《机械原理》课程补充习题.docx
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《机械原理》课程补充习题
《机械原理》课程补充练习
第2章机构的结构分析
基本要求:
(1)掌握构件、运动副、约束、自由度及运动链等概念
(2)能正确计算平面机构的自由度并能指出复合铰链、局部自由度和虚约束,能判断其是
否具有确定的运动。
计算下列机构自由度,并指出其中是否有复合铰链、局部自由度或虚约束。
2-12-2
2-32-4
2-5
2-6
2-7
2-8)2-9
(已aiMCD和四谊毋、
2-12
2-13
2-14
2-15
2-16)
£
齿轮4
胃条11
—•r
2-17
2-18
2-19
2-20
第3章平面机构的运动分析
基本要求:
1)正确理解速度瞬心的概念,并能运用三心定理确定一般平面机构各瞬心的位置,利用瞬
心法对简单高、低副机构进行速度分析
2)能利用矢量方程图解法对一般平面机构进行运动分析
3-1试求图示各机构在图示位置时的全部瞬心的位置
3-2图示机构的位置,已知原动件AB以等角速度转动,用瞬心法或矢量方程图解法求构
件3的角速度
要求:
(1)禾U用瞬心法要求在图上标出全部速度瞬心,写出33的表达式;
(2)利用矢量方程图解法要求以任意比例尺作出机构的速度图,写出作图的矢量方程及33的表达式。
⑴(g)
3-3如图所示的高副机构中,设已知机构的尺寸及原动件1以匀角速度1逆时针方向转动,
试确定机构的全部瞬心位置,并用瞬心法求构件3的移动速度v3。
D
珂
3-4图示机构,Lab=50mm,Lbc=60mm,Lcd=60mm,LAD=100mm,31=30rad/s,
(1)求机构的所有瞬心
2)用瞬心法求杆BC中E的速度大小和方向。
第4章平面机构的力分析
基本要求
能对几种运动副中的摩擦力、总反力进行分析
4-1图示曲柄滑块机构中,设已知机构尺寸,图中虚线圆为摩擦圆,滑块与导路的摩擦角为
0,驱动力为F,阻力矩为M,试在下列各机构位置简图中画出各运动副中反力方向(必须注明力矢量的脚标)
4-3图示为一摆动推杆盘形凸轮机构,凸轮1沿逆时针方向回转,F为作用在推杆2上的外载荷,试在图上标出各运动副中总反力(R31,R12及R32)的方位(图中各构件的重量及惯性力略去不计,虚线小圆为摩擦圆,运动副B处的摩擦角已知
4-4图示摆动凸轮机构中,已知作用于摆杆3上的外载荷Q,试在图上标出各运动副中
总反力(R31,R12及R32)的方位(图中各构件的重量及惯性力略去不计,虚线小
4-5在图示机构中,已知驱动力为F,工作阻力矩为Mr,若不计各构件的重量及惯性力,
试在机构图中画出各构件的受力。
图中虚线圆为摩擦圆,摩擦角为0。
4-6在图示机构中,已知原动件1在驱动力矩Md的作用下等速转动,a如图所示。
作用
在从动件2上的生产阻力为Q,图中虚线圆为摩擦圆,运动副C的摩擦角为0。
试在图上画出各运动副反力(注明脚标),写出构件2的力平衡方程式,并画出力矢量多边形。
4-7图示一锁紧机构,已知图中虚线圆为摩擦圆,摩擦角为$在P力作用下工作面上产生夹
紧力Q试画出此时各运动副中的总反力作用线位置和方向(不考虑各构件的质量和转动惯量)
4-8已知各构件的尺寸、机构的位置、各运动副的摩擦系数及摩擦圆半径,Mi为驱动力矩,
Q为阻力,试在图中画出各运动副反力的方向和作用线
4-10图示凸轮连杆组合机构运动简图,凸轮为原动件,滑块上作用有工作阻力Q,各转动
副处的摩擦圆及滑动摩擦角如图所示,试在图上画出各运动副反力方向和作用线。
Q,各转动副的摩擦圆及滑动摩擦角已示图中,
4-12图示的机构运动简图中,已知P为驱动力,生产阻力Q,各转动副的摩擦圆及滑动摩
擦角已示图中,试在图中画出各运动副反力的作用线及方向。
4-13图示的机构运动简图中,已知生产阻力Q,各转动副的摩擦圆及滑动摩擦角已示图中,
试在图中画出各运动副反力的作用线及方向。
图上画出各运动副反力的方向和作用线。
4-15图示双滑块机构中,滑块1在驱动力P作用下等速运动,各构件重量不计。
试作图标出各运动副中的反力的方向,并对构件1、3列出力平衡方程且作出相应的力多边形。
(摩擦角、摩擦圆如图示)
第八章平面连杆机构及其设计
8-2设计一铰链四杆机构,已知连杆BC经过图示两个给定位置BC、E2C2,要求:
连架干AB从ABi到AB位置时恰好转过90°;机构在第二位置时传动角丫=30°,试用作图法求解固定铰链AD位置。
8-3所示为造型机工作台翻转机构翻台的两个位置I、n。
设翻台固联在连杆BC上,若已
知连杆长Ibc500mmIck500mm并要求其固定铰链AD的安装位置与x轴平行,且AD=BC试设计此铰链四杆机构。
8-4所示为一利用死点位置的焊接夹紧装置。
按图中箭头方向转动手柄F,则CD杆随之转动,
而使其上的压板E向工件压去。
问机构转到什么位置时,压板把工件压紧在工作台上,当松
开手柄后,机构不致由于压紧力的反作用而反转,使被压紧的工件松开。
试用作图法求出上
450,其中左极限位
8-5碎矿机用曲柄摇杆机构如图所示,已知摇杆长为500mm摆角
置为垂直,铰链A、D同在水平线上,行程速度变化系数K1.5,试用图解法确定机架AD曲柄AB及连杆BC的长度。
(保留作图线)
8-6如图所示,已知摇杆两极限位置从CiD与GD,长度Lc尸150mm图中卩1=0.005m/mm)行
程速比系数k=1.5,另一固定铰链在机架标线DE上,试用作图法设计该铰链四杆机构。
8-7曲柄摇杆机构机架d=38mm摇杆长c=45mm其摆角50°,试确定曲柄长a和连杆长bo
8-8有一曲柄摇杆机构,机架位于水平线上。
已知其摇杆长Lcd=420mm,摆角90°。
,摇
杆在两极限与机架所成的夹角各为60°和30°,机构的行程速比系数K=1.5,设计此四杆机构。
求出曲柄长度a和连杆长度bo
8-9图解设计一曲柄摇杆机构,求曲柄和连杆的长度、已知摇杆的长度LcD=100mm其极限位
置之间夹角”= 8-10设计一曲柄摇杆机构,已知摇杆长度l380mm,摆角40°,摇杆的行程速比系数为K1,且要求摇杆CD勺一个极限位置与机架间的夹角CDA900,试用图解法确定其 余三杆的长度。 8-11设计一铰链四杆机构,已知其摇杆CD的行程速比系数K=1,摇杆的长度lcD=150mm摇 8-12试设计所示的脚踏轧棉机上的曲柄摇杆机构。 要求踏板CD在水平位置上下各摆10 lCD=500mm,lAD=1000mm,用几何作图法求曲柄IAB和连杆IBC的长度。 8-14参看附图设计一铰链四杆机构,已知其摇杆CD的长度为75mm行程速比系数K=1.5,机 架AD的长度为100mm又知摇杆的一个极限位置与机架间的夹角为45度,试求曲柄AB的长度 和连杆BC勺长度(有两组解)。 试用作图法设计此机构。 8-16设计一摆动导杆机构,已知机架长度为100mm行程速比系数K=1.4,求曲柄长度。 8-17图(a)所示为一牛头刨床的示意图。 已知IAB=75mmIDE=100mm行程速比系数K=2, 刨头5的行程H=300mm要求在整个行程中,刨头5有较小的压力角,试设计此机构。 8-18设计一曲柄滑块机构,如图所示,已知滑块的行程H=50mm行程速比系数K=1.5,偏 距e=20mm 8-19设计一偏心曲柄滑块机构,已知滑块的行程H=67mm偏心距e=40mm要求行程速比系 数K=1.4。 8-20一滑块C沿mm移动,其行程S=50mm曲柄AB逆时针绕固定铰链A旋转,且A位于nn线上,已知行程速比系数K=1.4,作图求曲柄与连杆长。 K=1.4,滑块的冲程S=60mm连杆与曲 8-21设计一偏置曲柄滑块机构,已知行程速比系数柄长度之比入=3,求曲柄、连杆及偏距e之长。 8-22参考图示设计一曲柄滑块机构,已知滑块的行程速比系数K1.5,滑块行程 H50mm,导路偏距e20mm,求曲柄长度lAB和连杆长度lBc。
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