2020年度西北工業(yè)大學(xué)研究生入學(xué)考試機(jī)械原理題庫(kù)

西北工業(yè)大學(xué)研究生入學(xué)考試機(jī)械原理題

庫(kù)

資料僅供參考

第二章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析

題24圖a所示為一簡(jiǎn)易沖床的初擬設(shè)計(jì)方案。

設(shè)計(jì)者的思路是：動(dòng)力由齒輪1輸入，使軸

A連續(xù)回轉(zhuǎn)；而固裝在軸A上的凸輪2與

杠桿3組成的凸輪機(jī)構(gòu)使沖頭4上下運(yùn)動(dòng),

以達(dá)到?jīng)_壓的目的。試?yán)L出其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

（各尺寸由圖上量?。?，分析是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)

計(jì)意圖，并提出修改方案。

解：1）取比例尺，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)鼐中

動(dòng)簡(jiǎn)圖。（圖2m粵

2）要分析是否能實(shí)S

現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖，首先要計(jì)a）

算機(jī)構(gòu)的自由度。盡管此機(jī)構(gòu)有4個(gè)活動(dòng)

件，但齒輪1和凸輪2是固裝在軸A上，

只能作為一個(gè)活動(dòng)件，故〃=3A=3Ph=l

尸=3〃-2p/-/4=3x3-2x4-l=0

原動(dòng)件數(shù)不等于自由度數(shù)，此簡(jiǎn)易沖

床不能運(yùn)動(dòng)，即不能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖。

分析：因構(gòu)件3、4與機(jī)架5和運(yùn)動(dòng)副B、

C、D組成不能運(yùn)動(dòng)的剛性桁架。故需增加

構(gòu)件的自由度。

資料僅供參考

3）提出修改方案：能夠在機(jī)構(gòu)的適當(dāng)位置

增加一個(gè)活動(dòng)構(gòu)件和一個(gè)低副,或用一個(gè)高

副來(lái)代替一個(gè)低副。

（1）在構(gòu)件3、4之間加一連桿及一個(gè)轉(zhuǎn)

動(dòng)副（圖2-lb）o

（2）在構(gòu)件3、4之間加一滑塊及一個(gè)移

動(dòng)副（圖2-lc）o

（3）在構(gòu)件3、4之間加一滾子（局部自由

度）及一個(gè)平面高副（圖2-ld）o

討論:增加機(jī)構(gòu)自由度的方法一般是在適當(dāng)

位置上添加一個(gè)構(gòu)件（相當(dāng)于增加3個(gè)自由

度）和1個(gè)低副（相當(dāng)于引入2個(gè)約束），

如圖2-1（b）（c）所示，這樣就相當(dāng)于給

機(jī)構(gòu)增加了一個(gè)自由度。用一個(gè)高副代替一

個(gè)低副也能夠增加機(jī)構(gòu)自由度，如圖2-l（d）

資料僅供參考

所示。

題2-2圖a所示為一小型壓力機(jī)。圖上,

齒輪1與偏心輪1，為同一構(gòu)件，繞固定軸

心O連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。在齒輪5上開(kāi)有凸輪輪凹

槽，擺桿4上的滾子6嵌在凹槽中，從而使

擺桿4繞C軸上下擺動(dòng)。同時(shí)，又經(jīng)過(guò)偏

心輪「、連桿2、滑桿3使C軸上下移動(dòng)。

最后經(jīng)過(guò)在擺桿4的叉槽中的滑塊7和錢鏈

G使沖頭8實(shí)現(xiàn)沖壓運(yùn)動(dòng)。試?yán)L制其機(jī)構(gòu)運(yùn)

動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算自由度。

解：分析機(jī)構(gòu)的組成：

此機(jī)構(gòu)由偏心輪r（與齒輪1固結(jié)）、連

桿2、滑桿3、擺桿4、齒輪5、滾子6、滑

塊7、沖頭8和機(jī)架9組成。偏心輪與機(jī)

架9、連桿2與滑桿3、滑桿3與擺桿4、

擺桿4與滾子6、齒輪5與機(jī)架9、滑塊7

與沖頭8均組成轉(zhuǎn)動(dòng)副，滑桿3與機(jī)架9、

擺桿4與滑塊7、沖頭8與機(jī)架9均組成移

動(dòng)副，齒輪1與齒輪5、凸輪（槽）5與滾子6

組成高副。故

資料僅供參考

解法一：〃=7Pl=9

Ph=2

方二3〃-2p/-H=3x7—2x9-2=l

解法二▲:n=8p（=10Ph=2

局部自由度F=1

F-3n-（2pt+p〃一夕'）一/'=3x8—2x10—2—1=1

題2-3如圖a所示為一新型偏心輪滑閥式真空

泵。其偏心輪1繞固定軸A轉(zhuǎn)動(dòng)，與外環(huán)2

固連在一起的滑閥3在可繞固定軸心C轉(zhuǎn)

動(dòng)的圓柱4中滑動(dòng)。當(dāng)偏心輪1按圖示方向

連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),可將設(shè)備中的空氣按圖示空氣

流動(dòng)方向從閥5中排出，從而形成真空。由

于外環(huán)2與泵腔6有一小間隙,故可抽含有

微小塵埃的氣體。試?yán)L制其機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)

圖，并計(jì)算其自由度。

解：1）取比例尺,繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。（如

圖題2-3所示）

資料僅供參考

4

C

二3

1

題2-3一B

2)n=3Pi=4ph=0

/=3〃-2〃/-必=3x3-2x4-0=1

題2-4使繪制圖a所示仿人手型機(jī)械手

的食指機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（以手指8作為

相對(duì)固定的機(jī)架），并計(jì)算其自由度。

解：1）取比例尺,繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。（如

圖2-4所示）

2)〃=7Pl=10ph=0

F-3n-2pt-^=3x7-2x10-0=1

題2-4

題2-5圖a所示是為高位截肢的人

資料僅供參考

所設(shè)計(jì)的一種假肢膝關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)能保

持人行走的穩(wěn)定性。若以頸骨1為機(jī)架，

試?yán)L制其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖和計(jì)算其自由度，并

作出大腿彎曲90度/時(shí)的機(jī)構(gòu)運(yùn)

動(dòng)簡(jiǎn)圖。

解：1）取比例尺，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)

動(dòng)簡(jiǎn)圖。大腿彎曲90度時(shí)的機(jī)構(gòu)

運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如虛線題2-5所示。（如圖

2-5所示）

2）n=5p,=7ph=0

jF=3〃一20—p〃=3x5—2x7—O=l

題2-6試計(jì)算如圖所示各機(jī)構(gòu)的自由度。圖a、

d為齒輪.連桿組合機(jī)構(gòu)；圖b為凸輪一連桿

組合機(jī)構(gòu)（圖中在D處為較接在一起的兩

個(gè)滑塊）；圖c為一精壓機(jī)機(jī)構(gòu)。并問(wèn)在圖

d所示機(jī)構(gòu)中，齒輪3與5和齒條7與齒輪

5的嚙合高副所提供的約束數(shù)目是否相

同？為什么？

解：a）

P/=5Ph=l

b)

資料僅供參考

F=3n—2p1—ph=3x4—2x5—l=l

b)解法—k：n=5Pi=6Ph=2

F=3n—2pl—ph=3x5—2x6—2=l

解法一-:〃=7Pi=8Ph=2虛約束P，=0

局部自由度F=2

,

F=3n-(2p,+p/l-p')-F=3x7-(2x8+2-0)-2=l

C)解法一：n=5夕=7

Ph=°

/=3〃—2p/—p〃=3x5—2x7—0=1

解法二："=110=17

Ph=o

虛約束p'=2p\+我-34=2x10+0-3x6=2局部自

由度k=0

F=3n-(2^;-F=3x1l-(2xl7+0-2)-0=l

d)n=6p,=7ph=3*

i-x6—2x7—3=1斤匕

齒輪3與齒輪5的嚙合為

高副(因兩齒輪中心距己被必

約束，故應(yīng)為單側(cè)接觸)將提供1個(gè)約束。

齒條7與齒輪5的嚙合為高副(因中心

距未被約束，故應(yīng)為雙側(cè)接觸)將提供2

資料僅供參考

個(gè)約束。

題2-7試?yán)L制圖a所示凸輪驅(qū)動(dòng)式四缸活

塞空氣壓縮機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖o并計(jì)算其機(jī)

構(gòu)的自由度（圖中凸輪1原動(dòng)件，當(dāng)其轉(zhuǎn)動(dòng)

時(shí)，分別推動(dòng)裝于四個(gè)活塞上A、B、C、

D處的滾子,使活塞在相應(yīng)得氣缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)

動(dòng)。圖上AB=BC=CD=AD）。

解：1）取比例尺,繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。（如

圖27（b）所示）

2）此機(jī)構(gòu)由1個(gè)凸輪、4

個(gè)滾子、4個(gè)連桿、4個(gè)活

塞和機(jī)架組成。凸輪與4個(gè)一「

滾子組成高副，r―E

4個(gè)連桿、4個(gè)匚

滾子和4個(gè)活塞分別"）在a）

A、B、C、D處組成三副復(fù)合較鏈。4個(gè)活

塞與4個(gè)缸（機(jī)架）均組成移動(dòng)副。

解法一:

"=130=17Ph=4

虛約束：

因?yàn)锳B=BC=CD=AD，4和5,6和7、8和9

資料僅供參考

為不影響機(jī)構(gòu)傳遞運(yùn)動(dòng)的重復(fù)部分,與連桿

10、11、12、13所帶入的約束為虛約束。

機(jī)構(gòu)可簡(jiǎn)化為圖2-7(b)

重復(fù)部分中的構(gòu)件數(shù)限1。低副數(shù)P07

高副數(shù)加=3局部自由度尸=3

p'=2p\+M—3〃'=2X17+3—3x10—3=4

局部自由度F'=4

,

F=3?-(2p/+p.-y)-F=3xl3-(2xl7+4-4)-4=l

解法二：如圖2-7(b)

局部自由度

,,

F=3n-(2p/+p/1-p)-F=3x3-(2x3+l-0)-l=l

題2-8圖示為一剎車機(jī)構(gòu)。剎車時(shí)，操作桿1

向右拉，經(jīng)過(guò)構(gòu)件2、3、4、5、6使兩閘瓦

剎住車輪。試計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度，并就剎車

過(guò)程說(shuō)明此機(jī)構(gòu)自由度的變化情況。(注：

車輪不屬于剎車機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件。)

解：1)未剎車時(shí)，剎車機(jī)構(gòu)的自由度

〃=6Pi=8ph=0

方二3〃一20—74=3x6-2x8-0=2

2)閘瓦G、J之一剎緊

車輪時(shí)，剎車機(jī)構(gòu)的自由

a)

資料僅供參考

度

〃=5月=7ph=0

方=3〃-20-/4=3X5—2X7-0=1

3）閘瓦G、J同時(shí)剎緊車輪時(shí)，剎車機(jī)構(gòu)

的自由度

〃=4Pi=6ph=0

F=3n-2pz-p^=3x4-2x6-0=0

題2-9試確定圖示各機(jī)構(gòu)的公共約束m

和族別虛約束p〃，并人說(shuō)明如何來(lái)消除或

減少共族別虛約束。

解：（a）楔形滑塊機(jī)構(gòu)的楔形塊1、2相

對(duì)機(jī)架只能在該平面的x、y方向移動(dòng)，而

其余方向的相對(duì)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)都被約束,故公共

約束數(shù)加=4,為4族平面機(jī)構(gòu)。p,=P5=3

5

F=（6-m）n-.（，-m）p.=（6-4）x2-（5-4）x3=l

i=m+l

笈=6”一辦=6x2-5x3=-3將移動(dòng)副改為圓柱

下刨，可減少虛約束。

資料僅供參考

(b)(c)

題

（b）由于齒輪1、2只能在平行平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，

故為公共約束數(shù)初3,為3族平面機(jī)構(gòu)。

=224=1

5

_

F=（6-m）n-=3n-2pl-ph=3x2-2x2-1=1

i=m+\

為=6〃一力j=6x2—2x5-lx4=—2將直齒輪改為鼓

形齒輪，可消除虛約束。

（C）由于凸輪機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件只能在平行平面內(nèi)

運(yùn)動(dòng)，故為.3的3族平面機(jī)構(gòu)。

A=3。4=1/=1

5

ff

F=（6-m）n--F=（6-3）x3-（5-3）/?5-（4-3）/?4-F=1

i=m+l

r

Fo=6n-ipi-F=6x3-5x3-4x1-1=-2將平面高副

改為空間高副，可消除虛約束。

資料僅供參考

題210圖示為以內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，試計(jì)

算自由度，并分析組成此機(jī)構(gòu)的基本桿組。

如在該機(jī)構(gòu)中改選EG為原動(dòng)件,試問(wèn)組成

此機(jī)構(gòu)的基本桿組是否與前者不同。

解：1)計(jì)算此機(jī)構(gòu)的自由度

〃=7口=10ph=0

F-3n-2pl=3x7-2x10-0=1

2)取構(gòu)件AB為原動(dòng)件時(shí)機(jī)構(gòu)的基本桿組

圖240(b)所示。此機(jī)構(gòu)為二級(jí)機(jī)構(gòu)。

3)取構(gòu)件GE為原動(dòng)件時(shí)機(jī)構(gòu)的基本桿

組圖2-10(c)所示。此機(jī)構(gòu)為三級(jí)機(jī)構(gòu)。

題2-11圖a所示為一收放式折疊支架機(jī)

構(gòu)。該支架中的件1和5分別用木螺釘聯(lián)接

于固定臺(tái)板「和活動(dòng)

臺(tái)板5、上，兩者在D

處較接，使活動(dòng)臺(tái)板

能相對(duì)于固定臺(tái)板轉(zhuǎn)

a)

資料僅供參考

動(dòng)。又經(jīng)過(guò)件1、2、3、4組成的錢鏈四桿

機(jī)構(gòu)及連桿3上E點(diǎn)處銷子與件5上的連

桿曲線槽組成的銷槽聯(lián)接使活動(dòng)臺(tái)板實(shí)現(xiàn)

收放動(dòng)作。在圖示位置時(shí)，雖在活動(dòng)臺(tái)板上

放有較重的重物，活動(dòng)臺(tái)板也不會(huì)自動(dòng)收

起，必須沿箭頭方向推動(dòng)件2,使錢鏈B、

D重合時(shí)，活動(dòng)臺(tái)板才可收起（如圖中雙點(diǎn)

劃線所示）。現(xiàn)已知機(jī)構(gòu)尺寸

lAB=lAD=90mm,lBc=lcD=25mm,試?yán)L制機(jī)構(gòu)

的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度。

解：1）取比例尺,繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。（如

圖2-11所示）

2）E處為銷槽副，銷槽兩接觸點(diǎn)公法線

重合，只能算作一個(gè)高副。

〃=4p,=5ph=1

ADE

F=3n—2p1—Ph=3義4一2義5—1=1c

圖2-11R

第三章平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析

題3-1試求圖示各機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)全部瞬心

資料僅供參考

的位置（用符號(hào)Pij直接標(biāo)注在圖上）

解：

圖3T

資料僅供參考

題3-2在圖示在齒輪-連桿機(jī)構(gòu)中，試用瞬心法求

齒輪1與齒輪3的傳動(dòng)比wl/w3.

解：1）計(jì)算此機(jī)構(gòu)所有瞬心的數(shù)目

K=N（N—%=15

2）為求傳動(dòng)比例也需求出如下三個(gè)瞬心4、取、

片3如圖3-2所示。

3）傳動(dòng)比例儂計(jì)算公式為："=轡

g4片3

2

C

P12

P234B

n5

P36D；—1—㈣1J

367

圖3T

題3-3在圖a所示的四桿機(jī)構(gòu)中，lAB=60mm,

lcD=90mm,lAD=lBC=120mm,co2=10rad/s,

試用瞬心法求：

1）當(dāng)6=165°時(shí)，點(diǎn)C的速度Vc；

2）當(dāng)。=165°時(shí)，構(gòu)件3的BC線上速度最小

的一點(diǎn)E的位置及速度的大??；

3）當(dāng)Vc=0時(shí)，6角之值（有兩個(gè)解）

解：1）以選定比例尺，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。（圖

3-3）

資料僅供參考

2)求Vc,定出瞬心P13的位置。如圖3-3

(a)

圖3-3

也_①21AB

=2.56rad/s

IAB4/B/^3

vc-3G3=0.4詞s

3)定出構(gòu)件3的BC線上速度最小的點(diǎn)E的

位置。

資料僅供參考

因?yàn)锽C線上速度最小的點(diǎn)必與P13點(diǎn)的距離

最近，因此過(guò)P13點(diǎn)引BC線延長(zhǎng)線的垂線交于

E點(diǎn)。如圖3-3(a)

-以〔

vEER3g=0.375詞s

4)當(dāng)％=0時(shí)，P13與C點(diǎn)重合，即AB與BC共線有

兩個(gè)位置。作出匕=。的兩個(gè)位置。

量得私=26.4°人=2266°

題3-4在圖示的各機(jī)構(gòu)中，設(shè)已知各構(gòu)件的尺

寸、原動(dòng)件1以等角速度31順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)

動(dòng)。試用圖解法求機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)構(gòu)件3

上C點(diǎn)的速度及加速度。

VVV

解：a)速度方程：VC3=腺+C3B=C2+C2C3

加速度方程：

=+^C3B+°C3B=+“C3C2+^C3C2

pf(C2,k,C3,,ar)

b)速度方程：VB3=VB2+VB3B2

資料僅供參考

加速度方程:=+°B3B2+&B3B2

b)速度方程：口33=VB2+VB3B2

加速度方程：aB3+a,B3=aB2+aB3B2+^B3B2

題3-5在圖示機(jī)構(gòu)中，已知各構(gòu)件的尺寸

及原動(dòng)件1的角速度31（為常數(shù)），試以圖

解法求61=90°時(shí)，構(gòu)件3的角速度33及

角加速度a3（比例尺如圖）。（應(yīng)先寫(xiě)出有

關(guān)的速度、加速度矢量方程，再作圖求解。）

資料僅供參考

解：1)速度分析：圖3-5(b)

"'=%=00°1/機(jī)Vb'=WAB=10x0.015=0.15m/s

速度方程：“33="82+腺332

逼=0J5=00042m/s/

vpb35/mm

速度多邊形如圖36(b)

vB3B2=〃v病=0.0042x37.57=0.158%

vB3_jUvpb^_0.0042x27.78

電轉(zhuǎn)向逆時(shí)針

lRn~lRn~0.001x52.2

圖3-5

2)加速度分析：圖

aB21.50.0428m/

p'b'~35

/3+=軟2+qB3B2+0B3B2

22

可3=①？Bd=2.26?x0.052=0.265m/saB2-/11AB=10x0.015=15mls2

a，3B2=2。3V8332=2x2.235x0.158=0.7Im/5,2

_歐”/您_0.0428x12i/轉(zhuǎn)向順時(shí)針。

lBDNIBD0.001X52.2/S

題3-6在圖示的搖塊機(jī)構(gòu)中，已知lAB=30mm,

資料僅供參考

lAc=100mm,lBD=50mm,lDE=40mmo曲柄以等角

速度31=10rad/s回轉(zhuǎn)，試用圖解法求機(jī)構(gòu)在6

1=45°位置時(shí)，點(diǎn)D和點(diǎn)E的速度和加速度，以

及構(gòu)件2的角速度和角加速度。

解：1)選定比例尺，"點(diǎn)=等=0.002%,繪

制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。(圖3-6(a))

2)速度分析：圖3-6(b)

=

vB=GJAB10x0.03=0.3m/s

VV

速度方程C2=腺+C2B=匕3+“C2c3

3MM。。。劑吸m

由速度影像法求出VE速度多邊形如圖3-6(b)

vD=jLtvpd=0.005x44.83=0.224%v￡=jUvpe=0.005X34.18=0.171^/

_v_"be?_0.005x49.5

CD-y—CB——(順時(shí)針)

'BC、0.002x61.53

3)加速度分析：圖3-6(c)及=爺=與即4仙/

pb75/〃〃〃

資料僅供參考

_,n!t_.kr

十a(chǎn)C2B十°C2B=〃C3十^C2C3+%2c3

由加速度影像法求出aE加速度多邊形如圖3-6

(c)

222

aB—=10x0.03=3//y5=G：2，CB=2?xO.l2=20.5=m/s

rr

屋2c3=2刃23?02c3=2x2.x0.175=0.7淵YaD=piapd=0.04x65=2.6^/2

°_0C2B_MaQQ=°?°4*25.6=839N

a—LP，e，~0.04x71=2.8^/

E22-TT-NIBC-0.002x61.53-'A2

（順時(shí)針）

題3-7在圖示的機(jī)構(gòu)中，已知lAE=70mm,

lAB=40mm,lEF=60mm,lDE=35mm,

lcD=75mm,lBC=50mm,原動(dòng)件1以等角速

度31=10rad/s回轉(zhuǎn)，試以圖解法求點(diǎn)C在

4>1=50°時(shí)的速度Vc和加速度ac。

解：1）速度分析：

以F為重合點(diǎn)（Fi、F5、、F4）有速度方程：%=%='+%尸1

以比例尺從=。。3叫/和速度多邊形如圖3-7（b）,由速度影

像法求出VB、VD

VC=VB~^~VCB=V。+VCD

mis2/

2）加速度分析：以比例尺從=0.6/mm

資料僅供參考

有加速度方程：a尸4=〃尸4+a尸4=〃尸1+FI+^FSFI由加速度影像

法求出aB>HD

%=%+aCB+aCB=aD+aCD+aCD

Vc="pc=0.69%

?c=〃aP‘c'=3%

d’

試用圖解法求構(gòu)件2的角速度g與角加速度

?2°

解：1）高副低代，以選定比例尺，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)

資料僅供參考

簡(jiǎn)圖。（圖3-8）

2)速度分析:圖3-6(b)

vB4=vB1=q岫=10x0.015=0.15詞s取B4、、B2

為重合點(diǎn)。

速度方程：VB2=VB4+VB2B4

速度多邊形如圖3-8(b)

vB2=4花=0.005x23.5=0.117火

VB2B4=4”20.005x32=0.16”

，、一丫m—APb2—0.1175

=2.29幺轉(zhuǎn)向逆時(shí)針

0.00125x4

3)加速度分析：圖3-8(c)

aB2+aB2=+aB2BA+°B2B4

22

a、4—砧=①]1AB=10x0.015=1.5m/s

琮2=oy,l=2.292*0.00125x41=0.269加1

BA]，tiCRlr]/

說(shuō)2

ZDZ￡?4=2x2.29x0.16=Q.132m//s

資料僅供參考

=必=^^=-04x12=9.36%轉(zhuǎn)向順時(shí)針。

lBD內(nèi)BD0.00125x41/s-

題3-9在圖a所示的牛頭刨床機(jī)構(gòu)中，

h=800mm,hi=360mm,hi=120mm,

lAB=200mm,lcD=960mm,lDE=160mm,

設(shè)曲柄以等角速度3i=5rad/s逆時(shí)針?lè)较?/p>

回轉(zhuǎn)，試用圖解法求機(jī)構(gòu)在6尸135。位置

時(shí)，刨頭上點(diǎn)C的速度Vc。

解：選定比例尺，〃,=%=常=。。。1囁,,u,i繪制

AD12/

機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。(圖3-9(a))

解法一：

速度分析：先確定構(gòu)件3的絕對(duì)瞬心P36,

利用瞬心多邊形，如圖39(b)

由構(gòu)件3、5、6組成的三角形中，瞬心P36、

P35、P56必在一條直線上，由構(gòu)件3、4、6組成

的三角形中，瞬心P36、P34、P46也必在一條直線

上，二直線的交點(diǎn)即為絕對(duì)瞬心P36。

速度方程VB3=VB2+

方向垂直

vB2=vB1=①"AB=5x0.2=Im/sABo

資料僅供參考

VB3的方向垂直BG(BP36),VB3B2的方向平行BD。

速度多邊形如圖3-9(c)

速度方程VC=VB3+“CB3V。=pc=1

解法二：

確定構(gòu)件3的絕對(duì)瞬心P36后，再確定有關(guān)

瞬心P16、P12>P23、P13、P15,利用瞬心多邊形，

如圖3-9(d)由構(gòu)件1、2、3組成的三角形中，

瞬心P12、P23、P13必在一條直線上，由構(gòu)件1、

3、6組成的三角形中，瞬心P36、P16、P13也必

在一條直線上，二直線的交點(diǎn)即為瞬心P13。

利用瞬心多邊形，如圖3-9(e)由構(gòu)件1、

3、5組成的三角形中，瞬心P15、P13、P35必在

資料僅供參考

一條直線上，由構(gòu)件1、5、6組成的三角形中，

瞬心P56、P16、P15也必在一條直線上，二直線的

交點(diǎn)即為瞬心P15。

如圖39(a)P15為構(gòu)件1、5的瞬時(shí)等速重

合點(diǎn)

vc=VP15=A片5〃/=1.24%

題3-10在圖示的齒輪-連桿組合機(jī)構(gòu)中，MM為

固定齒條，齒輪3的齒數(shù)為齒輪4的2倍,

設(shè)已知原動(dòng)件1以等角速度31順時(shí)針?lè)较?/p>

回轉(zhuǎn)，試以圖解法求機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)，E

點(diǎn)的速度VE以及齒輪3、4的速度影像。

解：1)選定比例尺從繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。(圖

3-10(a))

2)速度分析：

此齒輪-連桿機(jī)構(gòu)可看成ABCD及DCEF

兩個(gè)機(jī)構(gòu)串聯(lián)而成。則

速度方程：%=小小VE=VC+VEC

以比例尺從作速度多邊形，如圖3-10(b)

噓=NvPe

取齒輪3與齒輪4的嚙合點(diǎn)為K,根據(jù)速

度影像原理，在速度圖(b)中作

資料僅供參考

NdcksMJCK9求出k點(diǎn)，以c為圓心，以ck

為半徑作圓g3即為齒輪3的速度影像。同理

AfeksAFEK,以e為圓心，以ek為半徑作圓g4即

為齒輪4的速度影像。

圖3To

題3-11如圖a所示的擺動(dòng)式飛剪機(jī)用于剪切連

續(xù)運(yùn)動(dòng)中的鋼帶。設(shè)機(jī)構(gòu)的尺寸為

lAB=130mm,

lBC=340mm,

lcD=800mmo試確

定剪床相對(duì)鋼帶

的安裝高度H（兩

切刀E及E、應(yīng)同

時(shí)開(kāi)始剪切鋼帶

5）；若鋼帶5以速度V5=0.5m/s送進(jìn)時(shí)，求

資料僅供參考

曲柄1的角速度31應(yīng)為多少才能同步剪

切？

解：1）選定比例尺，%=0.01%繪制機(jī)

構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。（圖3-11）

兩切刀E和E，同時(shí)剪切鋼帶時(shí)，E和E，重

合，由機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖可得〃=708.9加2）速度分析：

VV+V

速度方程：C=BCB由速度影像/SpecsADCC

vE=jdvpe

3）VE必須與V5同步才能剪切鋼帶。

UJ-t—力—_Pb"v—_Pb"_Pb"5

ABbABpe」ABpe」AB

加速度方程：軟3=%3+=aB2+aB3B2+0B3B2

題3-12圖a所示為一汽車雨刷機(jī)構(gòu)。其構(gòu)件1

繞固定軸心A轉(zhuǎn)動(dòng)，齒條2與構(gòu)件1在B

點(diǎn)處較接,并與繞固定軸心D轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪3

嚙合（滾子5用來(lái)保證兩者始終嚙合），固

資料僅供參考

聯(lián)于輪3的雨刷3作往復(fù)擺動(dòng)。設(shè)機(jī)構(gòu)的尺

寸為lAB=18mm,；輪3的分度圓半徑

r3=lcD=12mm,原動(dòng)件1以等角速度①

i=lrad/s順時(shí)針回轉(zhuǎn)，試以圖解法確定雨刷

的擺程角和圖示位置時(shí)雨刷的角速度。

解：1）選定比例尺，

=0.001%^繪制機(jī)構(gòu)