機(jī)構(gòu)力學(xué)分析-作業(yè)題

1、第六章機(jī)構(gòu)力學(xué)分析本章學(xué)習(xí)任務(wù)：構(gòu)件上作用力分析，構(gòu)件的慣性力和慣性力偶分析，運(yùn)動(dòng)副中摩擦力分析, 忽略摩擦?xí)r的機(jī)構(gòu)受力分析，考慮摩擦?xí)r的機(jī)構(gòu)受力分析。驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目的任務(wù)安排：完成項(xiàng)目中機(jī)構(gòu)受力分析，采用Matlab編程計(jì)算。思考題6-1何謂機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析？用解析法對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)靜力分析的步驟如何？6-2何謂平衡力和平衡力矩？當(dāng)已知切削阻力時(shí)，牛頭刨床的平衡力矩是指什么？當(dāng)已知驅(qū)動(dòng)力（矩） 時(shí)，內(nèi)燃機(jī)的平衡力是指什么？6-3直接確定機(jī)構(gòu)的平衡力（矩）的意義？如何用解析法直接定機(jī)構(gòu)的平衡力（矩）?6-4慣性力的方向和質(zhì)心加速度的方向有何關(guān)系？慣性力偶矩的方向和構(gòu)件的角加速度的方向有何關(guān) 系？習(xí)題

2、6-1如題圖6-1所示為一機(jī)床的矩形-V形導(dǎo)軌副，拖板1與導(dǎo)軌2組成復(fù)合移動(dòng)副。已知拖板 1的移 動(dòng)方向垂直紙面，重心在S處，幾何尺寸如圖所示，各接觸面間的摩擦系數(shù)為fo試求導(dǎo)軌副的當(dāng)量摩擦系數(shù)fV O6-2如題圖6-2所示的摩擦停止機(jī)構(gòu)中，已知r1 290mm , r0 150mm , Q=500N , f 0.16，設(shè)不計(jì)軸承中的摩擦力，求楔緊角及構(gòu)件1和2之間的正壓力N o63如題圖6-3所示為機(jī)床導(dǎo)軌。床身運(yùn)動(dòng)方向垂直于紙面，其重量為Q,平面滑動(dòng)摩擦因數(shù)為f 0.1 , a 1.4b ,求整個(gè)機(jī)床平軌的當(dāng)量摩擦因數(shù)。ab題圖6-4ab題圖6-4再 當(dāng)題圖6-4所示的軋鋼機(jī)的軋輻回轉(zhuǎn)時(shí)，

3、不需外力的幫助即能將軋件帶入軋輻之間。（1）試證明這時(shí)軋輻與軋件間的摩擦角不應(yīng)少于 ；（2 ）若 1200mm , a 25 ,軋輻與軋件間的摩擦系數(shù)f0.3 ,求軋件的最大厚度h o65在題圖6-5所示的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，已知各構(gòu)彳的尺寸、轉(zhuǎn)動(dòng)副軸頸半徑r及當(dāng)量摩擦系數(shù)fv ,滑塊與導(dǎo)路的摩擦系數(shù)f。而作用在滑塊 3上的驅(qū)動(dòng)力為Fd o試求在圖示位置時(shí)，需要作用在曲柄上沿xx方向的平衡力Fb （不計(jì)重力和慣性力）。66題圖6-6所示為一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的（66題圖6-6所示為一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的（a）、（b）、（c）三個(gè)位置，F(xiàn)為作用在活塞上的力，轉(zhuǎn)動(dòng)副 A及B上所畫的虛線小圓為摩擦圓，試決定在此三個(gè)

4、位置時(shí)作用在連桿 量及慣性力略去不計(jì)）。AB上的作用力的真實(shí)方向（構(gòu)件重題圖6-6題圖6-667如題圖6-7所示的擺動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)中，已知作用于擺桿3上的外載荷Q,各轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸勁半徑r和當(dāng)量摩擦系數(shù)fv , C點(diǎn)的滑動(dòng)摩擦系數(shù)f以及機(jī)構(gòu)的各部分尺寸。主動(dòng)件凸輪2的轉(zhuǎn)向如圖，試求圖示位置時(shí)作用于凸輪2上的驅(qū)動(dòng)力矩M o題圖6-7題圖6-8題圖6-7題圖6-868如圖6-8所示為一鎖緊機(jī)構(gòu)，已知各部分尺寸和接觸面的摩擦系數(shù)f ,轉(zhuǎn)動(dòng)副A、B、C處的虛線圓代表摩擦圓，在P力作用下工作面上產(chǎn)生夾緊力Qo試畫此時(shí)各運(yùn)動(dòng)副中的總反力作用線位置和方向（不考慮各構(gòu)件的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）69如題圖6-9所示的機(jī)構(gòu)中，

5、各摩擦面間的摩擦角均為，Q為生產(chǎn)阻力，P為驅(qū)動(dòng)力。試在圖中畫出各運(yùn)動(dòng)副的總反力：r32、 r12、 X 31 （包括作用線位置方向）。P4 題圖4 題圖6-9題圖6-1060 如題圖6-10所示的較鏈機(jī)構(gòu)中，各校鏈處細(xì)實(shí)線圓為摩擦圓，Md為驅(qū)動(dòng)力矩，Mr為生產(chǎn)阻力矩。試在圖上畫出下列約束反力的方向與作用線位置：R32、R12、R43、R41。61 機(jī)械效益是衡量機(jī)構(gòu)力放大程度的一個(gè)重要指標(biāo)，其定義為在不考慮摩擦的條件下機(jī)構(gòu)的輸出力（力矩）與輸入力（力矩）之比值，即mMr/ Md I |Fr/ Fj o試求題圖6-11所示各機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)的機(jī)械效益。圖 a所示為一加釘機(jī)，圖 b為一小型壓力機(jī)，

6、圖 c為一剪刀。計(jì)算所需各尺寸從圖中量取。(b)(c)題圖6-1162 如題圖6-12所示，在摩擦輪傳動(dòng)中，由從動(dòng)輪02測(cè)得功率為2kW ,兩輪直徑分別為Di 200mm , D2 400mm，傳動(dòng)的機(jī)械效率0.9,輪1的轉(zhuǎn)速n1 400r / min ,輪緣間的摩擦系數(shù)f 0.2 0求輪1壓向輪2的最小壓力Ni的值（設(shè)輪1與輪2為純滾動(dòng)）。題圖6-12題圖6-13題圖6-12題圖6-13mm , mm , lBD 3200 mm ,起動(dòng)位置時(shí)總液壓推力63 題圖6-13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, 試確定各運(yùn)動(dòng)副中總反力（FR31、FR12及

7、FR32）的方位（不考慮構(gòu)件的重量及慣性力，圖中虛線小圓為摩 擦圓，運(yùn)動(dòng)副B處摩擦角如圖所示）。64 在題圖6-14所示的自動(dòng)卸貨卡車的反凸輪機(jī)構(gòu)中，已知10A 480 mm, lAB1040 mm, lBC 520G 30000 N及活塞速度為常數(shù)，求1840 mm, R 200 mm,G 30000 N及活塞速度為常數(shù)，求P的大小。題圖6-14題圖6-1565 在題圖6-15所示楔塊機(jī)構(gòu)中，已知：60, Q 800N ,各接觸面間的摩擦系數(shù) f 0.15。Q為生產(chǎn)阻力，試求所需的驅(qū)動(dòng)力Fo66 如題圖6-16所示為一個(gè)十字溝槽聯(lián)軸節(jié)，用以傳遞兩平行軸間的運(yùn)動(dòng)。主動(dòng)軸 I能過中間圓盤 G 將

8、運(yùn)動(dòng)傳至從動(dòng)輪II o圓盤G兩側(cè)的凸肩互相垂直，其中心線能過圓盤中心。兩側(cè)凸肩分別裝圓盤I和II的凹槽內(nèi)，圓盤I和II分別與I和II軸剛性連接。設(shè)圓盤 G的質(zhì)量m,主動(dòng)軸以等角速度 回轉(zhuǎn)。試求圓 盤G的慣性力。(a)(a)題圖6-1667 如題圖6-17所示為繞定點(diǎn) O轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)件OA,已知 120rad/s ,4000rad/s2 ,45 ,構(gòu)件重G 100N ,重心S離O的距離為los 200mm ,構(gòu)件對(duì)通過重心S的軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J 0.025kg m2。試求此構(gòu)件的慣性力。題圖6-17題圖6-1868 如題圖6-18所示為拖拉機(jī)圓盤離合器，已知傳遞的功率 數(shù)f 0.34 ,主動(dòng)軸A題圖6

9、-17題圖6-1868 如題圖6-18所示為拖拉機(jī)圓盤離合器，已知傳遞的功率 數(shù)f 0.34 ,主動(dòng)軸A的圓盤數(shù) 4 ,從動(dòng)軸B的圓盤數(shù)P 22kW ,轉(zhuǎn)速 n 1000r/min ,摩擦系5 ,接觸面的內(nèi)半徑160mm ,外半徑r2 200mm ,安全系數(shù)k 1.33,求應(yīng)加的彈簧壓力 Q。69在題圖6-19所示的軸承襯套壓縮機(jī)中，已知:x 400 mm , l 260mmy 400mm ,lCO2 340mmlCD 270mm , lBC 690mmlAB 580mm ,壓縮力Q 5000N 。如不考慮構(gòu)件重力、慣性力和摩擦力，求當(dāng)構(gòu)件 CO2在鉛直位置時(shí)，作用在汽缸活塞上的平衡力Fb題圖6-1960 在題圖6-20題圖6-1960 在題圖6-20所示的搬運(yùn)器機(jī)構(gòu)中，已知題圖6-20lAB 100 mm, lBC lCD 200 mmlDE 0.5lCD及工作阻在題圖在題圖6-21所示的機(jī)構(gòu)中，已知：200 N為有效阻力， m m 2.75kg , m 13力P5 1000N ,若不