1、<機械原理 >第八版西工大教研室編第 2 章2-1 何謂構件何謂運動副及運動副元素運動副是如何進行分類的答：參考教材 57 頁。2-2機構運動簡圖有何用處它能表示出原機構哪些方面的特征答：機構運動簡圖可以表示機構的組成和運動傳遞情況，可進行運動分析，而且也可用來進行動力分析。2-3 機構具有確定運動的條件是什么當機構的原動件數少于或多于機構的自由度時， 機構的運動將發生什么情況答：參考教材 1213 頁。2-4何謂最小阻力定律試舉出在機械工程中應用最小阻力定律的1、2 個實例。2-5 在計算平面機構的自由度時，應注意哪些事項答：參考教材 1517 頁。2-6 在圖 2-20 所示的

2、機構中，在鉸鏈 C、B、D 處，被連接的兩構件上連接點的軌跡都是重合的，那么能說該機構有三個虛約束嗎為什么答：不能，因為在鉸鏈 C、B、D 中任何一處，被連接的兩構件上連接點的軌跡重合是由于其他兩處的作用，所以只能算一處。2-7 何謂機構的組成原理何謂基本桿組它具有什么特性如何確定基本桿組的級別及機構的級別答：參考教材 1819 頁。2-8 為何要對平面高副機構進行“高副低代 " “高副低代”應滿足的條件是什么答：參考教材 2021 頁。2-9 任選三個你身邊已有的或能觀察到的下列常用裝置 ( 或其他裝置 ) ，試畫出其機構運動簡圖，并計算其自由度。 1) 折疊桌或折疊椅； 2) 酒

3、瓶軟木塞開蓋器； 3) 衣柜上的彈簧合頁； 4) 可調臂臺燈機構； 5) 剝線鉗； 6) 磁帶式錄放音機功能鍵操縱機構； 7) 洗衣機定時器機構； 8) 轎車擋風玻璃雨刷機構； 9) 公共汽車自動開閉門機構； 10) 挖掘機機械臂機構； 。2-10 請說出你自己身上腿部的髖關節、膝關節和踝關節分別可視為何種運動副試畫出仿腿部機構的機構運動簡圖，并計算其自由度。2-11 圖示為一簡易沖床的初擬設計方案。設計者的思路是：動力由齒輪 j 輸入，使軸 A 連續回轉；而固裝在軸 上的凸輪 2 與杠桿 3 組成的凸輪機構使沖頭 4 上下運動，以達到沖壓的目的。試繪出其機構運動簡圖 ( 各尺寸由圖上量取 )

4、 ，分析是否能實現設計意圖，并提出修改方案。1) 取比例尺繪制機構運動簡圖2) 分析是否能實現設計意圖解：f332410 不合理 f 0 ，可改為2-12 圖示機構為一凸輪齒輪連桿組合機構，試繪制其機構示意簡圖并計算自由度。解：2-16 試計算圖示凸輪 - 連桿組合機構的自由度（ a）解：f342511A為復合鉸鏈（ b）解：（1） 圖示機構在 D處的結構與圖 2-1 所示者一致，經分析知該機構共有 7 個活動構件， 8 個低副 ( 注意移動副 F 與 F， E 與 E均只算作一個移動副 ) ，2 個高副；因有兩個滾子 2、4，所以有兩個局部自由度，沒有虛約束，故機構的自由度為F=3n- (2

5、pl +ph- p )- F=3 7- (28+2-0)- 2=1（2）如將 D處結構改為如圖b 所示形式，即僅由兩個移動副組成。注意，此時在該處將帶來一個虛約束。因為構件3、6 和構件 5、6 均組成移動副，均要限制構件6 在圖紙平面內轉動，這兩者是重復的，故其中有一個為虛約束。經分析知這時機構的活動構件數為 6，低副數為 7，高副數和局部自由度數均為2，虛約束數為1，故機構的自由度為F=3n- (2pl +ph-p )- F =3 ×6- (2 7+2-1)- 2=1上述兩種結構的機構雖然自由度均為一，但在性能上卻各有千秋：前者的結構較復雜，但沒有虛約束，在運動中不易產生卡澀現象

6、；后者則相反，由于有一個虛約束，假如不能保證在運動過程中構件 3、5 始終垂直，在運動中就會出現卡澀甚至卡死現象，故其對制造精度要求較高。（ c）=17, p=0, p=2p+p -3n=2, F=0解： (1) n=11, p1h1hF=3n-(2p 1+ph-p)-F=3×11-(2 ×17+0-2)-0=1(2) 去掉虛約束后 F=3n-(2p l +ph) =3 ×5-(2 × 7+0) =1（ d） A、 B、C 處為復合鉸鏈。自由度為： F=3n-(2p 1+ph-p)-F=3 × 6-(2 × 7+3)-0=1齒輪 3、

7、5 和齒條 7 與齒輪 5 的嚙合高副所提供的約束數目不同，因為齒輪3、5 處只有一個高副，而齒條7 與齒輪 5 在齒的兩側面均保持接觸，故為兩個高副。2-13 圖示為一新型偏心輪滑閻式真空泵。其偏心輪1 繞固定軸心 A 轉動，與外環 2 固連在一起的滑閥3 在可繞固定軸心C 轉動的圓柱 4 中滑動。當偏心輪按圖示方向連續回轉時可將設備中的空氣吸入，并將空氣從閥5 中排出，從而形成真空。 (1) 試繪制其機構運動簡圖； (2) 計算其自由度。解 (1)取比例尺作機構運動簡圖如圖所示。(2)F=3n-(2p1+ph-p )-F =3×4-(2×4+0-0)-1=12-14 圖

8、示是為高位截肢的人所設汁的一種假肢膝關節機構。 該機構能保持人行走的穩定性。若以脛骨 1 為機架，試繪制其機構運動簡圖和計一算其自由度，并作出大腿彎曲時的機構運動簡圖。解把脛骨 l 相對固定作為機架假肢膝關節機構的機構運動簡圖如圖所示 ,大腿彎曲 90。時的機構運動簡圖，如圖中虛線所示。其自由度為：F=3n-(2p l +ph -p )-F =3×5-(2 ×7+0-0)-0=12-15 試繪制圖 n 所示仿人手型機械手的食指機構的機構運動簡圖固定的機架 ) ，井計算自由度。（1) 取比倒尺肌作機構運動簡圖（2) 計算自由度( 以手掌8 作為相對解：2-18 圖示為一剎車機

9、構。剎車時，操作桿j 向右拉，通過構件2、3、4、5、6 使兩閘瓦剎住車輪。試計算機構的自由度，并就剎車過程說明此機構自由度的變化情況。 ( 注；車輪不屬于剎車機構中的構件。（1) 未剎車時，剎車機構的自由度2) 閘瓦 G、J 之一剃緊車輪時剎車機構的自由度3) 閘瓦 G、J 同時剎緊車輪時，剎車機構的自由度解：1>f362822>f352713>f342612-23圖示為一內然機的機構運動簡圖，試計算自由度t 并分析組成此機構的基本桿組。如在該機構中改選 EG為原動件，試問組成此機構的基本桿組是否與前者有所不同。解：f3 72 1012-21圖示為一收放式折疊支架機構。該支

10、架中的件1 和 5 分別用木螺釘連接于固定臺板 1和括動臺板 5 上兩者在 D處鉸接，使活動臺板能相對于固定臺極轉動。又通過件 1， 2， 3， 4 組成的鉸鏈四桿機構及連桿3 上 E 點處的銷子與件 5 上的連桿曲線槽組成的銷槽連接使活動臺板實現收放動作。在圖示位置時，雖在活動臺板上放有較重的重物活動臺板也不會自動收起，必須沿箭頭方向推動件2，使鉸鏈 B，D重合時活動臺板才可收起( 如圖中雙點劃線所示 ) 。現已知機構尺寸l AB=l AD=90 mm；l BC=l CD=25 mm，其余尺寸見圖。試繪制該機構的運動簡圖，并計算其自由度。解：機械運動簡圖如下：F=3n-(2p 1+pb-p)

11、-F=3×5-(2 × 6+1-0)-1=1第 3 章31 何謂速度瞬心相對瞬心與絕對瞬心有何異同點答：參考教材 3031 頁。32 何謂三心定理何種情況下的瞬心需用三心定理來確定答：參考教材 31 頁。3-3 試求圖示各機構在圖示位置時全部瞬心的位置( 用符號 P，直接標注在圖上 )(a)(b)答：答：（10 分）(d)（10 分）（2 分）3-4 標出圖示的齒輪一連桿組合機構中所有瞬心，并用瞬心法求齒輪1 與齒輪 3 的傳動比 1/ 3。答： 1) 瞬新的數目：K=N(N-1)/2=6(6-1)/2=152) 為求 1 / 3 需求 3 個瞬心 P16、P36、 P13

12、 的位置3） 1/ 3= P36P13/P 16P13=DK/AK由構件 1、3 在 K 點的速度方向相同，可知3 與 1 同向。3-6 在圖示的四桿機構中， LAB=60mm，LCD=90mm,LAD=LBC=120mm, 2=10rad/s, 試用瞬心法求：1) 當 =165°時，點的速度 vc；2) 當 =165°時，構件 3 的 BC線上速度最小的一點 E 的位置及速度的大小；3) 當 VC=0 時，角之值 ( 有兩個解 ) 。解： 1）以選定的比例尺機械運動簡圖（圖b）2 ）求 vc 定出瞬心 p12 的位置（圖 b）因 p13 為構件 3 的絕對瞬心，則有3 =

13、vB/lBp13=2 l AB/ =10×× 78=(rad/s)vc =c p133=×52×=(m/s)3) 定出構件 3 的 BC線上速度最小的點 E 的位置 , 因 BC線上速度最小的點必與 p13 點的距離最近，故叢 p13 引 BC線的垂線交于點 E，由圖可得v E= 3=×× =(m/s)4) 定出 vc=0 時機構的兩個位置（圖 c）量出 1 =° 2 =°3-8 機構中，設已知構件的尺寸及點 B 的速度 vB( 即速度矢量 pb) ，試作出各機構在圖示位置時的速度多邊形。答：（ 10 分）（ b）

14、答：答：311 速度多邊形和加速度多邊彤有哪些特性試標出圖中的方向。答 速度多邊形和加速度多邊形特性參見下圖，各速度方向在圖中用箭頭標出。3-12 在圖示的機構中，設已知構件的尺寸及原動件 1 的角速度 1 ( 順時針 ) ，試用圖解法求機構在圖示位置時 C點的速度和加速度。(a)答：（1 分）（1 分）V =V+V =V +V（2 分）c3BC3BC2C3C2antkr（3 分）=a +a+a=a +a+aC3BC3BC3BC2C3C2C3C2VC2=0aC2=0a k（2 分）VC3B=0 3=0C3C2=0（3 分）(b)答：（2 分）V =V+V =V +V（2 分）（2 分）C2BC

15、2BC3c2C33= 2=0（1 分）antkr（3 分）B+a C2B+a C2B=aC3+a C2C3+a C2C3(c)答：（2 分）VB3=VB2+VB3B2 （ 2 分）VC=VB3+VCB3（2 分）an+at=a +a（1 分）+aB3B2（3 分）B3B3B2kB3B2r3- 13 試判斷在圖示的兩機構中 B 點足否都存在哥氏加速度又在何位置哥氏加速度為零怍出相應的機構位置圖。并思考下列問題。(1) 什么條件下存在氏加速度(2) 根椐上一條請檢查一下所有哥氏加速度為零的位置是否已全部找出。(3) 圖 (a) 中， akB2B3=22vB2B3對嗎為什么。解 1) 圖 (a) 存

16、在哥氏加速度，圖 (b) 不存在。(2) 由于 akB2B3=2 2vB2B3 故 3， vB2B3 中只要有一項為零，則哥氏加速度為零。圖 (a) 中 B 點到達最高和最低點時構件 1，34 重合，此時 vB2B3=0，當構件 1 與構件 3 相互垂直即 _f= ；點到達最左及最右位置時 2=3 =0故在此四個位置無哥氏加速度。圖 (b) 中無論在什么位置都有2=3=0，故該機構在任何位置哥矢加速度都為零。(3) 對。因為 3 2。3-14在圖示的搖塊機構中，已知l AB=30mm，l AC=100mm， l BD=50 mm,l DE=40 mm，曲柄以等角速度 l =40radS 回轉，

17、試用圖解法求機構在 1=45o 位置時，點 D及 E 的速度和加速度，以及構件 2 的角速度和角加速度。解 (1) 以 l 作機構運動簡圖 (a) 所示。(2) 速度分析：以 C為重合點，有vC2 = v B + v C2B = v C3 + v C2C3大小1l AB0方向AB BC /BC以 l 作速度多邊形圖 (b)，再根據速度影像原理，作 bde BDE求得 d 及 e，由圖可得pd=023 msv =DvvE=v pe=s 2=v bc2/l BC=2 rad/s( 順時針 )(3) 加速度分析：以 C 為重合點，有aC2 = a B+ ant+ akrC2B + a C2B = a

18、 C3C2C3+ a C2C3大小12 l AB22l BC02 3vC2C3方向B AC BBCBC/BCn22k2作加速度多邊形如圖 (c) 所示，其中 aC2B=2 lBC= ms，a C2C3=23 vC2C3= s ，以 a由圖可得2a=pd= 4m/SDaaE=a pe=s 2 2=at C2B/lBC=a n2C2/lBC=s 2( 順時針 )i3- l5在圖（ a ）示的機構中，已知 l AE=70 mm,；l AB=40mm，l EF=60mm,l =35 mm,l=75mm,l =50mm原動件以等角速度1=10rad/s 回轉試以圖解法求DECDBC機構在 1=50。位置

19、時點 C 的速度 Vc 和加速度 a c解： 1 ）速度分析：以 F 為重合點有v=v =v +vF4F5F1F5F1以 l 作速度多邊形圖如圖 (b) 得， f 4(f5) 點，再利用速度影像求得b 及 d 點根據 vC=vB+vCB=vD+vCD繼續作速度圖，矢量 pc 就代表了 vC2 ）加速度分析：根據a= an+ a= a+ ak+ arF5F1F4F4t F4F1F5F1以 a 作加速度多邊形圖 (c)，得 f 4(f5) 點，再利用加速度影像求得b 及 d點。根據aC=aB+anCB+at CB=aD+anCD+at CD繼續作圖，則矢量 p c就代表了 a 則求得v=pc= m

20、 sCCvaC=a pc=3ms23-16 在圖示凸輪機構中， 已知凸輪 1 以等角速度 1=10 rad s 轉動，凸輪為一偏心圓，其半徑 R=25 mm， l AB=15mm l AD=50 mm， 1 =90o，試用圖解法求構件 2 的角速度 2 與角加速度 2。提示：可先將機構進行高副低代，然后對其替代機構進行運動分析。解 (1) 以 l 作機構運動簡圖如圖 (a) 所示。(2) 速度分析：先將機構進行高副低代， 其替代機構如圖 (a) 所示，并以 B 為重合點。有VB2= vB4+ vB2B4大小1 lAB方向BDAB /|CD以 v= rn s2 作速度多邊形圖如圖 (b) ，由圖

21、可得2=vB2 lBD= vpb2( lBD)= rad s( 逆時針 )(3) 加速度分析：aB2 = a nB2 + a tB2 = a B4 + a kB2B4 + a r B2B4大小2l BD2l AB 2 4vB2B42 1方向 B- D BD B-A CD /CDn22k2其中 a B2=2 l BD = m/s，a B2B4= ms作圖 (c) 得= atB2/lBDa22/lBD2：(順時針 )=n b= rad s=960 mm，l=160 mm, 設曲柄以3-18在圖（ a) 所示的牛頭刨機構中 l =200 mnl ， lABCDDE等角速度 1=5 rad s逆時針方

22、向回轉試以圖解法求機構在1=135o 位置時刨頭點的速度 vC。解 1 ）以 l 作機構運動簡圖如圖 (a) 。2）利用瞬心多邊形圖 (b) 依次定出瞬心 P36,vCP15115l= m/S=v= AP 3 -19圖示齒輪一連桿組合機構中， MM為固定齒條，齒輪3 的直徑為齒輪 4 的 2 倍設已知原動件1 以等角速度 1 順時針方向回轉，試以圖解法求機構在圖示位置時E點的速度 vE以及齒輪 3， 4 的速度影像。解： (1)以 l 作機構運動簡圖如 (a) 所示。(2)速度分斫：此齒輪連桿機構可看作，ABCD受 DCEF兩個機構串聯而成，則可寫出：vC=vB+vCBvE=vC+vEC以 v

23、 作速度多邊形如圖(b) 所示由圖得v E=vpe m/S取齒輪 3 與齒輪 4 的嚙合點為 k，根據速度影像原理，作 dck DCK求得 k 點。然后分別以 c，e 為圓心，以 ck ek 為半徑作圓得圓 g3 和圓 g4。圓 g3 代表齒輪 3 的速度影像，圓 g4 代表齒輪 4 的速度影像。3-21 圖示為一汽車雨刷機構。其構件 l 繞固定軸心 A 轉動，齒條 2 與構件 1 在 B點處鉸接，并與繞固定軸心 D 轉動的齒輪 3 嚙合 ( 滾子 5 用來保征兩者始終嚙合 ) ，固連于輪 3 上的雨刷 3作往復擺動。設機構的尺寸為 l AB=18 mm, 輪 3 的分度圓半徑 r 3=12

24、mm，原動件 1 以等角速度 =l rad/s 順時針回轉，試以圖解法確定雨刷的擺程角和圖示位置時雨刷的角速度和角加速度。解： (1)以 l 作機構運動簡圖(a) 。在圖作出齒條 2 與齒輪 3 嚙合擺動時占據的兩個極限位置C，C”可知擺程角如圖所示：(2) 速度分析：將構件 6 擴大到 B 點，以 B 為重合點，有vB6= v B2 + v B6B2大小1lAB方向 BD AB BCv= l= 8 m sB2lAB以 v 作速度多邊形圖(b) ，有 2=6=vB6/l BD=vpb6/ l BD=s(逆時針 )v B2B6=vb2 b6= 45 rn s(3) 加速度分析：aB5 = anB

25、6 + at= anB2 + ak+ arB6B6B2B6B2大小 212l AB2 2vB6B26 l BD方向B-DBD B -ABC BCnB2=12l2n22k2以 a 作速度多邊形圖 (c)。其中，aAB=s ，a B6=6 l BD= 1 8m s，a B2B6=26 vB2B6= s有 =a/l=br/l=1,71 rads ( 順時針 )6tB6BDa6BD23-22 圖示為一縫紉機針頭及其挑線器機構，設已知機構的尺寸l AB=32mm， l BC=100 mm，l BE=28mm，l FG=90mm，原動件 1以等角速度 1 =5 rad/ s逆時針方向回轉試用圖解法求機構在

26、圖示位置時縫紉機針頭和挑線器擺桿FG上點 G的速度及加速度。解： （1）以 l 作機構運動簡圖如圖 (a) 所示。(2)速度分析： v C2 =v B2+v C2B2大小lAB方向 /ACAB BC以 v 作速度多邊形圖如圖 (b) ，再根據速度影像原理； 作 b2c2e2 BCE求得 e2，即1。由圖得e 2=vC2B2/l BC=ac2b2/l BC= rad s( 逆時針 )以 E 為重合點 v E5=vE4+vE5E4大小方向EF /EF繼續作圖求得 vE5，再根據速度影像原理，求得vG= vpg= m/ s 5=vpgl FG= rad s( 逆時針 )vE5E4= ve5e4 =

27、rn s(3) 加速度分析：a= an+ antC2B2C2B2 + a C2B2大小22l BC1 lAB2方向 /ACB-AC-B BCnB212lAB= m s2其中 a=ann2C2B2 =a C2B2= m S以 a=0,01(rns2) mm作加速度多邊形圖 (c) ，再利用加速度影像求得 e 2。然后利用重合點 E 建立方程antkrE5 十 a E5=aE4+a E5E4+a E5E4繼續作圖。則矢量 pd 5 就代表了 aE5。再利用加速度影像求得 g。aGapg= m2=S第 3 章31 何謂速度瞬心相對瞬心與絕對瞬心有何異同點答：參考教材 3031 頁。32 何謂三心定理

28、何種情況下的瞬心需用三心定理來確定答：參考教材 31 頁。3-3 試求圖示各機構在圖示位置時全部瞬心的位置( 用符號 P，直接標注在圖上 )(a)(b)答：答：（10 分）(d)（10 分）（2 分）3-4 標出圖示的齒輪一連桿組合機構中所有瞬心，并用瞬心法求齒輪1 與齒輪 3 的傳動比 1/ 3。答： 1) 瞬新的數目：K=N(N-1)/2=6(6-1)/2=152) 為求 1 / 3 需求 3 個瞬心 P16、P36、 P13 的位置3） 1/ 3= P36P13/P 16P13=DK/AK由構件 1、3 在 K 點的速度方向相同，可知3 與 1 同向。3-6 在圖示的四桿機構中， LAB

29、=60mm，LCD=90mm,LAD=LBC=120mm, 2=10rad/s, 試用瞬心法求：1) 當 =165°時，點的速度 vc；2) 當 =165°時，構件 3 的 BC線上速度最小的一點 E 的位置及速度的大小；3) 當 VC=0 時，角之值 ( 有兩個解 ) 。解： 1）以選定的比例尺機械運動簡圖（圖b）2 ）求 vc 定出瞬心 p12 的位置（圖 b）因 p13 為構件 3 的絕對瞬心，則有 3 =vB/lBp 13=2 l AB/ =10×× 78=(rad/s) vc =c p133=×52×=(m/s)3) 定出構

30、件 3 的 BC線上速度最小的點 E 的位置 , 因 BC線上速度最小的點必與 p13 點的距離最近，故叢 p13 引 BC線的垂線交于點 E，由圖可得v E= 3=×× =(m/s)4) 定出 vc=0 時機構的兩個位置（圖 c）量出 1 =° 2 =°3-8 機構中，設已知構件的尺寸及點B 的速度 vB( 即速度矢量 pb) ，試作出各機構在圖示位置時的速度多邊形。答：（ 10 分）（ b）（3 分）答：答：311 速度多邊形和加速度多邊彤有哪些特性試標出圖中的方向。答 速度多邊形和加速度多邊形特性參見下圖，各速度方向在圖中用箭頭標出。3-12 在圖

31、示的機構中，設已知構件的尺寸及原動件1 的角速度 1 ( 順時針 ) ，試用圖解法求機構在圖示位置時C點的速度和加速度。（3 分）(a)答：（1 分）（1 分）V =V+V =V +V（2 分）c3BC3BC2C3C2aC3=aB+anC3B+at C3B=aC2+akC3C2+ar C3C2（3 分）VC2=0aC2=0ak（2 分）V=0 =0=0（3 分）C3B3C3C2(b)答：（2 分）（2 分）V C2=VB+VC2B=VC3+Vc2C3（2 分）3= 2=0（1 分）aB+anC2B+at C2B=aC3+akC2C3+ar C2C3 （3 分）(c)答：（2 分）VB3=VB2

32、+VB3B2 （ 2 分）VC=VB3+VCB3（2 分）an+at=a +a（1 分）+aB3B2（3 分）B3B3B2kB3B2r3- 13 試判斷在圖示的兩機構中 B 點足否都存在哥氏加速度又在何位置哥氏加速度為零怍出相應的機構位置圖。并思考下列問題。(1) 什么條件下存在氏加速度(2) 根椐上一條請檢查一下所有哥氏加速度為零的位置是否已全部找出。(3) 圖 (a) 中， akB2B3=22vB2B3對嗎為什么。解 1) 圖 (a) 存在哥氏加速度，圖 (b) 不存在。(2) 由于 akB2B3=2 2vB2B3 故 3， vB2B3 中只要有一項為零，則哥氏加速度為零。圖 (a) 中

33、B 點到達最高和最低點時構件 1，34 重合，此時 vB2B3=0，當構件 1 與構件 3 相互垂直即 _f= ；點到達最左及最右位置時 2=3 =0故在此四個位置無哥氏加速度。圖 (b) 中無論在什么位置都有 2=3=0，故該機構在任何位置哥矢加速度都為零。(3) 對。因為 3 2。3-14 在圖示的搖塊機構中，已知 l AB=30mm，l AC=100mm， l BD=50 mm,l DE=40 mm，曲柄以等角速度 l =40radS 回轉，試用圖解法求機構在 1=45o 位置時，點 D及 E 的速度和加速度，以及構件 2 的角速度和角加速度。解 (1) 以 l 作機構運動簡圖 (a)

34、所示。(2) 速度分析：以 C為重合點，有vC2 = v B + v C2B = v C3 + v C2C3大小1l AB方向AB以 l 作速度多邊形圖可得0BC /BC(b) ，再根據速度影像原理，作bde BDE求得d 及e，由圖vD= vpd=023 msvE=v pe=s 2=v bc2/l BC=2 rad/s( 順時針 )(3) 加速度分析：以 C 為重合點，有aC2 = a Bntkr+ aC2B + a C2B = a C3+ a C2C3+ a C2C3大小22l BC02 3vC2C31 l AB2方向B AC BBCBC /BCn22k2其中 aC2B=2 l BC= m

35、s，a C2C3=23 vC2C3= s ，以 a 作加速度多邊形如圖 (c) 所示，由圖可得2aDapd= 4m/S=a=2pe=sEa 2=at C2B/lBC=a n2C2/lBC=s 2( 順時針 )i3- l5在圖（ a ）示的機構中，已知 l AE=70 mm,；l AB=40mm，l EF=60mm,l =35 mm,l=75mm,l =50mm原動件以等角速度1=10rad/s 回轉試以圖解法求DECDBC機構在 1=50。位置時點 C 的速度 Vc 和加速度 a c解： 1 ）速度分析：以 F 為重合點有v=v =v +vF4F5F1F5F1以 l 作速度多邊形圖如圖 (b)

36、 得， f 4(f 5) 點，再利用速度影像求得b 及 d 點根據 vC=vB+vCB=vD+vCD繼續作速度圖，矢量 pc 就代表了 vC2 ）加速度分析：根據aF4= a nF4+ atF4= aF1+ a kF5F1+ a rF5F1b 及 d點。以 a 作加速度多邊形圖 (c)，得 f (f5) 點，再利用加速度影像求得4根據aC=aB+anCB+at CB=aD+anCD+at CDv繼續作圖，則矢量 p c就代表了 aC則求得=pc= m sCvaC=a pc=3ms23-16 在圖示凸輪機構中， 已知凸輪 1 以等角速度 1=10 rad s 轉動，凸輪為一偏心圓，其半徑 R=2

37、5 mm， l AB=15mm l AD=50 mm， 1 =90o，試用圖解法求構件 2 的角速度 2 與角加速度 2。提示：可先將機構進行高副低代，然后對其替代機構進行運動分析。解 (1) 以 l 作機構運動簡圖如圖 (a) 所示。(2) 速度分析：先將機構進行高副低代， 其替代機構如圖 (a) 所示，并以 B 為重合點。有VB2= vB4+ vB2B4大小1 lAB方向 BD AB /|CD2以 v= rns 作速度多邊形圖如圖(b) ，由圖可得2=vB2 lBD= vpb2( lBD)= rad s( 逆時針 )(3) 加速度分析：aB2= a nB2 + a tB2= a B4 +

38、a kB2B4 + a r B2B4大小2l BD2 4vB2B42 1 l AB 2方向 B- D BD B-A CD /CD其中 an=22，ak22lBD= m/sB2B4= ms 作圖 (c) 得B2= a tB2 /lBD=a n2b 2/l BD= rad s2：( 順時針 )3-18在圖（ a) 所示的牛頭刨機構中 l AB=200 mnl ， l CD=960 mm，l DE=160 mm, 設曲柄以等角速度1=5 rad s逆時針方向回轉試以圖解法求機構在1=135o 位置時刨頭點的速度 v 。C解 1 ）以 l 作機構運動簡圖如圖 (a) 。2）利用瞬心多邊形圖 (b) 依

39、次定出瞬心 P36,vCP15115l= m/S=v= AP 3 -19圖示齒輪一連桿組合機構中， MM為固定齒條，齒輪3 的直徑為齒輪 4 的 2 倍設已知原動件1 以等角速度 1 順時針方向回轉，試以圖解法求機構在圖示位置時E點的速度 vE以及齒輪 3， 4 的速度影像。解： (1)以 l 作機構運動簡圖如 (a) 所示。(2)速度分斫：此齒輪連桿機構可看作，ABCD受 DCEF兩個機構串聯而成，則可寫出：vC=vB+vCBvE=vC+vEC以 v 作速度多邊形如圖(b) 所示由圖得v E=vpe m/S取齒輪 3 與齒輪 4 的嚙合點為 k，根據速度影像原理，作 dck DCK求得 k

40、點。然后分別以 c，e 為圓心，以 ck ek 為半徑作圓得圓 g3 和圓 g4。圓 g3 代表齒輪 3 的速度影像，圓 g4 代表齒輪 4 的速度影像。3-21 圖示為一汽車雨刷機構。其構件 l 繞固定軸心 A 轉動，齒條 2 與構件 1 在 B點處鉸接，并與繞固定軸心 D 轉動的齒輪 3 嚙合 ( 滾子 5 用來保征兩者始終嚙合 ) ，固連于輪 3 上的雨刷 3作往復擺動。設機構的尺寸為 l AB=18 mm, 輪 3 的分度圓半徑 r 3=12 mm，原動件 1 以等角速度 =l rad/s 順時針回轉，試以圖解法確定雨刷的擺程角和圖示位置時雨刷的角速度和角加速度。解： (1)以 l 作機構運動簡圖(a) 。在圖作出齒條 2 與齒輪 3 嚙合擺動時占據的兩個極限位置C，C”可知擺程角如圖所示：(2) 速度分析：將構件 6 擴大到 B 點，以 B 為重合點，有vB6= v B2 + v B6B2大小1lAB方向 BD AB BCv= l= 8 m sB2lAB以 v 作