机械原理作业.doc
《机械原理作业.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机械原理作业.doc(71页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第二章 机构的结构分析第二章 机构的结构分析2-1 填空题(1)一个平面运动副最多提供_个约束,最少提供_个约束。(2)机构具有确定运动的条件是 。(3)机构中相对静止的构件称为 ;按给定运动规律而独立运动的构件称为 ;其余运动构件称为 。(4)根据机构的组成原理,任何机构都看成是由 、 和 组成的。(5)在平面机构中,两构件通过面接触而构成的运动副为_副,它引入_个约束;通过点、线接触而构成的运动副称为_副,它引入_个约束。(6)高副低代必须满足的条件是 , 。(7)由M个构件组成的复合铰链应包括_个转动副。(8)在图示平面运动链中,若构件1为机架、构件5为原动件,则成为_级机构;若以构件1
2、为机架,构件2为原动件,则成为_级机构;若以构件2为机架,3为原动件,则成为_级机构。2-2 选择题(1)两构件组成运动副的必备条件是_。A直接接触且具有相对运动; B直接接触但无相对运动;C不接触但有相对运动; D不接触也无相对运动。(2)在机构中,某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为_。A虚约束; B局部自由度; C复合铰链。(3)某机构为级机构,那么该机构应满足的必要充分条件是_。A至少含有一个原动件; B至少含有一个基本杆组;C至少含有一个级杆组; D至少含有一个级杆组。(4)机构中只有一个_。A闭式运动链; B原动件; C从动件; D机架。2-3 绘出下列图示机构的机构运动
3、简图。图a为唧筒机构;图b为回转式柱塞泵;图c为缝纫机下针机构;图d为活塞泵。解: 解:a) b)解: 解:c) d)2-4 图示为一小型压力机。图中齿轮1与偏心轮1为同一构件,绕固定轴心O连续转动。在齿轮5上开有凸轮凹槽,摆杆4上的滚子6嵌在凹槽中,从而使摆杆4绕C轴上下摆动;同时,又通过偏心轮1、连杆2、滑杆3使C轴上下移动;最后,通过在摆杆4的叉槽中的滑块7和铰链G使冲头8实现冲压运动。试绘制其机构运动简图,并计算其机构自由度。解:1)绘制机构运动简图; 2)计算该机构自由度 n= pl= ph= p= F= F= =想一想:机构运动简图有何用处?它能表达出原机构哪些方面的特征?2-5
4、试指出下列机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束,并计算各机构的自由度。图a为平炉渣口堵塞机构;图b为缝纫机送布机构;图c为锯木机机构;图d为冲压机构;图e为加药泵加药机构;图f为测量仪表机构;图g为差动轮系;图h为凸轮连杆机构;图i为凸轮连杆组合机构;图j为精压机构。解: 解:n= n= pl= pl= ph= ph= p= a) p= b) F= F= F= F = = =解: 解:n= n= pl= pl= ph= ph= p= p= F= F= F= c) F = d) = =想一想:在计算平面机构自由度时,应注意哪些事项。解: 解:n= n= pl= pl= ph= ph= p
5、= e) p= f) F= F= F= F= = =解: 解:n= n= pl= pl= ph= ph= p= p= F= g) F= h) F= F= = =解: 解:n= n= pl= pl= ph= ph= p= p= F= i) F= j) F= F= = =2-6 图示为一刹车机构。刹车时,操作杆1向右拉,通过构件2、3、4、5、6使两闸瓦刹住车轮。试计算机构的自由度,并就刹车过程说明此机构自由度的变化情况。(注:车轮不属于刹车机构中的构件) 解:1)未刹车时,刹车机构的自由度 F= 2)闸瓦G、J之一刹紧车轮时,刹车机构的自由度 F=3)闸瓦G、J同时刹紧车轮时,刹车机构的自由度
6、F=2-7 图示为一牛头刨床的初拟设计方案。设计思路是:动力由小齿轮1输入,并推动大齿轮2绕其轴A连续转动,又通过铰接在大齿轮2上B处的滑块3使摆动导杆4往复摆动,并带动滑枕5往复运动以达到刨削的目的。分析其运动是否能实现设计意图,并提出修改方案(画出修改后的机构运动简图)。解:2-8图示为小型压力机的设计方案图,试审该设计方案是否合理?如不合理,试绘出合理的设计方案简图。解:2-9 计算下图所示机构的自由度,分别以2、8为原动件,确定机构的杆组及机构的级别。解:想一想:何谓机构的组成原理?何谓基本杆组?它有什么特征?如何确定基本杆组的级别及机构的级别?2-10 如图所示的冲压机高副机构由原动
7、件齿轮1、齿轮2、凸轮3、滚子4、摆杆5、滑块6和执行构件7所组成。试求机构的自由度,并用“高副低代法”进行机构的组成分析。解:想一想:为何要对平面高副机构进行“高副低代”?“高副低代”应满足的条件是什么?专业: 学号: 姓名: - 71 -第三章 平面机构的运动分析第三章 平面机构的运动分析3-1 填空题(1)当构件组成转动副时,其瞬心在 处;当组成移动副时,其瞬心在 处;当组成兼有滑动和滚动的高副时,其瞬心在 处。(2)哥氏加速度的大小为_;方向为 。(3)相对瞬心与绝对瞬心的相同点是 ,不同点是 ;在由N个构件组成的机构中,共有 个瞬心,其中 个绝对瞬心。(4)速度影像的相似原理只能应用
8、于 的各点,而不能应用于机构中不同构件上的各点。3-2 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号Pij直接标在图上)。 解: 解:a) b) 解: 解:c) d) 想一想:在图c及图d所示的机构中,两高副元素间是否为纯滚动?它们的瞬心应位于何处?3-3 在图示的齿轮连杆组合机构中,试用瞬心法求齿轮1与齿轮3 的传动比w1/w3。解:1)计算此机构所有瞬心的数目 K=2)为了求传动比w1/w3需求出如下瞬心(填出下角标) P P P P P 3) 传动比w1/w3的计算公式是 想一想:齿轮1与齿轮3的转向是相同还是相反?3-4 判断图中哥氏加速度的方向是否正确(正确的在括号里打“”,错误
9、的在括号里打“”,)。 解: 图a ( ) 图b ( ) 图c ( )想一想:在什么条件下存在哥氏加速度?在判断哥氏加速度时需要注意哪些事项?3-5 在图示的摇杆机构中,已知lAB=30mm,lAC=100mm,lBD=50mm,lDE=40mm,曲柄以等角速度w1=10rad/s回转,试用图解法求机构在j1=45位置时,点D和点E的速度和加速度,以及构件2的角速度和角加速度。解:(1)选取比例尺(ml=0.002m/mm)做机构运动简图(2)速度分析(mv=0.005(m/s)/mm)vD=vE=w2= = ( 时针)(3)加速度分析(ma=0.05(m/s2)/mm)aD=aE=a2= =
10、 ( 时针)想一想:试述对机构进行速度和加速度分析的具体步骤是什么?3-6 已知铰链四杆机构如图(a)所示,构件1以顺时针等角速度w1转动。现已作出速度多边形图(b)和加速度多边形图(c)。试求:(1)构件1、2和3上速度为vX的点X1、X2和X3的位置;(2)构件2上速度为零的点I的位置,并求出该点的加速度aI;(3)构件2上加速度为零的点Q的位置,并求出该点的速度vQ。 解: 3-7 求出图示导杆机构的全部瞬心和构件1与构件3 的角速度比w1/w3。解:1)计算此机构所有瞬心的数目 K=2) 角速度比w1/w3的计算公式是3-8 求出图示正切机构的全部瞬心。设w1=10rad/s,求构件3
11、 的速度v3。解:1)计算此机构所有瞬心的数目 K= 2) 构件3 的速度v3的计算公式是 v3=3-9 如图所示为摩擦行星传动机构,设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触,试用瞬心法求轮1与轮2的角w1/w2。解:1)计算此机构所有瞬心的数目 K= 2) 角速度比w1/w2的计算公式是 想一想:试述利用速度瞬心法対机构进行速度分析的具体步骤和思路。3-10 在图示的直线运动机构中,如果lAB=15mm,lAD=45mm,lBC=lCD=lCE=60mm,试画出其连杆上点E的轨迹。 解:选取比例尺ml=0.005m/mm3-11 在图示的机构中,已知原动件1以等角速度w1=10rad/s逆时针方
12、向转动,lAB=100mm, lBC=300mm,e=30mm。当j1=50、120、220时,试用矢量方程解析法求构件2的角位移q2、角速度w2及角加速度a2和构件3的速度v3及加速度a3。 解: j1()50120220q2()w2(rad/s)a2( rad/s 2)v2( m/s )a3( rad/s 2)第四章 平面机构的力分析第四章 平面机构的力分析4-1 选择或填空题(1)如果作用在轴颈上的径向外力加大,那么轴颈上摩擦圆 。 A变大; B变小; C不变; D不确定。(2)两运动副的材料一定时,当量摩擦系数取决于 。 A运动副元素的几何形状; B运动副元素间的相对运动速度大小; C
13、运动副元素间作用力的大小; D运动副元素间温差的大小。(3)机械中采用环形支承的原因是 。 A加工方便; B避免轴端中心压强过大; C便于跑合轴端面; D提高承载能力。(4)移动副中总反力与其相对运动方向的夹角是_。A锐角; B钝角; C直角; D不确定。(5)风力发机的叶轮受到空气的作用力,此力在机械中属于_。A驱动力; B工作阻力; C有害阻力; D摩擦力。(6)轴径1与轴承2组成转动副,设初始状态时轴径相对轴承静止,轴径受单外力Q作用,当外力Q的作用线与摩擦圆相交时,轴承对轴径的总反力R12的作用线与摩擦圆_;当外力Q的作用线与摩擦圆相切时,轴承对轴径的总反力R12的作用线与摩擦圆_;当
14、外力Q的作用线与摩擦圆相离时,轴承对轴径的总反力R12的作用线与摩擦圆_。A相切; B相交; C相离; D不确定。(7)在外载荷和接触表面状况相同的条件下,三角螺纹的摩擦力要比矩形螺纹的大,是因为_。A当量摩擦角大; B当量摩擦角小; C摩擦系数大; D不确定。 4-2 在图示的曲柄滑块机构中,设已知lAB=0.1m,lBC=0.33m,n1=1500r/min(常数),活塞及其附件的重量G3=21N,连杆重量G2=25N,连杆对质心的转动惯量JS2=0.0425kgm2,连杆质心S2至曲柄销B的距离lBS2=lBC/3。试确定在图示位置时活塞的惯性力以及连杆的总惯性力。解:(1)选取比例尺(
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 机械 原理 作业
链接地址:https://www.31doc.com/p-2740581.html