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第3章 平面机构的速度分析

一、学习要求

1.正确理解速度瞬心(包括绝对瞬心及相对瞬心)的概念,并能运用“三心定理”确定一般平面机构各瞬心的位置。

2.能用瞬心法对简单高、低副机构进行速度分析。

3.能用矢量方程图解法或解析法对机构进行运动分析。

二、本章重点及难点

本章的学习重点是利用瞬心法和相对运动图解法对机构进行运动分析。难点是对机构的加速度分析。

三、思考题

1.何谓速度瞬心?相对瞬心与绝对瞬心有何区别?

2.何谓三心定理?

3.速度瞬心法一般适用于什么场合?能否利用速度瞬心法对机构进行加速度分析?

4.何谓速度影像?应用影像法要注意哪些问题?

5.用图解法(瞬心法、矢量方程图解法)对机构作运动分析,若不首先准确作出机构运动简图将产生什么后果?采用解析法是否也有同样的问题?

6.用解析法作机构运动分析的关键是什么?解析法和图解法各有哪些特点?各应用在什么场合下比较适宜?

四、练习题

31试确定图31所示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号Pij表示)。

32在图32所示各机构中,设已知机构的尺寸及点B的速度,试作出机构在图示位置时的速度多边形。

33在图33所示机构中,已知杆lAE=70mm,lAB=40mm,lBC=50mm,lCD=75mm,lDE=35mm,lEF=70mm,原动件以等角速度ω1=10rad/s逆时针方向转动。试用相对运动图解法求图示位置时点C的速度。

34在图34所示的齿轮-连杆组合机构中,试用瞬心法求齿轮1与齿轮3的传动比ω1/ω2。

35在图35所示的四杆机构中,lAB=60mm,lCD=90mm,lAD=lBC=120mm,ω2=10rad/s,试用瞬心法求:

(1)当φ=165°时,点C的速度vC;

(2)当φ=165°时,构件3的BC线上速度最小的一点E的位置及其速度的大小;

(3)当vC=0时,φ角之值(有两个解)。

36图36所示为一凸轮-连杆组合机构,设已知凸轮1的角速度ω1,试用瞬心法确定在图示位置时构件4角速度ω4的大小和方向。

37在图37所示的牛头刨床机构中,h=800mm,h1=300mm,h2=120mm,lAB=200mm,lCD=960mm,lDE=160mm。设曲柄以等角速度ω1=5rad/s逆时针方向回转,试用图解法求机构在φ1=135°位置时,刨头上点C的速度vC。

38在图38所示的机构中,设已知:lAB=38mm,lBC=20mm,lDE=50mm;原动件1以等角速度ω1=10rad/s沿顺时针方向回转。试用图解法求当φ1=150°时构件3的角速度ω3及E点的速度。

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