機械原理第八版課后練習答案西工大版孫恒等

1、第八版第 2 章2-1何謂構(gòu)件?何謂運動副及運動副元素?運動副是如何進行分類的?答：參考教材 57 頁。2-2機構(gòu)運動簡圖有何用處?它能表示出原機構(gòu)哪些方面的特征?答：機構(gòu)運動簡圖可以表示機構(gòu)的組成和運動傳遞情況，可進行運動分析，而且也可用來進行動力分析。2-3機構(gòu)具有確定運動的條件是什么?當機構(gòu)的原動件數(shù)少于或多于機構(gòu)的自由度時，機構(gòu)的運動將發(fā)生什么情況?答：參考教材 1213 頁。2-42-5何謂最小阻力定律?試舉出在機械工程中應用最小阻力定律的 1、2 個實例。在計算平面機構(gòu)的自由度時，應注意哪些事項?答：參考教材 1517 頁。2-6在圖 2-20 所示的機構(gòu)中，在鉸鏈 c、b、d 處

2、，被連接的兩構(gòu)件上連接點的軌跡都是重合的，那么能說該機構(gòu)有三個虛約束嗎?為什么?答：不能，因為在鉸鏈 c、b、d 中任何一處，被連接的兩構(gòu)件上連接點的軌跡重合是由于其他兩處的作用，所以只能算一處。2-7何謂機構(gòu)的組成原理?何謂基本桿組?它具有什么特性?如何確定基本桿組的級別及機構(gòu)的級別?答：參考教材 1819 頁。2-8為何要對平面高副機構(gòu)進行“高副低代?“高副低代”應滿足的條件是什么?答：參考教材 2021 頁。2-9任選三個你身邊已有的或能觀察到的下列常用裝置(或其他裝置)，試畫出其機構(gòu)運動簡圖，并計算其自由度。1)折疊桌或折疊椅；2)酒瓶軟木塞開蓋器；3)衣柜上的彈簧合頁；4)可調(diào)臂臺燈

3、機構(gòu)；5)剝線鉗；6)磁帶式錄放音機功能鍵操縱機構(gòu)；7)洗衣機定時器機構(gòu)；8)轎車擋風玻璃雨刷機構(gòu)；9)公共汽車自動開閉門機構(gòu)；10)挖掘機機械臂機構(gòu)；。2-10請說出你自己身上腿部的髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)分別可視為何種運動副?試畫出仿腿部機構(gòu)的機構(gòu)運動簡圖，并計算其自由度。2-11 j 輸入，使軸 a 回轉(zhuǎn)；而固裝在軸上的凸輪 2 與杠桿 3 組成的凸輪機構(gòu)使沖頭 4 上下運動，以達到?jīng)_壓的目的。試繪出其機構(gòu)運動簡圖(各尺寸由圖上量取)，分析是否能實現(xiàn)設計意圖，并提出修改方案。1)取比例尺繪制機構(gòu)運動簡圖2)分析是否能實現(xiàn)設計意圖f 33241 0不合理 f 0，可改為2-12 圖示機構(gòu)為一

4、凸輪齒輪連桿組合機構(gòu)，試繪制其機構(gòu)示意簡圖并計算自由度。解：f 382102112-16 試計算圖示凸輪-連桿組合機構(gòu)的自由度（a）解：f 342511a 為復合鉸鏈（b）解：（1） 圖示機構(gòu)在 d 處的結(jié)構(gòu)與圖 2-1 所示者一致，經(jīng)分析知該機構(gòu)共有 7 個活動構(gòu)件，8 個低副(注意移動副 f 與 f，e 與 e均只算作一個移動副)，2 個高副；因有兩個滾子 2、4，所以有兩個局部自由度，沒有虛約束，故機構(gòu)的自由度為f=3n- (2pl+ph- p)- f=37- (28+2-0)- 2=1（2）如將 d 處結(jié)構(gòu)改為如圖 b 所示形式，即僅由兩個移動副組成。注意，此時在該處將帶來一個虛約束。

5、因為構(gòu)件 3、6 和構(gòu)件 5、6 均組成移動副，均要限制構(gòu)件 6 在圖紙平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，這兩者是重復的，故其中有一個為虛約束。經(jīng)分析知這時機構(gòu)的活動構(gòu)件數(shù)為 6，低副數(shù)為 7，高副數(shù)和局部自由度數(shù)均為 2，虛約束數(shù)為 1，故機構(gòu)的自由度為f=3n- (2pl+ph- p)- f =36- (27+2-1)- 2=1上述兩種結(jié)構(gòu)的機構(gòu)雖然自由度均為一，但在性能上卻各有千秋：前者的結(jié)構(gòu)較復雜，但沒有虛約束，在運動中不易產(chǎn)生卡澀現(xiàn)象；后者則相反，由于有一個虛約束，假如不能保證在運動過程中構(gòu)件 3、5 始終垂直，在運動中就會出現(xiàn)卡澀甚至卡死現(xiàn)象，故其對制造精度要求較高。（c）齒輪 3、5 和齒條 7 與齒

6、輪 5 的嚙合高副所提供的約束數(shù)目不同，因為齒輪 3、5 處只有一個高副，而齒條 7 與齒輪 5 在齒的兩側(cè)面均保持接觸，故為兩個高副。2-13 圖示為一新型偏心輪滑閻式真空泵。其偏心輪 1 繞固定軸心 a 轉(zhuǎn)動，與外環(huán) 2 固連在一起的滑閥 3 在可繞固定軸心 c 轉(zhuǎn)動的圓柱 4 中滑動。當偏心輪按圖示方向連續(xù)回轉(zhuǎn)時可將設備中的空氣吸入，并將空氣從閥 5 中排出，從而形成真空。(1)試繪制其機構(gòu)運動簡圖；(2)計算其自由度。解(1)取比例尺作機構(gòu)運動簡圖如圖所示。(2)f=3n-(2p1+ph-p)-f=34-(24+0-0)-1=12-14 圖示是為高位截肢的人所設汁的一種假肢膝關(guān)節(jié)機構(gòu)。

7、該機構(gòu)能保持人行走的穩(wěn)定性。若以脛骨 1 為機架，試繪制其機構(gòu)運動簡圖和計一算其自由度，并作出大腿彎曲時的機構(gòu)運動簡圖。解 把脛骨 l 相對固定作為機架假肢膝關(guān)節(jié)機構(gòu)的機構(gòu)運動簡圖如圖所示, 大腿彎曲 90。時的機構(gòu)運動簡圖，如圖中虛線所示。其自由度為：f=3n-(2pl+ph-p)-f=35-(27+0-0)-0=12-15 試繪制圖 n 所示仿人手型機械手的食指機構(gòu)的機構(gòu)運動簡圖(以手掌 8 作為相對固定的機架)，井計算自由度。（1)取比倒尺肌作機構(gòu)運動簡圖（2)計算自由度解：f 37210 12-18 圖示為一剎車機構(gòu)。剎車時，操作桿 j 向右拉，通過構(gòu)件 2、3、4、5、6 使兩閘瓦剎

8、住車輪。試計算機構(gòu)的自由度，并就剎車過程說明此機構(gòu)自由度的變化情況。(注；車輪不屬于剎車機構(gòu)中的構(gòu)件。（1)未剎車時，剎車機構(gòu)的自由度2)閘瓦 g、j 之一剃緊車輪時剎車機構(gòu)的自由度3)閘瓦 g、j 同時剎緊車輪時，剎車機構(gòu)的自由度解：123f 3628 2f 3527 1f 3426 12-23 圖示為一內(nèi)然機的機構(gòu)運動簡圖，試計算自由度 t 并分析組成此機構(gòu)的基本桿組。如在該機構(gòu)中改選 eg 為原動件，試問組成此機構(gòu)的基本桿組是否與前者有所不同。解：2-21f 37210 1圖示為一收放式折疊支架機構(gòu)。該支架中的件 1 和 5 分別用木螺釘連接于固定臺板 1和括動臺板 5上兩者在 d 處鉸

9、接，使活動臺板能相對于固定臺極轉(zhuǎn)動。又通過件 1，2，3，4 組成的鉸鏈四桿機構(gòu)及連桿 3 上 e 點處的銷子與件 5 上的連桿曲線槽組成的銷槽連接使活動臺板實現(xiàn)收放動作。在圖示位置時，雖在活動臺板上放有較重的重物活動臺板也不會自動收起，必須沿箭頭方向推動件 2，使鉸鏈 b，d 重合時活動臺板才可收起(如圖中雙點劃線所示)?，F(xiàn)已知機構(gòu)尺寸 lab=lad=90 mm；lbc=lcd=25 mm，其余尺寸見圖。試繪制該機構(gòu)的運動簡圖，并計算其自由度。解：機械運動簡圖如下：f=3n-(2p1+pb-p)-f=35-(26+1-0)-1=1第 3 章31 何謂速度瞬心?相對瞬心與絕對瞬心有何異同點?

10、答：參考教材 3031 頁。32 何謂三心定理?何種情況下的瞬心需用三心定理來確定?答：參考教材 31 頁。3-3 試求圖示各機構(gòu)在圖示位置時全部瞬心的位置(用符號 p，直接標注在圖上)(a)(b)答：（10 分）(d)（10 分）3-4 標出圖示的齒輪一連桿組合機構(gòu)中所有瞬心，并用瞬心法求齒輪 1 與齒輪 3 的傳動比1/3。（2 分）3)定出構(gòu)件 3 的 bc 線上速度最小的 e 位置,因 bc 線上速度最小的點必與 p13 點的距離 （3 分）3）1/3= p36p13/p16p13=dk/ak由構(gòu)件 1、3 在 k 點的速度方向相同，可知3與1同向。3-6 在圖示的四桿機構(gòu)中， lab

11、=60mm， lcd=90mm,lad=lbc=120mm, 2=10rad/s,試用瞬心法求：1)當=165時，點的速度 vc；2)當=165時，構(gòu)件 3 的 bc 線上速度最小的一點 e 的位置及速度的大??；3)當 vc=0 時，角之值(有兩個解)。解：1）以選定的比例尺機械運動簡圖（圖 b）2）求 vc 定出瞬心 p12 的位置（圖 b）因 p13為構(gòu)件 3 的絕對瞬心，則有3=vb/lbp13=2lab/l.bp13=100.06/0.00378=2.56(rad/s)vc=cp133=0.003522.56=0.4(m/s)點 的最近，故叢 p13 引 bc 線的垂線交于點 e，由圖

12、可得ve=l.p13e3=0.00346.52.56=0.357(m/s)4)定出 vc=0 時機構(gòu)的兩個位置（圖 c）量出1=26.42=226.6（3 分）3-8 機構(gòu)中，設已知構(gòu)件的尺寸及點 b 的速度 vb(即速度矢量 pb)，試作出各機構(gòu)在圖示位置時的速度多邊形。答：（10 分）（b）答：a c3c2=0答：311 速度多邊形和加速度多邊彤有哪些特性?試標出圖中的方向。答 速度多邊形和加速度多邊形特性參見下圖，各速度方向在圖中用箭頭標出。3-12 在圖示的機構(gòu)中，設已知構(gòu)件的尺寸及原動件 1 的角速度1 (順時針)，試用圖解法求機構(gòu)在圖示位置時 c 點的速度和加速度。(a)答：（1

13、分）vc3=vb+vc3b=vc2+vc3c2 （2 分）ac3=ab+anc3b+atc3b=ac2+akc3c2+arc3c2（1 分）（3 分）vc2=0ac2=0（2 分）vc3b=03=0k（3 分）(b)答：a b3+a b3=ab2+a b3b2+arb3b2（2 分）（2 分）vc2=vb+vc2b=vc3+vc2c33=2=0（2 分）（1 分）ab+anc2b+atc2b=ac3+akc2c3+arc2c3 （3 分）(c)答：（2 分）vb3=vb2+vb3b2vc=vb3+vcb3（2 分）（2 分）（1 分）n t k（3 分）3- 13 試判斷在圖示的兩機構(gòu)中b 點

14、足否都存在哥氏加速度？又在何位置哥氏加速度為零?怍出相應的機構(gòu)位置圖。并思考下列問題。(1)什么條件下存在氏加速度?(2)根椐上一條請檢查一下所有哥氏加速度為零的位置是否已全部找出。(3)圖 (a)中，akb2b3=22vb2b3對嗎?為什么。解1)圖 (a)存在哥氏加速度，圖 (b)不存在。(2)由于 akb2b3=22vb2b3故3，vb2b3中只要有一項為零，則哥氏加速度為零。圖 (a)中b 點到達最高和最低點時構(gòu)件 1，34 重合，此時 vb2b3=0，當構(gòu)件 1 與構(gòu)件 3 相互垂直即_f=；點到達最左及最右位置時2=3=0故在此四個位置無哥氏加速度。圖 (b)中無論在什么位置都有2

15、=3=0，故該機構(gòu)在任何位置哥矢加速度都為零。(3)對。因為32。3-14在圖示的搖塊機構(gòu)中，已知 lab=30mm，lac=100mm，lbd=50 mm,lde=40 mm，曲柄以等角速度l=40rads 回轉(zhuǎn)，試用圖解法求機構(gòu)在1=45位置時，點 d 及 e 的速度和加速度，以及構(gòu)件 2 的角速度和角加速度。解(1)以l作機構(gòu)運動簡圖 (a)所示。(2)速度分析：以 c 為重合點，有vc2= vb+ vc2b= vc3+ vc2c3大小方向?1lab? ab?bc0/bc以l作速度多邊形圖 (b)，再根據(jù)速度影像原理，作bdebde 求得 d 及 e，由圖可得vd=vpd=023 msv

16、e=vpe=0.173m/s2=vbc2/lbc=2 rad/s(順時針)(3)加速度分析：以 c 為重合點，有ac2= ab + anc2b+ atc2b= ac3+ akc2c3+ arc2c3大小12lab 22lbc?0 23vc2c3 ?方向bacb bcbc/bc其中 anc2b=22lbc=0.49 ms2，akc2c3=23vc2c3=0.7ms2，以a作加速度多邊形如圖 (c)所示，由圖可得ad=apd=0.6 4m/s2ae=ape=2.8m/s2vf4=vf5=vf1+vf5f1以l 作速度多邊形圖如圖(b)得，f4(f5)點，再利用速度影像求得 b 及 d 點根據(jù) vc

17、=vb+vcb=vd+vcd2）加速度分析：根據(jù)繼續(xù)作速度圖，矢量 pc 就代表了 vca f4= an f4+ a tf4= a f1+ ak f5f1+ ar f5f1以a 作加速度多邊形圖 (c)，得 f4(f5)點，再利用加速度影像求得 b及 d點。根據(jù)ac=ab+ancb+atcb=ad+ancd+atcd繼續(xù)作圖，則矢量 p c就代表了 ac則求得vc=vpc=0.69 msac=apc=3ms23-16在圖示凸輪機構(gòu)中，已知凸輪 1 以等角速度1=10 rads 轉(zhuǎn)動，凸輪為一偏心圓，其半徑 r=25 mm，lab=15mmlad=50 mm，1=90，試用圖解法求構(gòu)件 2 的角

18、速度2與角加速度2。提示：可先將機構(gòu)進行高副低代，然后對其替代機構(gòu)進行運動分析。解 (1)以l作機構(gòu)運動簡圖如圖 (a)所示。(2)速度分析：先將機構(gòu)進行高副低代，其替代機構(gòu)如圖 (a)所示，并以 b 為重合點。有vb2 = vb4 + vb2b42=vb2lbd=vpb2(lbd)=2.333 rads(逆時針)(3)加速度分析：ab2= anb2+ atb2= ab4+ akb2b4+ arb2b4大小22lbd ? 12lab 24vb2b4 ?方向b-d bdb-a cd /cdn 2= atb2/lbd=an2b2/lbd=9.143 rads2：(順時針)3-18在圖（a)所示的牛

19、頭刨機構(gòu)中l(wèi)ab=200 mnl，lcd=960 mm，lde=160 mm, 設曲柄以等角速度1=5 rads逆時針方向回轉(zhuǎn)試以圖解法求機構(gòu)在1=135位置時刨頭點的速度 vc。解1）以l作機構(gòu)運動簡圖如圖 (a)。2）利用瞬心多邊形圖 (b)依次定出瞬心 p36,p13.p15vc=vp15=1ap15l=1.24 m/s3 -19圖示齒輪一連桿組合機構(gòu)中，mm 為固定齒條，齒輪 3 的直徑為齒輪 4 的 2 倍設已知原動件 1 以等角速度1順時針方向回轉(zhuǎn)，試以圖解法求機構(gòu)在圖示位置時 e 點的速度 ve以及齒輪 3，4 的速度影像。解：(1)以l作機構(gòu)運動簡圖如(a)所示。(2)速度分斫

20、：此齒輪連桿機構(gòu)可看作，abcd 受 dcef 兩個機構(gòu)串聯(lián)而成，則可寫出：vc=vb+vcbve=vc+vec以v作速度多邊形如圖 (b)所示由圖得ve=vpe m/s取齒輪 3 與齒輪 4 的嚙合點為 ，根據(jù)速度影像原理，作 dckk dck 求得 k 點。然后分別以 c，e 為圓心，以 ckek 為半徑作圓得圓 g3和圓 g4。圓 g3代表齒輪 3 的速度影像，圓g4代表齒輪 4 的速度影像。3-21 圖示為一汽車雨刷機構(gòu)。其構(gòu)件 l 繞固定軸心 a 轉(zhuǎn)動，齒條 2 與構(gòu)件 1 在 b 點處鉸接，并與繞固定軸心d轉(zhuǎn)動的齒輪 3嚙合(滾子5 用來保征兩者始終嚙合)，固連于輪3上的雨刷3作往

21、復擺動。設機構(gòu)的尺寸為 lab=18 mm, 輪 3 的分度圓半徑 r3=12 mm，原動件 1 以等角速度=l rad/s 順時針回轉(zhuǎn)，試以圖解法確定雨刷的擺程角和圖示位置時雨刷的角速度和角加速度。解： (1)以l作機構(gòu)運動簡圖 (a)。在圖作出齒條 2 與齒輪 3 嚙合擺動時占據(jù)的兩個極限位置 c，c”可知擺程角如圖所示：(2)速度分析：將構(gòu)件 6 擴大到 b 點，以 b 為重合點，有vb6= vb2+ vb6b2大小?1lab?方向 bd abbcvb2=llab= 0.01 8 ms以v作速度多邊形圖 (b)，有2=6=vb6/lbd=vpb6/lbd=0.059rad/s(逆時針)v

22、b2b6=vb2b6=0.018 45 rns(3)加速度分析：ab5= anb6+ atb6 = anb2 + akb6b2 + arb6b2大小 26lbd?12lab22vb6b2?方向b-dbdb-abcbc其中，anb2=12lab=0.08m/s2，anb6=62lbd=0.000 1 8ms2，akb2b6=26vb2b6=0.00217ms2以a 作速度多邊形圖 (c)。有6=atb6/lbd=a b6r/lbd=1,71 rads2(順時針)3-22 圖示為一縫紉機針頭及其挑線器機構(gòu)，設已知機構(gòu)的尺寸 lab=32mm，lbc=100 mm，lbe=28mm，lfg=90mm

23、，原動件 1 以等角速度1=5 rad/ s 逆時針方向回轉(zhuǎn)試用圖解法求機構(gòu)在圖示位置時縫紉機針頭和挑線器擺桿 fg 上點 g 的速度及加速度。其中 a b2=1 lab =0.8 ms解： （1）以l作機構(gòu)運動簡圖如圖 (a)所示。(2)速度分析： vc2 =vb2 +vc2b2大小?lab?方向 /acabbc以v作速度多邊形圖如圖(b)，再根據(jù)速度影像原理；作b2c2e 2 bce 求得 e2，即 e1。由圖得2=vc2b2/lbc=ac2b2/lbc=0.44 rads(逆時針)以 e 為重合點 ve5=ve4+ve5e4大小?方向ef /ef繼續(xù)作圖求得 ve5，再根據(jù)速度影像原理，

24、求得vg=vpg=0.077 m/ s5=vpglfg=0.86 rads(逆時針)ve5e4=ve5e4=0.165 rns(3)加速度分析：ac2 = anb2 + anc2b2 +atc2b2大小方向?/ac12labb-a22lbcc-b?bcn 22anc2b2 =anc2b2=0.02 ms2以a=0,01(rns2)mm 作加速度多邊形圖(c)，再利用加速度影像求得 e2。然后利用重合點 e 建立方程ane5十 ate5=ae4+ake5e4+are5e4繼續(xù)作圖。則矢量 pd5就代表了 ae5。再利用加速度影像求得 g。ag=apg=0.53 ms2第 3 章31 何謂速度瞬心

25、?相對瞬心與絕對瞬心有何異同點?答：參考教材 3031 頁。32 何謂三心定理?何種情況下的瞬心需用三心定理來確定?答：參考教材 31 頁。3-3 試求圖示各機構(gòu)在圖示位置時全部瞬心的位置(用符號 p，直接標注在圖上)(a)答：答：（10 分）(d)3)定出構(gòu)件 3 的 bc 線上速度最小的 e 位置,因 bc 線上速度最小的點必與 p13 點的距離 （3 分）答：1)瞬新的數(shù)目：k=n(n-1)/2=6(6-1)/2=152)為求1/3需求 3 個瞬心 p16、p36、p13的位置3）1/3= p36p13/p16p13=dk/ak由構(gòu)件 1、3 在 k 點的速度方向相同，可知3與1同向。3

26、-6 在圖示的四桿機構(gòu)中， lab=60mm， lcd=90mm,lad=lbc=120mm, 2=10rad/s,試用瞬心法求：1)當=165時，點的速度 vc；2)當=165時，構(gòu)件 3 的 bc 線上速度最小的一點 e 的位置及速度的大??；3)當 vc=0 時，角之值(有兩個解)。解：1）以選定的比例尺機械運動簡圖（圖 b）2）求 vc 定出瞬心 p12 的位置（圖 b）因 p13為構(gòu)件 3 的絕對瞬心，則有3=vb/lbp13=2lab/l.bp13=100.06/0.00378=2.56(rad/s)vc=cp133=0.003522.56=0.4(m/s)點 的最近，故叢 p13

27、引 bc 線的垂線交于點 e，由圖可得（2 分）3-8 機構(gòu)中，設已知構(gòu)件的尺寸及點 b 的速度 vb(即速度矢量 pb)，試作出各機構(gòu)在圖示位置時的速度多邊形。答：（10 分）（b）答：a c3c2=0答：311 速度多邊形和加速度多邊彤有哪些特性?試標出圖中的方向。答 速度多邊形和加速度多邊形特性參見下圖，各速度方向在圖中用箭頭標出。3-12 在圖示的機構(gòu)中，設已知構(gòu)件的尺寸及原動件 1 的角速度1 (順時針)，試用圖解法求機構(gòu)在圖示位置時 c 點的速度和加速度。(a)答：（1 分）vc3=vb+vc3b=vc2+vc3c2 （2 分）ac3=ab+anc3b+atc3b=ac2+akc3

28、c2+arc3c2（1 分）（3 分）vc2=0ac2=0（2 分）vc3b=03=0k（3 分）(b)答：a b3+a b3=ab2+a b3b2+arb3b2（2 分）（2 分）vc2=vb+vc2b=vc3+vc2c33=2=0（2 分）（1 分）ab+anc2b+atc2b=ac3+akc2c3+arc2c3 （3 分）(c)答：（2 分）vb3=vb2+vb3b2vc=vb3+vcb3（2 分）（2 分）（1 分）n t k（3 分）3- 13 試判斷在圖示的兩機構(gòu)中b 點足否都存在哥氏加速度？又在何位置哥氏加速度為零?怍出相應的機構(gòu)位置圖。并思考下列問題。(1)什么條件下存在氏加速

29、度?(2)根椐上一條請檢查一下所有哥氏加速度為零的位置是否已全部找出。(3)圖 (a)中，akb2b3=22vb2b3對嗎?為什么。解1)圖 (a)存在哥氏加速度，圖 (b)不存在。(2)由于 akb2b3=22vb2b3故3，vb2b3中只要有一項為零，則哥氏加速度為零。圖 (a)中b 點到達最高和最低點時構(gòu)件 1，34 重合，此時 vb2b3=0，當構(gòu)件 1 與構(gòu)件 3 相互垂直即_f=；點到達最左及最右位置時2=3=0故在此四個位置無哥氏加速度。圖 (b)中無論在什么位置都有2=3=0，故該機構(gòu)在任何位置哥矢加速度都為零。(3)對。因為32。3-14在圖示的搖塊機構(gòu)中，已知 lab=30

30、mm，lac=100mm，lbd=50 mm,lde=40 mm，曲柄以等角速度l=40rads 回轉(zhuǎn)，試用圖解法求機構(gòu)在1=45位置時，點 d 及 e 的速度和加速度，以及構(gòu)件 2 的角速度和角加速度。解(1)以l作機構(gòu)運動簡圖 (a)所示。(2)速度分析：以 c 為重合點，有vc2= vb+ vc2b= vc3+ vc2c3大小方向?1lab? ab?bc0/bc以l作速度多邊形圖 (b)，再根據(jù)速度影像原理，作bdebde 求得 d 及 e，由圖可得vd=vpd=023 msve=vpe=0.173m/s2=vbc2/lbc=2 rad/s(順時針)(3)加速度分析：以 c 為重合點，有

31、ac2= ab + anc2b+ atc2b= ac3+ akc2c3+ arc2c3大小12lab 22lbc?0 23vc2c3 ?方向bacb bcbc/bc其中 anc2b=22lbc=0.49 ms2，akc2c3=23vc2c3=0.7ms2，以a作加速度多邊形如圖 (c)所示，由圖可得ad=apd=0.6 4m/s2ae=ape=2.8m/s2vf4=vf5=vf1+vf5f1以l 作速度多邊形圖如圖(b)得，f4(f5)點，再利用速度影像求得 b 及 d 點根據(jù) vc=vb+vcb=vd+vcd2）加速度分析：根據(jù)繼續(xù)作速度圖，矢量 pc 就代表了 vca f4= an f4+

32、 a tf4= a f1+ ak f5f1+ ar f5f1以a 作加速度多邊形圖 (c)，得 f4(f5)點，再利用加速度影像求得 b及 d點。根據(jù)ac=ab+ancb+atcb=ad+ancd+atcd繼續(xù)作圖，則矢量 p c就代表了 ac則求得vc=vpc=0.69 msac=apc=3ms23-16在圖示凸輪機構(gòu)中，已知凸輪 1 以等角速度1=10 rads 轉(zhuǎn)動，凸輪為一偏心圓，其半徑 r=25 mm，lab=15mmlad=50 mm，1=90，試用圖解法求構(gòu)件 2 的角速度2與角加速度2。提示：可先將機構(gòu)進行高副低代，然后對其替代機構(gòu)進行運動分析。解 (1)以l作機構(gòu)運動簡圖如圖

33、 (a)所示。(2)速度分析：先將機構(gòu)進行高副低代，其替代機構(gòu)如圖 (a)所示，并以 b 為重合點。有vb2 = vb4 + vb2b42=vb2lbd=vpb2(lbd)=2.333 rads(逆時針)(3)加速度分析：ab2= anb2+ atb2= ab4+ akb2b4+ arb2b4大小22lbd ? 12lab 24vb2b4 ?方向b-d bdb-a cd /cdn 2= atb2/lbd=an2b2/lbd=9.143 rads2：(順時針)3-18在圖（a)所示的牛頭刨機構(gòu)中l(wèi)ab=200 mnl，lcd=960 mm，lde=160 mm, 設曲柄以等角速度1=5 rads

34、逆時針方向回轉(zhuǎn)試以圖解法求機構(gòu)在1=135位置時刨頭點的速度 vc。解1）以l作機構(gòu)運動簡圖如圖 (a)。2）利用瞬心多邊形圖 (b)依次定出瞬心 p36,p13.p15vc=vp15=1ap15l=1.24 m/s3 -19圖示齒輪一連桿組合機構(gòu)中，mm 為固定齒條，齒輪 3 的直徑為齒輪 4 的 2 倍設已知原動件 1 以等角速度1順時針方向回轉(zhuǎn)，試以圖解法求機構(gòu)在圖示位置時 e 點的速度 ve以及齒輪 3，4 的速度影像。解：(1)以l作機構(gòu)運動簡圖如(a)所示。(2)速度分斫：此齒輪連桿機構(gòu)可看作，abcd 受 dcef 兩個機構(gòu)串聯(lián)而成，則可寫出：vc=vb+vcbve=vc+vec

35、以v作速度多邊形如圖 (b)所示由圖得ve=vpe m/s取齒輪 3 與齒輪 4 的嚙合點為 ，根據(jù)速度影像原理，作 dckk dck 求得 k 點。然后分別以 c，e 為圓心，以 ckek 為半徑作圓得圓 g3和圓 g4。圓 g3代表齒輪 3 的速度影像，圓g4代表齒輪 4 的速度影像。3-21 圖示為一汽車雨刷機構(gòu)。其構(gòu)件 l 繞固定軸心 a 轉(zhuǎn)動，齒條 2 與構(gòu)件 1 在 b 點處鉸接，并與繞固定軸心d轉(zhuǎn)動的齒輪 3嚙合(滾子5 用來保征兩者始終嚙合)，固連于輪3上的雨刷3作往復擺動。設機構(gòu)的尺寸為 lab=18 mm, 輪 3 的分度圓半徑 r3=12 mm，原動件 1 以等角速度=l

36、 rad/s 順時針回轉(zhuǎn)，試以圖解法確定雨刷的擺程角和圖示位置時雨刷的角速度和角加速度。解： (1)以l作機構(gòu)運動簡圖 (a)。在圖作出齒條 2 與齒輪 3 嚙合擺動時占據(jù)的兩個極限位置 c，c”可知擺程角如圖所示：(2)速度分析：將構(gòu)件 6 擴大到 b 點，以 b 為重合點，有vb6= vb2+ vb6b2大小?1lab?方向 bd abbcvb2=llab= 0.01 8 ms以v作速度多邊形圖 (b)，有2=6=vb6/lbd=vpb6/lbd=0.059rad/s(逆時針)vb2b6=vb2b6=0.018 45 rns(3)加速度分析：ab5= anb6+ atb6 = anb2 +

37、 akb6b2 + arb6b2大小 26lbd?12lab22vb6b2?方向b-dbdb-abcbc其中，anb2=12lab=0.08m/s2，anb6=62lbd=0.000 1 8ms2，akb2b6=26vb2b6=0.00217ms2以a 作速度多邊形圖 (c)。有6=atb6/lbd=a b6r/lbd=1,71 rads2(順時針)3-22 圖示為一縫紉機針頭及其挑線器機構(gòu)，設已知機構(gòu)的尺寸 lab=32mm，lbc=100 mm，lbe=28mm，lfg=90mm，原動件 1 以等角速度1=5 rad/ s 逆時針方向回轉(zhuǎn)試用圖解法求機構(gòu)在圖示位置時縫紉機針頭和挑線器擺桿

38、fg 上點 g 的速度及加速度。其中 a b2=1 lab =0.8 ms解： （1）以l作機構(gòu)運動簡圖如圖 (a)所示。(2)速度分析： vc2 =vb2 +vc2b2大小?lab?方向 /acabbc以v作速度多邊形圖如圖(b)，再根據(jù)速度影像原理；作b2c2e 2 bce 求得 e2，即 e1。由圖得2=vc2b2/lbc=ac2b2/lbc=0.44 rads(逆時針)以 e 為重合點 ve5=ve4+ve5e4大小?方向ef /ef繼續(xù)作圖求得 ve5，再根據(jù)速度影像原理，求得vg=vpg=0.077 m/ s5=vpglfg=0.86 rads(逆時針)ve5e4=ve5e4=0.

39、165 rns(3)加速度分析：ac2 = anb2 + anc2b2 +atc2b2大小方向?/ac12labb-a22lbcc-b?bcn 22anc2b2 =anc2b2=0.02 ms2以a=0,01(rns2)mm 作加速度多邊形圖(c)，再利用加速度影像求得 e2。然后利用重合點 e 建立方程ane5十 ate5=ae4+ake5e4+are5e4繼續(xù)作圖。則矢量 pd5就代表了 ae5。再利用加速度影像求得 g。ag=apg=0.53 ms2第八版西工大教研室編第 2 章2-1何謂構(gòu)件?何謂運動副及運動副元素?運動副是如何進行分類的?答：參考教材 57 頁。2-2機構(gòu)運動簡圖有何

40、用處?它能表示出原機構(gòu)哪些方面的特征?答：機構(gòu)運動簡圖可以表示機構(gòu)的組成和運動傳遞情況，可進行運動分析，而且也可用來進行動力分析。2-3機構(gòu)具有確定運動的條件是什么?當機構(gòu)的原動件數(shù)少于或多于機構(gòu)的自由度時，機構(gòu)的運動將發(fā)生什么情況?答：參考教材 1213 頁。2-42-5何謂最小阻力定律?試舉出在機械工程中應用最小阻力定律的 1、2 個實例。在計算平面機構(gòu)的自由度時，應注意哪些事項?答：參考教材 1517 頁。2-6在圖 2-20 所示的機構(gòu)中，在鉸鏈 c、b、d 處，被連接的兩構(gòu)件上連接點的軌跡都是重合的，那么能說該機構(gòu)有三個虛約束嗎?為什么?答：不能，因為在鉸鏈 c、b、d 中任何一處，

41、被連接的兩構(gòu)件上連接點的軌跡重合是由于其他兩處的作用，所以只能算一處。2-7何謂機構(gòu)的組成原理?何謂基本桿組?它具有什么特性?如何確定基本桿組的級別及機構(gòu)的級別?答：參考教材 1819 頁。2-8為何要對平面高副機構(gòu)進行“高副低代?“高副低代”應滿足的條件是什么?答：參考教材 2021 頁。2-9任選三個你身邊已有的或能觀察到的下列常用裝置(或其他裝置)，試畫出其機構(gòu)運動簡圖，并計算其自由度。1)折疊桌或折疊椅；2)酒瓶軟木塞開蓋器；3)衣柜上的彈簧合頁；4)可調(diào)臂臺燈機構(gòu)；5)剝線鉗；6)磁帶式錄放音機功能鍵操縱機構(gòu)；7)洗衣機定時器機構(gòu)；8)轎車擋風玻璃雨刷機構(gòu)；9)公共汽車自動開閉門機構(gòu)

42、；10)挖掘機機械臂機構(gòu)；。2-10請說出你自己身上腿部的髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)分別可視為何種運動副?試畫出仿腿部機構(gòu)的機構(gòu)運動簡圖，并計算其自由度。2-11 圖示為一簡易沖床的初擬設計方案。設計者的思路是：動力由齒輪 j 輸入，使軸 a 連續(xù)回轉(zhuǎn)；而固裝在軸上的凸輪 2 與杠桿 3 組成的凸輪機構(gòu)使沖頭 4 上下運動，以達到?jīng)_壓的目的。試繪出其機構(gòu)運動簡圖(各尺寸由圖上量取)，分析是否能實現(xiàn)設計意圖，并提出修改方案。1)取比例尺繪制機構(gòu)運動簡圖2)分析是否能實現(xiàn)設計意圖解：f 33241 0不合理 f 0，可改為2-12 圖示機構(gòu)為一凸輪齒輪連桿組合機構(gòu)，試繪制其機構(gòu)示意簡圖并計算自由度。解

43、：f 382102112-16 試計算圖示凸輪-連桿組合機構(gòu)的自由度（a）解：f 342511a 為復合鉸鏈（b）解：（1） 圖示機構(gòu)在 d 處的結(jié)構(gòu)與圖 2-1 所示者一致，經(jīng)分析知該機構(gòu)共有 7 個活動構(gòu)件，8 個低副(注意移動副 f 與 f，e 與 e均只算作一個移動副)，2 個高副；因有兩個滾子 2、4，所以有兩個局部自由度，沒有虛約束，故機構(gòu)的自由度為f=3n- (2pl+ph- p)- f=37- (28+2-0)- 2=1（2）如將 d 處結(jié)構(gòu)改為如圖 b 所示形式，即僅由兩個移動副組成。注意，此時在該處將帶來一個虛約束。因為構(gòu)件 3、6 和構(gòu)件 5、6 均組成移動副，均要限制構(gòu)

44、件 6 在圖紙平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，這兩者是重復的，故其中有一個為虛約束。經(jīng)分析知這時機構(gòu)的活動構(gòu)件數(shù)為 6，低副數(shù)為 7，高副數(shù)和局部自由度數(shù)均為 2，虛約束數(shù)為 1，故機構(gòu)的自由度為f=3n- (2pl+ph- p)- f =36- (27+2-1)- 2=1上述兩種結(jié)構(gòu)的機構(gòu)雖然自由度均為一，但在性能上卻各有千秋：前者的結(jié)構(gòu)較復雜，但沒有虛約束，在運動中不易產(chǎn)生卡澀現(xiàn)象；后者則相反，由于有一個虛約束，假如不能保證在運動過程中構(gòu)件 3、5 始終垂直，在運動中就會出現(xiàn)卡澀甚至卡死現(xiàn)象，故其對制造精度要求較高。（c）解：(1)n=11,p1=17,ph=0,p=2p1+ph-3n=2,f=0f=3n-(

45、2p1+ph-p)-f=311-(217+0-2)-0=1(2) 去掉虛約束后 f=3n-(2pl+ph) =35-(27+0) =1（d）a、b、c 處為復合鉸鏈。自由度為：f=3n-(2p1+ph-p)-f=36-(27+3)-0=1齒輪 3、5 和齒條 7 與齒輪 5 的嚙合高副所提供的約束數(shù)目不同，因為齒輪 3、5 處只有一個高副，而齒條 7 與齒輪 5 在齒的兩側(cè)面均保持接觸，故為兩個高副。2-13 圖示為一新型偏心輪滑閻式真空泵。其偏心輪 1 繞固定軸心 a 轉(zhuǎn)動，與外環(huán) 2 固連在一起的滑閥 3 在可繞固定軸心 c 轉(zhuǎn)動的圓柱 4 中滑動。當偏心輪按圖示方向連續(xù)回轉(zhuǎn)時可將設備中的

46、空氣吸入，并將空氣從閥 5 中排出，從而形成真空。(1)試繪制其機構(gòu)運動簡圖；(2)計算其自由度。解(1)取比例尺作機構(gòu)運動簡圖如圖所示。(2)f=3n-(2p1+ph-p)-f=34-(24+0-0)-1=12-14 圖示是為高位截肢的人所設汁的一種假肢膝關(guān)節(jié)機構(gòu)。該機構(gòu)能保持人行走的穩(wěn)定性。若以脛骨 1 為機架，試繪制其機構(gòu)運動簡圖和計一算其自由度，并作出大腿彎曲時的機構(gòu)運動簡圖。解 把脛骨 l 相對固定作為機架假肢膝關(guān)節(jié)機構(gòu)的機構(gòu)運動簡圖如圖所示, 大腿彎曲 90。時的機構(gòu)運動簡圖，如圖中虛線所示。其自由度為：f=3n-(2pl+ph-p)-f=35-(27+0-0)-0=12-15 試

47、繪制圖 n 所示仿人手型機械手的食指機構(gòu)的機構(gòu)運動簡圖(以手掌 8 作為相對固定的機架)，井計算自由度。（1)取比倒尺肌作機構(gòu)運動簡圖（2)計算自由度解：剎車機構(gòu)中的構(gòu)件。（1)未剎車時，剎車機構(gòu)的自由度2)閘瓦 g、j 之一剃緊車輪時剎車機構(gòu)的自由度3)閘瓦 g、j 同時剎緊車輪時，剎車機構(gòu)的自由度解：123f 3628 2f 3527 1f 3426 12-23 圖示為一內(nèi)然機的機構(gòu)運動簡圖，試計算自由度 t 并分析組成此機構(gòu)的基本桿組。如在該機構(gòu)中改選 eg 為原動件，試問組成此機構(gòu)的基本桿組是否與前者有所不同。解：2-22f 37210 1圖示為一收放式折疊支架機構(gòu)。該支架中的件 1

48、和 5 分別用木螺釘連接于固定臺板 1和括動臺板 5上兩者在 d 處鉸接，使活動臺板能相對于固定臺極轉(zhuǎn)動。又通過件 1，2，3，4 組成的鉸鏈四桿機構(gòu)及連桿 3 上 e 點處的銷子與件 5 上的連桿曲線槽組成的銷槽連接使活動臺板實現(xiàn)收放動作。在圖示位置時，雖在活動臺板上放有較重的重物活動臺板也不會自動收起，必須沿箭頭方向推動件 2，使鉸鏈 b，d 重合時活動臺板才可收起(如圖中雙點劃線所示)?，F(xiàn)已知機構(gòu)尺寸 lab=lad=90 mm；lbc=lcd=25 mm，其余尺寸見圖。試繪制該機構(gòu)的運動簡圖，并計算其自由度。解：機械運動簡圖如下：f=3n-(2p1+pb-p)-f=35-(26+1-0

49、)-1=1第 3 章31 何謂速度瞬心?相對瞬心與絕對瞬心有何異同點?答：參考教材 3031 頁。32 何謂三心定理?何種情況下的瞬心需用三心定理來確定?答：參考教材 31 頁。3-3 試求圖示各機構(gòu)在圖示位置時全部瞬心的位置(用符號 p，直接標注在圖上)(a)(b)答：（10 分）(d)（10 分）3-4 標出圖示的齒輪一連桿組合機構(gòu)中所有瞬心，并用瞬心法求齒輪 1 與齒輪 3 的傳動比1/3。（2 分）3)定出構(gòu)件 3 的 bc 線上速度最小的 e 位置,因 bc 線上速度最小的點必與 p13 點的距離 （3 分）3）1/3= p36p13/p16p13=dk/ak由構(gòu)件 1、3 在 k

50、點的速度方向相同，可知3與1同向。3-6 在圖示的四桿機構(gòu)中， lab=60mm， lcd=90mm,lad=lbc=120mm, 2=10rad/s,試用瞬心法求：1)當=165時，點的速度 vc；2)當=165時，構(gòu)件 3 的 bc 線上速度最小的一點 e 的位置及速度的大??；3)當 vc=0 時，角之值(有兩個解)。解：1）以選定的比例尺機械運動簡圖（圖 b）2）求 vc 定出瞬心 p12 的位置（圖 b）因 p13為構(gòu)件 3 的絕對瞬心，則有3=vb/lbp13=2lab/l.bp13=100.06/0.00378=2.56(rad/s)vc=cp133=0.003522.56=0.4

51、(m/s)點 的最近，故叢 p13 引 bc 線的垂線交于點 e，由圖可得ve=l.p13e3=0.00346.52.56=0.357(m/s)4)定出 vc=0 時機構(gòu)的兩個位置（圖 c）量出1=26.42=226.6（3 分）3-8 機構(gòu)中，設已知構(gòu)件的尺寸及點 b 的速度 vb(即速度矢量 pb)，試作出各機構(gòu)在圖示位置時的速度多邊形。答：（10 分）（b）答：a c3c2=0答：311 速度多邊形和加速度多邊彤有哪些特性?試標出圖中的方向。答 速度多邊形和加速度多邊形特性參見下圖，各速度方向在圖中用箭頭標出。3-12 在圖示的機構(gòu)中，設已知構(gòu)件的尺寸及原動件 1 的角速度1 (順時針)

52、，試用圖解法求機構(gòu)在圖示位置時 c 點的速度和加速度。(a)答：（1 分）vc3=vb+vc3b=vc2+vc3c2 （2 分）ac3=ab+anc3b+atc3b=ac2+akc3c2+arc3c2（1 分）（3 分）vc2=0ac2=0（2 分）vc3b=03=0k（3 分）(b)答：a b3+a b3=ab2+a b3b2+arb3b2（2 分）（2 分）vc2=vb+vc2b=vc3+vc2c33=2=0（2 分）（1 分）ab+anc2b+atc2b=ac3+akc2c3+arc2c3 （3 分）(c)答：（2 分）vb3=vb2+vb3b2vc=vb3+vcb3（2 分）（2 分）

53、（1 分）n t k（3 分）3- 13 試判斷在圖示的兩機構(gòu)中b 點足否都存在哥氏加速度？又在何位置哥氏加速度為零?怍出相應的機構(gòu)位置圖。并思考下列問題。(1)什么條件下存在氏加速度?(2)根椐上一條請檢查一下所有哥氏加速度為零的位置是否已全部找出。(3)圖 (a)中，akb2b3=22vb2b3對嗎?為什么。解1)圖 (a)存在哥氏加速度，圖 (b)不存在。(2)由于 akb2b3=22vb2b3故3，vb2b3中只要有一項為零，則哥氏加速度為零。圖 (a)中b 點到達最高和最低點時構(gòu)件 1，34 重合，此時 vb2b3=0，當構(gòu)件 1 與構(gòu)件 3 相互垂直即_f=；點到達最左及最右位置時

54、2=3=0故在此四個位置無哥氏加速度。圖 (b)中無論在什么位置都有2=3=0，故該機構(gòu)在任何位置哥矢加速度都為零。(3)對。因為32。3-14在圖示的搖塊機構(gòu)中，已知 lab=30mm，lac=100mm，lbd=50 mm,lde=40 mm，曲柄以等角速度l=40rads 回轉(zhuǎn)，試用圖解法求機構(gòu)在1=45位置時，點 d 及 e 的速度和加速度，以及構(gòu)件 2 的角速度和角加速度。解(1)以l作機構(gòu)運動簡圖 (a)所示。(2)速度分析：以 c 為重合點，有vc2= vb+ vc2b= vc3+ vc2c3大小方向?1lab? ab?bc0/bc以l作速度多邊形圖 (b)，再根據(jù)速度影像原理，

55、作bdebde 求得 d 及 e，由圖可得vd=vpd=023 msve=vpe=0.173m/s2=vbc2/lbc=2 rad/s(順時針)(3)加速度分析：以 c 為重合點，有ac2= ab + anc2b+ atc2b= ac3+ akc2c3+ arc2c3大小12lab 22lbc?0 23vc2c3 ?方向bacb bcbc/bc其中 anc2b=22lbc=0.49 ms2，akc2c3=23vc2c3=0.7ms2，以a作加速度多邊形如圖 (c)所示，由圖可得ad=apd=0.6 4m/s2ae=ape=2.8m/s2vf4=vf5=vf1+vf5f1以l 作速度多邊形圖如圖

56、(b)得，f4(f5)點，再利用速度影像求得 b 及 d 點根據(jù) vc=vb+vcb=vd+vcd2）加速度分析：根據(jù)繼續(xù)作速度圖，矢量 pc 就代表了 vca f4= an f4+ a tf4= a f1+ ak f5f1+ ar f5f1以a 作加速度多邊形圖 (c)，得 f4(f5)點，再利用加速度影像求得 b及 d點。根據(jù)ac=ab+ancb+atcb=ad+ancd+atcd繼續(xù)作圖，則矢量 p c就代表了 ac則求得vc=vpc=0.69 msac=apc=3ms23-16在圖示凸輪機構(gòu)中，已知凸輪 1 以等角速度1=10 rads 轉(zhuǎn)動，凸輪為一偏心圓，其半徑 r=25 mm，l

57、ab=15mmlad=50 mm，1=90，試用圖解法求構(gòu)件 2 的角速度2與角加速度2。提示：可先將機構(gòu)進行高副低代，然后對其替代機構(gòu)進行運動分析。解 (1)以l作機構(gòu)運動簡圖如圖 (a)所示。(2)速度分析：先將機構(gòu)進行高副低代，其替代機構(gòu)如圖 (a)所示，并以 b 為重合點。有vb2 = vb4 + vb2b42=vb2lbd=vpb2(lbd)=2.333 rads(逆時針)(3)加速度分析：ab2= anb2+ atb2= ab4+ akb2b4+ arb2b4大小22lbd ? 12lab 24vb2b4 ?方向b-d bdb-a cd /cdn 2= atb2/lbd=an2b2

58、/lbd=9.143 rads2：(順時針)3-18在圖（a)所示的牛頭刨機構(gòu)中l(wèi)ab=200 mnl，lcd=960 mm，lde=160 mm, 設曲柄以等角速度1=5 rads逆時針方向回轉(zhuǎn)試以圖解法求機構(gòu)在1=135位置時刨頭點的速度 vc。解1）以l作機構(gòu)運動簡圖如圖 (a)。2）利用瞬心多邊形圖 (b)依次定出瞬心 p36,p13.p15vc=vp15=1ap15l=1.24 m/s3 -19圖示齒輪一連桿組合機構(gòu)中，mm 為固定齒條，齒輪 3 的直徑為齒輪 4 的 2 倍設已知原動件 1 以等角速度1順時針方向回轉(zhuǎn)，試以圖解法求機構(gòu)在圖示位置時 e 點的速度 ve以及齒輪 3，4

59、 的速度影像。解：(1)以l作機構(gòu)運動簡圖如(a)所示。(2)速度分斫：此齒輪連桿機構(gòu)可看作，abcd 受 dcef 兩個機構(gòu)串聯(lián)而成，則可寫出：vc=vb+vcbve=vc+vec以v作速度多邊形如圖 (b)所示由圖得ve=vpe m/s取齒輪 3 與齒輪 4 的嚙合點為 ，根據(jù)速度影像原理，作 dckk dck 求得 k 點。然后分別以 c，e 為圓心，以 ckek 為半徑作圓得圓 g3和圓 g4。圓 g3代表齒輪 3 的速度影像，圓g4代表齒輪 4 的速度影像。3-21 圖示為一汽車雨刷機構(gòu)。其構(gòu)件 l 繞固定軸心 a 轉(zhuǎn)動，齒條 2 與構(gòu)件 1 在 b 點處鉸接，并與繞固定軸心d轉(zhuǎn)動的

60、齒輪 3嚙合(滾子5 用來保征兩者始終嚙合)，固連于輪3上的雨刷3作往復擺動。設機構(gòu)的尺寸為 lab=18 mm, 輪 3 的分度圓半徑 r3=12 mm，原動件 1 以等角速度=l rad/s 順時針回轉(zhuǎn)，試以圖解法確定雨刷的擺程角和圖示位置時雨刷的角速度和角加速度。解： (1)以l作機構(gòu)運動簡圖 (a)。在圖作出齒條 2 與齒輪 3 嚙合擺動時占據(jù)的兩個極限位置 c，c”可知擺程角如圖所示：(2)速度分析：將構(gòu)件 6 擴大到 b 點，以 b 為重合點，有vb6= vb2+ vb6b2大小?1lab?方向 bd abbcvb2=llab= 0.01 8 ms以v作速度多邊形圖 (b)，有2=