說明案例講稿

二○○九年攻 入學(xué)考試試請考生注意：試題解答務(wù)請考生做 “答題紙”上做在其它答題紙上或試卷上的解答將被視為無效答題，不予評分。試題編號 試題名稱：機(jī)械原（14分）圖示平面機(jī)構(gòu)，標(biāo)有運(yùn)動(dòng)方向箭頭的構(gòu)件為 F GB BGC O HI 題一【解】：(1)局部自由度：B、G、I，凸輪副虛約束；—3F362731；—3三處凸輪副高副低代，如圖；—4四個(gè)Ⅱ級桿組，如圖，為Ⅱ級機(jī)構(gòu)?！?（16分）對于曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，若曲柄、連桿、搖桿和機(jī)架的長度分別為a、b、c、d，搖桿擺角為。試證明acsin(2)試推導(dǎo)acsin(2時(shí)的桿長關(guān)系【解】：(1)對于圖(a)Ⅰ型曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，在AC1C2中，因0，故AC1C1C2AC2，或ba2csin(2)baacsin(2；對于圖(b)Ⅱ型曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，同樣可以證得此關(guān)系；對于圖(c)Ⅲ型曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，因0，故AC1C1C2AC2，或ba2csin(2)ba，即acsin(2)。所以，對于曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，均有acsin(2)?！?分 t a 2 1 (a)Ⅰ型曲柄搖桿機(jī) (b)Ⅱ型曲柄搖桿機(jī)c B2 d4acsin(2)時(shí)，必為Ⅲ型曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。此時(shí)因cosC1ADcosC2AD即(ba)2d2c2(ba)2d2c2(ba)[(ba2d2c2ba)[(ba2d2c2 2a(b2a22a(d2c20acsin(2a2d2b2c2。—8z630z790z580z830z920z31（蝸桿，z1050（蝸輪1的轉(zhuǎn)n1100r/min，轉(zhuǎn)向如圖。試求蝸輪10轉(zhuǎn)速n10的大小和方向。 8 i1212 2 n1100250r/min—2 (2)i2n3n2z57515，7(nn)15(nn)，7n15n22n n —4(3)i5n3n5z7903，n3n4n5 nn —4ii

7n5n7z9201，n0，4n n

—4 —4n3n4n5n，n2n8n，7n155 5 8

131n1100n8800—5 n3z105050nn388001761.3435r/min（順時(shí)針）—333

z 50 四、（16分）圖示盤形轉(zhuǎn)子上有四個(gè)不平衡質(zhì)量，其大小和分布位置如下：m13kg，r180mm，1=60；m22kg，r280mm，2150；m32kg，

y 33r=33

=225；m=2kg，r=

4441270rb=60mm的圓周上去除平衡質(zhì)量的大小mb和方位角b。4441【解】：去除nmiricosimbrbcosb0—2i—2nmirisinimbrbsinbi

r3 —2題—244miri

，barctan(m(mirisini)(miricosi

mri 3x：miricosi380cos60280cos150260cos225260cos2703i3y：mirisini380sin60280sin150260sin225260sin27082—8(—8(mirisini)(miricosi i所以：mbrb 132.60kgmb132.60602.21kg—2 500150sin(2)NmMJ=1kgm2（為常數(shù)，等效構(gòu)件的平均轉(zhuǎn)速為nm ]=JF該機(jī)械系統(tǒng)的周期為T

Md[500150sin(2)]d[5001502cos(2)]45004，Md500Nm—5

0

題五 W()(MdMr)d150sin(/2)d300cos(/2) W(0)300Nm，W()0，W(2)300Nm，W(3)0W(4300Nm—6—3[WWmaxWminW(0W(2300300)600Nm—2—3[W]J

[WJ(n/

—2nmaxnm(12646r/min0)nminnm(12)554r/min2)—4—2

[Wm2[m

J (600/30)2

（14分）一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)ABCD，AD為機(jī)架，搖桿CD為主動(dòng)件，連桿長度lBC40mm，連長度單位：mm機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置，且此時(shí)搖桿C2DB1C1。試用圖解法設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)，求出構(gòu)件長度lAB、lCD和lAD。保留所有作圖線條，簡要說明作圖步驟。lB

5

C

D題六按題意，當(dāng)連桿到達(dá)位置B2C2時(shí)，機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置，即AB2與B2C2應(yīng)共線，因此b12與B2C2AC1、C2c12，因C2DB1C1C2B1C1c12D。AB1C1D由圖量得：AB1=15.5mm，C1D=31.5mm，AD=53.5mm。經(jīng)比例折算后的構(gòu)件尺寸為：15.5mmlCD31.5mmlAD53.5mm。經(jīng)檢驗(yàn)，機(jī)構(gòu)尺寸滿足桿長之和條件，故為曲柄搖桿（14分）題七圖示（繪圖比例尺：l=1mm/mm）12作l l1

B2B

題七—4BB/pBB/(pcos) —4 1 1 26.5cos；在圖(a)中標(biāo)出凸輪的推程運(yùn)動(dòng)角和回程運(yùn)動(dòng)角在圖(a)中標(biāo)出從動(dòng)件推程最大壓力角max=方向，并用圖解法求圖示機(jī)構(gòu)位置所需要的驅(qū)動(dòng)力 Md—2—9—2—9—4—21