1、班级 姓名 学号 机械原理评语 任课教师 日期1 平面机构的结构分析1、如图 a 所示为一简易冲床的初拟设计方案,设计者的思路是:动力由齿轮 1 输入,使轴 A 连续回转;而固装在轴 A 上的凸轮 2 与杠杆 3 组成的凸轮机构将使冲头 4 上下运动以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取) ,分析其是否能实现设计意图?并提出修改方案。解 1)取比例尺 绘制其机构运动简图(图 b) 。l2)分析其是否能实现设计意图。 图 a)由图 b 可知, , , , ,3n4lp1h0pF故: 0)142(3)2( FFhl因此,此简单冲床根本不能运动(即由构件 3、4 与机架 5 和运动
2、副 B、C 、D 组成不能运动的刚性桁架) ,故需要增加机构的自由度。图 b)3)提出修改方案(图 c) 。为了使此机构能运动,应增加机构的自由度(其方法是:可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副,或者用一个高副去代替一个低副,其修改方案很多,图 c 给出了其中两种方案) 。班级 姓名 学号 机械原理评语 任课教师 日期2 图 c1) 图 c2)2、试画出图示平面机构的运动简图,并计算其自由度。图 a) 解: , , ,3n4lp0h 123hlpnF图 b) 解: , , ,4n5lp1h 123hlpnF3、计算图示平面机构的自由度。将其中的高副化为低副。机构中的原动件用圆弧箭头表
3、示。班级 姓名 学号 机械原理评语 任课教师 日期3 31解 31: , , , ,C 、E 复合铰链。7n10lph23hlpnF32解 32: , , , ,局部自由度 8n1lph 123hlpnF班级 姓名 学号 机械原理评语 任课教师 日期4 33解 33: , , ,9n12lph 123hlpnF4、试计算图示精压机的自由度c)班级 姓名 学号 机械原理评语 任课教师 日期5 解: , , 解: , ,10n5lp0h 1n7lp0h13232phl 263122phlF 0FFpnhl )( Fpnhl )(31015203 10217(其中 E、D 及 H 均为复合铰链) (
4、其中 C、F、K 均为复合铰链)5、图示为一内燃机的机构简图,试计算其自由度,并分析组成此机构的基本杆组。又如在该机构中改选EG 为原动件,试问组成此机构的基本杆组是否与前者有所不同。解 1)计算此机构的自由度 10273)2(3FpnFhl2)取构件 AB 为原动件时机构的基本杆组图为此机构为 级机构3)取构件 EG 为原动件时此机构的基本杆组图为班级 姓名 学号 机械原理评语 任课教师 日期6 此机构为 级机构平面机构的运动分析1、试求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) 。ijP2、在图 a 所示的四杆机构中, =60mm, =90mm, = =120mm, =
5、10rad/s,试用瞬心法ABlCDlADlBC2班级 姓名 学号 机械原理评语 任课教师 日期7 求:1) 当 = 时,点 C 的速度 ; 65v2) 当 = 时,构件 3 的 BC 线上速度最小的一点 E 的位置及其速度的大小;3)当 =0 时, 角之值(有两个解) 。Cv解 1)以选定的比例尺 作机构运动简图(图 b) 。lb)2)求 ,定出瞬心 的位置(图 b)Cv13P因 为构件 3 的绝对速度瞬心,则有:13p )/(56.27803./613213 sradBulwlvlABP )(4.5.0. smCul 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
6、度最小之点必与 点的距离最近,故从 引 BC 线的垂线交于点 E,由图可得:13P13P)/(57.06.2540.31 smwEPuvlE 班级 姓名 学号 机械原理评语 任课教师 日期8 4)定出 =0 时机构的两个位置(作于Cv图 C 处) ,量出.261c)3、在图示的机构中,设已知各构件的长度 85 mm, =25mm, =45mm, =70mm,原动ADlABlCDlBCl件以等角速度 =10rad/s 转动,试用图解法求图示位置时点 E 的速度 和加速度 以及构件 2 的角速度1EvEa及角加速度 。22a) l=0.002m/mm解 1)以 =0.002m/mm 作机构运动简图
7、(图 a)l2)速度分析 根据速度矢量方程: CBv以 0.005(m/s)/mm 作其速度多边形(图 b) 。 b) =0.005(m/s2)/mmv a(继续完善速度多边形图,并求 及 ) 。Ev2根据速度影像原理,作 ,且字母Bbce顺序一致得点 e,由图得: )(31.0625.smpvE)(25.7/2 slbcwBCv(顺时针) )(.304./5.3lpOv (逆时针)3)加速度分析 根据加速度矢量方程: tCBnBtCnaa以 =0.005(m/s2)/mm 作加速度多边形(图 c) 。(继续完善加速度多边形图,并求 及 ) 。 E2根据加速度影像原理,作 ,且字母顺序一致得点
8、 ,由图得:ebe班级 姓名 学号 机械原理评语 任课教师 日期9 )/(5.370.2smepaE(逆时针))/(6.1907./ 222 sradlCnlBaBtC 4、在图示的摇块机构中,已知 =30mm, =100mm, =50mm, =40mm,曲柄以 =10rad/sABlAClBDlDEl1等角速度回转,试用图解法求机构在 时,点 D 和点 E 的速度和加速度,以及构件 2 的角速度和角145加速度。解 1)以 =0.002m/mm 作机构运动简图(图 a) 。l2)速度分析 =0.005(m/s)/mmv选 C 点为重合点,有: ?0/1 32322?大 小 ?方 向 AB C
9、CBClwBvv以 作速度多边形(图 b)再根据速度影像原理,v作 , ,求得点 d 及 e,DbCd2 DEde由图可得 )/(23.054.0smpvD17eE(顺时针))/.8.12 sradlbcwBC3)加速度分析 =0.04(m/s2)/mma班级 姓名 学号 机械原理评语 任课教师 日期10 根据 ?20? /3221 32322 CBCAB rCkCtBnC vwlwl Baaaa大 小方 向 其中: 49.0.2CnBa735332kCvw以 作加速度多边形(图 c) ,由图可得:a)/(64.20.2smdpD87eaE(顺时针))/(36.812.0/5.1./ 222
10、sradCnlaBtC 5、在图示的齿轮-连杆组合机构中, MM 为固定齿条,齿轮 3 的齿数为齿轮 4 的 2 倍,设已知原动件 1 以等角速度 顺时针方向回转,试以图解法求机构在图示位置时,E 点的速度 及齿轮 3、4 的速度影像。1 Ev解 1)以 作机构运动简图(图 a)l2)速度分析(图 b)此齿轮连杆机构可看作为 ABCD 及 DCEF 两个机构串连而成,则可写出 CBvEE取 作其速度多边形于图 b 处,由图得v)/(smpeE取齿轮 3 与齿轮 4 啮合点为 K,根据速度影像原来,在速度图图 b 中,作 求出 k 点,然后DCKdck分别以 c、e 为圆心,以 、 为半径作圆得圆 及圆 。cke3g4求得 pvE