问答题 如图所示连杆机构中,驱动力F和工作阻力P均为常数,滑块1、3、5、7的质量均为m1,连杆AB、BC、CD和AD的长度均为L,质心在各连杆的中点,质量均为m2,对质心的转动惯量均为J,重力和摩擦力可忽略不计。试:
【正确答案】(1)机构的压力角如下图a所示。
(2)根据等效原则,等效构件上的力矩做功等于原系统所有外力做功之和;等效构件上的等效转动惯量所具有的动能等于原系统所有活动构件所具有的动能之和。
等效力Fes=Fs-Ps/tanα Fe=F-P/tanα
等效质量:在此机构中,构件2、6、8作平面运动,动能包括两部分,即随着质心的平动和相对于质心转动两部分所具有的动能,以及滑块1、3、5、7平动所具有的动能。
等效质量[*]
me=2m1+2m1(vB/v1)2+3J(ω2/vA)2+3m2(VC2/vA)2
取任意比例尺作速度图,如下图b所示。
me=2m1+2m1(vB/vA)2+3J(vBA/LAvB/vA)2+3m2(vC2/vA)2
vB=vA=30 ω2=vBA/LAB=42/LvC2=21
me=4m1+5.88J/L2+1.47m2
[*]

(3)机构的运动方程式[*]
【答案解析】