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机械原理 课后习题答案


⎛ ⎜ ⎝
m / s2 mm
⎞ ⎟ ⎠
作加速度图
C
2
3
D
B
p(d) 4
(c3)
b2 (b1) (b3)
题3-8 c) 解(续2)
[解]
(3)加速度分析 aB 2 (= aB1) → aB3 → aC 3
1) 求aB2
A 1 ω1
2) 求aB3
aB3
=
an B3D
+
at B3D
=
aB
2
+
ak B3B2
得d点
p(c3)
E
vD = μv pd = 0.005 × 44.6 = 0.223 (m / s)
作 de ⊥ bc2
并使
de = DE = lDE = 40 bd BD lBD 50
得e点
vE = μv pe = 0.005 × 32.0 = 0.16 (m / s)
3) 求ω2
ω2
=
vC 2B lBC
p' = 2p'l + p'h − 3n' = 2 × 3 + 0 − 3× 2 = 0
p' = 2p'l + p'h − 3n' = 2 ×10 + 0 − 3×6 = 2
F = 3n − (2pl + ph − p') − F' = 3 × 11 − (2 × 17 + 0 − 2) − 0 =1
P24
B P23
3
2A
P12
1
4
D
P14
vE
=
vB
P13 E P13B
= ω2lAB
P13 E P13B
= 10 × 0.06 × 70.3 118.5
=
0.36
(m /
s)
P13
题3-4解
3)当vC=0时, φ角之值(有两个解)?
vC = ω4 ⋅ lCD
当ω4=0时, vC=0,而
当P24与P24 重合时
p(c3)
ω2
2
D
c2
2) 求aC2
aC 2 = aB
+ aCn 2B
+
at C 2B
=
aC 3
+
aCk
2C 3
+ aCr 2C 3
方向: B→A C→B ⊥CB
0 ⊥CB向下 ∥BC e
大小: √ √
?
0√
?
E
d
b
其中:
an C 2B
= ω2 2
lBC
=
2.02
=
aB1
=
an B1A
= ω2 1
l AB
方向:B→A
2) 求aB3
aB3
=
an B3D
+
at B3D
=
aB
2
+
ak B3B2
+
ar B3B2
A 1 ω1
方向: B→D ⊥BD B→A 0
大小: √
?
√0
∥CD ?
其中
k
a B3B2
= 2ω2vB3B2 = 0(∵ vB3B2 = 0)

μa =
aB1 p 'b '1
利用瞬心P13
P24
2A
瞬心P13为构件
P12
3的绝对瞬心
1
C P34
4 D
P14
ω3
=
vB
P13B ⋅ μl
=
vC
P13C ⋅ μl
vC
=
vB
P13C P13B
= ω2lAB
P13C P13B
= 10 × 0.06 × 78.2 118.5
=
0.40
(m / s)
P13
题3-4解
2)当φ=165时,构件3的BC线上(或其延长线上)速度最小的 一点E的位置及其速度的大小
p(d)
B
(c3)
4
b2 (b1) (b3) b'3
p'(d') c'3
题3-10 解
在图示的摇块机构中,已知lAB=30 mm, lAC=100 mm ,lBD=50 mm,
lDE=40 mm, ω1 = 10 rad/s,试用图解法求机构在φ1=45°位置时,点D和
E的速度和加速度 ;以及构件2的角速度和角加速度。
+
ar B3B2
方向: B→D ⊥BD B→A 0
大小: √
?
√0
∥CD ?

μa =
aB1 p 'b '1
⎛ ⎜ ⎝
m / s2 mm
⎞ ⎟ ⎠
作加速度图
3) 求aC3 : 用加速度影像法 作 Δb3 'c3 'd ' ~ ΔBCD
aC 3 = μa p 'c '3
b'2 (b'1) k'
C
2
3
D
vC 3 = μv pc3

pc3 DC
=
pb3 DB

pc3
=
DC DB
pb3
b2 (b1)
∴ vC3
=
lCD lBC
vB
=
lCD lBC
⋅ l ω AB 1
p(d) 4 (b3)
[解] (3)加速度分析
题3-8 c) 解(续1)
aB2 (= aB1) → aB3 → aC 3
1) 求aB2
aB2
大小: √
?
√0
其中
k
a B3B2
= 2ω2vB3B2 = 0
∥CD ?
p(d) (b3) (c3)
p'(d') (n'3)
b2 (b1)

μa =
aB1 p 'b '1
⎛ ⎜ ⎝
m / s2 mm
⎞ ⎟ ⎠
作加速度图
3) 求aC3 : 用加速度影像法 aC 3 = μa p 'c '3 = aB2 = ω12lAB b'2 (b'1) c'3
[解]
(1)取μι作机构运动简图;
μl
=
0.002
m mm
C3
lBC =
l
2 AB
+
l
2 AC

l AB
⋅ lAB
⋅ cos135
ห้องสมุดไป่ตู้
= 302 + 1002 − 30 ×100 × cos135 = 123 (mm)
B
D
2
1 ω1
A
ϕ1
4
E
(2)速度分析 取C为重合点:C( C2, C3)
vB → vC 2 → vD ,vE → ω2
题3-10 解(续)
[解]
(1)取μι作机构运动简图;
C3
2
(2)速度分析
取C为重合点:C( C2, C3)
vB → vC 2 → vD ,vE → ω2
1) 求vB
vB = ω1 lAB = 10 × 0.03 = 0.3 (m / s)
p(c3)
2) 求vC2
vC 2 = vB + vC 2B = vC3 + vC 2C3
瞬心P13为构件3的绝对瞬心,构件3上各点在该位置的运动是绕P13的 转动,则距P13越近的点,速度越小,过作BC线的垂线P13 E⊥BC,垂 足E点即为所求的点。
E
E点距C点距离为 μl ⋅ CE = 2 × 34.3 = 68.6 (mm) C P34
ω3
=
vB
P13B ⋅ μl
=
vE
P13E ⋅ μl
=
μv bc2
lBC
=
0.005 × 49.0 0.123
=
2.0 (rad / s)
e
顺时针
B
1 ω1
A
ϕ1
4
c2
d
b
题3-10 解(续3)
[解]
(3)加速度分析 aB → aC 2 → aD , aE → α 2
1) 求aB
aB
=
a
n BA
= ω2 1
l AB
C3
= 102 × 0.03 = 3 (m / s2 ) 方向:B→A
[解]
(1)取μι作机构运动简图;
(2)速度分析
μl
=
l AB AB
⎛ ⎜⎝
m mm
⎞ ⎟⎠
C
3
D
取B为重合点:B(B1, B2, B3)
2
4
vB2 (= vB1) → vB3 → vC 3
1) 求vB2 vB 2 = vB1 = ω1 l AB
B B(B1, B2, B3)
1 ω1
A
b)
2) 求vB3
• 1)当φ=165时,点C的速度vC ; • 2)当φ=165时,构件3的BC线上(或其延长线上)速度最小的一点E
的位置及其速度的大小 ;
• 3)当vC=0时, φ角之值(有两个解)。
题3-4解
取μι作机构运动简图;并求出各瞬心如图所示。
μl
=2
mm mm
1)当φ=165时,点C的速度vC =?
解: 1. 绘机构运动简图 2.求瞬心P13 3.求ω1/ ω3
ω1 = P36 P13 ω3 P16 P13
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