0.63P A B 4機(jī)械原理 機(jī)械的效率和自鎖補(bǔ)充例題1物體重為G, 放在傾斜

31、角為的斜面上, 物體與斜面的摩擦系數(shù)為f。 求物體平衡時(shí)，水平力F的大小。yx 解 F若太大，物體上滑； F若太小，物體下滑；(1) 求FmaxFX = 0 : Fmax cos G sin Ff = 0Y = 0 : FN Fmax sin G cos = 0補(bǔ)充 Ff = fFNFfFNGF = G tan + f max1 f tan 令 f = tanFmax = G tan( +)5機(jī)械原理 機(jī)械的效率和自鎖補(bǔ)充例題1解(續(xù))yFfx解 F若太大，物體上滑； F若太小，物體下滑；F(1) 求FmaxFmax = G tan( +)FNG(2) 求F minX = 0 : Fmin c

32、os G sin + Ff = 0Y = 0 : FN Fmin sin G cos = 0補(bǔ)充 Ff = fFNminyxFfF = Gtan fF'1 + f tan令 f = tanmaxFNGFmin = G tan( )F G tan ( + )G tan ( ) 6機(jī)械原理 機(jī)械的效率和自鎖補(bǔ)充例題2物體重為G, 放在傾斜角為的斜面上, 物體與斜面的摩擦系數(shù)為f。1. 求物體平衡時(shí)，水平力F的大小; = G = F / tan 2. 求物體上升和下滑時(shí)的效率。 G F / tan( 解 (1) 上升時(shí)，F(xiàn)為驅(qū)動(dòng)力，G為阻力F = G tan( +) 理想驅(qū)動(dòng)力： F0 =

33、G tan =F = G tan G tan( + ) F = tan tan( + ) (2) 下降時(shí)，G為驅(qū)動(dòng)力，F(xiàn)F為阻力F = G tan( ) G= tan( )F 理想驅(qū)動(dòng)力：G0 = tanyx FFf FNG yF' FNG x7機(jī)械原理作業(yè)題解第十一章機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)1解 利用力矩形式的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程式:dJ e d = M J d = M dt = J e d J+ dMe 2 dt e dt e e e認(rèn)為制動(dòng)時(shí)是勻減速制動(dòng),則 t = J e Me = M d Mr = 0 20 = 20 ( N m) Me = 0 100 = 100 ( rad /

34、 s)0.5 ( 100) = 2.5 ( s ) < 3 ( s ) = × 20所以該制動(dòng)器滿足工作要求2解 (1)確定電動(dòng)機(jī)的平均功率W =W P T = Pt + P t d 1 1 2 2 r dP P2根據(jù)一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)周期內(nèi)的驅(qū)動(dòng)功與阻力功相等PdP + PPt + P t 1 2 2 1 12=P =dT TP 2P 1 2 =+= 3 + 3 = 2573.9 (W )P1tt1tT23(2)求最大贏虧功60 60時(shí)間周期T: T = = = 0.6sn 100t =1= 0.2 s , t32= 0.4s3W max = ( Pd P1 ) t1 = (257

35、3.9 367.7) × 0.2 = 441.24 ( J )P P2Paba'bdP1t1taa'tT24(3)求飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量飛輪裝在曲柄軸上時(shí)W:=900 W maxJ2F m 2n2 900 ×441.24 = = 80.473 ( kg m2 3.142 ×1002 ×0.05 )飛輪裝在電動(dòng)機(jī)軸上時(shí)W:J2=900 Wmax F m 2n2 = 900 ×441.243.140.388 (kgm2 ×14402 ×0.05 2)56解 (1)確定阻抗力矩根據(jù)一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)的驅(qū)動(dòng)功與阻力功相等,即:M

36、r =Md Wd =Wr d ( + / 6) ×200 / 2 = 116.67 ( N m) = r 6 (2)求nmax 和max nmax = nm (1 + / 2) = 623.1 ( r/min) Mr F G 作能量指示圖顯然，在E處出現(xiàn)能量最小值, 在F處出現(xiàn)能量最大值，即=F時(shí)，n=nmax F F = 20°+30°+130°×200116.67116.67E = 20°40' =11° =104°10' 200 0G 7(3)求最大贏虧功W=max1 (200 116.67)

37、(2+F E )MF=1 (200 116.67)( + 125 7 ) 2 6 216 1086GF= 89.084( J )(4)求飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JF 900 W n22= 2.113 ( kg m ) =223.14 × 620 ×0.01900 ×89.0842G8(3)求最大贏虧功方法二W=EEf1f2f3max max minMF求從一周期開始至各處的G贏虧功累積值( 0 + E ) Mr =1 1f1 = 116.667 = 11.878 ( J ) ( 0 + 11.667 ) ×2 180 21 ( ) + ( BAFf 2 = E )

38、( 200 Mr )2= 1 30 + 104.167 11.667 × × 200 116.667 = 89.084 ( J ) ( ( )2 1801 (180 F ) Mr = 1 f 3 = × 116.667 = 77.206 ( J ) (180 116.667 ) ×2 180 29(3)求最大贏虧功方法二W=EEf1f2f3max max minMF求從一周期開始至各處的 贏虧功累積值GO E : E E = f1 = 11.878 (J )O F : E F = E E + f 2 = f1 + f 2 = 11.878 + 89.08

39、4 = 77.206 ( J )O G : E G = E F + f 3 = f1 + f 2 + f 3 = 11.878 + 89.084 77.206 = 0Emax=Emin=E F = 77.206 ( J ) E E = 11.878 ( J )maxWmax=EE min = 89.084 ( J )10機(jī)械原理作業(yè)題解第八章連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)8-5 畫出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并說(shuō)明各為何種機(jī)構(gòu)? 在圖(a)中偏心盤1繞固定軸O 轉(zhuǎn)動(dòng)迫使滑塊2在圓盤3的槽中來(lái)回滑 動(dòng)，而3又相對(duì)于機(jī)架轉(zhuǎn)動(dòng)。 圖(b)中偏心盤1繞固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)構(gòu)件2，使滑塊3相對(duì)于機(jī)架往 復(fù)移動(dòng)(a) 曲柄搖塊機(jī)構(gòu) (

40、b) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)8-6 如圖，已知a=240mm, b=600mm, c=400mm, d=500mm, 問(wèn)：1）取桿4作機(jī)架時(shí)，是否有曲柄存在？ 2）能否選不同桿為機(jī)架得到雙 曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)？3）若a、b、c三桿的長(zhǎng)度不變，取桿4為 機(jī)架，要獲得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，d的取值范圍應(yīng)為何值？解： C 1） Lmin + Lmax = a + b = 840mmc + d = 900mmb且L2 c 有曲柄min=a為連架桿 B 3 ， 為曲柄1a 12） 1為機(jī)架，得到雙曲柄機(jī)構(gòu) A 43為機(jī)架，得到雙搖桿機(jī)構(gòu)3） 若4為最短桿，則不可能成為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，故不可能短桿，即d>240，還須

41、滿足桿長(zhǎng)條件d>240a + b c + d d > a + b c = 240 + 600 400 = 440若4為最長(zhǎng)桿，則 a + d b + c d b + c a = 600 + 400 240 = 760結(jié)論： 440 d 760mm D8-8 已知l1=28mm, l2=52mm, l3=50mm, l4=72mm,求：1）桿4為機(jī)架時(shí)，極位夾 角、擺角、最小傳動(dòng)角min、行程速比系數(shù)K 2)取桿1為機(jī)架，將演變?yōu)?何種機(jī)構(gòu)？說(shuō)明C,D是轉(zhuǎn)動(dòng)副還是擺動(dòng)副？ 3）取3為機(jī)架，又將演變?yōu)楹?種機(jī)構(gòu)？ A,B是否仍是轉(zhuǎn)動(dòng)副？解： 該題宜采用圖解法,直接作圖求得相關(guān)參數(shù)解析法

42、:1) 1= arccos2 2(l + l ) + l l22(l1 + l2 )l42 = arccos(l l )22(l21+ l l2 24C21CC2 = 2 1 = 18.6°222 =arccosl42+ l3 (l1 + l2 )2l32+ l4 (l2 l1 )2l3 l4B 132l3 l4 arccosl 2 + l 2 (l + l ) 223141 = arccos 2l2l3 = 51.06°= 70.5°22l + l 2 (l 4 + l )2A314D2= arccos2l2l3 = 22.73°180 + 比較 1,

43、 2,故 min= 2=22.73° K=180 = 1.232)L + Lmaxmin 4= l + l =100mm < l2 + l3 =102mm1且Lmin=l1為機(jī)架雙曲柄機(jī)構(gòu)，C,D均為擺動(dòng)副 雙搖桿機(jī)構(gòu)，A,B均為周轉(zhuǎn)副3) Lmin=l1為連桿8-23 如圖所示，現(xiàn)欲設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知搖桿CD的長(zhǎng)lCD=75mm，行程速比系數(shù)K=1.5，機(jī)架AD的長(zhǎng)度為lAD=100mm，搖桿的一個(gè)極限位置與機(jī) 架間的夾角為=45°，試求曲柄的長(zhǎng)度lAB和連桿的長(zhǎng)度lBC。K1解： 1）計(jì)算極位 = 180° K = 36° 夾角 2）按照

44、急回機(jī)構(gòu)作圖 ClAB = l ( AC2 AC1 ) / 2 C 2lBC = l ( AC2 + AC1 ) / 2 C2 或者另一解：A Dl AB = l ( AC1 AC2 ) / 2lBC = l ( AC1 + AC2 ) / 2 '8-28 試設(shè)計(jì)一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。已知滑塊的行程速比系數(shù)K1.5，滑塊 的行程H50 mm偏距e20 mm。并求其最大壓力角max。解： 1）計(jì)算極位夾角 = 180°K1= 36°2）按照急回機(jī)構(gòu)作圖lAB = l ( AC2 AC1 ) / 2 lBC = l ( AC2 + AC1 ) / 2B=?max2ACDema

45、x1CCHC2機(jī)械原理作業(yè)題解第九章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)計(jì)1課堂練習(xí)2 s1 s2 3逆取=1(mm/mm)l 偏置情況如題9-6圖a)所示4機(jī)械原理作業(yè)題解第十章齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)1解: 1)根據(jù)漸開線方程式r kk= r / cos b k = inv( k ) = tan k k r1b 150 k = cos = cos = 0.6931599( rad ) = 39.71514rk 65 k = tan k k = tan 0.6931599 0.6931599= 0.1375025( rad ) = 7.878312解: 2) k = 5 = 0.0872665( rad ) 0.08

46、7223 < k = 5 = 0.0872665 < 0.08792534 45' < k < 34 50', k = ?用線形插值法34 50'34 45' k = 34 45'+ × (0.0872665 0.087223) 0.087925 0.087223 = 34 45.31' 50 rk = rb / cosk = = 60.857 cos34 45.31'3解: = r sin = 39sin 20 =13.33911r cos 1mz cos / 2 r = cos = cos = cos

47、 r a a a a1z cos 126cos 20 z cos = cos = cos = cos = 29.24114 z + 2 h 26 + 2 ×1 1 a a a = ra sin = 42sin 29.24114 = 20.516a = ra rb = 42 (39cos 20 ) = 20.516 2222或410z1 a =mmz12 ×350 2 a= 25 =2 ( z 1 + z 2 ) = 2 (1 =(1 + 9 / 5) m (1 + i 12 ) 10 ×z+ i 12 )2d = mz = 10 × 25 = 2501

48、a11= i z = 9 × 25 = 4512 15d = mz = 10 × 45 = 450d = d1 + 2 h a m = 250 + 2 × 1 × 10 = 270= 234.92 d = d cos = 250cos 20°b11*2*d a 2 = d 2 + 2 h a m = 450 + 2 × 1 × 10 = 4702db 2= 422.86 = d cos = 450cos 20°2s = e = 2 = =15.715d b = d cos = mz cos d = d 2 h =

49、m ( z 2 h* 2 c* )f由 d f df a b 有m ( z 2 h * 2 c * ) mz cos z 2 ha * 2 c * z cos 2( h* *a + c ) 2(1 + 0.25)az cos =1 = 41.45° 1 cos 20若 z 42 時(shí), d f > db 或 z > 41 時(shí), d f > db6解:1 =z ( tan tan ') + z ( tan tan ')a1 2 1 2 a 2 = cosa1z cos 1 19cos 20°= cos = cos = 31.76678b1 d a 11d1mz cos d cos = cos = cos1da 11 1°m ( z+ 2 h )1 a1 az2 cos 1 42cos