機(jī)械原理第457章習(xí)題解答

1、第四章課后習(xí)題4-12圖示為一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的三個(gè)位置，F(xiàn)為作用在活塞上的力轉(zhuǎn)動(dòng)副A及B上所畫的小圓 為摩擦圓，試決上在此三個(gè)位置時(shí)作用在連桿AB上的作用力的真實(shí)方向（構(gòu)件重量及慣性力略去 不計(jì)）。4解：上圖中構(gòu)件2受壓力。因在轉(zhuǎn)動(dòng)副A處2、1之間的夾角ZOAB在逐漸減小，故相對角速 度321沿順時(shí)針方向，又因2受壓力，故FR12應(yīng)切于摩擦圓的下方；在轉(zhuǎn)動(dòng)副B處，2、3之間的 夾角ZOBA在逐漸增大，相對角速度心）23也沿順時(shí)針方向，故FR32應(yīng)切于摩擦圓的上方。解：上圖構(gòu)件2依然受壓力。因在轉(zhuǎn)動(dòng)副A處2、1之間的夾角ZOAB逐漸減小，故相對角速 度（21沿順時(shí)針方向，又因2受壓力，故FRI2應(yīng)

2、切于摩擦圓的下方；在轉(zhuǎn)動(dòng)副B處，2、3之間的夾 角ZOBA逐漸減小，故相對角速度3 23沿逆時(shí)針方向，F(xiàn)R32應(yīng)切于摩擦圓的下方。解：上圖構(gòu)件2受拉力。因在轉(zhuǎn)動(dòng)副A處2、1之間的夾角ZOAB在逐漸增大，故相對角速度 321沿順時(shí)針方向，又因2受拉力，故FR12應(yīng)切于摩擦圓的上方：在轉(zhuǎn)動(dòng)副B處，2、3之間的夾 角ZOBA逐漸減小，故相對角速度s23沿順時(shí)針方向，F(xiàn)R32應(yīng)切于摩擦圓的下方。4-13圖示為一擺動(dòng)推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪1沿逆時(shí)針方向回轉(zhuǎn)，F(xiàn)為作用在推桿2上的外載 荷，試確左凸輪1及機(jī)架3作用給推桿2的總反力FR12及FR32方位（不考慮構(gòu)件的重疑及慣性力, 圖中虛線小圓為摩擦圓）。解

3、：經(jīng)受力分析，F(xiàn)R12的方向如上圖所示。在FR12的作用下，2相對于3順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，故FR32 應(yīng)切于摩擦圓的左側(cè)。補(bǔ)充題1如圖所示，楔塊機(jī)構(gòu)中，已知丫 = B=60 , 0=1000N格接觸面摩擦系數(shù)/=0.15,如。為 有效阻力，試求所需的驅(qū)動(dòng)力解:對機(jī)構(gòu)進(jìn)行受力分析，并作出力三角形如圖。 對楔塊1，F(xiàn) + FR21 +Fr31 =0由正弦左理有sin(6O + 2) sin(90 一 (p)FFr2I對楔塊2,同理有aQ+ Friz +Fr32 = 0sin(90 +0)sin(6(F 20)sin（60; +2。）sin（60; -2（p）且有 fri = Fr、2 ，（p=arct=S

4、.53聯(lián)立以上三式，求解得F=1430.65N2如圖示斜而機(jī)構(gòu)，已知：/（滑塊1、2與導(dǎo)槽3相互之間摩擦系數(shù)人入（滑塊1的傾斜角）、 Q （工作阻力，沿水平方向），設(shè)不計(jì)兩滑塊質(zhì)量，試確立該機(jī)構(gòu)等速運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的鉛重方向的驅(qū)動(dòng) 力幾解:滑塊1、2受力情況及力三角形如圖所示。由正弦左理有對滑塊噸+ 2初=sin 90： - + 幾）FFr21.sin（90 - 2（p）對滑塊2： sin（90 + （p）QFri2并且有 FR2x=FRn.（P = arctgf解之得 F=cs0sin（2 + 20）cos 2 cos（兄+ 0）第五章課后習(xí)題58圖示為一帶式運(yùn)輸機(jī)，由電機(jī)1經(jīng)平帶傳動(dòng)及一個(gè)兩級齒

5、輪減速器帶動(dòng)運(yùn)輸帶8。設(shè)已知 運(yùn)輸帶8所需的引力F=55OON,運(yùn)送速度v=1.2m/so平帶傳動(dòng)（包括軸承）的效率產(chǎn)0.95,每對齒 輪（包括軸承）的效率仏=0.97,運(yùn)輸帶8的機(jī)械效率=0.92（包括支承和聯(lián)軸器）。試求該系統(tǒng)的 總效率及電動(dòng)機(jī)所需的效率。解：該系統(tǒng)的總效率為J= 3 = 95 x 0.972 x 0.92 = 0.822電機(jī)所需的功率師廠偽斗護(hù).0290） 5-9如圖所示，電動(dòng)機(jī)通過V帶傳動(dòng)及圓錐、圓柱齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)工作機(jī)A及B。設(shè)每對齒輪的效 率0=0.97 （包括軸承的效率），帶傳動(dòng)的效率仏=0.92,工作機(jī)A、B的功率分別PA = 5Kw 、P,=KW ,效率分別為=

6、08, %=05,試求電動(dòng)機(jī)所需的功率。解：輸入功率R=4/（%；”2）= 7.22Pr = Pb）= 2.31電機(jī)所需功率P = PA + PH= 9.53KW5-12 a）圖示為一焊接用楔形夾具，利用這個(gè)夾具把要焊接的工件1和1預(yù)先夾妥，以便焊接。圖 中2為夾具，圖中2為夾具體，3為楔塊，若已知各接觸而間的摩擦系數(shù)均為./；試確立此夾具的自 鎖條件。當(dāng)0二0（不考慮摩擦）時(shí)，得理想驅(qū)動(dòng)力為:反行程時(shí)（楔塊3退出）取楔塊3為分離體，其受工件1 （及1）和夾具2作用的反作用力 R“和以及支持力P,%力方向如圖a所示，根據(jù)楔塊3的平衡條件，作封閉三角形如圖c所示。 反行程時(shí)&8為驅(qū)動(dòng)力，由正弦泄

7、理可得230 二 &SU1ZZ于是得此機(jī)構(gòu)反行程的機(jī)械效率為： 可二兄和二由口（一 20） 丘23 sincf cos令 -0,可得自鎖條件為a-2o解法2根據(jù)反行程時(shí)生產(chǎn)阻力小于或等于零的條件來確泄。根據(jù)楔塊3的力三角形（圖c ）,由正弦圧理有p=sm（Q_20 心 cos。若楔塊3不自動(dòng)松脫，則應(yīng)使PW0,即得自鎖條件為：a2（p解法3根據(jù)運(yùn)動(dòng)副的自鎖條件確定。由于工件被夾緊后P力就被撤消，故楔塊3的受力如圖b所示，楔塊3就如同一個(gè)受到&,（此時(shí)為 驅(qū)動(dòng)力）作用而沿水平而移動(dòng)的滑塊。故只要R作用在摩擦角卩之內(nèi)，楔塊3即發(fā)生自鎖。 也與垂直方向之間的夾角是a-（p,要使作用在摩擦角（p之內(nèi)，

8、即a-（p（p所以，楔塊3發(fā)生自鎖的條件是：a2（p（b）設(shè)礦石的重量為Q,礦石與頓板間的摩擦因數(shù)為f,則摩擦角為= arc tan/礦石有向上被擠出的趨勢時(shí)，其受力如圖,由力平衡條件知:（2+ Fr12 + Fr32 = 0由正弦定理得sin(a-20) sin(90 +(p)sin(a 2)COS0sin(a-2) SO故自鎖條件為:a 2(p0參考方法二：2FRsin(y-)-2 = 0即 & =-2sinf _。)F sm（牙 _0）.I n =細(xì)=2Fra2當(dāng) 0時(shí)，即耳0SO,礦石將不被擠出，即自鎖條件為a補(bǔ)充如圖示斜而機(jī)構(gòu)，已知：八滑塊1、2與導(dǎo)槽3相互之間摩擦系數(shù)）、入（滑塊1

9、的傾斜角）、F （驅(qū)動(dòng)力，鉛重方向），Q （工作阻力，沿水平方向），設(shè)不計(jì)兩滑塊質(zhì)量，試確左該機(jī)構(gòu)的效率及 自鎖條件（包括正、反行程兒（1）反行程：受力分析如圖 由正弦定理得，所以可得sin（幾一20） sin（90 一兄+。）sin 90 sin(90 一。)Fr2 =cos(2-)cos0sin(/l-20)Q) sin(2 一 2) =Q tan 2 cos(2 一 (p)令則A900Avvmax/(2nni2J)將厶叫曲軸0代入上式得，JF2Akg.m2補(bǔ)充圖示較鏈四桿機(jī)構(gòu),已知/=100mm, A=390mm /3=200mm, 250mm,若阻力矩Af3=100N mo試求:(1)當(dāng)殲加2時(shí)，加于 構(gòu)件1上的等效阻力矩A/cr(2)當(dāng)0=兀時(shí)，加于構(gòu)件1上的等效阻 力矩Mg(1)先確定速度瞬心比3的位置，如圖所示。Vpl3=rP13P14= Pi3P.U P13P14 _ 4 _ 1. ， P13P34 A 2=M.= 100xl = 50（N-m） cdx2(2)先確怎速度瞬心P|3的位置