【正文】 結構由8－6－4－3三個Ⅱ級桿組組成，故機構為Ⅱ級機構(圖a)。P24C180。1=12VE利用速度影像在速度多邊形，過p點作⊥CE，過b3點作⊥BE，得到e點；過e點作⊥pb3，得到d點 , 由圖量得：所以 VD=pd180。30=3000mm/s2aB3 ＝ aB3n ＋ aB3t ＝ aB2 ＋aB3B2k ＋aτB3B2大小 ω32LBC ？ω12LAB2ω3VB3B2？方向B→C ⊥BCB→A⊥BC∥BC n22 aB3=w3180。3180。3eBE，得到e點；過e點作⊥pb39。mv=20180。2VD3=VB2180。lAB180。+2j)sin(90176。+2j)d=Fsin(rsin(60176。50=3000N，F(xiàn)R45=67180。sin45176。176。d為阻力，故F39。d210F39。0.180。= ：h=h39。a+cb=120+360280=200mm200mm163。y=68176。K=180176。+q180176。6=240mm：gmin=68176。lCD=C1D180。ml=45180。180176。ml=11180。因各偏心質量產(chǎn)生的合慣性力為零時，合慣性力偶不一定為零。)解根據(jù)靜平衡條件有: m1rI+m2rⅡ+mbrb=0 m2rⅡ=20=10 m1r1=ρ(π/4)φ2br1= 103(π/4)525 l0= 取μW=4()／cm，作質徑積矢量多邊形如圖所示，所添質量為:m b=μwwb／r=4／20= kg，θb=72186。mosin45=(180454530)moomb3=sin(45+30)= mb2= 解根據(jù)動平衡條件有21m1r1+mr+mr3+3mbrb=22103321m4r4+mr+mr2+2mbrb1=331033以μW作質徑積矢量多邊形，如圖所示。(2)以帶輪中截面為平衡基面Ⅱ時，其動平衡條件為以μw=2 ／rnm，作質徑積矢量多邊形，如圖(c)，(d)，則mbI=μWWbI/rb==227/40= kg，θbI =160186。=+l2200+100[m1r1]=[mr](3)n=6000 r／min，ω=2πn/60= rad/s [e]=1 000A／ω= [mr]=m[e]=15104=可求得兩平衡基面I及Ⅱ中的許用不平衡質徑積為6—11 有一中型電機轉子其質量為m=50 kg，轉速n=3 000 r／min，已測得其 不平衡質徑積mr=300 g=8 kg，其質心分別與軸心B、c、D重合，而桿3本身的質量略去不計，試設法平衡此機構在運動中的慣性力。23439。15180。72在如圖733所示的手搖提升裝置中，已知各齒輪齒數(shù)為Z1= 20，Z2=50，Z3=15，Z4=30，Z6=40，Z7=18，Z8=51，蝸桿Z1=1且為右旋，試求傳動比i18，并指出提升重物時手柄的轉向。51===568w8z1z3z5z720180。74在如圖735所示的雙級行星齒輪減速器中，各齒輪齒數(shù)為Z1= Z6 =20，Z2=30，Z3=Z4=40，Z2=Z5=10，試求：（１）固定齒輪4時的傳動比i1H2；（２）固定齒輪３時的傳動比i1H2。6=n13549==n439。20180。nnzz25180。18解得n++180。710如圖741所示為手動起重葫蘆，已知Z1= Z２’=10，Z2= 20，Z3=40，傳動效率η=，為提升重Ｑ=10kN的重物，求必須施加于鏈輪Ａ上的圓周力Ｐ。解：iHn1nH=z2z3z414=n4nHz1z239。二、主要內容1．機械原理課程的研究對象機械原理（Theory of Machines and Mechanisms）是以機器和機構為研究對象，是一門研究機構和機器的運動設計和動力設計，以及機械運動方案設計的技術基礎課。（2）組成它們的各部分之間都具有確定的相對運動。從基礎課到技術基礎課，學習的內容變化了，學習的方法也應有所轉變；要理解和掌握本課程的一些內容，要解決工程實際問題，要進行創(chuàng)造性設計，單靠邏輯思維是遠遠不夠的，必須發(fā)展形象思維能力。3）機械是機器和機構的總稱。能夠將實際機構或機構的結構圖繪制成機構運動簡圖；能看懂各種復雜機構的機構運動簡圖；能用機構運動簡圖表達自己的設計構思。零件：是制造的單元體。高副：構件與構件之間為點、線接觸。平面機構： 組成機構的各構件的相對運動均在同一平面內或在相互平行的平面內。在原動件上標出箭頭以表示其運動方向。局部自由度經(jīng)常發(fā)生的場合：滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦時添加的滾子；軸承中的滾珠。由于機架的自由度為零，每個原動件的自由度為1，而機構的自由度等于原動件數(shù)，所以，從動件系統(tǒng)的自由度必然為零。拆桿組時應遵循的原則：從傳動關系離原動件最遠的部分開始試拆；每拆除一個桿組后，機構的剩余部分仍應是一個完整的機構；試拆時，按二級組試拆，若無法拆除，再試拆高一級別的桿組。運動副可按運動副元素分為高副、低副。本章將對這兩種方法分別加以介紹，且僅限于研究平面機構的運動分析。第二節(jié) 用速度瞬心法作機構的速度分析機構速度分析圖解法又有速度瞬心法和矢量方程圖解法兩種。具體求解方法以下例來加以說明。速度比例尺μv（= 實際長度/圖示長度）表示圖中每單位長度所代表的速度大小，其單位為（）； b)選取速度極點。作速度圖⑴確定速度比例尺μv ⑵選取速度極點p ⑶通過p點作代表VB2的矢量pb2(⊥AB且pb2=VB2/μv)⑷過b2點作VB3B2的方向線b2b3，過p點作VB3的方向線pb3，兩方向線交于b3，得速度圖pb2b3 求解ω3 ω3=VB3/LBC=pb3μv/LBC 將pb3平移到機構圖上的B點，可知ω3為順時針方向。學習難點是：對機構的加速度分析，特別是兩構件重合點之間含有哥氏加速度時的加速度分析。4d)k==6 23180。vvaB3= aB2 + aB3B2方向：⊥BC B→A ∥BC2w大?。?？1lAB？c)ka有VB3=VB2VB2= VB1+ VB2B1方向：∥BC ⊥AB ∥AB 大小： ？vtvkvgvnaB2 = aB1 + aB2B1+ aB2B1方向：∥BC B→A ⊥AB向上 ∥AB 大?。?？ωl1AB？w12lAB2w1VB2B1？ak=0 即VB2B1=0 AB⊥BC AB桿水平vvv310 a)VC =VB + VCB方向：⊥CD ⊥AB ⊥BC 大小： ？w1l1？w2=mbbcl2 w3=0 vnvtvnvtvnaC + aC = aB + aCB+ aCB方向：C→D ⊥CD B→A C→B ⊥BC222大小：3l3？1l12l？vtaCmapcteaCB=0 e2=0 3== l3l3b)擴大構件法 vvvVB3=VB2+VB3B2方向： ⊥BD ⊥AB ∥CD 大小： ？vtvnvgvkvnaB3 + aB3 = aB2 + aB3B2+ aB3B2方向：B→D ⊥BD B→A ∥CD 大?。?？ωl？11w12l1？0 w1l1mg=pbVB3=0 w3=0=w2w12l1ma=pb2c)擴大構件法 vvvVC1=VC2+VC1C2方向： ⊥AC ⊥CD ∥BC 大小： 2ω1lAC？？vtvtvnvgvnkaC1 + aC1 = aC2+aC2 + aC1C2+ aC1C2方向：C→A ⊥CD C→D ∥BC ⊥BC向下22ww大?。?lAC0？3lCD？2w1VC1C2w12lACma=pc1d)vvvVC =VB + VCB方向：⊥CD ⊥AB ⊥BC 大?。?？w1lAB？VCVCB=0 w2=0 w3= lCDvvvVF =VE + VFE方向：⊥FG ⊥EF ⊥EF 大?。?？w1lAB？VFEmVepVF=0 w5=0 w4== lEFlEFvnvtvnvtvnaC + aC = aB + aCB+ aCB方向：C→D ⊥CD B→A C→B ⊥BC22ww大?。?lCD？1lAB0？aaCBt 3=0 C=0 2=et311 vvvVC = VB + VCB lBCe方向：⊥CD ⊥AB ⊥BC 大?。?？w1l1？VCVCB=0 w2=0 w3= lCDVE = vnvtvnvtvnaC + aC = aB + aCB+ aCB方向：C→D ⊥CD B→A B→C ⊥BC22ww大?。?lCD？1lAB0？ 2pn1VBw1=60aaCBtC=0 2=etlBCaE=mape速度影像法312方向：∥BC ∥AD ∥CD 大小： ？vvvVC2 =VC1 + VC2C1V1？ vvvaC2 = aC1 + aC2C1方向：∥BC ∥AD ∥CD 大?。?？a1？313 解：∵3構件以移動副相連。31334ωω=3p13p14p13p341Vc=ωlω3=CD1CD2）BC上速度為0的點就是他的瞬心p24V2min=ωl2min∴p24E⊥BE∴ E點速度最小3）Vc=0222。36 確定瞬心位置4180。2．以六桿機構為例，簡單介紹動態(tài)靜力分析的圖解法。b)分別過b點和c點作代表VEB和VEC的方向線，得交點e，矢量pe即代表VE。在對機構進行速度和加速度分析時，首先要根據(jù)運動合成原理列出機構運動的矢量方程，然后再按方程作圖求解。今后將用符號pij表示構件 i、j 間的瞬心。當需要簡捷直觀地了解機構的某個或某幾個位置的運動特性時，采用圖解法比較方便，而且精度也能滿足實際問題的要求。23 略 24 略 25 略26 a)F＝33－24＝1 b)F＝33－24＝1 c)F＝3n－2P－PLH＝33－24＝1 27 F＝37－29－2＝1 28 a)n＝7 PL＝10Ph＝0F＝37－210＝1 b)B局部自由度 n＝3 PPL＝3 PPh＝2F＝33－23－2＝1 c)B、D局部自由度 n＝3 L＝3 L h＝2F＝33－23－2＝1 P＝4F＝33－24＝1 e)n＝5 P＝7F＝35－27＝1 d)n＝3Lf)A、B、C、E復合鉸鏈 n＝7 PL＝10F＝37－210＝1 g)A處為復合鉸鏈 n＝10 PL＝14F＝310－214＝2 h)B局部自由度 n＝8 PL＝11 Ph＝1F＝38－211－1＝1 i)B、J虛約束C處局部自由度 n＝6 P39。四、課后習題答案21 答：構件是機構的運動單元，零件是加工制造單元。在進行新機械方案設計時，可以按設計要求根據(jù)機構的組成原理，創(chuàng)新設計新機構。機構中的虛約束都是在一定的幾何條件下出現(xiàn)的，如果這些幾何條件不滿足，則虛約束將變成有效約束，而使機構不能運動。當用ph個高副、pl個低副聯(lián)接成運動鏈后，這些運動副共引入了2pl+ph個約束。它與原機械具有完全相同運動特性。閉式運動鏈（閉鏈）：運動鏈的各構件構成首末封閉的系統(tǒng)。約束：對構件的獨立運動所加的限制。4．了解機構的組成原理和結構分析的方法。但后者可以實現(xiàn)能量的轉換而前者不具備此作用。三、難點分析機器與機構的概念、區(qū)別與聯(lián)系四、課后習題答案11 答：1）機構是實現(xiàn)傳遞機械運動和動力的構件組合體。在教學中起著承上啟下的作用，占有非常重要的地位。（3）能完成有用機械功或轉換機械能。iz2z3z41H=1z1z239。10180。,i339。78如圖739所示為紡織機械中的差動輪系，各齒輪齒數(shù)為Z1= 30，Z2=25，Z3=Z4=24，Z5=18，Z6=121，n1=48~200r/min，nＨ=316r/min，求n6=？解：Hi16=zzzn1nH25180。20180。n6=0, n439。i1H2=n1/nH2=95 解：齒輪1，2，3，４組成定軸輪系，齒輪4’，5，6和7，8，9組成兩個行星輪系。73在如圖734所示的輪系中，已知各齒輪齒數(shù)為Z1= 20，Z2=30，Z3=18，Z4=68，齒輪１的轉速n1=500r/min，試求系桿Ｈ的轉速nH的大小及方向。80== m/s60260180。=mz539。30180。由一電動機通過齒輪拖動兩偏心重異向旋轉(偏心重的軸在鉛垂方向)，設其轉速為150 r／min，總不平衡慣性力和慣性力矩的大小及變化情況。=+l2200+100 [m1r1]=[mr]解(1)完全平衡需兩個平衡質量，各加在連桿上C’點和曲柄上C``點處，平衡質量的大小為：mC` =(m2lBS2