第4章平面机构力分析

第四章 平面机构的力分析解答

典型例题解析

例4-1 图4-1所示以锁紧机构,已知各部分尺寸和接触面的摩擦系数f ,转动副的摩擦圆图上虚线圆,在P力作用下工作面上产生夹紧力Q,试画此时各运动副中的总反力作用线位置和方向(不考虑各构件的质量和转动惯量) 。

图4-1 解

[解答] (1) BC 杆是二力杆,由外载荷P和Q 判断受压,总反力23RF和43RF的位置和方向见图。

(2) 楔块4所受高副移动副转动副的三个总反力相平衡,其位置方向及矢量见图。

(3) 杆2也是三力杆,所受的外力P与A,B转动副反力相平衡,三个力的位置见图。

例4-2 图示摇块机构,已知,90ABC曲柄长度,86,200,1002mmlmmlmmlBSACAB连杆的质量,22kgm连杆对其质心轴的转动惯量22.0074.0mkgJS,曲柄等角速转动srad/401,

求连杆的总惯性力及其作用线。

[解答] (1) 速度分析

,/41smlvABB其方向垂直于AB且为顺时针方向

32322CCCBCBCvvvvv

大小： sm/4 0 0 ？

方向： AB BC

取mmsmv/2.0作速度图如（b），得 02232BCBClv

（2）加速度分析

,/160221smlaABB其方向由B指向A。

32323tC2BnC2B2 CCrCCkCBCaaaaaaa

谢谢观赏

谢谢观赏

粤考办〔2015〕19号

关于印发我省高等教育自学考试 《机械原理》等十二门课程考试大纲的通知

各地级以上市及顺德区自学考试工作委员会办公室，广东技术师范学院自学考试办公室：

根据《关于我省开考高等教育自学考试机械设计制造与自动化专业（独立本科段）的通知》（粤考委〔2015〕5号）规定，从2016年1月开始，我省将开考高等教育自学考试机械设计制造与自动化专业（独立本科段）。现将本专业《机械原理》等十二门课程的考试大纲印发给你们，请你们及时向社会公布，以便考生及时了解有关信息。

附件：1.广东省高等教育自学考试《机械原理》（课程代码：01094）课程考试大纲

2.广东省高等教育自学考试《机械设计》（课程代码：01095）课程考试大纲

3.广东省高等教育自学考试《几何量公差与检测》（课程代码：01097）课程考试大纲 4.广东省高等教育自学考试《机械制造技术基础》（课程代码：01099）课程考试大纲

5.广东省高等教育自学考试《计算机辅助工程软件（UG）》（课程代码：01100）课程考试大纲

6.广东省高等教育自学考试《机电传动与控制技术》（课程代码：01102）课程考试大纲

7.广东省高等教育自学考试《企业应用文写作》（课程代码：01457）课程考试大纲

8.广东省高等教育自学考试《车身工程应用数学基础》（课程代码：01891）课程考试大纲

9.广东省高等教育自学考试《机械制造装备设计》（课程代码：02209）课程考试大纲

10.广东省高等教育自学考试《电子信息技术》（课程代码：03122）课程考试大纲

11.广东省高等教育自学考试《液压与气压传动》（课程代码：03631）课程考试大纲

12.广东省高等教育自学考试《数控原理与数控技术运用》（课程代码：05785）课程考试大纲

广东省自学考试委员会办公室

2015年7月29日附件1

广东省高等教育自学考试

《机械原理》（课程代码：01094）课程考试大纲

机械设计基础课后习题答案(第四版)

1 / 115 目录

第1章 机械设计概述 ·········································································· 1

第2章 摩擦、磨损及润滑概述 ······························································ 3

第3章 平面机构的结构分析 ································································· 12

第4章 平面连杆机构 ·········································································· 16

第5章 凸轮机构 ················································································ 36

第6章 间歇运动机构 ·········································································· 46

第7章 螺纹连接与螺旋传动 ································································· 48

第8章 带传动···················································································· 60

第9章 链传动···················································································· 73

习题参考答案

第二章 机构的结构分析

2-2 图2-38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，分析其运动是否确定，并提出修改措施。

43512

运动产生干涉

解答：原机构自由度F=33- 2 4-1 = 0，不合理 ， 改为以下几种结构均可：

2-3 图2-39所示为一小型压力机，其中，1为滚子；2为摆杆；3为滑块；4为滑杆；5为齿轮及凸轮；6为连杆；7为齿轮及偏心轮；8为机架；9为压头。试绘制其机构运动简图，并计算其自由度。

O齿轮及偏心轮A齿轮及凸轮BEFDC压头机架连杆滑杆滑块摆杆滚子

解答：n=7; Pl=9; Ph=2，F=37-2 9-2 = 1

2-6 试计算图2-42所示凸轮—连杆组合机构的自由度。

解答：a) n=7; Pl=9; Ph=2，F=37-2 9-2 =1 L处存在局部自由度，D处存在虚约束

b)

n=5; Pl=6; Ph=2，F=35-2 6-2 =1

E、B处存在局部自由度，F、C处存在虚约束

b)a)AEMDFELKJIFBCCDBA

2-7 试计算图2-43所示齿轮—连杆组合机构的自由度。

B

D C

A

(a) C

D B

A

(b)

解答：a) n=4; Pl=5; Ph=1，F=34-2 5-1=1 A处存在复合铰链

b) n=6; Pl=7; Ph=3，F=36-2 7-3=1 B、C、D处存在复合铰链

2-8 试计算图2-44所示刹车机构的自由度。并就刹车过程说明此机构自由度的变化情况。

解答：① 当未刹车时，F=36-2 8=2

② 在刹车瞬时，F=35-27=1，此时构件EFG和车轮接触成为一体，位置保持不变，可看作为机架。