机械原理作业
(部分答案)
第一章 结构分析作业
1.2 解:
(a)F = 3n-2PL-PH = 3×4-2×5-1= 1 A点为复合铰链。 (b)F = 3n-2PL-PH = 3×5-2×6-2= 1
B、E两点为局部自由度, F、C两点各有一处为虚约束。
(c)F = 3n-2PL-PH = 3×5-2×7-0= 1 FIJKLM为虚约束。
1.3 解:
第二章 运动分析作业 2.1 解:机构的瞬心如图所示。
1
2.2 解:取
?l?5mm/mm作机构位置图如下图所示。
1.求D点的速度VD
VD?VP13
VDAE242424而 V?EP14P?1325 ,所以 VD?VE25?150?25?144mm/s
2. 求ω1
?V1?E?150?1.25rad l/sAE1203.
求ω 2 ?2?P12P14?383838 因 ?1P12P2498 ,所以?2??198?1.25?98?0.46rad/s 4. 求C点的速度VC
2
VC??2?P24C??l?0.46?44?5?101.2mm/s
2.3 解:取?l?1mm/mm作机构位置图如下图a所示。 1. 求B2点的速度VB2
VB2 =ω1×LAB =10×30= 300 mm/s 2.求B3点的速度VB3
VB3 = VB2 + VB3B2
大小 ? ω1×LAB ? 方向 ⊥BC ⊥AB ∥BC 取?v?10mm/smm作速度多边形如下图b所示,由图量得:
pb3?22mm ,所以
VB3?pb3??v?27?10?270mm/s
由图a量得:BC=123 mm , 则
lBC?BC??l?123?1?123 mm
3
3. 求D点和E点的速度V
D 、VE
利用速度影像在速度多边形,过p点作⊥CE,过b3点作⊥BE,得到e点;过pb3,得到d点 , 由图量得:pd?15mm,
pe?17mm,
所以
VD?pd??v?15?10?150mm/s , VE?pe??v?17?10?170mm/s;
VB3B2?b2b3??v?17?10?170mm/s
4. 求ω3
?V3?B3l?270?2.2rad/sBC123
5. 求anB2
anB2??12?lAB?102?30?3000mm/s2
e4
点作⊥
6. 求aB3
aB3 = aB3n + aB3t = aB2 + aB3B2k + aB3B2τ 大小 ω32LBC ? ω12LAB 2ω3VB3B2 ?
方向 B→C ⊥BC B→A ⊥BC ∥BC 取
n222aB???l?2.2?123?595mm/s33BCkaB3B2?2?3?VB3B22mm/s?a?50
?2?2.2?270?1188mm/s2
mm作速度多边形如上图c所示,由图量得:
?b'3?23mm ,
n3b'3?20mm,所以
aB3??b'3??a?23?50?1150mm/s2
7. 求?3
t2aB?nb'???20?50?1000mm/s333ataB1000?3?3??8.13rad/s2lBC123
8. 求D点和E点的加速度aD 、aE
利用加速度影像在加速度多边形,作??b'3e∽?CBE, 即 ?b'3?eb'3e???e?16mm?b'CBCEBE,得到e点;过e点作⊥3,得到d点 , 由图量得:,
?d?13mm所以
,
aD??d??a?13?50?650mm/s2 ,
aE??e??a?16?50?800mm/s2 。
??2mm/mm2.7 解:取l作机构位置图如下图a所示。 一、用相对运动图解法进行分析 1. 求B2点的速度VB2
VB2 =ω1×LAB =20×0.1 = 2 m/s 2.求B3点的速度VB3
5