考研南航机械原理答案3.doc

02平 面机构的运动分析（续）
221.总 分10 分。

mm/s= m/s=0.14 m/s
通 过 速 度 图 可 算 出：

， mm/s=0.2 m/s
也 可 由 作 图 法 量 得。

222. 总 分10 分。 (1) 6 分； (2) 4 分
(1)，，，，
，，，，，
(2) ， 得 点，；， 得 点，

223. 总 分20 分。 (1) 5 分； (2) 4 分； (3) 2 分； (4) 9 分
(1) 、、、、、 如 图 所 示；
(2) ， 顺 时 针 方 向
亦 可 用 相 对 运 动 图 解 法 求 得

(3) 点， 如 图
(4) 以 构 件3 为 动 坐 标 轴， 点 为 动 点
=+， + =++
作 图 量 得：，
\ ， 顺 时 针 方 向

224. 总 分20 分。 (1) 15 分； (2) 5 分
(1) 求 1) 求 : 动 点， 动 坐 标 轴
= +
水 平 ®
? ?
2) 求
== + = + +
® ® // 向 左

(2) 见 图， 为 构 件4 上 速 度 为 零 的 点。( 该 图 已 不 按 原 比 例 尺)

225. 总 分20 分。(1) 3 分； (2)6 分； (3) 11 分
(1) 瞬 心 有、、， 位 置 如 图 所 示；
(2) 为 构 件 1、2 的 瞬 时 同 速 点， 相 对 瞬 心
m/s， m/s
(3) 先 高 副 低 代， 如 图 所 示
速 度 分 析
， m/s
， rad/s， 顺 时 针 方 向
m/s
加 速 度 分 析
，
，
用 影 像 法 作 ， 得 ，

226. 总 分15 分。(1) 5 分； (2)4 分； (3) 6 分
(1) 瞬 心 数 ，6 个 瞬 心 如 图 所 示。
(2) 求
绝 对 瞬 心 在 ¥ 处，\ 构 件2 瞬 时 平 动， 其 上 各 点 速 度 相 等
\ m/s，//。
(3) 求
构 件2 瞬 时 平 动，\

式 中

\
将 上 式 向 方 向 投 影 有
又
\
， 方 向 由 指 向

227. 总 分15 分。(1) 5 分； (2)4 分； (3) 6 分
(1) 机 构 6 个 瞬 心 位 置 见 图 。
(2) 速 度 分 析 求、
， 作 速 度 多 边 形， ， 逆 时 针 方 向
用 影 像 法 求
也 可 用 瞬 心 法 ： ， 逆 时 针 方 向，
(3) 加 速 度 分 析 求、
，
， 顺 时 针 方 向
影 像 法 求 ，

228. 总 分15 分。(1) 5 分； (2)10 分
(1) 点 为 绝 对 瞬 心， 如 图。
(2)
影 像 法 求
， m/s
rad/s， 顺 时 针 方 向

229. 总 分20 分。(1) 5 分； (2)6 分； (3) 9 分
(1) 速 度 瞬 心 如 图；
(2) 速 度 分 析 :
, m/s , 取 图 解 , ，
(3) 加 速 度 分 析 : , ，
取 图 解 , 用 影 像 原 理 求 ,

230. 总 分10 分。
要 求 出， 需 确 定、 及 的 位 置， 如 图 所 示。
\ m/s
方 向： 水 平 向 右

231. 总 分10 分。 (1) 3 分； (2)2 分； (3) 5 分
(1) 因 为 、为 两 固 定 铰， 为 定 常 数， 又 因， 根 据 几 何 定 理 知 点 为 直 径 为 的 圆 周 上 的 点， 所 以 点 轨 迹 为 圆。
(2) 构 件2 的 绝 对 瞬 心 如 图 所 示。

(3) 由 于 构 件1 与2 及 构 件2、3 之 间 都 只 存 在 相 对 移 动，
因 此
，

又

任 取 作 速 度 多 边 形

232. 总 分15 分。 (1) 7 分； (2) 4 分； (3)4 分
(1) ( 机 构 位 置) 封 闭 矢 量 方 程： ：
位 置 矢 量 在、 轴 上 的 投 影：
,
,
(2) 速 度 矩 阵 方 程 位 置 方 程 微 分
,
,

(3) 加 速 度 矩 阵 方 程 速 度 方 程 微 分

233.总 分20 分。 (1)6 分； (2)6 分； (3)6 分； (4) 2 分
(1) 解 法1：
点 ： 得 ;
点 ：得
点 ： 得
(2) 解 法2：
点: ; ： 令 常 数

(3) 解 法3：
点： ; 点：
其 中： 为 变 量， 可 由 以 下 式 子 确 定：
, ,
(4) 以 上 三 种 解 法 中： 第 一 种 解 法 可 完 全 用 代 数 解 法 求 解； 第 二 种 方 法 要 判 定 的 象 限； 第 三 种 解 法 涉 及 到 较 多 的 中 间 变 量。 故 第 一 种 解 法 较 好， 第 二 种 解 法 次 之， 第 三 种 解 法 再 次 之。
234. 总 分15 分。 (1) 5 分； (2) 10 分
(1) 对 机 构 中 的 高 副 进 行 低 代， 得 到 低 副 机 构 如 图 所 示。

(2) 点、：
然 后 再 由 确 定 构 件1 的 角 运 动。
在 上 面 的 求 解 方 法 中， 要 将4 个 方 程 联 立 求 解， 非 常 不 方 便。
对 机 构 进 行 运 动 学 等 效 变 换， 得 到 机 构
点：
点： ，
235. 总 分15 分。 (1) 7 分； (2) 8 分
(1) 点 ： 点：
点：
点 ： ，
此 时， 机 构 为Ⅱ 级 机 构。 位 置 方 程 可 以 用 简 单 的 代 数 方 程 的 求 解 方 法 解 出， 位 置 方 程 对 时 间 求 一 阶 导 数可 得 速 度 方 程， 求 二 阶 导 数 可 得 加 速 度 方 程。
(2) 由 可 知
点 ： 点、、：
此 时， 机 构 为Ⅲ 级 机 构， 对 于Ⅲ 级 杆 组 中 的 活 动 铰 链 点 的 位 置 方 程 不 便 用 代 数 方 法 求 解， 一 般 采 用 牛 顿 迭 代 法。 位 置 方 程 对 时 间 分 别 求 一 阶 和 二 阶 导 数 可 得 到 速 度 和 加 速 度 方 程。
236. 总 分10 分。

，

237. 总 分10 分。

m/s ¯
240.总 分15 分。 (1) 8 分； (2) 7 分
(1) 要 求 出， 需 确 定、、 的 位 置， 如 图 所 示。

\ rad/s， 与 同 向
(2) ， =+
式 中： ==0.055 m/s
取 作 速 度 多 边 形， 得：
m/s