复习-机械原理.ppt

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1、例例例例1 1 计算图示机构的自由度并确定其机构级别。计算图示机构的自由度并确定其机构级别。计算图示机构的自由度并确定其机构级别。计算图示机构的自由度并确定其机构级别。F=3*6-2*7-3=1F=3*6-2*7-3=1ADEBFCAEBFAEBF例例例例2 2 计算图示机构的自由度并确定其机构级别。计算图示机构的自由度并确定其机构级别。计算图示机构的自由度并确定其机构级别。计算图示机构的自由度并确定其机构级别。解：解：解：解：1 1）计算自由度）计算自由度）计算自由度）计算自由度 992 2 4 4、5 5、6 6构件在构件在构件在构件在F F点构成复合铰。取构件点构成复合铰。取构件点构成复

2、合铰。取构件点构成复合铰。取构件1 1为原动件。为原动件。为原动件。为原动件。2 2）高副低代）高副低代）高副低代）高副低代 3 3）结构分析）结构分析）结构分析）结构分析 机构级别为机构级别为机构级别为机构级别为3 3级。级。级。级。例例例例3 3 计算图示压力喂料机构的自由度，并确定其机构类别。计算图示压力喂料机构的自由度，并确定其机构类别。计算图示压力喂料机构的自由度，并确定其机构类别。计算图示压力喂料机构的自由度，并确定其机构类别。解：解：解：解：1 1）计算自由度）计算自由度）计算自由度）计算自由度 55662 2 2 2）高副低代）高副低代）高副低代）高副低代 3 3）结构分析）结

3、构分析）结构分析）结构分析 机构级别为机构级别为机构级别为机构级别为3 3级。级。级。级。例例4 图图示示为为导导杆杆机机构构的的运运动动简简图图，已已知知曲曲柄柄AB以以 1逆逆时时针针方方向向匀匀速速转转动动。求求构构件件2、3的的角角速速度度 2、3和角加速度和角加速度 2、3 。123BCA本例应用点的运动合成定理求解本例应用点的运动合成定理求解【解解】1.速度分析速度分析(1)求已知速度求已知速度 123BCA(2)列方程列方程？方向方向大小大小pb2b3(3)画速度图画速度图(4)结果结果 123BCA 123BCA2.加速度分析加速度分析(1)求已知加速度求已知加速度方向：方向：

4、B3B2沿沿 3方向转方向转90。b2b3p/BC方向方向大小大小BCBA BCBC?(3)(3)画加速度图画加速度图 123BCA(2)列方程列方程 123BCA(4)结果结果2 2、3 3构件上重合点构件上重合点构件上重合点构件上重合点B B2 2、B B3 3的速度方程为：的速度方程为：的速度方程为：的速度方程为：V VB3 B3 =V VB2B2 +V VB3B2B3B2 大小大小大小大小？1 1L LABAB？方向方向方向方向 BC BC AB AB BC BC例例例例5 5 在图示机构中，已知各构件尺寸，构件在图示机构中，已知各构件尺寸，构件在图示机构中，已知各构件尺寸，构件在图示

5、机构中，已知各构件尺寸，构件1 1以以以以11的角速度的角速度的角速度的角速度顺时针转动，试用相对运动法求图示位置构件顺时针转动，试用相对运动法求图示位置构件顺时针转动，试用相对运动法求图示位置构件顺时针转动，试用相对运动法求图示位置构件3 3的速度和加的速度和加的速度和加的速度和加速度。速度。速度。速度。2 2）加速度分析）加速度分析）加速度分析）加速度分析大小大小？LAB12？0方向方向 BC BA BC例例例例6 6 图示为平锻机中的六杆机构。已知各构件的尺寸，欲求图示为平锻机中的六杆机构。已知各构件的尺寸，欲求图示为平锻机中的六杆机构。已知各构件的尺寸，欲求图示为平锻机中的六杆机构。已

6、知各构件的尺寸，欲求在一个运动循环中滑块在一个运动循环中滑块在一个运动循环中滑块在一个运动循环中滑块3 3的位移、速度、加速度及构件的位移、速度、加速度及构件的位移、速度、加速度及构件的位移、速度、加速度及构件4 4，5 5的的的的角速度及角加速度、试写出求解步骤并画出计算流程图。角速度及角加速度、试写出求解步骤并画出计算流程图。角速度及角加速度、试写出求解步骤并画出计算流程图。角速度及角加速度、试写出求解步骤并画出计算流程图。x xy yo o解：解：解：解：建立坐标系如图所示。建立坐标系如图所示。建立坐标系如图所示。建立坐标系如图所示。分析机构组成：构件分析机构组成：构件分析机构组成：构件

7、分析机构组成：构件2 2、3 3组成组成组成组成RPRRPR杆组构件杆组构件杆组构件杆组构件4 4、5 5组组组组成成成成RRRRRR杆组。杆组。杆组。杆组。根据机构初始位置，确定各根据机构初始位置，确定各根据机构初始位置，确定各根据机构初始位置，确定各级组的装配模式系数级组的装配模式系数级组的装配模式系数级组的装配模式系数MM。画出计算流程图，编制主程序上机计算。画出计算流程图，编制主程序上机计算。画出计算流程图，编制主程序上机计算。画出计算流程图，编制主程序上机计算。调用曲柄运动分析子程序计算调用曲柄运动分析子程序计算sB、vB和和aB M=-1，调用调用RPR运动分析子程序计算运动分析子

8、程序计算2、2和和2以及以及sC、vC、aC1=1+10输入已知数据输入已知数据1=10开始开始1360M=+1，调用调用RRR运动分析子程序计算运动分析子程序计算4、4和和4以及以及5、5和和5输出结果输出结果结束结束YN 调用平面运动分析子程序计算调用平面运动分析子程序计算sD、vD、aD例例例例7 7 试设计一铰链四杆机构试设计一铰链四杆机构试设计一铰链四杆机构试设计一铰链四杆机构ABCDABCD，要求满足，要求满足，要求满足，要求满足ABAB1 1,AB,AB2 2与与与与E E1 1D D，E E2 2D D两组对应位置如图所示，并要求满足摇杆两组对应位置如图所示，并要求满足摇杆两组

9、对应位置如图所示，并要求满足摇杆两组对应位置如图所示，并要求满足摇杆CDCD在第在第在第在第2 2位置位置位置位置为极限位置。巳知为极限位置。巳知为极限位置。巳知为极限位置。巳知l lABAB和和和和l lADAD，试求铰链，试求铰链，试求铰链，试求铰链C C的位置。的位置。的位置。的位置。B B1 1 C C2 2B2C2 B1C1AD 例例8 8 设计如图所示的六杆机构。已知设计如图所示的六杆机构。已知ABAB为曲柄为曲柄,且为原动件。摇且为原动件。摇杆杆DCDC的行程速比系数的行程速比系数K K=1,=1,滑块行程滑块行程F F1F F2 2=300mm,=300mm,e e=100mm

10、,=100mm,x x=400mm,=400mm,摇杆两极限位置为摇杆两极限位置为DEDE1 1和和DEDE2 2,1 1=45=45,2 2=90=90,l lECEC=l lCDCD,且且A A、D D在图示平行于滑道的一条在图示平行于滑道的一条水平线上水平线上,试用图解法求出各杆尺寸。试用图解法求出各杆尺寸。解：取比例尺解：取比例尺l l=10mm/mm,=10mm/mm,作机构运动简图作机构运动简图F2F1F2450E2E1B2AC1C2D(1)作出机架作出机架AD的水平线及的水平线及D、F1、F2三点三点,及联架杆及联架杆DE1及及DE2的标线的标线、;(2)连连DF2并反转并反转2

11、-1=45,得得F2;(3)连连F1F2作垂直平分线交标线作垂直平分线交标线上得点上得点E1;(4)DE1F1为曲柄滑块机构的第一位置为曲柄滑块机构的第一位置,由此可求得由此可求得DC1及及DC2;(5)连连C1C2交机架线于交机架线于A，则：则：lAB=0.5 lC1 C2 100mm，lBC=580mm。例例例例8 8 图为一个单园盘摆动凸轮机构。设凸轮与摆杆的起始接图为一个单园盘摆动凸轮机构。设凸轮与摆杆的起始接图为一个单园盘摆动凸轮机构。设凸轮与摆杆的起始接图为一个单园盘摆动凸轮机构。设凸轮与摆杆的起始接触点为触点为触点为触点为E E，试求处于图示位置时的凸轮已转的转角，试求处于图示位

12、置时的凸轮已转的转角，试求处于图示位置时的凸轮已转的转角，试求处于图示位置时的凸轮已转的转角，摆杆的，摆杆的，摆杆的，摆杆的摆角摆角摆角摆角 及压力角及压力角及压力角及压力角 的大小。的大小。的大小。的大小。BOARCB-E 例例例例9 9 题图所示机构中，已知题图所示机构中，已知题图所示机构中，已知题图所示机构中，已知P5P51000N1000N，ABAB100mm100mmBCBCCDCD2AB2AB、CECEEDEDDFDF，不计运动副中的摩擦，试用图解法求各运，不计运动副中的摩擦，试用图解法求各运，不计运动副中的摩擦，试用图解法求各运，不计运动副中的摩擦，试用图解法求各运动副中的反力和

13、平衡力矩动副中的反力和平衡力矩动副中的反力和平衡力矩动副中的反力和平衡力矩MM1 1。R12R32R34R54R63P5R45R65P5+R45+R65=0R43+R63+R23=0R43R63R23R65例例例例10 10 题图所示为一摆动从动件盘形凸轮机构，凸轮题图所示为一摆动从动件盘形凸轮机构，凸轮题图所示为一摆动从动件盘形凸轮机构，凸轮题图所示为一摆动从动件盘形凸轮机构，凸轮1 1沿逆时针方向回沿逆时针方向回沿逆时针方向回沿逆时针方向回转，转，转，转，GG为作用在从动件为作用在从动件为作用在从动件为作用在从动件2 2上的外载荷，各运动副中的当量摩擦系数已知，上的外载荷，各运动副中的当量

14、摩擦系数已知，上的外载荷，各运动副中的当量摩擦系数已知，上的外载荷，各运动副中的当量摩擦系数已知，轴的半径已知，试确定总反力轴的半径已知，试确定总反力轴的半径已知，试确定总反力轴的半径已知，试确定总反力R R1212、R R3232和和和和R R3l3l的方位的方位的方位的方位(不考虑构件的重不考虑构件的重不考虑构件的重不考虑构件的重量及惯性力量及惯性力量及惯性力量及惯性力)，并计算机构在该位置时的效率。，并计算机构在该位置时的效率。，并计算机构在该位置时的效率。，并计算机构在该位置时的效率。R1223R032R032R32G+R12+R32=0GR32R12R313 3在图示凸轮机构中，用反

15、转法在图上标出：在图示凸轮机构中，用反转法在图上标出：在图示凸轮机构中，用反转法在图上标出：在图示凸轮机构中，用反转法在图上标出：1 1）图）图）图）图1 1）示凸轮机构的升程）示凸轮机构的升程）示凸轮机构的升程）示凸轮机构的升程h h、推程角、回程角、远停角、近、推程角、回程角、远停角、近、推程角、回程角、远停角、近、推程角、回程角、远停角、近停角。停角。停角。停角。2 2）图）图）图）图1 1）示凸轮机构在）示凸轮机构在）示凸轮机构在）示凸轮机构在C C2 2点接触凸轮机构的压力角和位移。点接触凸轮机构的压力角和位移。点接触凸轮机构的压力角和位移。点接触凸轮机构的压力角和位移。3 3）图）

16、图）图）图2 2）示凸轮的最大摆角）示凸轮的最大摆角）示凸轮的最大摆角）示凸轮的最大摆角 maxmax。4 4）图）图）图）图2 2）示凸轮从图示位置按）示凸轮从图示位置按）示凸轮从图示位置按）示凸轮从图示位置按方向转过方向转过方向转过方向转过4545o o时凸轮机构的压力时凸轮机构的压力时凸轮机构的压力时凸轮机构的压力角和位移。角和位移。角和位移。角和位移。如图所示封闭型复合轮系，已知如图所示封闭型复合轮系，已知 各轮齿数各轮齿数，轮，轮1转速为转速为n1。1）若全为标准齿轮啮合，求内齿圈上的齿数）若全为标准齿轮啮合，求内齿圈上的齿数z4和和z4。2）求内齿圈）求内齿圈4和中心轮和中心轮2的转速和它们与转向的异同。的转速和它们与转向的异同。3）求系杆的转速及其转向）求系杆的转速及其转向 。