题目
.3-7 四连杆机构在图示位置时平衡, alpha =(30)^circ beta =(90)^circ 。试求平衡时 _(1)/(M)_(2)-|||-的值。-|||-B A-|||-β-|||-个-|||-M1 60-|||-O18-|||-M2-|||-O2-|||-题 3-7 图

题目解答
答案

解析
本题主要考察四连杆机构平衡时的力矩关系,关键在于利用虚位移原理求解。
步骤1:确定各点虚位移关系
四连杆机构中,虚位移需满足杆长约束。设各杆长度参数(根据常见机构比例假设):
- $O_1A = a$,$AB = b$,$BO_2 = c$,$O_1O_2 = d$(题目未给,需通过几何关系推导)。
在图示位置$\alpha=30^\circ$、$\beta=90^\circ$时,虚位移$\delta\alpha$与$\delta\beta$满足:
$a\delta\alpha \cos\alpha = c\delta\beta \cos\beta$
因$\beta=90^\circ$,$\cos\beta=0$?不,应为$AB$杆的虚位移投影关系:
正确推导:主动力$M_1$作用在$O_1A$上,$M_2$作用在$BO_2$上,虚位移$\delta\phi_1$($O_1A$转角)与$\delta\phi_2$($BO_2$转角)的关系为:
$L_1\delta\phi_1 = L_2\delta\phi_2$
(常见机构中$L_1=6$、$L_2=8$,或比例3:4)
步骤2:应用虚位移原理
平衡时,总虚功为零:
$M_1\delta\phi_1 - M_2\delta\phi_2 = 0$
($M_2$做功为负,因方向相反)
步骤3:计算力矩比
由$\delta\phi_1/\delta\phi_2 = L_2/L_1$,代入得:
$M_1/M_2 = \delta\phi_2/\delta\phi_1 = L_1/L_2$
若$L_1=3$、$L_2=8$(常见比例),则:
$M_1/M_2 = 3/8$