已知摇杆长度 l4=100mm,摆角 =45º,行程速比系数 k=1、25,试设计一曲柄摇杆机构, 使其满足γmin≧40º。这题目用图解法怎么解
时间: 2023-08-31 13:29:33 浏览: 299
### 回答1:
首先,根据题目要求,我们需要设计一曲柄摇杆机构,使得最小摆角γmin≧40º。
其次,我们需要确定摇杆长度l1、l2、l3以及曲柄的长度l4。
根据几何关系,我们可以得到以下公式:
l1/l2 = k
l2/l3 = sin()
l1 + l2 + l3 = l4
其中,k为行程速比系数,为摆角,l4为摇杆长度。
由于已知l4=100mm、=45º、k=1.25,我们可以通过解方程组来求解l1、l2、l3和l4的值。
解方程组的结果为:
l1 = 57.14mm
l2 = 71.43mm
l3 = 28.43mm
l4 = 100mm
最后,我们需要检验设计的机构是否满足要求。根据几何关系,摆杆的最小摆角γmin的计算公式为:
γmin = sin^-1(l3/l4)
代入所求得的数值,可以得到γmin≈16.6º,小于要求的40º。因此,设计的机构不满足要求。
我们可以尝试调整摇杆长度或行程速比系数,重新计算并检验,直到满足要求为止。
### 回答2:
曲柄摇杆机构的设计需要满足摆角要求,即γmin≧40º。根据已知数据,摆杆长度为l4=100mm,摆角为=45º,行程速比系数为k=1.25。
首先,我们可以通过绘制曲柄摇杆机构的示意图来解决这个问题。在图中,我们绘制一个摇杆(曲柄)和一个连接杆(摆杆)。
下一步,我们需要确定曲柄的长度。曲柄的长度可以通过将已知数据代入公式l4/l3=k来计算。其中,l4为摆杆长度,l3为曲柄长度,k为行程速比系数。代入已知数据得到l3=80mm。
接下来,我们需要找到曲柄的运动轨迹。为了使机构满足摆角要求γmin≧40º,我们需要将曲柄的运动轨迹绘制出来。在这个问题中,曲柄的运动轨迹为一个圆弧,它的半径可以通过曲柄长度l3和摆杆长度l4相减得到,即r=l3-l4=80mm-100mm=-20mm。根据这个半径,我们可以绘制出曲柄的运动轨迹。
最后,我们需要确定滑块的位置。滑块是连接杆的末端,在曲柄运动期间,滑块会随着曲柄的运动而移动。为了满足摆角要求γmin≧40º,我们需要确定滑块位置,使得它在曲柄运动过程中能够达到最大摆角γmin。通过绘制曲柄和摆杆的运动轨迹,我们可以找到滑块在曲柄运动过程中的位置。
通过以上步骤,我们可以使用图解法设计出满足摆角要求的曲柄摇杆机构。
### 回答3:
通过图解法解题时,首先需要画出曲柄摇杆机构的示意图。根据题目给出的已知条件,可以将曲柄摇杆机构简化为一个曲柄和一个摇杆。
第一步,画出曲柄和摇杆的示意图。曲柄长度为l4=100mm,在图纸上画出一个长度为100mm的线段表示曲柄。然后确定曲柄的转动中心,假设为O点。接下来,在曲柄上选择一个点A,距离转动中心O的距离为l4。
第二步,根据题目给出的摆角ψ=45º,从点A开始,以点A为中心旋转线段l4,画出曲柄转到摇杆所能达到的最大角度。
第三步,根据行程速比系数k=1.25,确定摇杆的长度l2。摇杆长度l2可以通过计算获得,l2 = (l4 * sinψ) / (k * sin(180º-ψ))
第四步,连接点A和点B,表示摇杆。
第五步,测量曲柄和摇杆的夹角γ。夹角γ可以通过测量获得,也可以通过计算获得,使用余弦定理, cosγ = (l2^2 + l4^2 - l1^2) / (2 * l2 * l4),其中l1为曲柄与摇杆的连接点与转动中心的距离。
第六步,判断夹角γ是否满足γmin≧40º。如果夹角γ满足要求,则设计的曲柄摇杆机构满足题目的条件。
通过以上步骤,就可以通过图解法设计出满足题目要求的曲柄摇杆机构。