第3章 平面机构的运动分析答案

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1、7其他常用机构、平衡、速度波动的调节一、　填空题：1．速度瞬心是两刚体上　　瞬时速度相等　的重合点。2．若　　瞬心的绝对速度为零，则该瞬心称为绝对瞬心；若　　瞬心的绝对速度不为零，则该瞬心称为相对瞬心。3．当两个构件组成移动副时，其瞬心位于　垂直于导路方向的无穷远　处。当两构件组成高副时，两个高副元素作纯滚动，则其瞬心就在　　接触点处　　；若两个高副元素间有相对滑动时，则其瞬心在　过接触点两高副元素的公法线上　　。4．当求机构的不互相直接联接各构件间的瞬心时，可应用　三心定理　来求。5．3个彼此作平面平行运动的构件间共有3　个速度瞬心，这几个瞬心必定位于　一条直线

2、上。6．机构瞬心的数目K与机构的构件数N的关系是　　K＝N(N－1)/2　　。7．铰链四杆机构共有　6　个速度瞬心，其中　3　个是绝对瞬心。8．速度比例尺μν表示图上每单位长度所代表的速度大小，单位为：(m/s)/mm。加速度比例尺μa表示图上每单位长度所代表的加速度大小，单位为(m/s2)/mm。9．速度影像的相似原理只能应用于　构件，而不能应用于整个机构。10．在摆动导杆机构中，当导杆和滑块的相对运动为　平　动，牵连运动为　转　动时（以上两空格填转动或平动），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2×相对速度×牵连角速度；方向为　相对速度沿牵连角

3、速度的方向转过90°之后的方向　　。二、试求出图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号直接标注在图上)。7其他常用机构、平衡、速度波动的调节1234BCAP12P23（P24）P34P14→∞P13→∞1234BCDAP23（P13）P14（P24）P34P1232B4A1P13P34P24P14→∞P23→∞P1223490°AB1CP12P14（P13）P23(P24)→∞P341234ABCDφω2a)三、在图a所示的四杆机构中，lAB=60mm,lCD=90mm，lAD=lBC=120mm，ω2=10rad/s，试用瞬心法求：1）当φ＝165°时，点C

4、的速度vC；2）当φ＝165°时，7其他常用机构、平衡、速度波动的调节构件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μl作机构运动简图（图b）。2）求vC，定出瞬心P13的位置（图b）BCμl=0.003m/mmb)1234ADφ=165°ω2P12P23P34P14P13EvC=ω3μl==≈2.4×174=418(mm/s)3）定出构件3的BC线上速度最小的点E的位置：E点位置如图所示。μl=0.003m/mmc)1AB1B2C1(P13)C2(P13)φ2φ1DvE=ω3μl≈2.4×52×

5、3=374(mm/s)4）定出vC＝0时机构的两个位置（作于图c），量出：φ1≈45°φ2≈27°想一想：1.要用瞬心法求解某构件（如构件3）上点的速度，首先需要定出该构件的何种瞬心？2.构件（如构件3）上某点的速度为零，则该点一定就是它的什么瞬心？AB11四、在图示摆动导杆机构中，∠BAC＝90°，LAB=60mm，LAC=120mm，曲柄AB以等角速度ω1=30rad/s转动。请按照尺寸按比例重新绘制机构运动简图，试用相对运动图解法求构件3的角速度和角加速度。2解：取长度比例尺作机构运动简图vB2=ω1•lAB=30•60=1800mm/s=1.8m/s3aB

6、2=ω12•lAB=302•60=54m/s27其他常用机构、平衡、速度波动的调节AC4方向：⊥BC⊥AB∥BCb3大小：？ω1lAB？b2ω1≈6rad/s，顺时针方向：B→C⊥BCB→A⊥CB//CB大小：ω32lBC？ω12lAB2ω2vB3B2?0.1b2’b3’b3’’α1≈210rad/s2，逆时针(注：ω1和α1计算过程略)五、图示的各机构中，设已知各构件的尺寸，原动件1以等角速度ω1顺时针方向转动。试用图解法求机构在图示位置时构件3上C点的速度及加速度(列出相对运动图解法矢量公式，进行大小、方向分析，最后将下面的速度矢量图和加速度矢量图补充完整。)

7、2Bω11CA3Dp（c）4n2’，c’b7其他常用机构、平衡、速度波动的调节上图中，方向：⊥CD⊥AB⊥BC方向：C→D⊥CDB→AC→B⊥CB大小：？ω1lAB？大小：ωCD2lCD？ω12lABωCB2lCB？有：vC=0，ω3=0，ω2=0.5ω1aC=aCt=1.5aB=1.5ω12lABω12C34AB1p(c2)b(c3)方向：?⊥AB⊥BC∥BC大小：？ω1lAB？0?方向：?B→AC→B⊥CB∥BC大小：？ω12lABω32lCB？02ω3vC3C2=0?有：vC3=ω1lABaC3=0六、已知：在图示机构中，lAB=lBC=lCD=l，且构件1

8、以ω1匀速