机械原理第七版西北工业大学习题答案(特别全答案详解).doc

vB4?vB1??1lAB?10?0.015?0.15ms 取

B4、、B2

为重合点。

速度方程： vB2?vB4?vB2B4 速度多边形如图3-8(b)

vB2??Vpb2?0.005?23.5?0.1175m vB2B4??Vb4b2?0.005?32?0.16m ss?2?vB2?vpb20.1175???2.291 转向逆时针 slBDlBD0.00125?4

Cb24Bb2\b2′p′α22ω2D3Aω11k′b4图3-8(b)p(c)b4′3）加速度分析：图3-8（c）

ntKraB?a?a?a?a2B2B4B2B4B2B4

nn222aB4?aB1??11lAB?10?0.015?1.5msn2aB2??12lBd

?2.292?0.00125?41?0.269ms2

转向顺时针。

k2aB2B4?2?2vB2B4?2?2.29?0.16?0.732mst?b??b?aB0.04?12?2?2?a22??9.3612slBD?lBD0.00125?41

题3-9 在图a所示的牛头刨床机构中，h=800mm，h1=360mm，h2=120mm，lAB=200mm，lCD=960mm，lDE=160mm，设曲柄以

等角速度ω1=5rad/s逆时针方向回转，试用图解法求机构在φ

1=135°位置时，刨头上点C的速度Vc。 解： 选定比例尺, ?l?lAB0.12??0.001mmm 绘制机构运动简图。AB12(图3-9 (a))

解法一：

速度分析：先确定构件3的绝对瞬心P36，利用瞬心多边形，如

图3-9（b）

由构件3、5、6组成的三角形中，瞬心P36、P35、P56必在一条

直线上，由构件3、4、6组成的三角形中，瞬心P36、P34、P46也必

在一条直线上，二直线的交点即为绝对瞬心P36。

速度方程vB3?vB2?vB3B2 ?v?vB1??0.05ms mmpb20AB。

VB3的方向垂直BG（BP36），VB3B2的方向平行BD。速度多边形如图3-9

(c)

速度方程vC?vB3?vCB3 vC??Vpc?1.24ms

FvB2?vB1??1lAB?5?0.2?1ms 方向垂直

∞P565C11262P23∞P13AP35P151B66543543ω1P1232(B1,B2,B3)P16P46(b)b1,b26(d)12E4DcP56∞P34b3p543(c)图3-9(e)解法二：

确定构件3的绝对瞬心P36后，再确定有关瞬心P16、P12、P23、P13、P15，利用瞬心多边形，如图3-9（d）由构件1、2、3组成的三角形中，瞬心P12、P23、P13必在一条直线上，由构件1、3、6组成的三角形中，瞬心P36、P16、P13也必在一条直线上，二直线的交点即

为瞬心P13。

利用瞬心多边形，如图3-9（e）由构件1、3、5组成的三角形中，瞬心P15、P13、P35必在一条直线上，由构件1、5、6组成的三角形中，瞬心P56、P16、P15也必在一条直线上，二直线的交点即为瞬

心P15。

如图3-9 (a) P15为构件1、5的瞬时等速重合点

m vC?vP15??1AP15?l?1.24sG(a)P36

题3-10 在图示的齿轮-连杆组合机构中，MM为固定齿条，齿轮3

的齿数为齿轮4的2倍，设已知原动件1以等角速度ω1顺时针方向回转，试以图解法求机构在图示位置时，E点的速度VE以及齿轮3、4

的速度影像。

解： 1) 选定比例尺?l 绘制机构运动简图。(图3-10 (a))

2）速度分析：

此齿轮-连杆机构可看成ABCD及DCEF两个机构串联而成。

则

速度方程： vC?vB?vCB vE?vC?vEC 以比例尺?v作速度多边形，如图3-10 (b) vE??Vpe 取齿轮3与齿轮4的啮合点为K，根据速度影像原理，在速度

图(b)中作

?dck∽?DCK，求出k点，以c为圆心，以ck为半径作圆g3即为齿轮3的速度影像。同理?fek∽?FEK，以e为圆心，以ek为半径作圆

g4即为齿轮4的速度影像。

5B1A62E4KC3Fk(d,f)peMcbg3ω1MDg4(a)(b) 题3-11 如图a所示的摆动式飞剪机用于剪切连续运动中的钢带。设机构的尺寸为lAB=130mm，lBC=340mm，lCD=800mm。试确定剪床相对钢带的安装高度H（两切刀E及E`应同时开始剪切钢带5）；若钢带5以速度V5=0.5m/s送进时，求曲柄1的角速度ω1应为多少才能同步剪切？

解：1) 选定比例尺,

?l?0.01mmm 绘制机构运动简图。

(图3-11 )

两切刀E和E’同时剪切

钢带时, E和E’重合,由机构运动简图可得H?708.9mm 2) 速度分析：

速度方程：vC?vB?vCB 由速度影像 ?pec∽?DCE vE??Vpe 3）VE必须与V5同步才能剪切钢带。?1?pb?Vpb?v5vBpb?vE???lABlABpe?lABpe?lAB

ntkr加速度方程：aB3?aB3?aB3?aB2?aB3B2?aB3B2

ω1AB142CEE′3pecb 题3-12 图a所示为一汽车雨刷机构。其构件1绕固定轴心A转动，齿条2与构件1在B点处铰接，并与绕固定轴心D转动的齿轮3啮合（滚子5用来保证两者始终啮合），固联于轮3的雨刷3作往复摆动。设机构的尺寸为lAB=18mm，；轮3的分度圆半径r3=lCD=12mm，原动件1以等角速度ω1=1rad/s顺时针回转，试以图解法确定雨刷的

摆程角和图示位置时雨刷的角速度。

解： 1) 选定比例尺, ?l?0.001mmm 绘制机构运动简图。(图

3-12 )

在图中作出齿条2和齿轮3啮合摆动时占据的两个极限位置C′

和C″，可得摆程角

?3max?39.5?

图3-11D2）速度分析：图3-12（b） vB2??1lAB?0.018ms

速度方程 ： vB3?vB2?vB3B2 以比例尺?v作速度多边形，如图3-12

(b)

?2??3?vB3?vpb3??0.059rads 转向逆时针 vB3B2??Vb2b3?0.01845m slBD?lBD70.89