机械原理习题答案第十章

机械原理习题 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 第十章 10-1 试求出题10-1图中机构的最小传动角和最大压力角。 ,B ,,0: vF ,max 题10-1图 le，30，25AB解:(a)、 sin,,,,0.4583maxl120BC 所以最大压力角 ,,arcsin0.4583,27.28:max 最小传动角 ,,90:,,,90:,27.28:,62.72:minmax (b)、最大压力角 ,,0:max 最小传动角,,90:,,,90:,0:,90:minmax 10-2 标出题10-2图所示机构在图示位置的传动角。 解:(a)对于该机构，在滑块,处有一传动角,，c 如图所示;在滑块,处也有一传动角，如图,vDc 所示。 Fc,c(b)从动件4受到的驱动力是由构件3提供的。 构件4的速度很好确定，而构件3作用于构件v,DFD4的驱动力的方向的确定应当按照下面的步骤vD进行:?根据构件3上受有三个力、三个力应当 汇交于一点可以确定出构件4作用在构件3上的 力;?根据作用力和反作用力的关系，确定出构(a)件3作用在构件4上的力的方向。 图示机构在图示位置的传动角分别如图中所示。 , , F v (b) 10-5 标出题10-5图中各个凸轮机构在图示位置时的压力角。凸轮为主动件。 v,vvnn,,nn,,0:v nn n n 题10-5图 解:图中各个凸轮机构在图示位置时的压力角如图所示。 , n,v B,B A O 30: ,A,n 题10-6图 10-6 在题10-6图中，凸轮为主动件，画出凸轮逆时针转过30º时机构的压力角。 解:利用反转法，即将凸轮固定、机架和从动件沿与凸轮转向相反的方向运动，固定铰链点A从点A“反转”到点A’,从动件从AB运动到A’B’,再由点B’的速度方向和从动件的受力方向确定出凸轮逆时针转过30º时机构的压力角，如图所示。 , 原教材6-8 在题6-8图中凸轮为半径为R的圆盘，凸轮为主动件。 (1) 写出机构的压力角与凸轮转角之间的关系; , (2) 讨论如果，应采用什么改进 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 , ,,[,] ,解:(1)、当凸轮转动任意角时，其压力角如图所示。由图中几何关系有 , e,ecos,, sin,R，rr ,所以机构的压力角与凸轮转角之间的关系为 , e,ecos,, arcsin(),R，rr (2)、如果，则应减小偏距e，增大圆盘半径R和滚子半径r。 ,,[,]r rr R, n nAOe,, 题6-8图 10-10 在题10-1图所示的机构中，以构件1为主动件机构是否会出现死点位置,以构件3为主动件，机构是否会出现死点位置,画出机构的死点位置，并标明机构的主动件是哪一个构件。 题10-1图 解:在图示机构中，当以构件1为主动件时，机构不会出现死点位置;当以构件3为主动件时，机构会出现死点位置，其死点位置分别如下图示。 BA2v3B1C2C1 (a) v3 BA13B2 (b) 10-12 利用移动副的自锁条件推出:螺旋副中以轴向载荷Q为主动力时(即:反行程)，螺 旋副的自锁条件为式。 ,,, R Pn,R vP,,,n, QQ 解:当反程时，载荷,为主动力，,为阻力。 ,由移动副自锁的条件，反程驱动力,与接触面法线n---n的夹角必须小于或等于斜面与滑块之间的摩擦角，即 , ,,, 例10-2 在图10-17a所示的机构中，已知各构件的尺寸及机构的位置，各转动副处的摩擦圆半径、移动副及凸轮高副处的摩擦角, ，凸轮为主动件，顺时针转动，作用在构件4上的工作阻力Q的大小。试求图示位置: (1) 各运动副的反力; (2) 需施加于凸轮1上的驱动力矩。 M1 解:选取长度比例尺,(m/mm)作机构运动简图。 L (1) 确定各运动副中反力的方向。 由主动件凸轮的转向，确定出机构中各个构件之间的相对运动方向，如图10-17a所示。 图10-17 凸轮连杆机构考虑摩擦的机构力 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 分析各个构件受到的运动副反力和外力。构件1受到的力有R、R、;构件2受到M51211的力有R、R、R;构件3受到的力有R、R;构件4受到的力有R、R、Q。 52123223433454 先确定凸轮高副处点B的反力R的方向，与移动副反力方向确定方法相同，该力方向12 0与接触点处的相对速度V的方向成90+,角。 B2B1 再由R应切于运动副A处的摩擦圆，与R大小相等方向相反，且对A之矩的方向与,51211方向相反，确定出R的方向。R与R形成一个力偶与M平衡; 5151211 由于连杆3为受拉二力构件，其在D、E两转动副处所受两力R及R应切于该两处摩擦2343 ,,,圆，大小相等方向相反，在一条直线上。同时，根据相对转速的方向，可确定出3234R及R的作用线和方向，亦即铰链点D、E的摩擦圆的内公切线。; 2343 反力R应切于运动副C处的摩擦圆，且对C之矩的方向应与,的方向相反，同时构件52252受有的三个力R、R、R应汇交于一点，由此可确定出R的方向线; 12523252 0滑块4所受反力R应与V的方向成90+,角，它受到的三个力R、R及Q也应汇交于54453454一点，于是可定出R的方向线。 54 依照以上的步骤和方法，确定出各个运动副反力的作用线和方向，如图10-17(b)所示。 (2)求各运动副处的反力大小。分别取构件2、4为分离体，列出力平衡方程式为 ,,,构件2 R，R，R,0123252 ,,, 构件4 R，R，Q,03454 ,,,, 而 R,,R,R,,R34432332 根据上述力方程式，选取力比例尺,(N/mm)，从已知力Q画起，作出力多边形，如图F 10-17(C)所示。由图可得各总反力 R,R,iiF 其中 为力多边形中第i个力的图上长度(mm)。 Ri (3)求需施加于凸轮1上的驱动力矩。由凸轮1的平衡条件可得 M1 ，，M,Rl,,R,l,Nm21LFL121 l式中 为R与R两方向线的图上距离，单位为mm。 2151 10-17 题10-17图所示为按μ=0.001m/mm画的机构运动简图，滑块3为原动件，驱动力L 020。各转动副处的摩擦圆如图中所示，滑块与导路之间的摩擦角,=P=80N ，试求在图示位置， 构件AB上所能克服的阻力矩M的大小和方向。 Q 解:首先确定各个运动副中的反力的方向如图所示。选取构件,为分离体，再选取力 ,比例尺，作出其力多边形，如图所示。 F R在力多边形中，量得力的长为18mm，力P的长为20mm， 23 1818R,P,，80,72N所以 232020 构件,为二力杆，所以 R,R,R,R,72N21123223 最后得构件AB上所能克服的阻力矩M的大小为 Q M,Rl,,72，10，0.001,0.72N,mQ21l 阻力矩M的方向为逆时针方向，如图所示。 Q , MQR03 RR3201 RR2321lR23 RR1203 P 题10-17图 10-18 题10-18图所示为按μ=0.001m/mm 绘制的机构运动简图。已知圆盘1与杠杆2接触L 030处的摩擦角,= ，各转动副处的摩擦圆如图中所示，悬挂点D处的摩擦忽略不计。设重 物 Q=150N，试求出在图示位置时，需加在偏心圆盘上的驱动力矩M的大小。 1 R31l R12RR3232 R12Q R21 Q题10-18图 解:首先确定各个运动副中的反力的方向如图所示。选取构件,为分离体，再选取力,比例尺，作出其力多边形，如图所示。 F 2020 R,Q,，150,231N121313 依据作用力与反作用的关系，得 R,R,231N2112 最后得需加在偏心圆盘上的驱动力矩M的大小为 1 M,Rl,,231，14，0.001,3.2N,m121l 例10-6图10-19所示为斜面压榨机。确定在 以Q为主动力的行程中机构的自锁条件。设 所有移动副的摩擦角均为。 , 解:首先利用考虑摩擦机构力分析的步 骤和方法，求出驱动力Q与工作阻力P之间 的关系 Q,Pcot(,,2,) 理想驱动力为 Q,Pcot,0 效率为 图10-19 斜面压榨机力分析 tan(,2,)Q,0' ,,,tan,Q '令得自锁条件:。 ,,0,,2, 10-20 题10-20图所示机构，作用于构件3上的P为驱动力，作用于构件1上的Q为生产阻力。各转动副处的摩擦圆如图中所示;各移动副处的摩擦系数均为f ，各构件惯性力、重力忽略不计。 ,(1)机构处于死点位置时，连杆2与水平线之间的夹角为多大, ,(2) 机构自锁时，连杆2与水平线之间的夹角为多大, R32 , RR0323 , R21 R12, R01题10-20图 ,解:(1)、机构处于死点位置时，其传动角为零度。所以连杆2与水平线之间的夹角为 90:。 (2)、机构自锁时，应有 90:,(,，,),, 即 ,,90:,(,，,) 2,r式中:，。为摩擦圆的半径，为连杆AB,arcsin,l,,arctanf,rABlAB 的杆长。 所以最后得 2,r ,,90:,(arcsin，arctanf)lAB