机械原理习题课二

机械原理习题课二
机械原理习题课二

四、(12分)已知机架AD=50mm,摇杆CD离机架最近极限位置β=45 ,

且CD=40mm,设该机构为曲柄摇杆机构,且行程速比系数K=1.4,试用作图法求出曲柄AB和连杆BC的长度,并绘出机构简图。

四、总分12分

(1)按μl =0001.

m/mm 作图; 根据θ=-+18011

()()K K ,可求出θ=30o

,以AC 为一边,作

∠'=C AC 30 ,与以D 为圆心,以DC 长为半径所作的圆弧交于'C 点;

(4分)

(2)以A 为圆心,以AC 为半径画弧,交A C '于

E 点,则

l l AB EC ==?='

200014620023.. m 。 (4分) (3)以A 为圆心,以l AB

l μ==0023000123.. mm 长为半径作圆, 与AC 的 延长线交于B 点,则

l BC B C BC

l l =?=?''=?=μμ0001590059.. m l AB =0023. m

l BC

=0059. m (4分)

四、(12分)设计一曲柄滑块机构。已知曲柄长AB=20mm,偏心距e=15mm,其最大压力角α=30 。试用作图法确定连杆长度BC,滑块的最大行程H,并标明其极位夹角θ,求出其行程速度变化系数K。

四、总分12分

(1)取μl=0001

.m/mm作图。(4分)

(2)其最大压力角发生在AB处于AB'时,作30 角可得C'。(4分)(3)确定尺寸

BC B C

=''=70mm

H C C

==

12

415.mm

作极限位置,量得θ=8

K=

+

-

=

+

-

=

180

180

1808

1808

1093

θ

θ

.(4分)

θ

4、试设计一曲柄摇杆机构。设摇杆两极限位置分别为??121509040===

,;l CD mm , l AD =50 mm 。求 l AB 、l BC

及行程速比系数K 和最小传动角γmin 。

(用图解法求解)

4、总分10分

(1)取比例尺μ

l =1

mm

mm

先将已知条件画出。(2分)

(2)测得:AC l l

BC AB

126

=-=mm

AC l l

BC AB 264

=+=mm

两式联立求得:l AB=19mm,l BC=45mm (3分)

(3)测得:θ=∠C AC

12

15=

所以K=

+

-

=

+

-

=

180

180

18015

18015

118

θ

θ

.(3分)

(4)测得:γmin=42 (2 分〕

1.

现 需 设 计 一 铰 链 四 杆 机 构, 已 知 摇 杆 CD 的 长 度 l CD =150 mm , 摇 杆 的

两 极 限 位 置 与 机 架 AD 所 成 的 角 度??123090==

,

, 机 构 的 行 程 速 比 系 数 K =1, 试 确 定 曲 柄 AB 和 连 杆 BC 的 长 度 。

b

a

1. 总分10分

1

∠=-=C DC 21903060

C C l C

D 12150== mm

又 K=1 θ=0

A 必在 C 1C 2 的连线上。 (5分)

(2)b a +==?=22150300 mm b a CD -==150 mm 解得 曲柄

a =75 mm

连杆 b =225 mm (5分)

五、(10分)如图示曲柄滑块机构的运动简图,试确定当曲柄1等速转动时,

(1)机构的行程速度变化系数K。

(2)最小传动角 m i n的大小。

(3)滑块3往复运动时向左的平均速度大还是向右的平均速度大。

(4)当滑块3为主动时,机构是否出现死点,为什么?

(在图中用作图法求解)

五、总分10分

(1)θθθ==+-==101801801901701118

,()().K 。 (2分)

(2)γmin =57

。 (3分) (3)向左大。 (2分)

(4)会出现,因为在连杆与曲柄共线时传动角γ=0

。 (3分)

四、(10分)已知铰链四杆机构机架长度l AD=30mm;其它两个连架杆长度分别为l AB=20mm;l CD=40mm,问:

(1)其连杆BC的长度须满足什么条件才能使该四杆机构为曲柄摇杆机构;(2)按上述各杆长度并选l BC=35mm,用适当比例尺画出该机构可能出现最小传动角的位置,并在图上标出γm i n。

四、总分10分

1)当l BC 为最长杆时(即l BC >40 mm ),要使机构成为曲柄摇杆机构还应满足下列条件:

203040+≤+l BC ,故4050<≤l BC 。

2)当l BC 不为最长杆时(即l BC <40 mm )

,要使 此机构成为曲柄摇杆机构还应满足下列条件:

204030+≤+l BC ,故3040≤

四、(10分)已知铰链四杆机构的机架长500l AD = mm ,曲柄长150l AB = mm ,及曲柄和摇杆的两组对应位置如图所示。试设计此曲柄摇杆机构,确定其行程速比系数并在图上标出其最小传动角。

四、(总分10分)

(1)设计如图所示,

以 μl =001. m/mm 作 图 得l BC BC l μ?=58001.058=?= mm

l CD CD l μ?=32501.05.32=?= mm

(5分) (2)做出机构极限位置,量得

5.18=θ,229.1180180K =θ

+= 。(3分)

(3)量得 34min =γ (2分)

三、(15分)设计一曲柄滑块机构,已知曲柄长度15=AB l mm ,偏距10=e mm ,要求最小传动角 60=min γ。

(1)用图解法确定连杆的长度BC l ,保留作图线。 (2)画出滑块的极限位置;

(3)标出极位夹角θ及行程H ; (4)确定行程速比系数K 。

三、(15分)

(1)连杆长度

BC

l;如图B1C1所示。(5分)

(2)滑块的两极限位置;(4分)

(3)极位夹角及行程H如图所示; (3分)

(4)行程速比系数K=(180+θ)/(180-θ)。(3分)

B1

极限位置1 极限位置2

θ

C1

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;

机械原理习题集全答案

平面机构的结构分析 1、如图a 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(各尺寸由图上量取),分析其是否能实现设计意图?并提出修改方案。 解 1)取比例尺l μ绘制其机构运动简图(图b )。 2)分析其是否能实现设计意图。 图 a ) 由图b 可知,3=n ,4=l p ,1=h p ,0='p ,0='F 故:00)0142(33)2(3=--+?-?='-'-+-=F p p p n F h l 因此,此简单冲床根本不能运动(即由构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架),故需要增加机构的自由度。 图 b ) 3)提出修改方案(图c )。 为了使此机构能运动,应增加机构的自由度(其方法是:可以在机构的适当位置增

给出了其中两种方案)。 图 c1) 图 c2) 2、试画出图示平面机构的运动简图,并计算其自由度。 图a ) 解:3=n ,4=l p ,0=h p ,123=--=h l p p n F 图 b ) 解:4=n ,5=l p ,1=h p ,123=--=h l p p n F 3、计算图示平面机构的自由度。将其中的高副化为低副。机构中的原动件用圆弧箭头表示。

3-1 解3-1:7=n ,10=l p ,0=h p ,123=--=h l p p n F ,C 、E 复合铰链。 3-2 解3-2:8=n ,11=l p ,1=h p ,123=--=h l p p n F ,局部自由度

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。

机械原理习题及答案 ()

第1章 平面机构的结构分析 1.1 解释下列概念 1.运动副; 2.机构自由度; 3.机构运动简图; 4.机构结构分析; 5.高副低代。 1.2 验算下列机构能否运动,如果能运动,看运动是否具有确定性,并给出具有确定运动的修改办法。 题1.2图 题1.3图 1.3 绘出下列机构的运动简图,并计算其自由度(其中构件9为机架)。 1.4 计算下列机构自由度,并说明注意事项。 1.5 计算下列机构的自由度,并确定杆组及机构的级别(图a 所示机构分别以构件2、4、8为原动件)。 题1.4图 题1.5图 第2章 平面机构的运动分析 2.1 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。 题2.1图 2.2 在图示机构中,已知各构件尺寸为l AB =180mm , l BC =280mm , l BD =450mm , l CD =250mm , l AE =120mm , φ=30o, 构件AB 上点E 的速度为 v E =150 mm /s ,试求该位置时C 、D 两点的速度及连杆2的角速度ω2 。 2.3 在图示的摆动导杆机构中,已知l AB =30mm , l AC =100mm , l BD =50mm , l DE =40mm ,φ1=45o,曲柄1以 等角速度ω1=10 rad/s 沿逆时针方向回转。求D 点和E 点的速度和加速度及构件3的角速度和角加速度(用相对运动图解法)。 题2.2图 题2.3图 2.4 在图示机构中,已知l AB =50mm , l BC =200mm , x D =120mm , 原动件的位置φ1=30o, 角速度ω1=10 rad/s ,角加速度α1=0,试求机构在该位置时构件5的速度和加速度,以及构件2的角速度和角加速度。 题2.4图 2.5 图示为机构的运动简图及相应的速度图和加速度图。 (1)在图示的速度、加速度多边形中注明各矢量所表示的相应的速度、加速度矢量。 (2)以给出的速度和加速度矢量为已知条件,用相对运动矢量法写出求构件上D 点的速度和加速度矢量方程。 (3)在给出的速度和加速度图中,给出构件2上D 点的速度矢量 2pd 和加速度矢量2''d p 。 题2.5图 2.6 在图示机构中,已知机构尺寸l AB =50mm, l BC =100mm, l CD =20mm , 原动件的位置φ1=30o, 角速度ω1=ω4=20 rad/s ,试用相对运动矢量方程图解法求图示位置时构件2的角速度ω2和角加速度α 2的大小和方向。 题2.6图 2.7 在图示机构构件1等速转动,已知机构尺寸l AB =100mm ,角速度为ω1= 20 rad/s ,原动件的位置φ1= 30o,分别用相对运动图解法和解析法求构件3上D 点的速度和加速度。

机械原理答案重点(课后习题)

题2-14 图a 所示是为高位截肢的人所设计的一种假肢膝关节机构,该机构能保持人行走的稳定性。若以颈骨1为机架,试绘制其机构运动简图和计算其自由度,并作出大腿弯曲90度时的机构运动简图。 解:1)取比例尺,绘制机构运动简图。大腿弯曲90度时的机构运动简图如虚线所示。(如图2-5所示) 2) 5=n 7=l p 0=h p 10725323=-?-?=--=h l p p n F 弯曲90o 时的机构运动简图 题2-16 试计算如图所示各机构的自由度。图a 、d 为齿轮-连杆组合机构;图b 为凸轮-连杆组合机构(图中在D 处为铰接在一起的两个滑块);图c 为一精压机机构。并问在图d 所示机构中,齿轮3与5和齿条7与齿轮5的啮合高副所提供的约束数目是否相同?为什么?

解: a) 4=n 5=l p 1=h p 11524323=-?-?=--=h l p p n F A 处为复合铰链 b) 解法一:5=n 6=l p 2=h p 12625323=-?-?=--=h l p p n F 解法二:7=n 8=l p 2=h p 虚约束0='p 局部自由度 2='F 12)0282(73)2(3=--+?-?='-'-+-=F p p p n F h l 2、4处存在局部自由度 c) 解法一:5=n 7=l p 0=h p 10725323=-?-?=--=h l p p n F 解法二:11=n 17=l p 0=h p 虚约束263010232=?-+?='-'+'='n p p p h l 局部自由度 0='F 10)20172(113)2(3=--+?-?='-'-+-=F p p p n F h l C 、F 、K 处存在复合铰链 d) 6=n 7=l p 3=h p 13726323=-?-?=--=h l p p n F 齿轮3与齿轮5的啮合为高副(因两齿轮中心距己被约束,故应为单侧接触)将提供1

机械原理习题-(附答案)

第二章 一、单项选择题: 1.两构件组成运动副的必备条件是 。 A .直接接触且具有相对运动; B .直接接触但无相对运动; C .不接触但有相对运动; D .不接触也无相对运动。 2.当机构的原动件数目小于或大于其自由度数时,该机构将 确定的运动。 A .有; B .没有; C .不一定 3.在机构中,某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为 。 A .虚约束; B .局部自由度; C .复合铰链 4.用一个平面低副联二个做平面运动的构件所形成的运动链共有 个自由度。 A .3; B .4; C .5; D .6 5.杆组是自由度等于 的运动链。 A .0; B .1; C .原动件数 6.平面运动副所提供的约束为 A .1; B .2; C .3; D .1或2 7.某机构为Ⅲ级机构,那么该机构应满足的必要充分条件是 。 A .含有一个原动件组; B .至少含有一个基本杆组; C .至少含有一个Ⅱ级杆组; D .至少含有一个Ⅲ级杆组。 8.机构中只有一个 。 A .闭式运动链; B .原动件; C .从动件; D .机架。 9.要使机构具有确定的相对运动,其条件是 。 A .机构的自由度等于1; B .机构的自由度数比原动件数多1; C .机构的自由度数等于原动件数 第三章 一、单项选择题: 1.下列说法中正确的是 。 A .在机构中,若某一瞬时,两构件上的重合点的速度大小相等,则该点为两构件的瞬心; B .在机构中,若某一瞬时,一可动构件上某点的速度为零,则该点为可动构件与机架的瞬心; C .在机构中,若某一瞬时,两可动构件上重合点的速度相同,则该点称为它们的绝对瞬心; D .两构件构成高副,则它们的瞬心一定在接触点上。 2.下列机构中k C C a 32 不为零的机构是 。 A .(a)与(b); B .(b)与(c); C .(a)与(c); D .(b)。 3.下列机构中k C C a 32 为零的机构是 。 A .(a); B . (b); C . (c); D .(b)与(c)。

机械原理习题及答案

兰州2017年7月4日于家属院复习资料 第2章平面机构的结构分析 1.组成机构的要素是和;构件是机构中的单元体。 2.具有、、等三个特征的构件组合体称为机器。 3.从机构结构观点来看,任何机构是由三部分组成。 4.运动副元素是指。 5.构件的自由度是指;机构的自由度是指。 6.两构件之间以线接触所组成的平面运动副,称为副,它产生个约束,而保留个自由度。 7.机构具有确定的相对运动条件是原动件数机构的自由度。 8.在平面机构中若引入一个高副将引入______个约束,而引入一个低副将引入_____个约束,构件数、约束数与机构自由度的关系是。 9.平面运动副的最大约束数为,最小约束数为。 10.当两构件构成运动副后,仍需保证能产生一定的相对运动,故在平面机构中,每个运动副引入的约束至多为,至少为。 11.计算机机构自由度的目的是______。 12.在平面机构中,具有两个约束的运动副是副,具有一个约束的运动副是副。 13.计算平面机构自由度的公式为F= ,应用此公式时应注意判断:(A) 铰链,(B) 自由度,(C) 约束。 14.机构中的复合铰链是指;局部自由度是指;虚约束是指。 15.划分机构的杆组时应先按的杆组级别考虑,机构的级别按杆组中的级别确定。 16.图示为一机构的初拟设计方案。试: (1〕计算其自由度,分析其设计是否合理如有复合铰链,局部自由度和虚约束需说明。 (2)如此初拟方案不合理,请修改并用简图表示。 题16图题17图 17.在图示机构中,若以构件1为主动件,试: (1)计算自由度,说明是否有确定运动。

(2)如要使构件6有确定运动,并作连续转动,则可如何修改说明修改的要点,并用简图表示。18.计算图示机构的自由度,将高副用低副代替,并选择原动件。 19.试画出图示机构的运动简图,并计算其自由度。对图示机构作出仅含低副的替代机 构,进行结构分析并确定机构的级别。 题19图 题20图 20.画出图示机构的运动简图。 21. 画出图示机构简图,并计算该机构的自由 度。构件3为在机器的导轨中作滑移的整体构件,构件2在构件3的导轨中滑移,圆盘1的固定轴位于偏心处。 题21图 题22图 22.对图示机构进行高副低代,并作结构分析,确定机构级别。点21,P P 为在图示位置时,凸轮廓线在接触点处的曲率中心。 第3章 平面机构的运动分析 1.图示机构中尺寸已知(μL =mm ,机构1沿构件4作纯滚动,其上S 点的速度为v S (μV =S/mm)。 (1)在图上作出所有瞬心; (2)用瞬心法求出K 点的速度v K 。

机械原理习题答案 安子军

习题解答第一章绪论 1-1 答: 1 )机构是实现传递机械运动和动力的构件组合体。如齿轮机构、连杆机构、凸轮机构、螺旋机构等。 2 )机器是在组成它的实物间进行确定的相对运动时,完成能量转换或做功的多件实物的组合体。如电动机、内燃机、起重机、汽车等。 3 )机械是机器和机构的总称。 4 ) a. 同一台机器可由一个或多个机构组成。 b. 同一个机构可以派生出多种性能、用途、外型完全不同的机器。 c. 机构可以独立存在并加以应用。 1-2 答:机构和机器,二者都是人为的实物组合体,各实物之间都具有确定的相对运动。但后者可以实现能量的转换而前者不具备此作用。 1-3 答: 1 )机构的分析:包括结构分析、运动分析、动力学分析。 2 )机构的综合:包括常用机构设计、传动系统设计。 1-4 略

习题解答第二章平面机构的机构分析 2-1 ~ 2-5 (答案略) 2-6 (a) 自由度 F=1 (b) 自由度 F=1 (c) 自由度 F=1 2-7 题 2 - 7 图 F = 3 × 7 - 2 × 9 - 2 = 1

2 -8 a) n =7 =10 =0 F =3×7-2×10 =1 b) B 局部自由度 n =3 = 3 =2 F=3×3 -2×3-2=1 c) B 、D 局部自由度 n =3 =3 =2 F=3×3 -2×3-2 =1 d) D( 或 C) 处为虚约束 n =3 =4 F=3×3 - 2×4=1 e) n =5 =7 F=3×5-2×7=1 f) A 、 B 、 C 、E 复合铰链 n =7 =10 F =3×7-2×10 =1 g) A 处为复合铰链 n =10 =14 F =3×10 - 2×14=2 h) B 局部自由度 n = 8 = 11 = 1 F =3×8-2×11-1 =1 i) B 、 J 虚约束 C 处局部自由度 n = 6 = 8 = 1 F =3×6 - 2×8-1=1 j) BB' 处虚约束 A 、 C 、 D 复合铰链 n =7 =10 F =3×7-2×10=1 k) C 、 D 处复合铰链 n=5 =6 =2F =3×5-2×6-2 =1 l) n = 8 = 11 F = 3×8-2×11 = 2 m) B 局部自由度 I 虚约束 4 杆和 DG 虚约束 n = 6 = 8 = 1 F =3×6-2×8-1 =1 2-9 a) n = 3 = 4 = 1 F = 3 × 3 - 2 × 8 - 1 = 0 不能动。 b) n = 5 = 6 F = 3 × 5 - 2 × 6 = 3 自由度数与原动件不等 , 运动不确定。

机械原理习题答案

文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持. 分析题: 1. 下图所示为偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构,? AFB 、?CD 为圆弧,AD 、BC 为直线,A 、B 为直线与圆弧? AFB 的切点。已知8e mm =,015r mm =,25OC OD mm ==, 30O COD ∠=。试求: (1)从动件的升程h ,凸轮推程运动角01δ、回程运动角01'δ及近休角01'δ;(2)从动件推程最大压力角max α的数值及出现位置。 2.用作图法求出图2所示凸轮机构中,当凸轮从图示位置转过45o 后机构的压力角,并在图上标注出来。 4.在图4所示的凸轮机构中,画出凸轮从图示位置转过60o 时从动件的位置及从动件的位移s 。 5.图5所示凸轮机构中,画出凸轮从图示位置转过90o 时凸轮机构的压力角α。 6.按图6所示的位移线图设计一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的部分轮廓线。已知凸轮 基圆半径025r mm =,滚子半径5T r mm =,偏距10e mm =,凸轮以等角速度逆时针方向转动。设计时可取凸轮转角000000,30,60,90,120δ=,长度比例尺0.001/l m mm μ=。 7.试画出图7的凸轮机构中凸轮1的理论轮廓线,并标出凸轮基圆半径0r 、从动件2的行程。 8.用作图法求出图8所示两凸轮机构从图示位置转过45o 时的压力角。 9.用作图法作出一摆动平地从动件盘形凸轮机构的凸轮实际轮廓线,有关机构尺寸及从动件位移线如下图所示,取长度比例尺0.001/l m mm μ=(只需画出凸轮转角范围内的轮廓线,不必写步骤,但需保留作图辅助线条)。 图4 图5

机械原理习题-(附标准答案)

第二章 一、单项选择题: 1.两构件组成运动副的必备条件是 。 A .直接接触且具有相对运动; B.直接接触但无相对运动; C .不接触但有相对运动; D.不接触也无相对运动。 2.当机构的原动件数目小于或大于其自由度数时,该机构将 确定的运动。 A .有; B.没有; C.不一定 3.在机构中,某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为 。 A.虚约束; B.局部自由度; C.复合铰链 4.用一个平面低副联二个做平面运动的构件所形成的运动链共有 个自由度。 A.3; B .4; C .5; D .6 5.杆组是自由度等于 的运动链。 A .0; B.1; C.原动件数 6.平面运动副所提供的约束为 A .1; B.2; C .3; D.1或2 7.某机构为Ⅲ级机构,那么该机构应满足的必要充分条件是 。 A.含有一个原动件组; B.至少含有一个基本杆组; C.至少含有一个Ⅱ级杆组; D.至少含有一个Ⅲ级杆组。 8.机构中只有一个 。 A .闭式运动链; B.原动件; C.从动件; D.机架。 9.要使机构具有确定的相对运动,其条件是 。 A.机构的自由度等于1; B.机构的自由度数比原动件数多1; C.机构的自由度数等于原动件数 第三章 一、单项选择题: 1.下列说法中正确的是 。 A.在机构中,若某一瞬时,两构件上的重合点的速度大小相等,则该点为两构件的瞬心; B.在机构中,若某一瞬时,一可动构件上某点的速度为零,则该点为可动构件与机架的瞬心; C.在机构中,若某一瞬时,两可动构件上重合点的速度相同,则该点称为它们的绝对瞬心; D .两构件构成高副,则它们的瞬心一定在接触点上。 2.下列机构中k C C a 32 不为零的机构是 。 A .(a)与(b); B.(b)与(c); C.(a)与(c); D.(b )。 3.下列机构中k C C a 32 为零的机构是 。 A .(a); B. (b); C . (c); D .(b)与(c)。

机械原理-7系-习题课

1. 图示机构中,曲柄AB 以ω1逆时针方向回转,通过齿条2与齿轮3啮合,使 轮3绕轴D 转动。试用瞬心法确定机构在图示位置时轮3的角速度ω3的大小和方向。(在图中标出瞬心,并用表达式表示ω3。) 2. 在图示摆动导杆机构中,已知构件1以等角速度101=ωrad/s 顺时针方向转 动,长度比例尺为m m /001m .0l =μ。试求: (1) 构件1、3的相对瞬心; (2) 构件3的角速度3ω; (3) 构件2的角速度2ω。

3. 在铰链四杆机构中,已知30=AB l mm ,l BC =110mm ,l CD =80mm ,l AD =120mm , 构件1为原动件。 (1)判断构件1能否成为曲柄; (2)按比例用作图法求出构件3的最大摆角ψmax ; (3)按比例另作一图用作图法求出最小传动角γmin ; m/mm 4. 根据图示平面四杆机构,回答: (1)构件AB 主动时,此机构有无急回作用?做出极位夹角。 (2)此机构有无死点?在什么条件下出现死点? (3)构件AB 主动时,在什么位置有最小传动角?作图说明。 5. 图示为一偏心轮机构。 (1)写出构件1能成为曲柄的条件; (2)在图中画出滑块3的两个极限位置; (3)当轮1主动时,画出该机构在图示位置的传动角; (4)当滑块3主动时,画出该机构出现最大压力角max α的位置。

已知一铰链四杆机构ABCD 中机架A 、D 的位置,AB 杆的长度l AB ,以及AB 1 与D I 、AB 2与D Ⅱ两组对应位置(如图所示),试设计该四杆机构,要求铰链C 1取在D I 线上。 6. 要求设计一摇杆滑块机构,以实现图示摇杆和滑块上铰链中心C 点的三组对 应位置,并确定摇杆长度 AB l 和连杆长度 BC l 。图示比例尺 m/mm 。(本题17分)

机械原理各章练习题

机械原理各章练习题

机构的结构分析 1.选择题:(每题后给出了若干个供选择的答案,其中只有一个是正确的,请选 出正确答案) (1)一种相同的机构_______组成不同的机器。。 A.可以 B.不能 C.与构件尺寸有关 (2)机构中的构件是由一个或多个零件所组成,这些零件间________产生任何相对运动。 A.可以 B.不能 C.变速转动或变速移动 (3)有两个平面机构的自由度都等于1,现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构,则其自由度等于______。 A. 0 B. 1 C. 2 (4)原动件的自由度应为________。 A. -1 B. +1 C. 0 (5)基本杆组的自由度应为________。 A. -1 B. +1 C. 0 (6)理论廓线相同而实际廓线不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮机构,其从动件的运动规律_______。 A.相同 B.不相同 (7)滚子从动件盘形凸轮机构的滚子半径应______凸轮理论廓线外凸部分的最小曲率半径。 A.大于 B.小于 (8)直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角_______。 A.永远等于0度 B.等于常数 C.随凸轮转角而变化 (9)设计一直动从动件盘形凸轮,当凸轮转速及从动件运动规律V=V(S)不变时,若最大压力角由40度减小到20度时,则凸轮尺寸会_______。 A.增大 B.减小 C.不变 (10)凸轮机构中从动件作等加速等减速运动时将产生______冲击。 A .刚性 B.柔性 C.无刚性也无柔性 2.正误判断题: (1)机器中独立运动的单元体,称为零件。

(2)具有局部自由度和虚约束的机构,在计算机构的自由度时,应当首先除去局部自由度和虚约束。 (3)机构中的虚约束,如果制造、安装精度不够时,会成为真约束。 (4)任何具有确定运动的机构中,除机架、原动件及其相连的运动副以外的从动件系 统的自由度都等于零。 (5)六个构件组成同一回转轴线的转动副,则该处共有三个转动副。 (6)当机构的自由度 F>0,且等于原动件数,则该机构即具有确定的相对运动。 (7)运动链要成为机构,必须使运动链中原动件数目大于或等于自由度。 (8)在平面机构中一个高副引入二个约束。 (9)平面机构高副低代的条件是代替机构与原机构的自由度、瞬时速度和瞬时加速度必需完全相同。 (10)任何具有确定运动的机构都是由机架加原动件再加自由度为零的杆组组成的。 试题参考答案: 平面连杆机构 1.选择题:(每题后给出了若干个供选择的答案,其中只有一个是正确的,请选 出正确答案) (1)当四杆机构处于死点位置时,机构的压力角________。 A.为0° B.为90° C.与构件尺寸有关 (2)四杆机构的急回特性是针对主动件作________而言的。 A. 等速转动 B. 等速移动 C. 变速转动或变速移动 (3)铰链四杆机构中若最短杆和最长杆长度之和大于其他两杆长度之和时,则机构中________。

机械原理习题答案(一)

习题解答 第六章 6-4 题
解:H=r+b-r0=6mm δ0=BOC=arccos((r0-r)/b)=55.15° δs=0 δ0′=δ0 δs′=360-δ0-δ0′=249.7° αmax =arctan(BD/ r0)=29.9°
6-5 题 解: (1)当凸轮转过δ角,相当于从动件转过-δ角,即 A→A ′,则从动件 的位移为: S=OA′- OA = BO′-OO′cosδ-OA =8(1-cosδ) (2)h=16mm (3)v=ω*s′=8ωsinδ 当δ=90°时,v max =64π 当δ=0°时,amax =512π2 (4)b=16mm ω=8π
6— 8 题 1)当 n=30r/min 时: 等速:
等加速等减速:
余弦:
正弦:
2)当 n=300r/min 时,
增加了 10 倍,
则增加了 100 倍
6— 9 题 解:

(1)理论廓线是以 A 为圆心,半径
的圆,见图(a);
(2)基圆是以 O 为圆心,以 OB0=25mm 为半径作的圆。即 r0=25mm; (3)压力角 如图 a 所示,量得 ;
(4)
曲线如图 b,各点数据见下表:
(5)h=30mm,见图 a。
题 6-9 图
6-10 题(略)
6—11 题 解 (1)轴心范围如图阴影线区域。 (2)由于工作行程在从动件移动轨迹线的右侧,所以凸轮为顺时针转动 。 (3)凸轮轴心应偏在右侧好,原因是可减少推程的最大压力角。
题 6-11 图
6-12 题 解

机械原理习题集

二.综合题 1.根据图示机构,画出去掉了虚约束和局部自由度的等效机构运动简图,并计算机构的自由度。设标有箭头者为原动件,试判断该机构的运动是否确定,为什么? 2.计算图示机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约束,请指明所在之处。 (a)(b) 3.计算图示各机构的自由度。 (a)(b) C 2 1 A B E D F 3 4 5 6 7 8 9 10 11 G H I J K L A D E C H G F I B K 1 2 3 4 5 6 7 8 9

(c)(d) (e) (f) 4.计算机构的自由度,并进行机构的结构分析,将其基本杆组拆分出来,指出各个基本杆组的级别以及机构的级别。 (a)(b)

(c)(d) 5.计算机构的自由度,并分析组成此机构的基本杆组。如果在该机构中改选FG 为原动件,试问组成此机构的基本杆组是否发生变化。 6.试验算图示机构的运动是否确定。如机构运动不确定请提出其具有确定运动的修改方案。 (a)(b)

第三章平面机构的运动分析 一、综合题 1、试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号 P直接在图上标出)。 ij 2、已知图示机构的输入角速度ω1,试用瞬心法求机构的输出速度ω3。要求画出相应的瞬心,写出ω3的表达式,并标明方向。

3、在图示的齿轮--连杆组合机构中,试用瞬心法求齿轮1与3的传动比ω1/ω2。 4、在图示的四杆机构中,AB l =60mm, CD l =90mm, AD l =BC l =120mm, 2ω=10rad/s ,试用瞬心法求: (1)当?=165°时,点C 的速度c v ; (2)当?=165°时,构件3的BC 线上速度最小的一点E 的位置及其速度的大 小; (3)当0c v =u u u v 时,?角之值(有两个解)。 5、如图为一速度多边形,请标出矢量AB v 、BC v 、CA v 及矢量A v 、B v 、C v 的方向?

机械原理习题答案新

第二章机构的结构分析 2-1.计算下列各机构的自由度。注意分析其中的虚约束、局部自由度合复合铰链等。 题图1-4c所示机构,导路AD⊥AC、BC=CD/2=AB。该机构可有多种实际用途,可用于椭圆仪,准确的直线轨迹产生器,或作为压缩机或机动马达等。 题图1-4d为一大功率液压动力机。其中AB=A`B`,BC=B`C`,CD=C`D`,CE=C`E`,且E、E`处于滑块移动轴线的对称位置。 答 c)为轨迹重合虚约束,可认为AB杆或滑块之一构成虚约束。 F=3×3-2×4=1; d)对称的上部分或下部分构成虚约束。 F=3×5-2×7=1. 2-2.试计算下列机构的自由度,如有局部自由度、虚约束或复合铰链,请指出。 e) 答案: a)F=3×7-2×10=1.注意其中的C、G、D、H点并不是复合铰链。 b)F=3×5-2×7=1 C)F=3×7-2×10=1其中C点为复合铰链,分别由2、3、4构件在C点构成复合铰。 d)F=3×3-2×3-2=1或者F=3×5-2×5-2-2=1 其中B、D处的磙子具有局部自由度。 2-3试计算如图所示各平面高副机构的自由度,如有局部自由度、虚约束或复合铰链,请指出。 第三章平面连杆机构及其分析与设计 3-1.试求题图所示各机构在图示位置时全部瞬心的位置.

答案: 瞬心P 12在A 点 瞬心P 23、 P 24均在B 点 瞬心P 34在C 点 P 14、 P 13均在垂直导路的无 瞬心P 23、 P 13均在B 点 穷远处 瞬心P 14、 P 24均在D 点 3-5在图示的齿轮-连杆组合机构中,试用瞬心法求齿轮1与齿轮3的传动比31/ωω。 答案:此题关键是找到相对瞬心P13. 3-6在图示凸轮机构中,已知mm r 50=,mm l OA 22=,mm l AC 80=,ο?901=,凸轮,凸轮 以角速度s rad /101=ω逆时针方向转动。试用瞬心法求从动件2的角速度2ω。 答案:找到1,2构件的相对瞬心P12 即有:ω1×AP12=ω2×CP12……① 现在的关键是求出AP12的值。设AP12为 x , 则OP12=(222+x 2)1/2

机械原理习题集汇总

《机械原理习题集》 选择题 1、在机构中,某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为。 A. 虚约束 B. 局部自由度 C. 复合铰链 2、对于双摇杆机构,最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和。 A. 一定 B. 不一定 C. 一定不 3、设计凸轮廓线时,若减小凸轮的基圆半径,则凸轮压力角将。 A. 增大 B. 不变 C. 减小 4、在其他条件相同时,斜齿圆柱齿轮传动比直齿圆柱齿轮传动重合度。 A. 小 B. 相等 C. 大 5、利用飞轮进行调速的原因是它能能量。 A. 产生 B. 消耗 C. 储存和放出 6、自由度为2的周转轮系是。 A. 差动轮系 B. 行星轮系 C. 复合轮系 7.两个运动构件间相对瞬心的绝对速度。 ①均为零②不相等③不为零且相等 8.机构具有确定运动的条件是原动件数目等于的数目。 ①从动件②机构自由度③运动副 9.若标准齿轮与正变位齿轮的参数m,Z,α,ha*均相同,则后者比前者的:齿根高,分度圆直径,分度圆齿厚,周节。 ①增大②减小③不变 10.在高速凸轮机构中,为减少冲击与振动,从动件运动规律最好选用运动规律。 ①等速②等加等减速③余弦加速度④正弦加速度 11.静平衡的转子是动平衡的;动平衡的转子是静平衡的。 ①一定②不一定③一定不 12.机械系统在考虑摩擦的情况下,克服相同生产阻力时,其实际驱动力P与理想驱动力P0的关系是:P P0。 ①小于②等于③大于④大于等于 13.差动轮系是指自由度。 ①为1的行星轮系;②为2的定轴轮系;③为2的周转轮系; 14.设计标准齿轮时,若发现重合度小于1,则修改设计时应。 ①加大模数②增加齿数③加大中心距 15.曲柄滑块机构若存在死点时,其主动件必须是,在此位置与共线。 ①曲柄②连杆③滑块 16.两构件组成平面转动副时,则运动副使构件间丧失了的独立运动。 ①二个移动②二个转动③一个移动和一个转动 17.已知一对直齿圆柱齿轮传动的重合εα=1.13,则两对齿啮合的时间比例为。 ① 113% ② 13% ③ 87% ④ 100% 18.具有相同理论廓线,只有滚子半径不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮机构,其从动件的运动规律,凸轮的实际廓线。 ①相同②不相同③不一定 19.渐开线齿轮传动的轴承磨损后,中心距变大,这时传动比将。 ①增大②减小③不变

机械原理习题课二

四、(12分)已知机架AD=50mm,摇杆CD离机架最近极限位置β=45 , 且CD=40mm,设该机构为曲柄摇杆机构,且行程速比系数K=1.4,试用作图法求出曲柄AB和连杆BC的长度,并绘出机构简图。

四、总分12分 (1)按μl =0001. m/mm 作图; 根据θ=-+18011 ()()K K ,可求出θ=30o ,以AC 为一边,作 ∠'=C AC 30 ,与以D 为圆心,以DC 长为半径所作的圆弧交于'C 点; (4分) (2)以A 为圆心,以AC 为半径画弧,交A C '于 E 点,则 l l AB EC ==?=' 200014620023.. m 。 (4分) (3)以A 为圆心,以l AB l μ==0023000123.. mm 长为半径作圆, 与AC 的 延长线交于B 点,则 l BC B C BC l l =?=?''=?=μμ0001590059.. m l AB =0023. m l BC =0059. m (4分)

四、(12分)设计一曲柄滑块机构。已知曲柄长AB=20mm,偏心距e=15mm,其最大压力角α=30 。试用作图法确定连杆长度BC,滑块的最大行程H,并标明其极位夹角θ,求出其行程速度变化系数K。

四、总分12分 (1)取μl=0001 .m/mm作图。(4分) (2)其最大压力角发生在AB处于AB'时,作30 角可得C'。(4分)(3)确定尺寸 BC B C =''=70mm H C C == 12 415.mm 作极限位置,量得θ=8 K= + - = + - = 180 180 1808 1808 1093 θ θ .(4分) θ

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)、√

机械原理课后答案

机械原理课后习题答案(顺序有点乱,不过不影响) 第2章 2-1 何谓构件?何谓运动副及运动副元素?运动副是如何进行分类的? 答:参考教材5~7页。 2-2 机构运动简图有何用处?它能表示出原机构哪些方面的特征? 答:机构运动简图可以表示机构的组成和运动传递情况,可进行运动分析,而且也可用来进行动力分析。2-3 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时,机构的运动将发生什么情况? 答:参考教材12~13页。 2-4 何谓最小阻力定律?试举出在机械工程中应用最小阻力定律的1、2个实例。 2-5 在计算平面机构的自由度时,应注意哪些事项? 答:参考教材15~17页。 2-6 在图2-20所示的机构中,在铰链C、B、D处,被连接的两构件上连接点的轨迹都是重合的,那么能说该机构有三个虚约束吗?为什么? 答:不能,因为在铰链C、B、D中任何一处,被连接的两构件上连接点的轨迹重合是由于其他两处的作用,所以只能算一处。 2-7 何谓机构的组成原理?何谓基本杆组?它具有什么特性?如何确定基本杆组的级别及机构的级别? 答:参考教材18~19页。 2-8 为何要对平面高副机构进行“高副低代"?“高副低代”应满足的条件是什么? 答:参考教材20~21页。 2-9 任选三个你身边已有的或能观察到的下列常用装置(或其他装置),试画出其机构运动简图,并计算其自由度。1)折叠桌或折叠椅;2)酒瓶软木塞开盖器;3)衣柜上的弹簧合页;4)可调臂台灯机构;5)剥线钳; 6)磁带式录放音机功能键操纵机构;7)洗衣机定时器机构;8)轿车挡风玻璃雨刷机构;9)公共汽车自动开闭门机构;10)挖掘机机械臂机构;…。 2-10 请说出你自己身上腿部的髋关节、膝关节和踝关节分别可视为何种运动副?试画出仿腿部机构的机构运动简图,并计算其自由度。 2-11图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j输入,使轴A连续回转;而固装在轴^上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动,以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取),分析是否能实现设计意图,并提出修改方案。 1)取比例尺绘制机构运动简图 2)分析是否能实现设计意图 解:

机械原理习题及答案

第二章平面机构的结构分析 2-1 绘制图示机构的运动简图。 2-3 计算图示机构的自由度,并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。 解: (a) C处为复合铰链。p h=0,p l=10。 自由度。 (b) B处为局部自由度,应消除。,p h=2,p l=2 自由度。 (c) B、D处为局部自由度,应消除。,p h=2,p l=2。 自由度。 (d) CH或DG、J处为虚约束,B处为局部自由度,应消除。,p h=1,p l=8。 自由度。 (e) 由于采用对称结构,其中一边的双联齿轮构成虚约束,在连接的轴颈处,外壳与支架 处的连接构成一个虚约束转动副,双联齿轮与外壳一边构成虚约束。其中的一边为复合铰链。其中,p h=2,p l=4。 自由度。 (f) 其中,,p h=0,p l=11。 自由度。 (g) ①当未刹车时,,p h=0,p l=8,刹车机构自由度为 ②当闸瓦之一刹紧车轮时,,p h=0,p l=7,刹车机构自由度为 ③当两个闸瓦同时刹紧车轮时,,p h=0,p l=6,刹车机构自由度为

2-3 判断图示机构是否有确定的运动,若否,提出修改方案。 分析 (a) 要分析其运动是否实现设计意图,就要计算机构自由度,不难求出该机构自由度为零,即机构不能动。要想使该机构具有确定的运动,就要设法使其再增加一个自由度。(b)该机构的自由度不难求出为3,即机构要想运动就需要3个原动件,在一个原动件的作用下,无法使机构具有确定的运动,就要设法消除两个自由度。 解:(a)机构自由度。 该机构不能运动。 修改措施: (1)在构件2、3之间加一连杆及一个转动副(图a-1所示); (2)在构件2、3之间加一滑块及一个移动副(图a-2所示); (3)在构件2、3之间加一局部自由度滚子及一个平面高副(图a-3所示)。 (4)在构件2、4之间加一滑块及一个移动副(图a-4所示) 修改措施还可以提出几种,如杠杆2可利用凸轮轮廓与推杆3接触推动3杆等。 (b)机构自由度。在滑块的输入下机构无法具有确定的运动。 修改措施 (1)构件3、4、5改为一个构件,并消除连接处的转动副(图b-1所示); (2)构件2、3、4改为一个构件,并消除连接处的转动副(图b-2所示); (3)将构件4、5和构件2、3分别改为一个构件,并消除连接处的转动副(图b-3所示)。 第三章平面机构的运动分析 3-1 试确定图示各机构在图示位置的瞬心位置。

相关文档
最新文档