第
3章

运动学分析

3.1判断题
31速度瞬心是指两个构件相对运动时相对速度相等的点。()
32两构件的相对瞬心是指两构件在瞬心处的绝对速度相等且等于零。()
33平面机构中任一构件的瞬时运动均可视为绕其绝对速度瞬心定轴转动，故构件上任一点的加速度等于绕该速度瞬心转动的法向和切向加速度矢量之和。()
34利用瞬心既可以对机构作速度分析，也可对其作加速度分析。()
35两构件构成高副时，其瞬心一定在接触点上。()
36在铰链四杆机构中，因为连杆做一般平面运动，所以它不能与其他构件构成绝对瞬心。()
3.2填空题
37当两构件组成转动副时，其相对速度瞬心在处； 组成移动副时，其瞬心在处； 组成兼有滑动和滚动的高副时，其瞬心在处。
38相对瞬心与绝对瞬心的相同之处是，不同之处为。
39速度瞬心可以定义为相互做平面相对运动的两构件上为零或相等的点。
310在由N个构件组成的机构中，有个相对瞬心，有个绝对瞬心。
311平面八杆机构共有个瞬心。
312某机构中有6个活动构件，则该机构的全部瞬心的数目为。
313速度瞬心是指两个构件相对运动时相等的点。
314当两构件不直接构成运动副时，瞬心位置用确定。
315三心定理意指做平面运动的三个构件之间共有瞬心，它们位于。
316速度瞬心可以定义为互相做平面相对运动的两构件上，的点。
317速度影像的相似原理只能应用于的各点，而不能应用于机构的各点。
3.3选择题
318两构件的相对速度瞬心是。

(A) 相对速度相同而绝对速度为零的点
(B) 相对速度为零而绝对速度相同的点
(C) 相对速度为零且绝对速度为零的点
(D) 相对速度相同而绝对速度相同的点
319相对运动瞬心是相对运动两刚体上的重合点。
(A) 速度相同(B) 速度相反
(C) 加速度相同(D) 加速度相反
320两个运动构件间相对瞬心的绝对速度。
(A)  均为零(B)  不相等(C)  不为零且相等
321速度瞬心法只能用于分析； 绝对瞬心是与之间的瞬心。
(A)  加速度(B)  活动构件
(C)  速度(D)  机架
322在下列各机构中akC2C3=0的机构应是。
(A) a(B) b(C) c(D) b与c
机械原理习题集

第3章运动学分析


图题322


3.4简答题


图题324


323何谓三心定理？有何作用？
324当机构处于图题324所示位置时(AB⊥BC)有无哥氏加速度？为什么？
3.5计算题
325试给出图题325所示机构中瞬心。





图题325





















图题325（续）





















图题325（续）

326在图题326所示的各机构中，设已知构件的尺寸及点B的速度vB，试作出各机构在图示位置时的速度多边形。


图题326［2］


327在图题327所示的各机构中，设已知各构件的尺寸，原动件1以等角速度ω1顺时针方向转动，试以图解法求机构在图示位置时构件3上C点的速度和加速度(比例尺任选)。


图题327［1］


328如图题328所示的曲柄滑块机构中，已知lAB=100 mm，lBC=330 mm，
n1=1500 r/min，φ1=60°，试用解析法求滑块的速度。


图题328［2］


329在图题329所示机构中，已知原动件1以等角速度
ω1=10 rad/s逆时针方向回转，lAB=100 mm，lBC=100 mm，e=30 mm。当
φ1=60°、120°、220°时，试用矢量方程解析法求构件2的转角θ2、角速度ω2，构件3的速度
v3和a3。

330在图题330所示的机构中，已知原动件1以等角速度
ω1=10 rad/s逆时针方向转动，lAB=100 mm，lBC=300 mm，e=30 mm。试用矢量方程解析法求当φ=50°、220°时，构件2的角位移θ2、角速度ω2及角加速度
α3和构件3的速度v3。


图题329




图题330




331在图题331所示双滑块机构中，两导路互相垂直，滑块1为主动件，其速度为100 mm/s，方向向右，
lAB=500 mm，图示位置时xA=250 mm。求构件2的角速度和构件2中点C的速度 v
C的大小和方向。
332在图题332所示机构中，已知φ1=45°，ω1=100 rad/s，方向为逆时针方向，lAB=40 mm，γ=60°。求构件2的角速度和构件3的速度。



图题331




图题332


333在如图题333所示的曲柄摇块机构中，已知曲柄的长度
lAB=100 mm，lAC=200 mm，曲柄的等角速度ω1=40 rad/s，
φ12=90°，试求构件2的角加速度α2。

334如图题334所示摆动导杆机构中，已知曲柄
AB的等角速度为ω1=20 rad/s，lAB=100 mm，lAC=200 mm，
∠ABC=90°，试用解析法求构件3的角速度。


图题333




图题334［2］


335如图题335所示的正切机构中，已知φ1=30°，构件1的等角速度
ω1=6 rad/s，h=400 mm，试用解析法求构件3的速度。
336如图题336所示的齿轮连杆机构中，三齿轮的节圆分别切于点E和F，试用矢量方程图解法求齿轮2、3的角速度 ω2、ω3和构件4、5的角速度ω4、ω5。


图题335［2］




图题336［2］


337在图题337所示机构中，已知各构件尺寸，构件1以等角速度ω1转动，用相对速度图解法求构件3的角速度
ω3。(列出矢量方程式，并分析各量的大小和方向，作出矢量多边形)
338在图题338所示机构中，已知φ=45°，构件1以等角速度ω1=100 rad/s逆时针方向转动，lAB=400 mm，γ=60°，求构件2的角速度ω2和构件的速度v3。(用解析法)


图题337




图题338［2］


339在如图题339所示机构中，设已知各构件的尺寸，原动件1以等角速度ω1顺时针方向转动。试用矢量方程图解法求机构在图示位置时构件3的角速度。
340有一四杆机构，已知按长度比例尺μ1=0.001 m/mm所绘出的机构位置图及各杆的尺寸如图题340所示。设
ω1=1 rad/s，方向为顺时针，用矢量方程图解法求构件3的角速度。


图题339［2］




图题340［2］


341如图题341所示为采煤康拜因的钻探机构，已知lAB=840 mm，lBC=280 mm，lAD=1300 mm，θ=15°及等角速度ω21=1 rad/s，求点C、D的速度。
342已知机构的尺寸和位置如图题342所示，lAB=lCD=100 mm，
ω1为常数。试求D点的速度。


图题341［2］




图题342［2］



343如图题343所示机构中，齿轮1、2的参数完全相同，AB=CD=30 mm，处于铅直位置，
ω1=100 rad/s，顺时针方向转动，试用相对运动图解求构件3的角速度ω3。(机构运动简图已按比例画出)
344在图题344所示的机构中，设已知各构件的长度lAB=25 mm，lAD=85 mm，
lCD=45 mm，lBC=70 mm，原动件以等角速度
ω1=10 rad/s转动，试用图解法求在图示位置时点E的速度vE，构件3的角速度ω3。


图题343［2］




图题344


345图题345所示为导杆机构的运动简图及速度多边形，已知原动件1以ω1逆时针等速转动，按下列要求作加速度分析： 

(1) 写出求解vC和aC矢量方程式；
(2) 作速度和加速度图，并给出vE和aE图解。

346在图题346所示的摇杆机构中，已知
lAB=30 mm，lAC=10 mm，lBC=50 mm，lDE=40 mm，曲柄以等角速度
ω1=10 rad/s回转，试用图解法求机构在φ1=45°位置时，点D和点E的速度和加速度，以及构件2的角速度。


图题345




图题346［1］


347如图题347所示机构中已知各构件尺寸及ω1，用相对运动图解法分析机构的速度，并求vE、ω5。(写出表达式，并标明方向)
348如图题348所示机构中，已知vC=50 mm/s，画出速度多边形并求出vB、vD、ω3、ω5。


图题347［2］




图题348［2］


349如图题349所示，已知
ω1=5 rad/s，lAB=150 mm，lBC=600 mm，lCE=300 mm，lCD=460 mm，lEF=600 mm，xD=600 mm，yD=500 mm，yF=600 mm，φ1=30°，求活塞5的速度v5。


图题349［2］


350在如图题350所示的颚式破碎机中，已知xD=260 mm，yD=480 mm，xG=400 mm，yG=200 mm，lAB=lCE=100 mm，lBC=lBE=500 mm，lCD=300 mm，
lEF=400 mm，lGF=685 mm，φ1=45°，ω1=30 rad/s。求ω5。
351在图题351所示的牛头刨机构中，h=800 mm，h1=360 mm，h2=120 mm，
lAB=200 mm，lCD=960 mm，lDE=160 mm。设曲柄以等角速度
ω1=5 rad/s逆时针方向回转，试用图解法求机构在φ1=135°位置时，刨头上点C的速度
vC。


图题350［2］




图题351［1］


352在图题352所示六杆机构中，已知机构运动简图、部分速度多边形以及原动件的角速度常数，试用相对运动图解法补全速度多边形，并求构件2的角速度ω2，D点的线速度vD和构件lDE的角速度ω5。


图题352


353如图题353所示为一可倾斜卸料的升降台机构，此升降机有两个液压缸1、4，设已知机构的尺寸为
lBC=lCD=lCG=lFH=lEF=750 mm，lDE=2000 mm，lEI=500 mm。若两活塞杆的相对移动速度分别为v21=0.05 m/s＝常数和v54=0.03 m/s＝常数。试求两活塞杆的相对位移分别为s21=350 mm、s54=260 mm时(以升降台位于水平且DE与CF重合时为起始位置)，工件重心S处的速度和加速度。
354如图题354所示为一汽车雨刷机构。其构件1绕固定轴心A转动，齿条2与构件1在B点处铰接，并与绕固定轴心D转动的齿轮3啮合(滚子5用来保证两者啮合)，固连于轮3上的雨刷3′作往复摆动。设机构的尺寸为lAB=18 mm，轮3的分度圆半径r3=lCD=12 mm，原动件1以等角速度ω=1 rad/s顺时针回转，试以图解法确定雨刷的摆程角，图示位置时雨刷的角速度和角加速度。