机械原理与机械设计-上册-范元勋-课后答案ppt课件
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机械原理课后答案作业公开课获奖课件
n = 11 PL = 17（C、F、K均为复合铰链） PH = 0 P′=2PL′+ PH′-3n′=2×10-3×6=2 F ′= 0 F = 3n - (2PL + PH - P′) - F ′= 1
n=6
PL = 7（A、B、C均为复合铰链）
复
PH = 3
P′= 0
F ′= 0
F =3n-(2PL +PH-P′) -F ′=1 齿轮3与5啮合高副提供 1 个约束；
齿条7与5啮合高副提供 2 个约束。 第6页
2-10 图示为一内燃机机构运动简图， 试计算自由度，并分析构成此机构 基本杆组。如在该机构中改选EG 为原动件，试问构成此机构基本杆 组与否与前者有所不一样样。
解：1）计算机构自由度
F =3n -(2PL+PH-P′)-F ′=3×7 - 2×10 =1
n=3 PL = 4 PH = 0 P′= 0 F ′= 0 F = 3n - (2PL + PH - P′) - F ′= 1 此机构具有确定运动
图a
第8页
补充2： 如图a所示为一具有急回运动冲床。图中绕固定轴心A转动 菱形盘1为原动件，其与滑块2在B点铰接，通过滑块2推进拨叉 3绕固定轴心C转动，而拨叉3与圆盘4为同一构件， 当圆盘4转动时，通过连杆5使冲头6实现冲压运动。 试绘制其机构运动简图，并计算其自由度。
n=3
PL = 4 PH = 0 P′= 0 F ′= 0 F = 3n - (2PL + PH - P′) - F ′
=1
第9页图a
2）取构件AB为原动件时，机构 3）取构件EG为原动件时，机
基本杆组为：
构基本杆组为：
此机构为 Ⅱ 级机构
机械原理ppt课件完整版
齿轮传动的设计步骤
包括选择齿轮类型、确定齿轮模 数、齿数、压力角等参数，进行 齿轮强度校核等。
齿轮传动的应用
广泛应用于各种机械设备中，如 汽车、机床、工程机械等。
链传动的设计与分析
链传动的类型
包括滚子链传动、齿形链传动等。
链传动的设计步骤
包括选择链条类型、确定链条节距、链轮齿 数等参数，进行链条强度校核等。
定义与研究对象
机械系统动力学是研究机械系统在力作用下的运动规律及其与力的相互关系的学科。它主要 关注机械系统在外力作用下的运动状态，如速度、加速度、位移等的变化规律。
基本术语与概念
包括力、质量、加速度、动量、动能、势能等，这些术语和概念是描述机械系统运动状态的 基础。
动力学原理
牛顿运动定律、动量定理、动能定理等是机械系统动力学的基本原理，它们揭示了机械系统 运动的基本规律。
命和可靠性。
检测装备
包括测量仪器、检测设备等，用 于对加工过程中的产品精度和质 量进行检测和控制，确保产品符
合设计要求。
先进制造技术与装备简介
数控技术
机器人技术
通过计算机编程控制机床等加工装备，实现 自动化、高精度和高效率的加工过程。
应用机器人进行自动化生产，提高生产效率 和产品质量，降低劳动强度和生产成本。
2023
PART 03
机械传动与驱动
REPORTING
机械传动的类型和特点
摩擦传动
螺旋传动
利用摩擦力传递动力和运动的传动方 式，如带传动、摩擦轮传动等。其特 点是结构简单、成本低廉，但传动效 率较低且易磨损。
利用螺旋副传递动力和运动的传动方 式，如螺旋千斤顶、螺旋压力机等。 其特点是结构简单、自锁性好，但传 动效率较低。
机械原理与机械设计 (上册) 第4版 第11章 机械系统动力学
k
qi
δW Fe1δq1 Fe2δq2
P Fe1q1 Fe2q2
(i 1,2)
3. 动力学方程
J11q1
J12q2
1 2
J11 q1
q12
J11 q2
q1q 2
J12 q2
1 2
J 22 q1
q22
Fe1
J 12 q1
J 22q2
J12 q1
1 2
J11 q2
q12
J 22 q1
q1q 2
dt
等效驱动力矩
等效阻力矩
若 me 与 Je 为常数，则
Fed Fer M ed M er
me Je
dv dt
d
dt
能量形式（积分形式）
s2 s1
Fedds
s2 s1
Ferds
1 2
me 2 v22
1 2
me1v12
阻抗功
损耗功
总耗功
输入功
Wd (Wr Wf ) Wd Wc E2 E1
终止动能
起始动能
第二节 多自由度机械系统的动力学分析(简介）
机械系统的动力学方程:外力与运动参数（位移、速度等）之间的函数关系式
一、拉格朗日方程
动能
势能
自由度
d dt
E qi
E qi
U qi
Fei
(i 1,2,, N)
J1 1
m2 vc2 Jc2 2
m3v3
d
1 2
J112
1 2
m2vc22
1 2
J
2
c2 2
1 2
m3v32
(M11
P3v3
)dt
机械原理习题及答案(1-1至4-3)精品PPT课件
说明:当两轮z=12.323时,此时B1B2N1N2,而不发生根切, 此为理论齿数,但齿轮齿数只能取整数,所以在两轮齿数相
同下,其最少齿数为13( 20,ha*1 ).
答:z=13
做人，无需去羡慕别人，也无需去花 时间去 羡慕别 人是如 何成功 的，想 的只要 是自己 如何能 战胜自 己，如 何变得 比昨天 的自己 强大就 行。自 己的磨 练和坚 持，加 上自己 的智慧 和勤劳 ，会成 功的。 终将变 成石佛 那样受 到大家 的尊敬 。
lAB lBC lCD lAD
lAB50 35 30 lAB 15
答：lAB 15mm
2.当AD为机架，此机构为双曲柄机构，
则AD为最短杆，据曲柄存在条件，分两种情况；
（1）若 l AB 为最长杆，则 lAD lAB lBC lCD
30 lAB50 35
lAB55mm
A C lB C lA B 8 0 5 .0m 0 7 2 m 0m
A' C lA B lB C 8 0 5 .0m 0 1 2 m 7
另一解： lAB 21.5mm
lBC 48.5mm
l 0.002 m / mm
图示铰链四杆机构中，已
2-7 知 lAB30mm，lAD60mm，lDE10mm，原
答: z 21( ha *coC s*) 42
4-2: 5-4 一渐开线直齿轮,用卡尺测量其三个齿和两个齿的公法
线齿长根度圆为直W 径3df62.1176m2mm m,W ,齿2 数3z=9.3248m .试,m 齿确顶定圆该直齿径轮的da模2数0m8m,m,
压力角
,齿顶高系数
rb
mzcos
2
rf m(2zha*C*)
同下,其最少齿数为13( 20,ha*1 ).
答:z=13
做人，无需去羡慕别人，也无需去花 时间去 羡慕别 人是如 何成功 的，想 的只要 是自己 如何能 战胜自 己，如 何变得 比昨天 的自己 强大就 行。自 己的磨 练和坚 持，加 上自己 的智慧 和勤劳 ，会成 功的。 终将变 成石佛 那样受 到大家 的尊敬 。
lAB lBC lCD lAD
lAB50 35 30 lAB 15
答：lAB 15mm
2.当AD为机架，此机构为双曲柄机构，
则AD为最短杆，据曲柄存在条件，分两种情况；
（1）若 l AB 为最长杆，则 lAD lAB lBC lCD
30 lAB50 35
lAB55mm
A C lB C lA B 8 0 5 .0m 0 7 2 m 0m
A' C lA B lB C 8 0 5 .0m 0 1 2 m 7
另一解： lAB 21.5mm
lBC 48.5mm
l 0.002 m / mm
图示铰链四杆机构中，已
2-7 知 lAB30mm，lAD60mm，lDE10mm，原
答: z 21( ha *coC s*) 42
4-2: 5-4 一渐开线直齿轮,用卡尺测量其三个齿和两个齿的公法
线齿长根度圆为直W 径3df62.1176m2mm m,W ,齿2 数3z=9.3248m .试,m 齿确顶定圆该直齿径轮的da模2数0m8m,m,
压力角
,齿顶高系数
rb
mzcos
2
rf m(2zha*C*)
机械设计基础—上(机械原理)课件第一章机构的结构分析
运动副的接触特性：点接触、线接触、面接触2、机构在运动链中，若将其中的一个构件取为机架并加以固定，则该运动链便成为机构。
（1）从运动链角度定义机构。
（2）选一构件为机架。
（3）确定原动件（一个或数个）。
（4）原动件运动时，从动件有确定的运动。
三、机构的表示方法机构运动简图：用规定符号和简单线条代表运动副和构件，并按一定比例表示各运动副的相对位置。
机构示意图：用规定符号和简单线条表示运动副和构件。
差别：机构运动简图需按比例表达出运动副间的相对位置， 机构示意图仅能表达机构的结构情况。
摆动导杆机构摇块机构偏心泵机构冲床机构牛头刨床运动简图原动件数＝1< F 机构运动不确定原动件数＝ 2 ＝F机构具有确定的运动（5）两个构件在多处接触组成平面高副，且各接触点处的公法线彼此重合，则只能算1个平面高副；但若接触点处的公法线不重合，则相当于一个低副。
虚约束虽然对运动不起作用，但具有可增加构件刚性、使构件受力均衡等作用。
局部自由度12345678910说明：（1）从运动学的观点看，虚约束是不必要的，应尽 量少用虚约束；但有时为满足其他要求（如支 撑可靠及惯性力平衡等），必须利用虚约束。
（2）若特定的几何条件不满足，则虚约束就有可能 成为实约束。
（3）计算公式虽简单，但计算的注意事项较多。
至 今仍为机构学中的一个课题。
本 章 要 点（1）基本概念：运动副、运动链、运动链成为机构的 条件，自由度、运动副自由度和约束数等。
（2）运动副的分类，平面运动副的类型和区分。
（3）简单机构的机构运动简图的画法。
（4）机构具有确定运动的条件，平面机构自由度的 计算。
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级副点高副返回副级线高副球副Ⅳ级、Ⅴ级副圆柱副返回副级转动副移动副。
机械原理与机械设计-上册-范元勋-课后答案
课程目的与内容
介绍本课程的学习目的、内容及学习 方法，强调理论与实践相结合的重要 性。
机械原理部分 绪论
01
课程学习方法
02
内容
03
重视基本概念的理解：理解机械的基本概念、原理 和特点是学好本课程的基础。
机械原理部分 绪论
掌握分析方法
学会运用机构分析的基本方法，如运 动分析和力分析，是解决实际问题的 关键。
传动
定义
利用两齿轮之间的啮合实现动力的传递。
应用
直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、锥齿轮等。
特点
效率高，结构紧凑，传动平稳可靠，但制造安装要求高。
04
轴系零部件部分
轴
01
轴的材料与制造
02
轴的材料通常为钢、铸铁或合金钢，也可以根据需要选择其他
材料。
轴的制造方法包括铸造、锻造、切削加工和磨削加工等。
03
加强实践环节
通过实验、课程设计和实习等实践环 节，加深对理论知识的理解，提高实 际操作能力。
机械原理部分 绪论
机构学的重要性
内容
机构学在机械工程中的地位：机构学是机械工程的核心学科之一，为各种机械装置的设计、分析和优化 提供了理论基础。
机械原理部分 绪论
机构学的发展趋势
随着科技的不断进步，机构学在理论和应用方面也在不断创新和发展，如机器 人技术、微型机械等。
传动
定义
利用带与带轮之间的摩擦力实现动力的传递。
应用
V带、平带等。
传动
• 特点：结构简单，成本低，缓冲吸振，过载时打滑可保护其 他零件不受损坏。
传动
定义
利用链条与链轮之间的啮合实现动力的传递。
应用
滚子链、齿形链等。
介绍本课程的学习目的、内容及学习 方法，强调理论与实践相结合的重要 性。
机械原理部分 绪论
01
课程学习方法
02
内容
03
重视基本概念的理解：理解机械的基本概念、原理 和特点是学好本课程的基础。
机械原理部分 绪论
掌握分析方法
学会运用机构分析的基本方法，如运 动分析和力分析，是解决实际问题的 关键。
传动
定义
利用两齿轮之间的啮合实现动力的传递。
应用
直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、锥齿轮等。
特点
效率高，结构紧凑，传动平稳可靠，但制造安装要求高。
04
轴系零部件部分
轴
01
轴的材料与制造
02
轴的材料通常为钢、铸铁或合金钢，也可以根据需要选择其他
材料。
轴的制造方法包括铸造、锻造、切削加工和磨削加工等。
03
加强实践环节
通过实验、课程设计和实习等实践环 节，加深对理论知识的理解，提高实 际操作能力。
机械原理部分 绪论
机构学的重要性
内容
机构学在机械工程中的地位：机构学是机械工程的核心学科之一，为各种机械装置的设计、分析和优化 提供了理论基础。
机械原理部分 绪论
机构学的发展趋势
随着科技的不断进步，机构学在理论和应用方面也在不断创新和发展，如机器 人技术、微型机械等。
传动
定义
利用带与带轮之间的摩擦力实现动力的传递。
应用
V带、平带等。
传动
• 特点：结构简单，成本低，缓冲吸振，过载时打滑可保护其 他零件不受损坏。
传动
定义
利用链条与链轮之间的啮合实现动力的传递。
应用
滚子链、齿形链等。
机械原理习题及答案(1-1至4-3) ppt课件
ppt课件
7
ppt课件
8
1-4 试绘出偏心回转油泵机构简图，并计算其自由度。
ppt课件
9
1-2 计算图示平面机构的自由度，并拆杆组， 确定机构所含杆组的数目和级别以及机构的级别。 机构中的原动件用箭头表示。
ppt课件
10
1-2a
解：
依次拆下2-3，5-6，4-7，9-8，四个II级组，
故为II级机构。
2-3
1-4b (答案）
(答案a）(答案b）
1-4c (答案）
(答案c）(答案d）
(答案e）(答案f）
2-4 (答案a）(答案b）
3-1 (答案） 3-2(答案a）(答案b） 3-3 (答案）
2-5 (答案） 2-6答案 2-7答案
3-4 (答案）
(答案） (答案） (答案）
ppt课件
1
1-1 试画出下列各机构的运动简图，并分别计算其自由度。
A为复合铰链。
n 10, pL 14, pH 0,
F 310 21p4pt课件 2.
11
ppt课件
12
1-2b
解： 依次拆下6-7，4-5，2-3 三个II级组，故为II级机构。 C为复合铰链。
n 7, pL 10, pH 0,
F 37 210 ppt课件 1.
ppt课件
51
3-4 4-7 用作图法求凸轮的各参数尺寸：
基圆半径 rb
最大压力角 max
行程 h
推程角
远休止角
10mm
30
23mm
180
0
ppt课件
52
4-1
5-3 当 20的正常齿渐开线标准齿轮的齿根圆和基圆相
机械原理运动分析习题课后解答ppt课件
编辑版pppt
P13
6
题3-6
解：2 ）＝ 当 1 6 时 5vE ， ?
E
C
B P23
3
ω2 φ
P34
4
vB 2
A P12
CC 1
P14 D
题3-4
vE 3lE331 P30.35m 7/s 44
BB
ωω22 φφ
22
AA
11
DD 题题33--44
编辑版pppt
P13
7
题3-6
解：3）vC 当 0时， ?3
大小： ？ √
？
(b3)
b1 , b2
vB3 0 3vC3/lCD 0
vC3 0
p ' (n') (d 3 ' )
根据影象法，得：
b
a B 3 a B n 3 a B t3 a B 2 a B k 3 B 2 a B r3 B 2
方向： B→ D ⊥ BD B→ A √ ∥CD
大小： 0 ？ √
a3[l11 2co1s(2)l22 2]/co 2s
编辑版pppt
24
题3-25
1(o )
50
120
220
2(o )
351.063 349.125 18.316
2(rad/)s 2.169 1.697
2.690
2(rad/2s) 25.109 28.842 20.174
v3(m/s) 0.867 0.770 0.389
y
s3
l1l2 s3e
编辑版pppt
x
23
题3-25
解：1、位置分析 l1l2 s3e
2a csrine [l(1s in1)/l2] s3l1c o1sl2c o2s
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.
顺时针方向。
习题
P13 ∞
1.试求出下列机构中的所有速度瞬心。
P23 P13 P12
P34 P24 P14
P23 P24
Hale Waihona Puke P12P24 P12P13
P23
P12→∞
.
P14
P14 ∞
P34
∞
P23
P34
P13
↑∞
.
2、图示的凸轮机构中，凸轮的角速度ω1=10s-1，R=50mm，
lA0=20mm，试求当φ=0°、45°及90°时，构件2的速度v。
.
以AF2为基准,将机构的第1个位置AF1C1D刚化绕 A顺时针反转,得反转点C`1,连C`1C2作其垂直平 分线,垂直平分线与AF2线的交点,即为所求点B2 点,连AB2C2D即为要求的铰链四杆机构.
.
3-7图示用铰链四杆机构作为加热炉门的起闭机构。炉门上两 铰链的中心距为50 mm,炉门打开后成水平位置时，要求炉门 的外边朝上，固定铰链装在y-y轴线上，其相互位置的尺寸如 图上所示。试设计此机构。
aCaBaC n BaC t BaDaC n DaC t D
B→A C→B ⊥CB π→d’ C→D ⊥CD
12 lAB52 lBC ？
a
d
'
2 4
lCD
？
aCac'9.5ms2
.
lAB=30mm,lAC=100mm,lBD=50mmllDE=40mm,φ1=45º,等角 速度ω1=10rad/s,求E、D的速度和加速度,构件3的角 速度和角加速度.
习题 1.画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。
(a)
(b)
(c)
.
.
.
.
.
.
1-6自动倾卸机构
.
3、计算图示平面机构的自由度；机构中的原动件用圆弧箭 头表示。
.
.
中文书2—5颚式破碎机 已知xD=260mm, yD=480mm, xG=400mm, yG=200mm,
lABLCE10m 0,mlBCLBE50m 0,mlCD300mm , lEF40m 0m , lGF685mm , lBCLBE50m 0m
解：
当 0 时， V 2 V 1 1 l OA 10 0 . 02 0 . 2 m s 向上
当 45 时 V 2 V 1 1 l OA cos 45 10 0 . 02 cos 45 0 . 14 m s 逆
当 90 时 V2 V1 0
.
P23C
方向水平向左
2-10
V B1lA方 B A 向 B
VF1 VF3 VD VC
VCVDVCD VBVCB
VB VC
P→d ⊥CD P→b ⊥CB
VF3 VF1VF3F1
⊥FE ⊥FA ∥AF
pd v ? 1 lAB
?
VCvp c0.4m 5s4 V lC CD D8.7rads，
? 1 lAF ? 根据速度 影像法求 V D
.
确定 3
3
2
VC 2 B lC 2 B
(bc 2 ) v lC 2 B
37 .5 0.0067 0 .124
2秒 1
由V
C
2
的代表向量
B
bc
知
2
的方向为逆时针。
3
（4）求 a D , a E , 3.
aB
a
n B
l
AB
2 1
0 .03
10 2
3米
/ 秒 2。
由aC2 aB
an C2B
取 v作速度 V 多 B3 边 vp形 3b0.72
方向水平向左 .
aB3ab3 ' 1m 4s 方向水平向左
3-3
当滑块 C至左极限和右极限位置时,曲柄与连杆在两共线位置, 曲柄在两位置的极位夹角θ=0,K=1,滑块的压力角在0~αmax 之间变化.
maxarcsbain11.5
.
sin e 0.2 51.44 7 sin' e 0.16 67' 9.5
作 OC 1C 2 OC 2 C 1 90 54 得 O 点
AC 1 b a l BC l AB 25
AC 2 b a l BC l AB 68
l BC
AC 1 AC 2
2
25
68 2
46 .5(mm )
l AB 46 .5 25 21 .5
.
1、图（a）和图（b）分别为滚子对心直动从动件盘形凸轮机 构和滚子偏置直动从动件盘形凸轮机构，已知：R=100mm， OA=20mm，e=10mm，rT=10mm，试用图解法确定；当凸轮 自图示位置（从动件最低位置）顺时针方向回转90°时两机构 的压力角及从动件的位移值。
.
bl
AC1' 2AC2' 224.7549.5(mm)
3-9设计一偏置曲柄滑块机构，已知滑块的行程速度变化系数 K=1.5，滑块的行程lc1c2=50mm,e=20mm,求lAB、lBC。
解：
1计算极位夹角
180 K 1 36 K 1
l
1 mm mm
2 作 C 1C 2
50 mm
AB, C2B // C2B
pb bc2
c3c2
式中VC3 0
作速度多边形pbc2,然后按速度影象法，作Δbec2∽ΔBEC得 e点，再从e点作ed⊥bc2得d点，则 VE=(pe)μv=26×0.0067=0.1742m/s指向如图。 VD=(pd)μv=34×0.0067=0.2278m/s指向如图
3
VF3 lFE
.
p3f lFE
20.3，逆
5
VlCCBB1rads，顺
求加速度
根据影像法求 a D、a B
aF1 aF3 aDaDaC aB
aF n3aF t3aF 1aF3F 1aF k3F 1
F→E ⊥FE F→A ∥AF ⊥f1f3
V
2 F1
l FE
？ 12 lFA
？ 2 V 1 .F3F1
//导路 ⊥AB ⊥导路
aB3aB2arB3B2
//导路 B→A ⊥导路
？ 12 lAB ？
？
1 lAB
？
a B 2 220 lA B 4 0 0 .0 0 5 2m 0 s2
作加速度多边形：
VB21lAB 2 00.05 1ms 取 v作速度 V 多 B3 边 vp形 3b0 . .72
aB3 a b3' 14ms
解：
l
2
mm mm
作图法：求得
l AB l 34 68 l CD l 53 106 l AD l 46 92
.
3-8 作机架AD连线，作摇杆的一个与 机架成45°角的极限位置C1连AC1 且作θ角与摇杆轨迹交点即为摇 杆另一极限位置C2。
解： 180 K 1 36,
K 1
取l
2 mm mm
情况一AA：CC12
ab, ba
AC2
86,
AC1
3
6
a
l
AC 2
2
AC1
2
25
50 (mm )
b
l
AC 2
2
AC1
2
61
122
(mm
)
情况 A A1 2 ''C C 二 a b b a,： A1 'C 3,6 A2 'C 1.5 3
al
AC1' 2AC2' 211.2522.5(mm)
证 N2B2 2N2, N2A2 1N2,
A2B2 N2B2 A2N2
2N2 1N2 12 N1B1 2N1, N1A1 1N1,
A1B1 N1B1 N1A1
2N1 1N1 12
A2B2 A1B1
.
A1B2 1N1 N12 12 A2B1 1N2 N22 12
A1B2 A2B1
.
5-6有一对渐开线标准直齿轮啮合，已知z1=19，z2=42，m=5mm。
解：1（ ）选取 l 0.00米 2 /mm作机构运动简图。
（2）解题步骤VB为： VC2 (VD,VE)及aB aC2 (aD,aE)
(3）求VD,VE，3。 VB lAB1 0.03100.3米/秒 取pb45毫米表V示B，则v 04.530.006米 毫 7/秒 米。
.
由VC2 V BVC2B VC3 VC2C3 求VC3
aC naC t aBaC nBaC t B
C→D ⊥CD B→A C→B ⊥CB
BC CE BE b'c' c'e' b'e'
V
2 C
l CD
?
12 lAB
V
2 CB
l CB
.
?
求得e΄
aF naF t aEaF nE aF t E
F→G ⊥FG π→e΄ F→E ⊥FE
5
aF t f'"f'a
ba
ba
' 4.8 8
K1 18 8 0 04 4..8 8 8 81.056
.
2—5
解：1）求速度 VB V C VE VF5
VF VE VFE
⊥GF P→e ⊥FE
VC VB VCB
⊥CD ⊥AB ⊥CB ？ ω1lAB ？
.
根据速度影像求V E
？ Pe v ？
5
fpv
lGF
1.7ra
B
P13 A
ω1 P12
解：根据三心定 P12理求得
则在 P12处V1 V2 l1 A1P2 100.0250.25ms
顺时针方向。
习题
P13 ∞
1.试求出下列机构中的所有速度瞬心。
P23 P13 P12
P34 P24 P14
P23 P24
Hale Waihona Puke P12P24 P12P13
P23
P12→∞
.
P14
P14 ∞
P34
∞
P23
P34
P13
↑∞
.
2、图示的凸轮机构中，凸轮的角速度ω1=10s-1，R=50mm，
lA0=20mm，试求当φ=0°、45°及90°时，构件2的速度v。
.
以AF2为基准,将机构的第1个位置AF1C1D刚化绕 A顺时针反转,得反转点C`1,连C`1C2作其垂直平 分线,垂直平分线与AF2线的交点,即为所求点B2 点,连AB2C2D即为要求的铰链四杆机构.
.
3-7图示用铰链四杆机构作为加热炉门的起闭机构。炉门上两 铰链的中心距为50 mm,炉门打开后成水平位置时，要求炉门 的外边朝上，固定铰链装在y-y轴线上，其相互位置的尺寸如 图上所示。试设计此机构。
aCaBaC n BaC t BaDaC n DaC t D
B→A C→B ⊥CB π→d’ C→D ⊥CD
12 lAB52 lBC ？
a
d
'
2 4
lCD
？
aCac'9.5ms2
.
lAB=30mm,lAC=100mm,lBD=50mmllDE=40mm,φ1=45º,等角 速度ω1=10rad/s,求E、D的速度和加速度,构件3的角 速度和角加速度.
习题 1.画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。
(a)
(b)
(c)
.
.
.
.
.
.
1-6自动倾卸机构
.
3、计算图示平面机构的自由度；机构中的原动件用圆弧箭 头表示。
.
.
中文书2—5颚式破碎机 已知xD=260mm, yD=480mm, xG=400mm, yG=200mm,
lABLCE10m 0,mlBCLBE50m 0,mlCD300mm , lEF40m 0m , lGF685mm , lBCLBE50m 0m
解：
当 0 时， V 2 V 1 1 l OA 10 0 . 02 0 . 2 m s 向上
当 45 时 V 2 V 1 1 l OA cos 45 10 0 . 02 cos 45 0 . 14 m s 逆
当 90 时 V2 V1 0
.
P23C
方向水平向左
2-10
V B1lA方 B A 向 B
VF1 VF3 VD VC
VCVDVCD VBVCB
VB VC
P→d ⊥CD P→b ⊥CB
VF3 VF1VF3F1
⊥FE ⊥FA ∥AF
pd v ? 1 lAB
?
VCvp c0.4m 5s4 V lC CD D8.7rads，
? 1 lAF ? 根据速度 影像法求 V D
.
确定 3
3
2
VC 2 B lC 2 B
(bc 2 ) v lC 2 B
37 .5 0.0067 0 .124
2秒 1
由V
C
2
的代表向量
B
bc
知
2
的方向为逆时针。
3
（4）求 a D , a E , 3.
aB
a
n B
l
AB
2 1
0 .03
10 2
3米
/ 秒 2。
由aC2 aB
an C2B
取 v作速度 V 多 B3 边 vp形 3b0.72
方向水平向左 .
aB3ab3 ' 1m 4s 方向水平向左
3-3
当滑块 C至左极限和右极限位置时,曲柄与连杆在两共线位置, 曲柄在两位置的极位夹角θ=0,K=1,滑块的压力角在0~αmax 之间变化.
maxarcsbain11.5
.
sin e 0.2 51.44 7 sin' e 0.16 67' 9.5
作 OC 1C 2 OC 2 C 1 90 54 得 O 点
AC 1 b a l BC l AB 25
AC 2 b a l BC l AB 68
l BC
AC 1 AC 2
2
25
68 2
46 .5(mm )
l AB 46 .5 25 21 .5
.
1、图（a）和图（b）分别为滚子对心直动从动件盘形凸轮机 构和滚子偏置直动从动件盘形凸轮机构，已知：R=100mm， OA=20mm，e=10mm，rT=10mm，试用图解法确定；当凸轮 自图示位置（从动件最低位置）顺时针方向回转90°时两机构 的压力角及从动件的位移值。
.
bl
AC1' 2AC2' 224.7549.5(mm)
3-9设计一偏置曲柄滑块机构，已知滑块的行程速度变化系数 K=1.5，滑块的行程lc1c2=50mm,e=20mm,求lAB、lBC。
解：
1计算极位夹角
180 K 1 36 K 1
l
1 mm mm
2 作 C 1C 2
50 mm
AB, C2B // C2B
pb bc2
c3c2
式中VC3 0
作速度多边形pbc2,然后按速度影象法，作Δbec2∽ΔBEC得 e点，再从e点作ed⊥bc2得d点，则 VE=(pe)μv=26×0.0067=0.1742m/s指向如图。 VD=(pd)μv=34×0.0067=0.2278m/s指向如图
3
VF3 lFE
.
p3f lFE
20.3，逆
5
VlCCBB1rads，顺
求加速度
根据影像法求 a D、a B
aF1 aF3 aDaDaC aB
aF n3aF t3aF 1aF3F 1aF k3F 1
F→E ⊥FE F→A ∥AF ⊥f1f3
V
2 F1
l FE
？ 12 lFA
？ 2 V 1 .F3F1
//导路 ⊥AB ⊥导路
aB3aB2arB3B2
//导路 B→A ⊥导路
？ 12 lAB ？
？
1 lAB
？
a B 2 220 lA B 4 0 0 .0 0 5 2m 0 s2
作加速度多边形：
VB21lAB 2 00.05 1ms 取 v作速度 V 多 B3 边 vp形 3b0 . .72
aB3 a b3' 14ms
解：
l
2
mm mm
作图法：求得
l AB l 34 68 l CD l 53 106 l AD l 46 92
.
3-8 作机架AD连线，作摇杆的一个与 机架成45°角的极限位置C1连AC1 且作θ角与摇杆轨迹交点即为摇 杆另一极限位置C2。
解： 180 K 1 36,
K 1
取l
2 mm mm
情况一AA：CC12
ab, ba
AC2
86,
AC1
3
6
a
l
AC 2
2
AC1
2
25
50 (mm )
b
l
AC 2
2
AC1
2
61
122
(mm
)
情况 A A1 2 ''C C 二 a b b a,： A1 'C 3,6 A2 'C 1.5 3
al
AC1' 2AC2' 211.2522.5(mm)
证 N2B2 2N2, N2A2 1N2,
A2B2 N2B2 A2N2
2N2 1N2 12 N1B1 2N1, N1A1 1N1,
A1B1 N1B1 N1A1
2N1 1N1 12
A2B2 A1B1
.
A1B2 1N1 N12 12 A2B1 1N2 N22 12
A1B2 A2B1
.
5-6有一对渐开线标准直齿轮啮合，已知z1=19，z2=42，m=5mm。
解：1（ ）选取 l 0.00米 2 /mm作机构运动简图。
（2）解题步骤VB为： VC2 (VD,VE)及aB aC2 (aD,aE)
(3）求VD,VE，3。 VB lAB1 0.03100.3米/秒 取pb45毫米表V示B，则v 04.530.006米 毫 7/秒 米。
.
由VC2 V BVC2B VC3 VC2C3 求VC3
aC naC t aBaC nBaC t B
C→D ⊥CD B→A C→B ⊥CB
BC CE BE b'c' c'e' b'e'
V
2 C
l CD
?
12 lAB
V
2 CB
l CB
.
?
求得e΄
aF naF t aEaF nE aF t E
F→G ⊥FG π→e΄ F→E ⊥FE
5
aF t f'"f'a
ba
ba
' 4.8 8
K1 18 8 0 04 4..8 8 8 81.056
.
2—5
解：1）求速度 VB V C VE VF5
VF VE VFE
⊥GF P→e ⊥FE
VC VB VCB
⊥CD ⊥AB ⊥CB ？ ω1lAB ？
.
根据速度影像求V E
？ Pe v ？
5
fpv
lGF
1.7ra
B
P13 A
ω1 P12
解：根据三心定 P12理求得
则在 P12处V1 V2 l1 A1P2 100.0250.25ms