机械原理第三章作业答案
1 2
ω1
b
图 (2) (a)图 ) Ⅰ
B(B1, B2, B3)
Ⅲ
Ⅰ V
Ⅱ
B(B1, B2, B3) B(B1, B2, B3) B(B1, B2, B3)
VB3B2 = VB2B3=0
ω2 = ω 3=0 b
总为零, 因ω2总为零,所以不 仅机构在图示位置无 哥氏加速度,且机构在 哥氏加速度 且机构在 任意位置处都无哥氏 加速度。 加速度。
vF 位置时的速度大小之比 v1
解:对C点进行速度分析 点进行速度分析 建立方程为
。 A
1
v1
3 30° ° 4
D
6
C
5
7
F E
①
VC = VA + VCA = VB + VCB
b d c
60 °
B
2
v2
p a
vF pf 3 pc ∴ = =3 3 = f v1 pa pa
pc = 3 pa pf = 3 pc = 3 3 pa
P21
P14
答: 求出2、 的瞬心 ,根据其在瞬心P 的瞬心P 求出 、4的瞬心 24,根据其在瞬心 21、P14连 线上的位置可迅速求得4与 转向相同 转向相同。 线上的位置可迅速求得 与2转向相同。 求出3、 的瞬心 的瞬心P 绝对瞬心), ),由 求出 、1的瞬心 31 (绝对瞬心),由
VB = AB ⋅ ω2
∝
P14
∝ P34
P13
P14
P23 P24 P12
P34
(f) )
2(B)、在如图所示的机构中,已知 1 =45° ω1=100rad/s,方向为逆时针 ( )、在如图所示的机构中,已知Φ )、在如图所示的机构中 ° 方向为逆时针 方向,求构件1与构件 在该位置的速度瞬心P 以及构件3的速度 与构件3在该位置的速度瞬心 的速度v 方向,求构件 与构件 在该位置的速度瞬心 13以及构件 的速度 3.
P24 简答题(5分 简答题 分):
1(B)、简要说明如图所示的机构,如何用瞬心法迅速地确定构件 的转向及 ( 、简要说明如图所示的机构,如何用瞬心法迅速地确定构件4 瞬心法迅速地确定构件 构件3上任一点的速度大小和方向?(原动件为 转速、转向已知) 上任一点的速度大小和方向?(原动件为2, 构件 上任一点的速度大小和方向?(原动件为 ,转速、转向已知)
b
P12 B 2 P13 P14 A 1
P23
C
φ1
γ
3
4 P23
V3 = ω1×P14 P12
B
3(C)、图示机构中,已知 l AC = lBC = lCD = lCE = l DF = l EF = 20mm , ( )、图示机构中, )、图示机构中 滑块1及2分别以匀速且 v1 = v2 = 0.002m / s 做反向移动,试求机构在 滑块 及 分别以匀速且 做反向移动,
填空(每题 分 填空 每题2分): 每题
5(A)、当两构件组成转动副时,其相对运动瞬心在 转动副中心 处,组成 移动副时,其瞬心在 垂直于相对运动轨迹线的无穷远处 处 ;组成兼有 滑动和滚动的高副时,其瞬心在 过两高副元素接触点的公法线上 处 。 6(A)、当两平面运动构件的相对运动为 移 动,牵连运动为 转 动时, 两构件的重合点之间将有哥氏加速度。哥氏加速度的大小为 2ω1 × vr 21 , 方向与 Vr21 沿 ω1的转向转 的方向相同。 90° °
都是指两相对运动构件 绝对速度相等的重合点 1(A)、相对瞬心与绝对瞬心的相同之处是 ,不同之处 为 该点的绝对速度不都为零 2(A)、速度瞬心可以定义为互相做平面相对运动的两构件上 相对速度 为零 或 绝对速度 相等的点。 N2-3N+2 3(A)、在由N个构件构成的机构中,有 2 个相对瞬心,有 N-1 个绝 对瞬心. 4(A)、当两构件不直接构成运动副时,瞬心位置用 三心定理 确定。
P
瞬心法较简便,但有时瞬心不怎好求; 瞬心法较简便,但有时瞬心不怎好求;影像法只对同一 构件上的点适用,不适用于整个机构。 构件上的点适用,不适用于整个机构。
计算、分析、作图题(每题13分)
1(A)、试求图示机构在图示位置时全部瞬心 ( )、 )、试求图示机构在图示位置时全部瞬心
P13 P23 P24 P12
k aB 2 B 3 = 2ω2VB 2 B 3 ,对吗?为什么? 3)、在图 中, 对吗?为什么? 、在图a中
2
A1
3
B(BBB,2,B3) 1,2
B
B C
(a) (b)
B1
)、当 中之一等于零时, 点的哥氏加 解(1)、当 ω 、Vr 中之一等于零时,B点的哥氏加 速度 )、 为零
2ω × Vr = 0
判断(每题 分 判断 每题2分): 每题
1(A)、速度瞬心是指两个构件相对运动时相对速度相等的点( × )。 ( 、速度瞬心是指两个构件相对运动时相对速度相等的点( 2(C)、平面机构中任一构件的瞬时运动均可视为绕其绝对速度瞬心定 ( 、 轴转动, 轴转动,故构件上任一点的加速度等于绕该速度瞬心转动的法相和切向 加速度矢量之和( 加速度矢量之和( × )。 E
答: 用速度瞬心法求构件( 用速度瞬心法求构件(如3)上任意 ) 需找出相关的瞬心 点(如P)速度时需找出相关的瞬心; )速度时需找出相关的瞬心; 而用速度影像法求点速度时, 而用速度影像法求点速度时,需先在 速度多边形中求出同一构件( 求出同一构件 速度多边形中求出同一构件(如3) ) 上任意两点(如B、C两点)的速度。 上任意两点( 、 两点)的速度。 两点
e
3-9、试判断在图示的两机构所在位置中,B点是否都存在 、试判断在图示的两机构所在位置中, 点是否都存在 哥氏加速度?。并思考下列问题: ?。并思考下列问题 哥氏加速度?。并思考下列问题: 1)、在什么条件下才存在哥氏加速度? )、在什么条件下才存在哥氏加速度? )、在什么条件下才存在哥氏加速度 2)、根据上一条,请检查一下所有哥氏加速度为零的位 )、根据上一条, )、根据上一条 置是否已全部找出? 置是否已全部找出?
P13
VB ω3 = BP31
E P24 P21 P14
∴VE = ω3 ⋅ EP31
P13
2(C)、既然机构中各构件与其速度图和加速度图之间均存在影像关系, ( )、既然机构中各构件与其速度图和加速度图之间均存在影像关系, )、既然机构中各构件与其速度图和加速度图之间均存在影像关系 因此整个机构与其速度和加速度图之间也存在影像关系,对吗? 因此整个机构与其速度和加速度图之间也存在影像关系,对吗?
或 B2,
VB3=VB2 + VB3B2 VB2=VB3 + VB2B3
p b3 b2
ω=ω
3
2
r aB3 = aB2 + ak + aB3B2 B3B2 k aB3B2 = 2ω2×VB3B2 r aB2 = aB3 + ak + aB2B3 B2B3 k aB2B3 = 2ω3×VB2B3
哥氏加速度不 为零
k a B 2 B 3 = 2ω 2VB 2 B 3 ,但从概念 )、在图示位置 ( 3)、在图示位置,从数值上说 )、在图示位置,
上说 a B 2 B 3
k
= 2ω 2VB 2 B 3 是错误的。 是错误的。
b
P24 P21 P14
ω2 ⋅ P24 P21 = ω4 ⋅ P24 P 14
P24 P21 ω4 = ω2 P24 P 14
答:不对 速度、加速度影像原理只适用于同一构件上的点求速度 和加速度,不适用于整影像法求同一构件(如图所示机构连杆 ( )、当用速度瞬心法和用速度影像法求同一构件(如图所示机构连杆3 )、当用速度瞬心法和用速度影像法求同一构件 上任意一点P的速度时它们的求解条件有何不同 各有何特点? 的速度时它们的求解条件有何不同? 上)上任意一点 的速度时它们的求解条件有何不同?各有何特点?