机械原理作业五解答

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机械原理作业五解答-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

机械原理作业五

一、在如图所示的铰链四杆机构中,已知l BC=50mm,l CD=35mm,l AD=30mm,AD为机架。

(1)若此机构为曲柄摇杆机构,且AB为曲柄,求l AB的取值范围;

(2)欲使此机构为双曲柄机构,求l AB的取值范围;

(3)欲使此机构为双摇杆机构,求l AB的取值范围。

解:

(1)依题意,AB为最短杆,有l AB+l BC≤l CD+l AD,则

l AB≤l CD+l AD-l BC=35+30-50=15 mm

(2)依题意,AD为最短杆,又分两种情况:

若BC为最长杆,有l AB<l BC=50 mm,且l AD+l BC≤l AB+l CD,则

l AB≥l AD+l BC-l CD=30+50-35=45 mm

若AB为最长杆,有l AB>l BC=50 mm,且l AD+l AB≤l BC+l CD,则

l AB≤l BC+l CD-l AD=50+35-30=55 mm

综上得:45 mm≤l AB≤55 mm

(3)当AB取值在上述两种情况之外,则得双摇杆机构。由于

(l AB)mzx≤l BC+l CD+l AD=50+35+30=115 mm

则AB 的取值范围是: 15 mm <l AB <45 mm

55 mm <l AB <115 mm

二、课本习题5-8 a 。要求:用三种方法求解。

解:

(1)画楔块3的受力图,根据移动副的自锁条件得:??α≤- ,则

?α2≤

(2)根据楔块3的受力图作力三角形,由正弦定理得: ()()

??α-?=-'90sin 2sin 23R F F 生产阻力 ()()

2390sin 2sin R F F ??α-?-=' 令 0≤'F ,则得自锁条件:?α

2≤ (3)反行程驱动力 ()()

F F R '--?=?α?2sin 90sin 23 ?

α2-F R23 F R13

?

-?90F '

理想驱动力 ()F F R '=αsin 1023 反行程机械效率 ()()?α?αηcos sin 2sin 23023-=='R R F F 令 0≤η

,则得自锁条件:?α2≤

机械原理课后答案-高等教育出版社

机械原理作业 第一章结构分析作业 1.2 解: F = 3n-2P L-P H = 3×3-2×4-1= 0 该机构不能运动,修改方案如下图: 1.2 解: (a)F = 3n-2P L-P H = 3×4-2×5-1= 1 A点为复合铰链。(b)F = 3n-2P L-P H = 3×5-2×6-2= 1 B、E两点为局部自由度, F、C两点各有一处为虚约束。

(c)F = 3n-2P L-P H = 3×5-2×7-0= 1 FIJKLM为虚约束。1.3 解: F = 3n-2P L-P H = 3×7-2×10-0= 1 1)以构件2为原动件,则结构由8-7、6-5、4-3三个Ⅱ级杆组组成,故机构为Ⅱ级机构(图a)。 2)以构件4为原动件,则结构由8-7、6-5、2-3三个Ⅱ级杆组组成,故机构为Ⅱ级机构(图b)。 3)以构件8为原动件,则结构由2-3-4-5一个Ⅲ级杆组和6-7一个Ⅱ级杆组组成,故机构为Ⅲ级机构(图c)。 (a) (b) (c)

第二章 运动分析作业 2.1 解:机构的瞬心如图所示。 2.2 解:取mm mm l /5=μ作机构位置图如下图所示。 1.求D 点的速度V D 13P D V V =

而 25241314==P P AE V V E D ,所以 s mm V V E D /14425241502524=?== 2. 求ω1 s r a d l V AE E /25.11201501===ω 3. 求ω2 因 98382412141212==P P P P ωω ,所以s rad /46.0983825.1983812=?==ωω 4. 求C 点的速度V C s mm C P V l C /2.10154446.0242=??=??=μω 2.3 解:取mm mm l /1=μ作机构位置图如下图a 所示。 1. 求B 2点的速度V B2 V B2 =ω1×L AB =10×30= 300 mm/s 2.求B 3点的速度V B3 V B3 = V B2 + V B3B2 大小 ? ω1×L AB ? 方向 ⊥BC ⊥AB ∥BC 取mm s mm v /10=μ作速度多边形如下图b 所示,由图量得: mm pb 223= ,所以 s mm pb V v B /270102733=?=?=μ 由图a 量得:BC=123 mm , 则 mm BC l l BC 1231123=?=?=μ 3. 求D 点和E 点的速度V D 、V E 利用速度影像在速度多边形,过p 点作⊥CE ,过b 3点作⊥BE ,得到e 点;过e 点作⊥pb 3,得到d 点 , 由图量得: mm pd 15=,mm pe 17=, 所以 s mm pd V v D /1501015=?=?=μ , s mm pe V v E /1701017=?=?=μ;

机械原理大作业

机械原理大作业 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

机械原理大作业三 课程名称:机械原理 设计题目:齿轮传动设计 院系: 班级: 设计者: 学号: 指导教师: 设计时间: 1、设计题目 机构运动简图 机械传动系统原始参数

2、传动比的分配计算 电动机转速min /745r n =,输出转速m in /1201r n =,min /1702r n =, min /2303r n ,带传动的最大传动比5.2max =p i ,滑移齿轮传动的最大传动比4m ax =v i ,定轴齿轮传动的最大传动比4m ax =d i 。 根据传动系统的原始参数可知,传动系统的总传动比为: 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。设带传动的传动比为5.2max =p i ,滑移齿轮的传动比为321v v v i i i 、、,定轴齿轮传动的传动比为f i ,则总传动比 令 4max 1==v v i i 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 滑移齿轮传动的传动比为 设定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成,则每对齿轮的传动比为 3、齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮,其齿数: 35,18,39,14,43,111098765======z z z z z z ;它们的齿顶高系数1=* a h ,径向间 隙系数25.0=*c ,分度圆压力角020=α,实际中心距mm a 51'=。

哈工大机械原理大作业凸轮机构第四题

Harbin Institute of Technology 机械原理大作业二 课程名称:机械原理 设计题目:凸轮机构设计 姓名:李清蔚 学号:1140810304 班级:1408103 指导教师:林琳

一.设计题目 设计直动从动件盘形凸轮机构,其原始参数见表 1 表一:凸轮机构原始参数 升程(mm ) 升程 运动 角(o) 升程 运动 规律 升程 许用 压力 角(o) 回程 运动 角(o) 回程 运动 规律 回程 许用 压力 角(o) 远休 止角 (o) 近休 止角 (o) 40 90 等加 等减 速30 50 4-5-6- 7多 项式 60 100 120

二.凸轮推杆运动规律 (1)推程运动规律(等加速等减速运动) 推程F0=90° ①位移方程如下: ②速度方程如下: ③加速度方程如下: (2)回程运动规律(4-5-6-7多项式) 回程,F0=90°,F s=100°,F0’=50°其中回程过程的位移方程,速度方程,加速度方程如下:

三.运动线图及凸轮线图 本题目采用Matlab编程,写出凸轮每一段的运动方程,运用Matlab模拟将凸轮的运动曲线以及凸轮形状表现出来。代码见报告的结尾。 1、程序流程框图 开始 输入凸轮推程回 程的运动方程 输入凸轮基圆偏 距等基本参数 输出ds,dv,da图像 输出压力角、曲率半径图像 输出凸轮的构件形状 结束

2、运动规律ds图像如下: 速度规律dv图像如下: 加速度da规律如下图:

3.凸轮的基圆半径和偏距 以ds/dfψ-s图为基础,可分别作出三条限制线(推程许用压力角的切界限D t d t,回程许用压力角的限制线D t'd t',起始点压力角许用线B0d''),以这三条线可确定最小基圆半径及所对应的偏距e,在其下方选择一合适点,即可满足压力角的限制条件。 得图如下:得最小基圆对应的坐标位置O点坐标大约为(13,-50)经计算取偏距e=13mm,r0=51.67mm.

机械原理习题及课后答案(图文并茂)

机械原理 课后习题及参考答案

机械原理课程组编 武汉科技大学机械自动化学院

习题参考答案 第二章机构的结构分析 2-2 图2-38所示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是:动力由齿轮1输入,使轴A连续回转;而固装在轴A上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图,分析其运动是否确定,并提出修改措施。 4 3 5 1 2 解答:原机构自由度F=3?3- 2 ?4-1 = 0,不合理,改为以下几种结构均可: 2-3 图2-396为连杆;7为齿轮及偏心轮;8为机架;9为压头。试绘制其机构运动简图,并计算其自由度。

O 齿轮及偏心轮ω A 齿轮及凸轮 B E F D C 压头 机架 连杆 滑杆滑块 摆杆滚子 解答:n=7; P l =9; P h =2,F=3?7-2 ?9-2 = 1 2-6 试计算图2-42所示凸轮—连杆组合机构的自由度。 解答:a) n=7; P l =9; P h =2,F=3?7-2 ?9-2 =1 L 处存在局部自由度,D 处存在虚约束 b) n=5; P l =6; P h =2,F=3?5-2 ?6-2 =1 E 、B 处存在局部自由度,F 、C 处存在虚约束

b) a)A E M D F E L K J I F B C C D B A 2-7 试计算图2-43所示齿轮—连杆组合机构的自由度。 B D C A (a) C D B A (b) 解答:a) n=4; P l =5; P h =1,F=3?4-2 ?5-1=1 A 处存在复合铰链 b) n=6; P l =7; P h =3,F=3?6-2 ?7-3=1 B 、C 、D 处存在复合铰链 2-8 试计算图2-44所示刹车机构的自由度。并就刹车过程说明此机构自由度的变化情况。

机械原理作业集第2版参考答案(最新)

机械原理作业集(第2版) 参考答案 (注:由于作图误差,图解法的答案仅供参考) 第一章绪论 1-1~1-2略 第二章平面机构的结构分析 2-1 2-2 2-3 F=1 2-4 F=1 2-5 F=1 2-6 F=1 2-7 F=0机构不能运动。 2-8 F=1 2-9 F=1 2-10 F=1 2-11 F=2 2-12 F=1 2-13 F=1 2为原动件,为II级机构。 8为原动件,为III级机构。 2-14 F=1,III级机构。 2-15 F=1,II级机构。 2-16 F=1,II级机构。F=1,II级机构。 第三章平面机构的运动分析 3-1 3-2(1)转动中心、垂直导路方向的无穷远处、通过接触点的公法线上(2)P ad

(3)铰链,矢量方程可解;作组成组成移动副的两活动构件上重合点的运动分析时,如果铰链点不在导路上 (4) 、 (5)相等 (6) 同一构件上任意三点构成的图形与速度图(或加速度图)中代表该三点绝对速度(或加速度)的矢量端点构成的图形, 一致 ;已知某构件上两点的速度,可方便求出第三点的速度。 (7)由于牵连构件的运动为转动,使得相对速度的方向不断变化。 3-3 16 1336133 1P P P P =ωω 3-4 略 3-5(1)080m /s C v .=(2)0.72m /s E v = (3) ?=26°、227° 3-6~3-9 略 3-10(a )、(b )存在, (c )、(d )不存在。 3-11~3-16 略 3-17 第四章 平面机构的力分析、摩擦及机械的效率 4-1 4-2 4-3 )sin )(( 2 11212 l l l l l l f f V ++ +=θ 4-4 F =1430N 4-5~4-9略 2 32/95.110 s m v -==ωB v JI v

机械原理大作业

机械原理大作业 二、题目(平面机构的力分析) 在图示的正弦机构中,已知l AB =100 mm,h1=120 mm,h2 =80 mm,W1 =10 rad/s(常数),滑块2和构件3的重量分别为G2 =40 N和G3 =100 N,质心S2 和S3 的位置如图所示,加于构件3上的生产阻力Fr=400 N,构件1的重力和惯性力略去不计。试用解析法求机构在Φ1=60°、150°、220°位置时各运动副反力和需加于构件1上的平衡力偶M 。 b Array 二、受力分析图

三、算法 (1)运动分析 AB l l =1 滑块2 22112112/,/s m w l a s m w l v c c == 滑块3 21113113/cos ,sin s m l w v m l s ??== 212 113/sin s m w l a ?-= (2)确定惯性力 N w l g G a m F c 2 1122212)/(== N w l g G a m F 121133313sin )/(?-== (3)受力分析 i F F i F F x R D R x R C R 43434343,=-= j F j F F R R R 232323-==

j F i F j F i F F R x R y R x R R 2121121212--=+= j F F F y R x R R 414141+= 取移动副为首解副 ① 取构件3为分离体,并对C 点取矩 由0=∑y F 得 1323F F F r R -= 由0=∑x F 得 C R D R F F 4343= 由 ∑=0C M 得 2112343/cos h l F F R D R ?= ②取构件2为分离体 由0=∑x F 得 11212cos ?R x R F F = 由0 =∑y F 得 1123212sin ?F F F R y R -= ③取构件1为分离体,并对A 点取矩 由0=∑x F 得 x R x R F F 1241= 由0 =∑ y F 得 y R y R F F 1241= 由0=A M 得 1132cos ?l F M R b = 四、根据算法编写Matlab 程序如下: %--------------已知条件---------------------------------- G2=40; G3=100; g=9.8; fai=0; l1=0.1; w1=10; Fr=400; h2=0.8; %--------分布计算,也可将所有变量放在一个矩阵中求解------------------- for i=1:37 a2=l1*(w1^2); a3=-l1*(w1^2)*sin(fai); F12=(G2/g)*a2;

(完整版)机械原理知识点归纳总结

第一章绪论 基本概念:机器、机构、机械、零件、构件、机架、原动件和从动件。 第二章平面机构的结构分析 机构运动简图的绘制、运动链成为机构的条件和机构的组成原理是本章学习的重点。 1. 机构运动简图的绘制 机构运动简图的绘制是本章的重点,也是一个难点。 为保证机构运动简图与实际机械有完全相同的结构和运动特性,对绘制好的简图需进一步检查与核对(运动副的性质和数目来检查)。 2. 运动链成为机构的条件 判断所设计的运动链能否成为机构,是本章的重点。 运动链成为机构的条件是:原动件数目等于运动链的自由度数目。 机构自由度的计算错误会导致对机构运动的可能性和确定性的错误判断,从而影响机械设计工作的正常进行。 机构自由度计算是本章学习的重点。 准确识别复合铰链、局部自由度和虚约束,并做出正确处理。 (1) 复合铰链 复合铰链是指两个以上的构件在同一处以转动副相联接时组成的运动副。 正确处理方法:k个在同一处形成复合铰链的构件,其转动副的数目应为(k-1)个。 (2) 局部自由度 局部自由度是机构中某些构件所具有的并不影响其他构件的运动的自由度。局部自由度常发生在为减小高副磨损而增加的滚子处。 正确处理方法:从机构自由度计算公式中将局部自由度减去,也可以将滚子及与滚子相连的构件固结为一体,预先将滚子除去不计,然后再利用公式计算自由度。 (3) 虚约束 虚约束是机构中所存在的不产生实际约束效果的重复约束。 正确处理方法:计算自由度时,首先将引入虚约束的构件及其运动副除去不计,然后用自由度公式进行计算。 虚约束都是在一定的几何条件下出现的,这些几何条件有些是暗含的,有些则是明确给定的。对于暗含的几何条件,需通过直观判断来识别虚约束;对于明确给定的几何条件,则需通过严格的几何证明才能识别。 3. 机构的组成原理与结构分析 机构的组成过程和机构的结构分析过程正好相反,前者是研究如何将若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动件和机架上,以组成新的机构,它为设计者进行机构创新设计提供了一条途径;后者是研究如何将现有机构依次拆成基本杆组、原动件及机架,以便对机构进行结构分类。 第三章平面机构的运动分析 1.基本概念:速度瞬心、绝对速度瞬心和相对速度瞬心(数目、位置的确定),以及“三心定理”。 2.瞬心法在简单机构运动分析上的应用。 3.同一构件上两点的速度之间及加速度之间矢量方程式、组成移动副两平面运动构件在瞬时重合点上速度之间和加速度的矢量方程式,在什么条件下,可用相对运动图解法求解? 4.“速度影像”和“加速度影像”的应用条件。 5.构件的角速度和角加速度的大小和方向的确定以及构件上某点法向加速度的大小和方向的确定。 6.哥氏加速度出现的条件、大小的计算和方向的确定。 第四章平面机构的力分析 1.基本概念:“静力分析”、“动力分析”及“动态静力分析” 、“平衡力”或“平衡力矩”、“摩擦角”、“摩擦锥”、“当量摩擦系数”和“当量摩擦角”(引入的意义)、“摩擦圆”。 2.各种构件的惯性力的确定: ①作平面移动的构件; ②绕通过质心轴转动的构件;

太原科技大学-机械原理作业册答案

第二章机构的结构分析 一、填空与选择题 1、B、A 2、由两构件直接接触而产生的具有某种相对 运动 3、低副,高副,2,1 4、后者有作为机架的固定构件 5、自由度的数目等于原动件的数目;运动不确定或机构被破坏 6、√ 7、 8、1 9、受力情况 10、原动件、机架、若干个基本杆组 11、A、B 12、C 13、C 二、绘制机构简图 1、计算自由度 7, 9,2 323×7-2×9-2=1 2、3、 4、

三、自由度计算 (a)E处为局部自由度;F处(或G处)为虚约束 计算自由度 4,5,1 323×4-2×5-1=1 自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。 (b) E处(或F处)为虚约束 计算自由度 5,7,0 323×5-2×7=1 自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。 (c) B处为局部自由度;F处为复合铰链;J处(或K处)为虚约 束 计算自由度 9,12,2 323×9-2×12-2=1 自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运

动。 (d) B处为局部自由度;C处为复合铰链;G处(或I处)为虚约束 计算自由度 7,9,1 323×7-2×9-1=2 自由度的数目大于原动件的数目所以该机构不具有确定的运动。 (e) 构件(或)及其两端的转动副引入一个虚约束 计算自由度 3,4,0 323×3-2×4=1 自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。 (f) C处为复合铰链; 计算自由度 7,10,0 323×7-2×10=1 自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。 (g) B处为局部自由度;F处为复合铰链;E处(或D处)为虚约束 计算自由度 6,8,1 323×6-2×8-1=1 (h)去掉杆8此处存在虚约束;B和C处为复合铰链 计算自由度 7,10,0 323×7-2×10=1

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机械原理大作业三 课程名称: 机械原理 级: 者: 号: 指导教师: 设计时间: 1.2机械传动系统原始参数 设计题目: 系: 齿轮传动设计 1、设计题 目 1.1机构运动简图 - 11 7/7777777^77 3 UtH TH7T 8 'T "r 9 7TTTT 10 12 - 77777" 13 ///// u 2

电动机转速n 745r/min ,输出转速n01 12r/mi n , n02 17r /mi n , n°323r/min,带传动的最大传动比i pmax 2.5 ,滑移齿轮传动的最大传动比 i vmax 4,定轴齿轮传动的最大传动比i d max 4。 根据传动系统的原始参数可知,传动系统的总传动比为: 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实 现。设带传动的传动比为i pmax 2.5,滑移齿轮的传动比为9、心、「3,定轴齿轮传动的传动比为i f,则总传动比 i vi i vmax 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 滑移齿轮传动的传动比为 设定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成,则每对齿轮的传动比为 3、齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮5、6、 7、8 9和10为角度变位齿轮,其齿数: Z5 11,Z6 43,Z7 14,Z8 39,Z9 18,乙。35 ;它们的齿顶高系数0 1,径向间隙

系数c 0.25,分度圆压力角200,实际中心距a' 51mm。 根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮11、12、13和14为角度变位齿轮,其齿数:Z11 z13 13,乙 2 z14 24。它们的齿顶高系数d 1,径向间隙系数c 0.25,分度圆压力角200,实际中心距 a' 46mm。圆锥齿轮15和16选择为标准齿轮令13,乙 6 24,齿顶高系数 h a 1,径向间隙系数c 0.20,分度圆压力角为200(等于啮合角’)。 4、滑移齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算 4.1滑移齿轮5和齿轮6

(完整版)机械原理课后全部习题答案

机械原理课后全部习题答案 目录 第1章绪论 (1) 第2章平面机构的结构分析 (3) 第3章平面连杆机构 (8) 第4章凸轮机构及其设计 (15) 第5章齿轮机构 (19) 第6章轮系及其设计 (26) 第8章机械运动力学方程 (32) 第9章平面机构的平衡 (39)

第一章绪论 一、补充题 1、复习思考题 1)、机器应具有什么特征?机器通常由哪三部分组成?各部分的功能是什么? 2)、机器与机构有什么异同点? 3)、什么叫构件?什么叫零件?什么叫通用零件和专用零件?试各举二个实例。 4)、设计机器时应满足哪些基本要求?试选取一台机器,分析设计时应满足的基本要求。 2、填空题 1)、机器或机构,都是由组合而成的。 2)、机器或机构的之间,具有确定的相对运动。 3)、机器可以用来人的劳动,完成有用的。 4)、组成机构、并且相互间能作的物体,叫做构件。 5)、从运动的角度看,机构的主要功用在于运动或运动的形式。 6)、构件是机器的单元。零件是机器的单元。 7)、机器的工作部分须完成机器的动作,且处于整个传动的。 8)、机器的传动部分是把原动部分的运动和功率传递给工作部分的。 9)、构件之间具有的相对运动,并能完成的机械功或实现能量转换的的组合,叫机器。 3、判断题 1)、构件都是可动的。() 2)、机器的传动部分都是机构。() 3)、互相之间能作相对运动的物件是构件。() 4)、只从运动方面讲,机构是具有确定相对运动构件的组合。()5)、机构的作用,只是传递或转换运动的形式。()

6)、机器是构件之间具有确定的相对运动,并能完成有用的机械功或实现能量转换的构件的组合。() 7)、机构中的主动件和被动件,都是构件。() 2 填空题答案 1)、构件2)、构件3)、代替机械功4)、相对运动5)、传递转换6)、运动制造7)、预定终端8)、中间环节9)、确定有用构件 3判断题答案 1)、√2)、√3)、√4)、√5)、×6)、√7)、√

机械原理第一次作业

1、在曲柄摇杆机构中,若以曲柄为原动件时,最小传动角γmin可能出现在曲柄与机架两个共线位 置之一处。对 2、摆动导杆机构不存在急回特性。错 3、凡曲柄摇杆机构,极位夹角θ必不等于0,故它总具有急回特征。错 4、在铰链四杆机构中,如存在曲柄,则曲柄一定为最短杆。错 5、图示铰链四杆机构ABCD中,可变长度的a杆在某种合适的长度下,它能获得曲柄摇杆机构。错 6、平面四杆机构有无急回特性取决于极位夹角是否大于零。对 7、任何平面四杆机构出现死点时,都是不利的,因此应设法避免。错 8、在曲柄滑块机构中,只要原动件是滑块,就必然有死点存在。对 9、在铰链四杆机构中,凡是双曲柄机构,其杆长关系必须满足:最短杆与最长杆杆长之和大于其它 两杆杆长之和。错 10、铰链四杆机构是由平面低副组成的四杆机构。对 11、平面连杆机构中,从动件同连杆两次共线的位置,出现最小传动角。错 12、任何一种曲柄滑块机构,当曲柄为原动件时,它的行程速比系数K=1。错 13、在单缸内燃机中若不计运动副的摩擦,则活塞在任何位置均可驱动曲柄。错 14、曲柄摇杆机构只能将回转运动转换为往复摆动。错 15、转动导杆机构中不论取曲柄或导杆为原动件,机构均无死点位置。对 16、增大构件的惯性,是机构通过死点位置的唯一办法。错 17、当曲柄摇杆机构把往复摆动运动转变成旋转运动时,曲柄与连杆共线的位置,就是曲柄的“死点” 位置。对 18、在摆动导杆机构中,若取曲柄为原动件时,机构无死点位置;而取导杆为原动件时,则机构有两 个死点位置。对 19、平面四杆机构的传动角在机构运动过程中是时刻变化的,为保证机构的动力性能,应限制其最小 值γmin不小于某一许用值[γ ]。对 20、偏置曲柄滑块机构中,若以曲柄为原动件时,最小传动角γmin能出现在曲柄与滑块的导路相平 行的位置。错 21、当机构的自由度F>0,且原动件数,则该机构即具有确定的相对运动。b. 等于 22、铰链四杆机构中存在曲柄时,曲柄是最短构件。b. 不一定 23、当四杆机构处于死点位置时,机构的压力角_______。c. 为90o 24、连杆机构行程速比系数是指从动杆反、正行程。 C. 平均速度的比值 25、在曲柄摇杆机构中,当曲柄为主动件,且共线时,其传动角为最小值。 c. 曲柄与机架 26、对心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时,其最大传动角为。b. 90° 27、设计连杆机构时,为了具有良好的传动条件,应使。正确答案是:传动角大一些,压力角小一些

机械原理作业册答案

第二章机构的结构分析- 一、填空与选择题 1、B、A 2、由两构件直接接触而产生的具有某种相对运动 3、低副,高副,2,1 4、后者有作为机架的固定构件 5、自由度的数目等于原动件的数目;运动不确定或机构被破坏 6、√ 7、 8、m-1 9、受力情况10、原动件、机架、若干个基本杆组 11、A、B 12、C 13、C 二、绘制机构简图 1、计算自由度n=7, P L=9,P H=2 F=3n-2P L-P H=3×7-2×9-2=1 2、3、 4、 三、自由度计算 (a)E处为局部自由度;F处(或G处)为虚约束 计算自由度n=4,P L=5,P H=1 F=3n-2P L-P H=3×4-2×5-1=1 自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。 (b)E处(或F处)为虚约束 计算自由度n=5,P L=7,P H=0 F=3n-2P L-P H=3×5-2×7=1 自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。 (c) B处为局部自由度;F处为复合铰链;J处(或K处)为虚约束 计算自由度n=9,P L=12,P H=2 F=3n-2P L-P H=3×9-2×12-2=1 自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。 (d) B处为局部自由度;C处为复合铰链;G处(或I处)为虚约束 计算自由度n=7,P L=9,P H=1 F=3n-2P L-P H=3×7-2×9-1=2 自由度的数目大于原动件的数目所以该机构不具有确定的运动。

(e) 构件CD(或EF)及其两端的转动副引入一个虚约束 计算自由度n=3,P L=4,P H=0 F=3n-2P L-P H=3×3-2×4=1 自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。 (f) C处为复合铰链; 计算自由度n=7,P L=10,P H=0 F=3n-2P L-P H=3×7-2×10=1 自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。 (g) B处为局部自由度;F处为复合铰链;E处(或D处)为虚约束 计算自由度n=6,P L=8,P H=1 F=3n-2P L-P H=3×6-2×8-1=1 (h)去掉杆8此处存在虚约束;B和C处为复合铰链 计算自由度n=7,P L=10,P H=0 F=3n-2P L-P H=3×7-2×10=1 (i) C处为复合铰链 计算自由度n=5,P L =7,P H=0 F=3n-2P L-P H=3×5-2×7=1 自由度的数目等于原动件的数目,所以该机构具有确定的运动。 四、试计算下图所示机构的自由度,并作出它们仅含低副的替代机构。 替代机构如下图所示: (1)计算自由度n=4,P L=5,P H=1 F=3n-2P L-P H=3×4-2×5-1=1 (2)计算自由度n=3,P L=3,P H=2 F=3n-2P L-P H=3×3-2×3-2=1 五、计算下图所示机构的自由度,并通过结构分析确定当构件1、5分别为原动件时机构 的级别。 计算自由度n=5,P L=7,P H=0 F=3n-2P L-P H=3×5-2×7=1 机构分析如下图所示。

石油大学“2020.12机械原理第一次在线作业

第1题机械是机器和( )的总称 您的答案:A 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:绪论 第2题将其他形式的能量转换为机械能的机器称为() 您的答案:A 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:绪论 第3题构件和零件是两个不同的概念:构件是运动单元;零件是制造单元;机器中的构件可以是单一的零件,也可以是由几个零件装配成的()结构。 您的答案:B 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:绪论 第4题设计新机构时,首先应判断所设计机构运动的可能性及其具有()运动的条件。 您的答案:C 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:平面机构的结构分析 第5题由两个构件直接接触而组成的()的联接称为运动副。 您的答案:C 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:平面机构的结构分析 第6题空间两构件在未构成运动副之前,共有()个相对运动的自由度。 您的答案:C 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:平面机构的结构分析

第7题当构成运动副之后,空间两构件之间的相对运动将受到约束,其数目最少为1,而最多为()。 您的答案:C 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:平面机构的结构分析 第8题复合铰链即两个以上的构件在同一处构成的多个转动副。若复合铰链由m个构件组成,则其运动副的数目为()个。 您的答案:A 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:平面机构的结构分析 第9题局部自由度是指有些机构中某些构件所产生的()其他构件的局部运动的自由度。 您的答案:B 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:平面机构的结构分析 第10题虚约束是指机构中某些运动副带入的对机构运动起()作用的约束。 您的答案:C 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:平面机构的结构分析 第11题虚约束虽对机构的运动并()约束作用,但会导致机构自由度的计算结果与机构的实际自由度不相符。 您的答案:B 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:平面机构的结构分析 第12题为了便于对含有高副的平面机构进行分析研究,可以将机构中的高副根据一定的条件虚拟的以低副加以代替,这种代替的方法就叫做()。

哈工大机械原理大作业

连杆的运动的分析 一.连杆运动分析题目 图1-13 连杆机构简图 二.机构的结构分析及基本杆组划分 1.。结构分析与自由度计算 机构各构件都在同一平面内活动,活动构件数n=5, PL=7,分布在A、B、C、E、F。没有高副,则机构的自由度为 F=3n-2PL-PH=3*5-2*7-0=1 2.基本杆组划分 图1-13中1为原动件,先移除,之后按拆杆组法进行拆分,即可得到由杆3和滑块2组成的RPR II级杆组,杆4和滑块5组成的RRP II级杆组。机构分解图如下:

图二 图一 图三 三.各基本杆组的运动分析数学模型 图一为一级杆组, ? c o s l A B x B =, ? sin lAB y B = 图二为RPR II 杆组, C B C B j j B E j B E y y B x x A A B S l C E y x S l C E x x -=-==-+=-+=0000 )/a r c t a n (s i n )(c o s )(?? ? 由此可求得E 点坐标,进而求得F 点坐标。 图三为RRP II 级杆组, B i i E F i E F y H H A l E F A l E F y y l E F x x --==+=+=111)/a r c s i n (s i n c o s ??? 对其求一阶导数为速度,求二阶导数为加速度。

lAB=108; lCE=620; lEF=300; H1=350; H=635; syms t; fai=(255*pi/30)*t; xB=lAB*cos(fai); yB=lAB*sin(fai); xC=0; yC=-350; A0=xB-xC; B0=yB-yC; S=sqrt(A0.^2+B0.^2); zj=atan(B0/A0); xE=xB+(lCE-S)*cos(zj); yE=yB+(lCE-S)*sin(zj); a=0:0.0001:20/255; Xe=subs(xE,t,a); Ye=subs(yE,t,a); A1=H-H1-yB; zi=asin(A1/lEF); xF=xE+lEF*cos(zi); vF=diff(xF,t); aF=diff(xF,t,2); m=0:0.001:120/255; xF=subs(xF,t,m); vF=subs(vF,t,m); aF=subs(aF,t,m); plot(m,xF) title('位移随时间变化图像') xlabel('t(s)'),ylabel(' x') lAB=108; lCE=620; lEF=300; H1=350; H=635; syms t; fai=(255*pi/30)*t; xB=lAB*cos(fai); yB=lAB*sin(fai); xC=0;

西南交通大学机械原理B基础作业及答案

机械原理B线下作业 第一次作业 一、判断题(判断正误,共2道小题) 1. 机构是具有确定运动的运动链 正确答案:说法正确 2. 平面四杆机构的曲柄存在条件为最长杆与最短杆的杆长之和不大于其余两杆长之和 正确答案:说法错误 二、主观题(共7道小题) 3. 齿轮的定传动比传动条件是什么? 答:不论两齿廓在何位置接触,过接触点所作的齿廓公法线必须与两齿轮的连心线相交于一固定点。 4. 计算图7-2所示大减速比减速器的传动比。 答:将轮系分为两个周转轮系 ①齿轮A、B、E和系杆C组成的行星轮系;②齿轮A、E、F、G和系杆C组成的差动轮系。 因为,所以 将代入上式,最后得 5. 图7-4中,,为轮系的输入运动,C为轮系的运动输出构件。已知确定转速的大小和转向。 答:该轮系是由定轴轮系(1-2)和周转轮系(2-3-4-4’-5)组成的混合轮系。

对定轴轮系(1-2),有即 对周转轮系(2-3-4-4’-5),有 将,,代入上式,最后得,其中“-”表示齿轮5的转向与相同,方向“↓”,如下图所示。 6. 在图8-3中凸轮为半径为R的圆盘,凸轮为主动件。 (1)写出机构的压力角α与凸轮从图示位置转过的角度δ之间的关系; (2)讨论如果a ≥[a],应采用什么改进设计的措施? 答:当凸轮转动任意角时,其压力角a如下图所示。由图中几何关系有 所以机构的压力角 a与凸轮转角之间的关系为 (1)如果,则应减小偏距e,增大圆盘半径R和滚子半径r r。

(2) 7. 机械系统的等效驱动力矩和等效阻力矩的变化如图9-2所示。等效构件的平均角速度为。求该系统的最大盈亏功。 答:由下图中的几何关系可以求出各个盈、亏功的值如下其中“+”表示盈功,“—”表示亏功。 画出示功图,如下图(b),先画出一条水平线,从点a开始,盈功向上画,亏功向下画。示功图中的最低点对应, 最高点对应。图 (b)可以看出,点b最高,则在该点系统的角速度最大;点c最低,系统的角速度最小。则 的积分下限和上限应为下图(a)中的点b和点c。 8. 在下列情况下选择机构的传动方案

机械原理大作业

机械原理大作业 课程名称:机械原理 设计题目:连杆机构运动分析 院系:机械工程院 班级: xxxx 学号: xxxxx 设计者: xx 设计时间:2016年6月

一、题目 1-12:所示的六连杆机构中,各构件尺寸分别为:lAB =200mm,lBC=500mm,lCD=800mm,xF=400mm,xD=350mm,yD=350mm,w1=100rad/s,求构件5上的F点的位移、速度和加速度。 二、数学模型 1.建立直角坐标系 以F点为直角坐标系的原点建立直角坐标系X-Y,如下图所示。

2.机构结构分析 该机构由I级杆组RR(原动件AB)、II级杆组RRR(杆2、3)、II级杆组PRP (杆5、滑块4)组成。 3.各基本杆组运动分析 1.I级杆组RR(原动件AB) 已知原动件AB的转角

φ=0-2Π 原动件AB的角速度 w=10rad/s 原动件AB的角加速度 α=0 运动副A的位置 xA=-400,yA=0 运动副A的速度 vA=0,vA=0 运动副A的加速度 aA=0,aA=0 可得: xB=xA+lAB*cos(φ) yB=yA+lAB*sin(φ) 速度和加速度分析: vxB=vxA-wl*AB*sin(Φ) vyB=vyA+w*lAB*sin(φ) axB=axA-w2*lAB*cos(φ)-e*lAB*sin(φ) ayB=ayA-w2*lAB*sin(φ)+e*lAB*cos(φ)

2.II级杆组RRR(杆2、3) 杆2的角位置、角速度、角加速度 lBC=500mm,lCD=800mm,xD=350mm,yD=350mm, ψ2=arctan﹛[Bo+﹙Ao2+Bo2-Co2﹚?]/﹙Ao+Bo﹚﹜ ψ3=arctan[﹙yC-yD)/(xC-xD)] Ao=2*LBC(xD-xB) Bo=2*LBC(yD-yB) lBD2=(xD-xB)2+(yD-yB)2 Co=lBC2+lBD2-lCD2 xC=xB+lBC*cos(ψ2) yC=xB+lBC*sin(ψ2) 求导可得C点的角速度和角加速度。

机械原理(第七版)试题及概念总结

机械原理(第七版)重要概念总结(附)及复习试题 (认真看完,考试必过) 卷一 一、填空题(每小题2分,共20分) 1、 平面运动副的最大约束数为 2 个 ,最小 约束数为 1 个。 2、 当两构件组成转动副时,其相对速度瞬心在 转动副中心 处。 3、 对心曲柄滑块机构,若以连杆为机架,则该机构演 化为 曲柄摇块机构 。 4、 传动角越大,则机构传力性能越 好 。 5、 凸轮机构推杆的常用运动规律中,二次多项式运动 规律具有 柔性 冲击。 6、 蜗杆机构的标准参数从 中间平面 中取。 7、 常见间歇运动机构有: 棘轮机构 、 槽轮 机构 等。 8、 为了减小飞轮的重量和尺寸,应将飞轮装在 高 速 轴上。 9、 实现往复移动的机构有: 曲柄滑块机 构 、 凸轮机构 等。 10、 外啮合平行轴斜齿轮的正确啮合条件为: 212121n n n n m m ααββ==-=,, 。 二、简答题(每小题5分,共25分) 1、何谓三心定理? 答:三个彼此作平面运动的构件的三个瞬心必位于同一 直线上 。 2、 简述机械中不平衡惯性力的危害? 答:机械中的不平衡惯性力将在运动副中引起附加的动 压力,这不仅会增大运动副中的摩擦和构件中的内应 力,降低机械效率和使用寿命,而且会引起机械及其基 础产生强迫振动。 3、 铰链四杆机构在死点位置时,推动力任意增大也不 能使机构产生运动,这与机构的自锁现象是否相 同?试加以说明? 答:(1)不同。 (2)铰链四杆机构的死点指:传动角=0度时,主动 件通过连杆作用于从动件上的力恰好通过其回转中心, 而不能使从动件转动,出现了顶死现象。 死点本质:驱动力不产生转矩。 机械自锁指:机构的机构情况分析是可以运动 的,但由于摩擦的存在,却会出现无论如何增大驱动力, 也无法使其运动的现象。 自锁的本质是:驱动力引起的摩擦力 大于等 于 驱动力的有效分力。 4、 棘轮机构与槽轮机构均可用来实现从动轴的单向间 歇转动,但在具体的使用选择上,又有什么不同? 答:棘轮机构常用于速度较低和载荷不大的场合,而且 棘轮转动的角度可以改变。槽轮机构较棘轮机构工作平 稳,但转角不能改变。 5、 简述齿廓啮合基本定律。 答:相互啮合传动的一对齿轮,在任一位置时的传动比, 都与其连心线被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分 成的两段成反比。 三、计算题(共45分) 1、绘制偏心轮机构简图(草图),并求机构自由度。(10分) 1 2 3 4 A B C

机械原理第一次作业

机械原理大作业 一、题目(平面机构的运动分析) 已知:r AE=70mm,r AB=40mm,r EF=60mm,r DE=35mm,r CD=75mm,r BC=50mm,原动件以 等角速度w1=10rad/s回转。试以图解法求在θ1=50°时C点的速度VC 和加速度 二、对机构进行位置分析 由封闭形ABCDEA与AEFA有:

r 1+r 2=r 6+r 3+r 4 r 7=r 6+r 8 即r 2-r 3-r 4=-r 1+r 6 -r 8+r 7=r 6 (1)位置方程 r 2cos θ2-r 3cos θ3-r 4cos(θ4+180°)=-r 1cos(θ1+180°)+r 6 r 2sin θ2-r 3sin θ3-r 4sin(θ4+180°)=-r 1sin(θ1+180°) -r 8cos θ4+ r 7cos θ1=r 6 - r 8sin θ4+ r 7sin θ1=0 X c =r 1cos(θ1+180°)+r 2cos θ 2 Yc= r 1sin(θ1+180°) +r 2 sin θ 2 (2)速度方程 -r 2sin θ 2 r 3sin θ 3 r 4cos(θ 4 +180°) 0 w 2 r 2cos θ 2 -r 3cos θ 3 -r 4cos(θ4+180°) 0 w 3 0 0 r 8sin θ 4 cos θ 1 w 4 0 0 -r 8cos θ 4 sin θ 1 r 7 r 1sin(θ1+180°) =1 -r 1cos(θ1+180°) r 7 sin θ1 -r 7cos θ1 V cx = -r 1w 1sin(θ1+180°)-w 2 r 2sin θ 2

哈工大-机械原理大作业3-齿轮-23题完整

1、设计题目 1.1机构运动简图 1.2机械传动系统原始参数 2、传动比的分配计算 电动机转速n=970r/min,输出转速n1=41 r/min,n2=37 r/min,n3=33 r/min,带传动的最大传动比i pmax=2.5,滑移齿轮传动的最大传动比i vmax=4,定轴齿轮传动的最大传动比i dmax=4。 根据传动系统的原始参数可知,传动系统的总传动比为 i1=n n1=970/41=23.659i2=n n2 =970/37=26.216i3=n n3 =970/33=29.394 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。设带传动的传动比为i pmax=2.5,滑移齿轮的传动比为i v1、i v2和i v3,定轴齿轮传动的传动比为i f,则总传动比 i1=i pmax i v1i f i2=i pmax i v2i f

i 3=i pmax i v3i f 令i v3=i vmax =4 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为i f = i 3 i pmax ×i vmax = 29.3942.5×4 =2.939 滑移齿轮传动的传动比i v1 = i 1 i pmax ×i f = 23.659 2.5×2.939 =3.220 i v2=i 2i pmax ×i f =26.216 2.5×2.939 =3.568 定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成,则每对齿轮的传动比为 i d = i f 3= 2.9393 =1.432≤i dmax =4 3、齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮,其齿数:z 5=12,z 6=38,z 7=11,z 8=39,z 9=10,z 10=40;它们的齿顶高系数h a ?=1,径向间隙系数c ?=0.25,分度圆压力角α=20°,实际中心距a '=52mm 。 根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮11、12、13和14为角度变位 齿轮,其齿数:z 11=z 13=12,z 12=z 14=17。它们的齿顶高系数h a ? =1,径向间隙系数c ?=0.25, 分度圆压力角α=20°,实际中心距a '=45mm 。圆锥齿轮15和16选择为标准齿轮z 15=17,z 16=25, 齿顶高系数h a ?=1,径向间隙系数c ?=0.2,分度圆压力角α=20°(等于啮合角α') 。

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