吉林大学机械原理课后题答案xiti3.doc

习 题题3.1图（a）（c）4ABDC321（b）ABC3214ABC3142 3.1求下列各机构在图示位置时的全部瞬心。（a）4ABDC321P12(P24)P34(P13)P23P14（b）ABC3214P12(P13)P34(P24)P23P14（c）ABC3142P12P24P14P34P13P23解：机构中的全部瞬心如下图所示。3.2求图示机构中P15，当w1已知时，w5=？题3.2图452316w1vP15P45P24P16P56452316w1P36P26P12P23P25P151215162131421解：根据瞬心多边形法求出P15如图所示， 3.3 在图示机构中，已知机构位置和各构件尺寸及等角速度w1。用矢量方程图解法求构件5的速度v5和加速度a5及连杆2的角速度w2和角加速度a2。（比例尺任选）。题3.3图EDCBAw1452316mvmav10解： 方向： 水平大小： ？ ？取速度比例尺，任找点画速度图（顺）根据影像原理，点速度为，如图所示:方向：铅垂 BC大小： ？ ？（）（方向如图所示）方向： 水平 大小： ？ ？取加速度比例尺,任找画加速度图（顺）根据影像原理，点加速度为，如图所示:方向：铅垂 BC 大小： ？ ？ （）D3题3.4图ACB42w11(C1,C2,C3)3.4 在图示机构中，已知机构位置和各构件尺寸及原动件的等角速度w1。试求机构在图示位置时的w3及a3（比例尺任选）。解：将刚体1扩大到点方向：CD AC AB大小： ？ ？ 取速度比例尺，任找点，做速度图mv（逆）（方向如图）ma方向：CD CD CA AB AB 大小：lCDw32 ？ lACw12 ？ 2w1vC1 C2取加速度比例尺，任找，作加速度图（顺）题3.5图3CB42n113.5 在图示的曲柄滑块机构中，已知lAB=100mmlBC=330mm，n1=1500rpm，方向如图示。试用解析法求滑块3相对于曲柄转角q1转动一周时，滑块3的位移、速度和加速度曲线。解：建立图示坐标系，机构的位置矢量方程如下：A3CB42n11q1q2 （1）将（1）式向，轴投影得： 由（3）得： 对(2)、（3）分别求导得： 由（6）得：（）对两式（）、（）分别求导得： （）（）由（）式得： （10）3.6在图示的液压缸机构中，已知l4和l1，柱塞2在压力油进入液压缸时的均匀外伸速度vr已知。试用解析法求得摇臂1和液压缸3的角速度及角加速度的表达式。1234vrq3q1题3.6图1234vr解：建立如图所示的坐标系，矢量方程如下：（）将（1）式向，轴投影得： 由（3）得： 由（）（）得：对(2)、(3)分别求导得：根据相对位置，将（）式逆时针转q1角得：由（）式得： 对两式（）、（）分别求导得：根据相对位置，将(6)式逆时针转角得： 由（）式得：题3.7图EABCODyDxDyEw15142362xEq2q1q3q43.7图示机构为干草压缩机中的六杆机构，已知各构件长度为lAB=600mm，lOA=150mm，lBC=120mm，lBD=500mm，lCE=600mm，xD=400mm，yD=500mm，yE=600mm，w1=10rad/s。求构件5上E点在一个运动循环中的位移、速度和加速度。解：建立图示坐标系：由式向，轴投影得：由式向，轴投影得：由（）（）整理得：由（）（）得则上式可写成：根据三角变换：代入上式得： 由（）得： 由（）得： 对（）（）（）（）式求导得：由（7）得： 由（8）得： 由（10）得： 对（）（）（9）（10）式求导得：由（11）得： 由（12）得： 由（14）得： F3题3.8图3ACB2M114 3.8如图所示的曲柄滑块机构，曲柄1在驱动力矩M1的作用下，克服滑块3的工作阻力F3，使该机构运转。在转动副中心A、B和C处用虚线画的小圆为摩擦圆，各接触面间的摩擦系数为f。若不考虑各构件的重量与惯性力，确定各运动副总反力的方向和作用线。2w21w23解：受力图如上所示首先分析构件：构件：构件：3.9如图所示的机构中，已知机构的位置及各构件的尺寸，M1为驱动力矩，F3为阻力，各摩擦面间的摩擦系数为f，轴颈半径为r。不考虑各构件的重量与惯性力，确定图示位置各运动副总反力的方向和作用线。F33ACB42M11题3.9图解：首先分析二力构件构件：构件：2w21v23构件：aP13.10如图所示的缓冲器，已知滑块倾角QQ3为a，各摩擦面间的摩擦系数为f，Q为弹簧2阻力。求机构正、反行程中P力的大小和该机构的效率，并讨论该缓冲器正、反行程均4不自锁的条件。题3.10图解：FR21PjFR31jv12v13aa1正行程：构件受力如下图所示： 构件受力如下图所示：j2QFR12jFR42v21v24根据、构件的受力图可