1、1.利用移動副的自鎖條件推出：螺旋副中以軸向載荷Q為主動力時（即：反行程），螺旋副的自鎖條件為式。解：當反程時，載荷為主動力，為阻力。總反力的方向如圖所示。由移動副自鎖的條件，得其自鎖條件為反程驅動力與接觸面法線的夾角必須滿足：2.在題所示的機構中，已知各構件的尺寸及機構的位置，各轉動副處的摩擦圓半徑、移動副及凸輪高副處的摩擦角j ，凸輪為主動件，順時針轉動，作用在構件4上的工作阻力Q的大小。試求圖示位置：(1) 各運動副的反力；(2) 需施加于凸輪1上的驅動力矩。解：選取長度比例尺mL(m/mm)作機構運動簡圖。(1) 確定各運動副中反力的方向。圖 凸輪連桿機構考慮摩擦的機構力分析由主動件凸

2、輪的轉向，確定出機構中各個構件之間的相對運動方向，如圖所示。分析各個構件受到的運動副反力和外力。構件1受到的力有R51、R21、；構件2受到的力有R52、R12、R32；構件3受到的力有R23、R43；構件4受到的力有R34、R54、Q。先確定凸輪高副處點B的反力R12的方向，與移動副反力方向確定方法相同，該力方向與接觸點處的相對速度VB2B1的方向成900+j角。再由R51應切于運動副A處的摩擦圓，與R21大小相等方向相反，且對A之矩的方向與w1方向相反，確定出R51的方向。R51與R21形成一個力偶與M1平衡；由于連桿3為受拉二力構件，其在D、E兩轉動副處所受兩力R23及R43應切于該兩處

3、摩擦圓，大小相等方向相反，在一條直線上。同時，根據相對轉速的方向，可確定出R23及R43的作用線和方向，亦即鉸鏈點D、E的摩擦圓的內公切線。；反力R52應切于運動副C處的摩擦圓，且對C之矩的方向應與w25的方向相反，同時構件2受有的三個力R12、R52、R32應匯交于一點，由此可確定出R52的方向線；滑塊4所受反力R54應與V45的方向成900+j角，它受到的三個力R34、R54及Q也應匯交于一點，于是可定出R54的方向線。依照以上的步驟和方法，確定出各個運動副反力的作用線和方向，如圖（b）所示。(2)求各運動副處的反力大小。分別取構件2、4為分離體，列出力平衡方程式為構件2 構件4 而根據上

4、述力方程式，選取力比例尺mF(N/mm)，從已知力Q畫起，作出力多邊形，如題57圖（C）所示。由圖可得各總反力 其中 為力多邊形中第i個力的圖上長度(mm)。 (3)求需施加于凸輪1上的驅動力矩。由凸輪1的平衡條件可得式中 為R21與R51兩方向線的圖上距離，單位為mm。3.圖所示為按L=0.001m/mm畫的機構運動簡圖，滑塊3為原動件，驅動力P=80N 。各轉動副處的摩擦圓如圖中所示，滑塊與導路之間的摩擦角j= ，試求在圖示位置， 構件AB上所能克服的阻力矩MQ的大小和方向。解：首先確定各個運動副中的反力的方向如圖所示。選取構件為分離體，再選取力比例尺，作出其力多邊形，如圖所示。構件為二力

5、桿，所以最后得構件AB上所能克服的阻力矩MQ的大小為題58圖阻力矩MQ的方向為逆時針方向，如圖所示。題59圖4.圖所示為按L=0.001m/mm 繪制的機構運動簡圖。已知圓盤1與杠桿2接觸處的摩擦角j= ，各轉動副處的摩擦圓如圖中所示，懸掛點D處的摩擦忽略不計。設重物 Q=150N，試求出在圖示位置時，需加在偏心圓盤上的驅動力矩M1的大小。解：首先確定各個運動副中的反力的方向如圖所示。選取構件為分離體，再選取力比例尺，作出其力多邊形，如圖所示。依據作用力與反作用的關系，得最后得需加在偏心圓盤上的驅動力矩M1的大小為題60圖 斜面壓榨機力分析5.題60圖所示為斜面壓榨機。確定在以Q為主動力的行程中機構的自鎖條件。設所有移動副的摩擦角均為。解：首先利用考慮摩擦機構力分析的步驟和方法，求出驅動力Q與工作阻力P之間的關系理想驅動力為效率為令得自鎖條件：。6.題61圖所示機構，作用于構件3上的P為驅動力，作用于構件1上的Q為生產阻力。各轉動副處的摩擦圓如圖中所示；各移動副處的摩擦系數均為f ，各構件慣性力、重力忽略不計。(1)機構處于死點位置時，連桿2與水平線之間的夾角為多大？題61圖(2)機構自鎖時，連桿2與水平