1、1.5 计算下列各机构的自由度。注意分析其中的虚约束、局部自由度合复合铰链等。,解: (b)57 (d)9122,e) 、A、D构件构成了虚约束。710,f) 对称结构构成虚约束。57,(g) 对称结构构成虚约束332,1.6 说明图示各机构的组成原理,并判别机构的级别和所含杆组的数目。,(a)解:571,(c)解:7101,(e)解:9121,b)解:其中、处的滚子具有局部自由度。高副低代后的瞬时替代机构为:,1.7 计算图示各机构的自向度,并在高副低代后,分析组成这些机构的基本杆组及杆组的级别。,451,(c)解:442其中C处的滚子具有局部自由度。高副低代,例 在图c中,分别限及为原动件
2、时,划分其基本杆组,确定机构的级别。,解: 2、构件在点构成复合铰。以为原动件时:机构级别为级。以为原动件时:机构级别为级。,n,A,C,I,B,D,E,F,G,H,J,P,16 F)解: 滚子具有局部自由度,虚约束。高副低代,A,级机构,级机构,2.5 在图示的连杆机构中,已知各构件的尺寸为:lAB160mm,lBC260mm,lCD200 mm,lAD80 mm;并已知构件AB为原动件,沿顺时针方向匀速转动,试确定:(1)四杆机构ABCD的类型;(2)该四杆机构的最小传动角min;(3)滑块F的行程速度变化系数K。,E1,E2,C1,C2,F1,B1,B2,F2,7 图示六杆机构中,各构件
3、的尺寸为:lAB30mm,lBC55mm,lAD=50mm,lCD=40mm,lDE20mm,lEF60mm 滑块为运动输出构件试确定:) 四杆机构的类型) 机构的行程时间比系数为多少?) 滑块的行程为多少?) 求机构的最小传动角min,解:)按比例尺作机构运动简图。2)四杆机构中,最短杆,最长杆因为 lABlBClCDlAD,且以最短杆的邻边为机架,故 该四杆机构为曲柄摇杆机构。3)摇杆处于极限位置时,滑块亦分别处于其极限位置,先求极位夹角,再求行程速比系数,39.2o 行程速比系数()()1.56,滑块的行程F2F175.67 )机构的最小传动角min出现在杆垂直于导路作图得min78.4
4、o,F,C,D,A,E,B,min,2-8 题图所示六杆机构已知lAB200mm,lAC585mm,lCD=30mm,lDE=700mm,ACEC,1为常数试求: ) 机构的行程时间比系数;2) 构件的行程;3) 滑块的最大压力角max发生的位置及大小;4) 在其他尺寸不变的情况下,欲使行程为原行程的倍,问曲柄长度应为多少?,解: 1.分析机构极限位置,机构在第一个极限位置,机构在第二个极限位置,2.8 在图示的机构中,已知曲柄2顺时针方向匀速转动,角速度2100rads,试求在图示位置导杆4的角速度4的大小和方向。,P24,P,P13,P12,P23,方向:逆时针方向,2.10 求图示机构全
5、部瞬心的位置, 构件3的角速度 3的大小和方向。,29 试求图示连杆机构中构件4与构件2的角速度比42。,P36,5、4构件上重合点C5、C4的速度方程为:VC4 = VC5 + VC5C4 大小 ? 已知 ? 方向 DC 已知 DC,p,c5,c4,试求题图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置,解:速度分析 2、3构件上重合点B2、B3的速度方程为:VB3 = VB2 + VB3B2 大小 ? 1LAB ? 方向 BC AB BC,p,b2,b3,2)加速度分析,大小 ? LAB12 ? 0 方向 BC BA BC,p,b2,b3,例:巳知图示机构的位置,构件尺寸及原动件AB以等角速度1逆时方
6、向转动,试用相对运动图解法作出机构的速度图和加速度图,求构件3的角速度3和角加速度3要求:(1)写出作图的矢量方程和主要步骤;(2)写出3 、及3的表达式。,解(1)速度分析 2、3构件上重合点B2、B3的速度方程为:VB3 = VB2 + VB3B2 大小 ? 1LAB ? 方向 BC AB BC,p,b2,b3,p,b2,b3,(2)加速度分析,大小 0 ? LAB12 ? 0 方向 BC BA BC,(1)速度分析求B点速度:VB = VA + VBA 大小 ? 1L1 2L2 ? 方向 BD OA BA,取速度比例尺v,速度极点p, 作速度多边形。,p,b,a,方向:逆时针。,方向:逆
7、时针。,p,b,a,c,求E点速度: VE = VC + VEC 大小 ? 4LEC ? 方向 xx EC,e,作速度多边形。,vEvpe,方向:顺时针。,(2)加速度分析B点加速度分析的向量方程:,大小 L33 2 ? L112 L222 L22? 方向 BD BD AO BA AB,加速度极点, 加速度作图比例尺作加速度多边形,p,b ,n,a,b,p,b ,n,a,b,C,大小 ? L442 L44? 方向 xx EC EC,作加速度多边形,e,en,方向:顺时针方向,216 图示为储存器的一个侧壁和活动项部的两个要求位置。试设计一个机构、引导顶部通过这两个位置而不与储存器的例壁发生干涉。,217 欲设计一个如图示的铰链四杆机构。设已知其摇杆CD的长度lCD75mm,行程速比系数K1.5,机架AD的长度lAD100mm,又知摇杆的一个极限位置与机架间的夹角45o,试求其曲柄的长度lAB和连杆的长度lBC。,解:36o 以AC为b-a,则AC2为b+aa,b 以AC为ba,则AC1为baa,b,C2,C1,M,B2,2-19题图示为一已知的曲柄摇杆机构,现要求用一连杆将摇杆和一滑块连接起来,使摇杆的三个已知位置C1D、C2D、C3D和滑块的三个位置F1、F2、F3相对应。试确定此连杆的长度及其与摇杆铰接点的位置。,F2,将DF2 转21得F2 将DF3转31得F3,F3,