機(jī)械原理總復(fù)習(xí)習(xí)題2

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁(yè)/共頁(yè)如圖所示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知，，，AD為機(jī)架。試問(wèn)：(1)．若此機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)且AB為曲柄，求的值；若此機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)，求的值；若此機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)，求的值。解題要點(diǎn)：在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)由曲柄的條件中，其桿長(zhǎng)條件是機(jī)構(gòu)有曲柄的根本條件。若滿意桿長(zhǎng)條件，以最短桿或與最短桿相鄰的桿為機(jī)架，機(jī)構(gòu)則有曲柄；否則無(wú)曲柄；若不滿意桿長(zhǎng)條件，無(wú)論取哪個(gè)構(gòu)件為機(jī)架，機(jī)構(gòu)均無(wú)曲柄，即為雙搖桿機(jī)構(gòu)。解：(1).因AD為機(jī)架，AB為曲柄，故AB為最短桿，有:(2)因AD為機(jī)架，AB及CD均為曲柄，故AD桿必為最短桿，有下列兩種情況：若BC為最長(zhǎng)桿則mm，且故得若AB為最長(zhǎng)桿，則且故得故(3)．倘若機(jī)構(gòu)尺寸不滿意桿長(zhǎng)條件，則機(jī)構(gòu)必為雙搖桿機(jī)構(gòu)。1)若為最短桿，則2)若為最長(zhǎng)桿，則故3)若即不是最短桿，也不是最長(zhǎng)桿則故若要保證機(jī)構(gòu)成立，則應(yīng)有故當(dāng)該機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)時(shí),的取值范圍為<和.2.如圖所示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知桿桿長(zhǎng)度，，，。要求：試決定該機(jī)構(gòu)是否有曲柄；判斷此機(jī)構(gòu)是否存在急回運(yùn)動(dòng)，若存在，試決定其極位夾角和行程速比系數(shù)；若以構(gòu)件AB為原動(dòng)件，試畫出該機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角和最大傳動(dòng)角的位置；回答：在什么情況下此機(jī)構(gòu)有死點(diǎn)位置？解：（1），且連架桿AB為最短桿，故該機(jī)構(gòu)有曲柄，且AB桿為曲柄。此機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。（2）取作搖桿CD處兩極位時(shí)機(jī)構(gòu)位置圖和如圖所示，圖中為極位夾角，且由圖量得，故此機(jī)構(gòu)有急回運(yùn)動(dòng)，求得（3）若曲柄AB為原動(dòng)件，則機(jī)構(gòu)在曲柄AB與機(jī)架AD共線的兩位置時(shí)存在最小傳動(dòng)角和最大傳動(dòng)角。用作圖法作出機(jī)構(gòu)在這兩個(gè)位置，由圖可知：,.曲柄AB為主動(dòng)件，則從動(dòng)件搖桿CD與連桿BC所夾的銳角為機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角（即）。因不存在的位置，故機(jī)構(gòu)無(wú)死點(diǎn)位置。若以搖桿CD為主動(dòng)件，則從動(dòng)件曲柄AB與連桿BC所夾的銳角為機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角。此時(shí)，機(jī)構(gòu)存在曲柄AB與連桿BC共線兩位置即傳動(dòng)角的位置，故機(jī)構(gòu)存在兩個(gè)死點(diǎn)位置。3．設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知其搖桿CD的行程速比系數(shù)K=1，搖桿長(zhǎng)度150mm,搖桿的極限位置與機(jī)架所成角度=和，求曲柄長(zhǎng)度和連桿長(zhǎng)度。解：用圖解法。步驟如下：取比例尺按已知條件作出搖桿CD的兩個(gè)極限位置和，如圖所示。因極為夾角0，所以（即曲柄與連桿拉成向來(lái)線的位置）與（即曲柄與連桿重迭為向來(lái)線的位置）應(yīng)該重合為向來(lái)線。故銜接，使其延伸線與（）交于點(diǎn)A，則點(diǎn)A即為要求的固定鉸鏈中央。所以225mm；75mm還有4.如圖所示直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)。為凸輪對(duì)從動(dòng)件的作使勁；Q為從動(dòng)件所受的載荷（包括生產(chǎn)阻力、從動(dòng)件自重以及彈簧壓力等）；R1、R2分離為導(dǎo)軌兩側(cè)作用于從動(dòng)件上的總反力；、為摩擦角，b為從動(dòng)件的懸臂長(zhǎng)度，l為導(dǎo)路的長(zhǎng)度，s為從動(dòng)件的位移。（1）分析凸輪機(jī)構(gòu)的受力情況；（2）推導(dǎo)凸輪機(jī)構(gòu)的瞬時(shí)效率公式；（3）決定凸輪機(jī)構(gòu)發(fā)生自鎖的條件。解：(1)假定機(jī)架與從動(dòng)件之間的壓力擴(kuò)散在導(dǎo)路兩側(cè)的兩個(gè)端點(diǎn)處，設(shè)R1、R2分離為導(dǎo)軌兩側(cè)作用于從動(dòng)件上的總反力，選從動(dòng)件2為示力體，據(jù)力的平衡條件，分離由Fx=0、Fy=0和MB=0可得由以上三式消去R1和R2，收拾后得選凸輪1為示力體，據(jù)平衡條件得凸輪得驅(qū)動(dòng)力距M為：倘若不計(jì)運(yùn)動(dòng)副的摩擦，那么，理想的驅(qū)動(dòng)力矩為：(2)因此該凸輪機(jī)構(gòu)的瞬時(shí)效率為：=(3)決定凸輪機(jī)構(gòu)發(fā)生自鎖的條件當(dāng)時(shí)，凸輪機(jī)構(gòu)將發(fā)生自鎖，可得其自鎖條件為：由此得或5如圖(a)所示齒輪連桿機(jī)構(gòu)中，已知構(gòu)件1的角速度為，求圖示位置構(gòu)件3的角速度。(b)解題要點(diǎn)：此題為含有高副機(jī)構(gòu)的速度分析題。在決定組成高副的兩構(gòu)件的瞬心位置時(shí)，應(yīng)分析在接觸點(diǎn)處是否為純滾動(dòng)，若是純滾動(dòng)，則接觸點(diǎn)即為瞬心；若不是純滾動(dòng)，則瞬心在過(guò)接觸點(diǎn)的公法線上。只要找出絕對(duì)速度瞬心、和相對(duì)速度瞬心，可按照瞬心的概念求出。解：先標(biāo)出直接可決定的瞬心位置、、、、、。先需求出瞬心、，作出瞬心多邊形如圖(b)所示。在、及、連線的交點(diǎn)上；在、及、連線的交點(diǎn)上。由瞬心的概念可知，在等速重合點(diǎn)處有

6設(shè)計(jì)如圖(a)所示一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，已知滑塊的行程速比系數(shù)K=1.5，滑塊的沖程50mm,導(dǎo)路的偏距e=20mm,求曲柄的長(zhǎng)度和連桿的長(zhǎng)度。(a)(b)解題要點(diǎn)：按照所給條件，準(zhǔn)確作出機(jī)構(gòu)的位置圖。注重曲柄滑塊機(jī)構(gòu)存在急回運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)位置。解：用圖解法。步驟如下：極為夾角：取比例尺，如例2-13(b)圖所示，按滑塊的沖程作線段。過(guò)點(diǎn)作；過(guò)點(diǎn)作；則得與的交點(diǎn)O。以點(diǎn)O為圓心，以或作圓弧，它與直線的平行線（距離為e=20mm）相交于點(diǎn)A（應(yīng)該有兩個(gè)交點(diǎn)，現(xiàn)只取一個(gè)交點(diǎn)），即為固定鉸鏈中央。由圖(b)可得：所以=46.5mm，=21.5mm例題：如圖所示機(jī)構(gòu)，Q為作用于構(gòu)件3上的工作阻力。轉(zhuǎn)動(dòng)副A,B處的摩擦圓半徑均為r。試決定在圖示位置時(shí)作用于連桿AB上的作使勁的真切方向（連桿本身及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不及）。

1．在平面運(yùn)動(dòng)副中，引入一個(gè)約束的運(yùn)動(dòng)副為————副，引入兩個(gè)約束的運(yùn)動(dòng)副為————副。

2．在平面鉸鏈五桿機(jī)構(gòu)中，總共有————個(gè)瞬心，其中————個(gè)絕對(duì)瞬心。

3．在運(yùn)動(dòng)副的摩察分析中，當(dāng)量摩察系數(shù)fv與————————和————————因素有關(guān)。

4．轉(zhuǎn)動(dòng)副在單力作用下，其自鎖條件為————————————。

5．剛性轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡的力學(xué)條件為————————，————————。

6．在建立單自由度的機(jī)械系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模型時(shí)，決定等效構(gòu)件的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大小的原則是————————————，決定等效構(gòu)件上作用的等效力矩的原則是————————————。

7．在直動(dòng)平底推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)中，若增大凸輪的基圓半徑，則凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角————————。

8．一對(duì)平行軸外嚙合標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱輪的準(zhǔn)確嚙合條件是——