机械设计基础答案.docx

参考答案
第二章 机械的结构分析
二、综合题
1．
n = 7 ， pl = 9 ，ph = 1 从图中可以看出该机构有 2 个原动件，而由于原动件数与机构的自由度数相等，故该 机构具有确定的运动。
(a) D E处分别为复合铰链(2个铰链的复合);B处滚子的运动为局部自由度；构 件F、G及其联接用的转动副会带来虚约束。
n =
8 ，
pl
= 11
， ph =
1
3.
( c )
n =
6
， pl
= 7 ，
ph = 3
( e )
n =
7
， pl
= 10
， ph = 0
4.
( a)
n =
5
， pl
= 7 ，
ph = 0
U级组 U级组
因为该机构是由最高级别为U级组的基本杆组构成的，所以为U级机构。
( c) n = 5 ， pl = 7 ，ph = 0
川级组
因为该机构是由最高级别为川级组的基本杆组构成的，所以为川级机构。
n = 7 ， pl =10 ， ph = 0
U级组 川级组
当以构件AB为原动件时，该机构为川级机构。
U级组 U级组 U级组
当以构件FG为原动件时，该机构为U级机构。 可见同一机构，若所取的原动件不同，则有可能成为不同级别的机构。
6. ( a) n = 3 ， pl = 4 ， ph = 1 因为机构的自由度为 0，说明它根本不能运动。而要使机构具有确定的运动，必须使 机构有 1 个自由度(与原动件个数相同) 。其修改方案可以有多种，下面仅例举其中的两 种方案。
n = 4 ， pl = 5 ， ph = 1
此时机构的自由度数等于原动件数，故机构具有确定的运动。
第三章平面机构的运动分析
一、综合题
1解:
由相对瞬心P13的定义可知:
找出瞬心
2、
所以「3 八1 •p）1P13/ P03P13
方向为逆时针转向，（如图所示）。
3、解:
1） 计算此机构所有瞬心的数目
K=N （ N-1） /2=6（ 6-1）/2=15 ;
2） 如图所示，为了求传动比 3 1/ 3 2,需
P16、P36、P12、P23 ,并按照三心定理找出P13 ；
3）根据P13的定义可推得传动比3 1/ 3 2计算公式如下:
由于构件1、3在K点的速度方向相同，从而只 匕和「同向
4、解：
1）以选定的比例尺 叫作机构运动简图（图b）。
2 ）求V
定出瞬心P3的位置（图b），因为P13为构件3的绝对瞬心，有
° 3 = Vb / IbP13 =⑷ 2I AB / ' 1 BPI3
=10 78= （rad/s ）
Vc =，cCR3 3 = 52 =（m/s）
3）定出构件3的BC线上速度最小的点E的位置
因为BC线上的速度最小点必与P3点的距离最近，故从P3引BC的垂线交
于点E,由图可得
VE = : P3E 3 二 = （m/s）
4）疋出vc =0时机构的两个位置（见图c，注意此时C点成为构件3的绝对
瞬心），量出
1= ° ; : 2= °
5、解:
6、解：
（1 ）把B点分解为B2和B3两点，运用相对运动原理列出速度与加速度的矢量方
程，并分析每个矢量的方向与大小如下:
方向 ：AB 丄AB向下 〃BC
I \\\\1
：i ：Iab
（2）
7、解：
方向B -C
2
标出各顶点的符
丄BC B — A 丄BC向下// BC
2
：1 ：lAB 2 ：3 :VB3B2 ?
小（Bi,B：BC ?
円以及各边所代表的速度或加速度及其指向如下:
大小
方向 丄AB 水平//导路
：3=Vj2 / L AB =pb2trv /L AB
0 ?
//导路
大小 ：3 Lab ? 0
方向 AB :AB
：3=aB2 / L AB = n ' b2 ' < /L AB
8解：根据速度多边形判断如下：
第一步：由pb方向得杆2角速度方向如图所示；
k
第二步：把矢量C3C2绕3 2方向旋转90度得ac2c3方向。
9、 解：
在a）图机构中存在哥氏加速度，但在导杆3的两个极限摆动位置时，以及滑块2相对 于导杆3的两个极限滑动位置时，哥氏加速度为零。这是因为前者的瞬时牵连转速为零， 而后者的瞬时相对平动为零，均导致哥氏加速度瞬时为零；相应的机构位置图略
在b）图机构中由于牵连运动为平动，故没有哥氏加速度存在。
10、 解:
11、 解：
方向丄DC 丄AB向右丄BC
大小？ ：1 ：Iab ?