P13 B 2 a A 1 b VC ? ? ?1

4 解：速度瞬心P13如图所示。

?1 vP13?vC?2mm/s，又 vP13?lAP13?1 故得出?1?2000100/cos30??17.3205rad/s

3-19 如图3-28所示凸轮机构，指出速度瞬心P12，并用速度瞬心法求从动件的角速度?2。

解：速度瞬心P D12如图所示。 2 lAP12?1?lDP12?2 lAP12?R/tan30??3R , C1 lDP12?(R/cos60??R)/sin60??23R 所以得 ?12?2?1?10rad/s B? ?A3 R

3-21如图3-38所示为铰链四杆机构，试用瞬心法分析欲求构件2P14 A P12 1 a 此时?1?? b B

C 2 ?P 112P23 ? d c 3 P34 D 4 C 3 和构件3上任何重合点的速度相等时的机构位置，

解： 构件3上任意点的速度方向为：该点与构件3的回转中心D点（瞬心P34）的连线垂直的方向；其大小为构件3的角速度与该点与瞬心P34距离的乘积。

构件2上任意点的速度方向为：该点与构件2和4的速度瞬心P24的连线垂直的方向；其大小为构件2的角速度与该点与瞬心P24距离的乘积。

要使构件2和构件3上任何重合点的速度相等，即应使瞬心P34与瞬心P24重合（此时AB与AD连线重合）。此时构件2和3都相对于D点做纯转动，且构件2和3的角速度相同（从两者的重合点C可推导出），重合点距离D点的距离也相同，故任何重合点的速度相等。

故当?1??时，满足题目要求。

第四章 机构的力分析

.rads（为常数）。又机构在图示位置4-4 在图4-23所示的对心尖顶直动推杆盘形凸轮机构中，已知r0?50mm,b1?30mm，l?80mm，b2?12mm，?1?01时，推杆以等加速度a2?1ms2垂直向上运动，该处凸轮的压力角??16?。推杆重力Q2?20N，重心位于其轴线上。凸轮的质心与回转中心A相重合。若加于凸轮上的驱动力矩Md?1N?m，试求各个运动副反力和推杆所能克服的生产阻力Fr。

b1 Q2 2 Fr F=Fr+Fa+G2R32b1R'32BR31x

R32全

R31

R21 B l ? A 1 b2R12?

Md R31y

解：构件2推杆的受力简图如上，其中R12?Md/h?Md/[(l?b2)sin?]?53.3523N

惯性力Fa?ma?(G/g)a?2.0408N 对构件2列出力和力矩平衡方程式：

?R12cos??(Fr?Fa?G)?0 ? Fr?29.2447N ? ??0?R12sin??R32?R32??R?(b?b)?R??b?0 ?R?5.8824N R???20.5883N 全反力R322323232全??14.7059N?3212注：也可以由图中虚线所示，将机架对推杆的两个支反力R32和R32?合成为一个全反力R32全，这样根据三力汇交理论，可以更方便的求出结果。 对构件1列出力平衡方程式：

?R31x?14.7059N ??R31x?R21sin??0 ? 合成得R31?53.3523N ? ? R31y?51.2855N??R31y?R21cos??0 也可直接由构件1只受两力平衡直接得出：R31?R12?53.3523N

4-10 在如图4-29所示摆动导杆机构中，已知a?300mm,?3?30?,?1?90?,加于导杆上的力矩M3?60N?m,求机构各运动副的反力及应加于曲柄1上的平衡力矩

Mb。

2

1 R23 AB ?1 dM3 M3 3 ?3

C R43

4

解：对于构件3，由力矩平衡?M?0可得：

aR41

R12 R32

Mb R21

R23?(a/sin?3)?M3?0?R23?100N?23?150?

?12?150?

由力平衡得：R43?100N?43?330?

对于构件2滑块，由力平衡可得：R12??R32?R23?100N对于构件1，由力平衡可得：R41??R21?R12?100N 由力矩平衡得：R12?(a?sin?3)?Mb?41?150?

?Mb?15N?m