机械原理第八版课后练习答案（西工大版） - 图文(5)

ω2=vB2／lBD=μvpb2(μlBD)=2.333 rad／s(逆时针) (3)加速度分析：

aB2 = anB2 + atB2 = aB4 + akB2B4 + arB2B4 大小 ω22lBD ? ω12lAB 2ω4vB2B4 ? 方向 B-D ┴ BD B-A ┴ CD //CD

其中anB2=ω22lBD =0.286 m/s2，akB2B4 =0.746 m／s2．作图 (c)得 α= atB2 /lBD=μan`2b`2/lBD=9.143 rad／s2：(顺时针)

3-18 在图（a)所示的牛头刨机构中．lAB=200 mnl，lCD=960 mm，lDE=160 mm, 设曲柄以等角速度ω1=5 rad／s．逆时针方向回转．试以图解法求机构在φ1=135o位置时．刨头点的速度vC。

解 1）以μl作机构运动简图．如图 (a)。

2）利用瞬心多边形图 (b)依次定出瞬心P36,P13.P15 vC=vP15=ω1AP15μl=1.24 m/S

3 -19 图示齿轮一连杆组合机构中，MM为固定齿条，齿轮3的直径为齿轮4的2倍．设已知原动件1以等角速度ω1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vE以及齿轮3，4的速度影像。

解：(1)以μl作机构运动简图如(a)所示。 (2)速度分斫：

此齿轮连杆机构可看作，ABCD受DCEF两个机构串联而成，则可写出： vC=vB+vCB vE=vC+vEC

以μv作速度多边形如图 (b)所示．由图得

vE=μvpe m/S

取齿轮3与齿轮4的啮合点为k，根据速度影像原理，作△dck∽△DCK求得k点。然后分别以c，e为圆心，以ck．ek为半径作圆得圆g3和圆g4。圆g3代表齿轮3的速度影像，圆g4代表齿轮4的速度影像。

3-21 图示为一汽车雨刷机构。其构件l绕固定轴心A转动，齿条2与构件1在B点处铰接，并与绕固定轴心D转动的齿轮3啮合(滚子5用来保征两者始终啮合)，固连于轮3上的雨刷3’作往复摆动。设机构的尺寸为lAB=18 mm, 轮3的分度圆半径r3=12 mm，原动件1以等角速

度ω=l rad/s顺时针回转，试以图解法确定雨刷的摆程角和图示位置时雨刷的角速度和角加速度。

解： (1)以μl作机构运动简图 (a)。

在图作出齿条2与齿轮3啮合摆动时占据的两个极限位置C’，C”可知摆程角φ如图所示：

(2)速度分析：

将构件6扩大到B点，以B为重合点，有 vB6 = vB2 + vB6B2 大小 ? ω1lAB ? 方向 ┴BD ┴AB ∥BC vB2=ωllAB= 0.01 8 m／s

以μv作速度多边形图 (b)，有

ω2=ω6=vB6/lBD=μvpb6/μlBD=0.059rad/s(逆时针) vB2B6=μvb2b6=0.018 45 rn／s

(3)加速度分析：

aB5 = anB6 + atB6 = anB2 + akB6B2 + arB6B2 大小 ω26lBD ? ω12lAB 2ω2vB6B2 ? 方向 B-D ┴BD B-A ┴BC ∥BC 其中，anB2=ω12lAB=0.08m/s2，anB6=ω62lBD=0.000 1 8m／s2，akB2B6=2ω6vB2B6=0.00217m／s2．以μa作速度多边形图 (c)。有

α6=atB6/lBD=μa b6``r`/lBD=1,71 rad／s2(顺时针)

3-22图示为一缝纫机针头及其挑线器机构，设已知机构的尺寸lAB=32mm，lBC=100 mm，，lBE=28mm，lFG=90mm，原动件1以等角速度ω1=5 rad/ s逆时针方向回转．试用图解法求机构在图示位置时缝纫机针头和挑线器摆杆FG上点G的速度及加速度。

解： （1）以μl作机构运动简图如图 (a)所示。 (2)速度分析： vC2 = vB2 + vC2B2 大小 ? ωlAB ? 方向 //AC ┴AB ┴BC

以μv作速度多边形图如图(b)，再根据速度影像原理；作△b2c2e2∽△BCE求得e2，即e1。由图得

ω2=vC2B2/lBC=μac2b2/lBC=0.44 rad／s(逆时针) 以E为重合点 vE5=vE4+vE5E4 大小 ? √ ? 方向 ┴EF √ //EF

继续作图求得vE5，再根据速度影像原理，求得

vG=μvpg=0.077 m/ s

ω5=μvpg／lFG=0.86 rad／s(逆时针) vE5E4=μve5e4=0.165 rn／s (3)加速度分析：

aC2 = anB2 + anC2B2 + atC2B2 大小 ? ω12lAB ω22lBC ? 方向 //AC B-A C-B ┴BC 其中anB2=ω12lAB =0.8 m／s2 anC2B2 =ωanC2B2=0.02 m／S2

以μa=0,01(rn／s2)／mm作加速度多边形图(c)，再利用加速度影像求得e`2。然后利用重合点E建立方程

anE5十atE5=aE4+akE5E4+arE5E4

继续作图。则矢量p`d5就代表了aE5。再利用加速度影像求得g’。 aG=μap`g`=0.53 m／S2

第3章

3—1 何谓速度瞬心?相对瞬心与绝对瞬心有何异同点? 答：参考教材30~31页。

3—2 何谓三心定理?何种情况下的瞬心需用三心定理来确定? 答：参考教材31页。

3-3试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号P，，直接标注在图上) (a)

(b)

答：

答：

(d)

（10分）

（10分）

3-4标出图示的齿轮一连杆组合机构中所有瞬心，并用瞬心法求齿轮1与齿轮3的传动比ω1/ω3。