机械原理第七版西北工业大学习题答案(特别全答案详解).doc

题3-4 在图示的各机构中，设已知各构件的尺寸、原动件1以等角速度ω1顺时针方向转动。试用图解法求机构在图示位置时构件3上C

点的速度及加速度。

解：a)速度方程：vC3?vB?vC3B?vC2?vC2C3

ntntkr加速度方程：aC3?aC3?aB?aC3B?aC3B?aC2?aC3C2?aC3C2

B1A3p′(c2′,k′,c3′,a′)p(c2、c4、a)C2ω1b(c3)(a)4b′(n3′)b) 速度方程：vB3?vB2?vB3B2

ntKr加速度方程：aB3?aB3?aB2?aB3B2?aB3B2

C p′(n3′,d′,a′)34BD2p(b3,d,c3,a)ω11Ab2(b1)b2′b3′(b1′,k′,c3′,)(b) b) 速度方程：vB3?vB2?vB3B2

ntKr加速度方程：aB3?aB3?aB2?aB3B2?aB3B2

p(a,d)C31A2D4c3b′(b1′,b2′,k′)b2(b1,b3)b3′ω1p′n3′,c3′(c)题3-5 在图示机构中，已知各

构件的尺寸及原动件1的角速度ω1（为常数），试以图解法求φ1=90°时，构件3的角速度ω3及角加速度α3（比例尺如图）。（应先写出有

关的速度、加速度矢量方程，再作图求解。）

解：1) 速度分析：图3-5（b）

lAB0.015??0.001m vB1??1lAB?10?0.015?0.15ms mmAB15v0.15?0.0042ms速度方程：vB3?vB2?vB3B2 ?v?B? mmpb35?l?速度多边形如图3-5(b) vB3B2??Vb2b3?0.0042?37.57?0.158ms

?3?vB3?vpb30.0042?27.78???2.2351 转向逆时针 slBDlBD0.001?52.2Cb323B1ω1D4An3′b3′k′p′(a)b1(b)p(c)b1′,b2′2) 加速度分析：图3-5（c）

2aB21.5ms?a???0.0428mm p?b?35 ntKraB3?aB3?aB2?aB3B2?aB3B2

n222222aB3??13lBd?2.26?0.052?0.265ms aB2??11lAB?10?0.015?1.5ms

k2aB?2?v?2?2.235?0.158?0.71ms 3B23B3B2taB?n??b?0.0428?12?3?3?a3??9.8412 转向顺时针。 slBD?lBD0.001?52.2题3-6 在图示的摇块机构中，已知lAB=30mm，lAC=100mm，

lBD=50mm，lDE=40mm。曲柄以等角速度ω1=10rad/s回转，试用图解法求机构在φ1=45°位置时，点D和点E的速度和加速度，以及构件

2的角速度和角加速度。

解： 1) 选定比例尺, ?l?lAB0.03??0.002mmm 绘制机构运动简图。AB15(图3-6 (a))

2）速度分析：图3-6（b）

vB??1lAB?10?0.03?0.3ms

速度方程vC2?vB?vC2B?vC3?vC2C3 ?vvD?vB0.3??0.005ms mmpb60由速度影像法求出VE 速度多边形如图3-6 (b)

??Vpd?0.005?44.83?0.224m vE??Vpe?0.005?34.18?0.171m ss?3?pc3vCB?vbc20.005?49.5???21 （顺时针） slBClBc0.002?61.53c2p′c3′C34D2ABc2′ω1k′dee′d′bb′c2″(a)E(b)图3-6(c)3）加速度分析：图3-6（c）

2aB23ms?a???0.04mm p?b?75 ntkraC2?aB?aC?a?a?a?a2BC2BC3C2C3C2C3

由加速度影像法求出aE 加速度多边形

如图3-6 (c)

aB??21lAB?102?0.03?3ms2 aC2B??22lCB?22?0.122?0.5?ms2

11k2aC2C3?2?23vC2C3?2?2.?0.175?0.7ms

aD??ap?d??0.04?65?2.6maE??ap?e??0.04?71?2.8ms2s2

taC?c??c?0.04?25.6?2?2B?a22??8.3912 slBC?lBC0.002?61.53（顺时针）

题3-7在图示的机构中，已知lAE=70mm，lAB=40mm，lEF=60mm，lDE=35mm，lCD=75mm，lBC=50mm，原动件1以等角速度ω1=10rad/s回转，试以图解法求点C在φ1=50°时的速度Vc和加速

度ac。

解：1) 速度分析： 以F为重合点(F1、F5、、F4) 有速度方程：vF4?vF5?vF1?vF5F1 以比例尺?v?0.03msmm速度多边形如图

3-7 (b)，由速度影像法求出VB、

VD

vC?vB?vCB?vD?vCD

2) 加速度分析：以比例尺?a?0.6ms2mm

ntkr有加速度方程：aF4?aF4?aF4?aF1?aF5F1?aF5F1 由加速度影像法求出aB、

aD

ntntaC?aB?aCB?aCB?aD?aCD?aCD

vC??Vpc?0.69m(F1,F5,F4)F5s d′n3′f1db′n2′p′c′14ω1AC2B3Epbcf4,(f5)D(b)k′(a)图3-7(c)n4′aC??ap?c??3ms2f4′(f5′) 题3-8 在图示的凸轮机构中，已知凸抡1以等角速度?1?10rads转动，凸轮为一偏心圆，其半径R?25mm,lAB?15mm,lAD?50mm,?1?90?，试用图解

法求构件2的角速度?2与角加速度?2 。

解：1) 高副低代，以选定比例尺,绘制机构运动简图。(图3-8 )

2) 速度分析：图3-6（b）