2018年杭州电子科技大学理学院811机械原理考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、分析计算题
1． 如下图所示为一飞机水平尾翼操纵机构的简图。其中, 构件1为机架, 操纵杆2为原动件, 有时还可以从襟翼输入(即构件12摆动) 或从稳定增效器输入(即构件7相对构件14移动) , 构件8为输出杆。试求各种输入方式下机构的自由度。
图
【答案】该机构有四种输入方式: (1)仅由操纵杆2输入
当襟翼不输入运动时, 杆9、10、11、12和13均不运动, 铰链G 为固定铰链; 当稳定增效器不输入运动时, 杆7与杆14为一定长杆, 可视为1个构件。此时机构只有7个活动构件, 以10个转动副相联接。机构自由度为
(2)由操纵杆和襟翼同时输入
同理分析, 此时, 杆7与杆14视为1个构件, 共有12个活动构件, G 处为复合铰链, 共有17个转动副。机构自由度为
(3)由操纵杆和稳定增效器同时输入
同理分析, 此时, 铰链G 为固定铰链, 杆7和杆14为两个活动构件, 共有8个活动构件, 组成10个转动副, K 处有1个移动副。机构自由度为
(4)由操纵杆、襟翼、稳定增效器同时输入
同理分析, 此时, 杆7和杆14为两个活动构件, 机构有13个活动构件, G 处为复合铰链, K 处有
一个移动副, 共以18个低副相连接。机构自由度为
2． 对于图1所示四构件机构，设P 为主动力，Q 为工作阻力，各移动副处的摩擦角为，各活动构件的质量忽略不计。
(1)试建立P 与Q 之间的关系。 (2)求正行程的效率和反行程的效率
。
图1
【答案】(1)首先在机构图上画出各运动副总反力的方向，然后画出各活动构件力封闭矢量三角形，三个三角形相邻布置，如图2所示。
(a) (b)
图2 以滑块1为研宄对象，有
以滑块2为研宄对象，有
以滑块3为研宄对象，有
综上可得
.
(2)机构的效率为:①正行程效率
②反行程效率
反行程时Q 为驱动力，仍可用正行程力关系式来计算，但由于运动副总反力方向变了，因此，应当把改为(
) 。
.
3． 图1所示为一提升装置, 6为被提升的重物, 设各接触面间的摩擦系数为f(不计铰链中的摩擦) , 为了能可靠提起重物, 试确定连杆2(3、4) 杆长的取值范围。
=理想驱动力/实际驱动力
图1
【答案】为了能可靠提起重物, 需使工件5满足自锁条件。 对工件5进行受力分析, 如图2所示。
图2
工件5满足自锁时有
, 即
。
。
。
, 且由几何关系可知
综上, 连杆杆长满足:
4． 设计一个曲柄摇杆机构ABCD , 利用连杆上点P 的轨迹拨动摄像胶片如图所示。已知
，
，
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