西北工业大学机械原理课后答案第3章

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1、第3章课后习题参考答案3—1何谓速度瞬心?相对瞬心与绝对瞬心有何异同点?答：参考教材30~31页。3—2何谓三心定理?何种情况下的瞬心需用三心定理来确定?答：参考教材31页。3-3试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号P，，直接标注在图上)(a)(b)答：答：（10分）(d)（10分）3-4标出图示的齿轮一连杆组合机构中所有瞬心，并用瞬心法求齿轮1与齿轮3的传动比ω1/ω3。（2分）答：1)瞬新的数目：K=N(N-1)/2=6(6-1)/2=152)为求ω1/ω3需求3个瞬心P16、P36、P13的位置3）ω1/ω3=P36P13/P16P13

2、=DK/AK由构件1、3在K点的速度方向相同，可知ω3与ω1同向。3-6在图示的四杆机构中，LAB=60mm，LCD=90mm,LAD=LBC=120mm,ω2=10rad/s,试用瞬心法求：1)当φ=165°时，点的速度vc；2)当φ=165°时，构件3的BC线上速度最小的一点E的位置及速度的大小；3)当VC=0时，φ角之值(有两个解)。解：1）以选定的比例尺μ机械运动简图（图b）2）（3分）（3分）求vc定出瞬心p12的位置（图b）因p13为构件3的绝对瞬心，则有ω3=vB/lBp13=ω2lAB/μl.Bp13=10×0.06/0.003×78=2

3、.56(rad/s)vc=μcp13ω3=0.003×52×2.56=0.4(m/s)3)定出构件3的BC线上速度最小的点E的位置,因BC线上速度最小的点必与p13点的距离最近，故丛p13引BC线的垂线交于点E，由图可得vE=μl.p13Eω3=0.003×46.5×2.56=0.357(m/s)4)定出vc=0时机构的两个位置（图c）量出φ1=26.4°φ2=226.6°3-8机构中，设已知构件的尺寸及点B的速度vB(即速度矢量pb)，试作出各机构在图示位置时的速度多边形。答：（10分）（b）答：答：3—11速度多边形和加速度多边彤有哪些特性?试标出图

4、中的方向。答速度多边形和加速度多边形特性参见下图，各速度方向在图中用箭头标出。3-12在图示的机构中，设已知构件的尺寸及原动件1的角速度ω1(顺时针)，试用图解法求机构在图示位置时C点的速度和加速度。(a)答：（1分）（1分）Vc3=VB+VC3B=VC2+VC3C2（2分）aC3=aB+anC3B+atC3B=aC2+akC3C2+arC3C2（3分）VC2=0aC2=0（2分）VC3B=0ω3=0akC3C2=0（3分）(b)答：（2分）（2分）VC2=VB+VC2B=VC3+Vc2C3（2分）ω3=ω2=0（1分）aB+anC2B+atC2B=aC

5、3+akC2C3+arC2C3（3分）(c)答：（2分）VB3=VB2+VB3B2（2分）VC=VB3+VCB3（2分）（1分）anB3+atB3=aB2+akB3B2+arB3B2（3分）3-13试判断在图示的两机构中．B点足否都存在哥氏加速度？又在何位置哥氏加速度为零?怍出相应的机构位置图。并思考下列问题。(1)什么条件下存在氏加速度?(2)根椐上一条．请检查一下所有哥氏加速度为零的位置是否已全部找出。(3)图(a)中，akB2B3==2ω2vB2B3对吗?为什么。解1)图(a)存在哥氏加速度，图(b)不存在。(2)由于akB2B3==2ω2vB2B

6、3故ω3，vB2B3中只要有一项为零，则哥氏加速度为零。图(a)中B点到达最高和最低点时构件1，3．4重合，此时vB2B3=0，当构件1与构件3相互垂直．即_f=；点到达最左及最右位置时ω2=ω3=0．故在此四个位置无哥氏加速度。图(b)中无论在什么位置都有ω2=ω3=0，故该机构在任何位置哥矢加速度都为零。(3)对。因为ω3≡ω2。3-14在图示的摇块机构中，已知lAB=30mm，lAC=100mm，lBD=50mm,lDE=40mm，曲柄以等角速度ωl=40rad／S回转，试用图解法求机构在φ1=45º位置时，点D及E的速度和加速度，以及构件2的角速

7、度和角加速度。解(1)以μl作机构运动简图(a)所示。(2)速度分析：以C为重合点，有vC2=vB+vC2B=vC3+vC2C3大小?ω1lAB?0’方向?┴AB┴BC//BC以μl作速度多边形图(b)，再根据速度影像原理，作△bde∽／△BDE求得d及e，由图可得vD=μvpd=0．23m／svE=μvpe=0.173m/sω2=μvbc2/lBC=2rad/s(顺时针)(3)加速度分析：以C为重合点，有aC2==aB+anC2B+atC2B==aC3+akC2C3+arC2C3大小ω12lABω22lBC?02ω3vC2C3?方向B—AC—B┴BC┴

8、BC//BC其中anC2B=ω22lBC=0.49m／s2，akC2C3=2ω3