西工大机械原理大作业报告

机械原理|凸轮机构大作业

西北工业大学

1.题目及原始数据 (2)

2.推杆运动规律及轮廓线方程 (2)

（1）推杆运动规律 (2)

（2）轮廓线方程 (3)

（a）理论廓线 (3)

（b）内包络线 (4)

（c）外包络线 (4)

3. 计算程序 (4)

4. 计算结果及分析 (8)

5. 凸轮理论廓线及实际廓线图 (22)

6. 体会及建议 (22)

1.题目及原始数据

试用作图法设计一偏置直动滚子推杆盘型凸轮机构的凸轮廓线。并检查当凸轮由起始位置回转30°时，此凸轮机构的压力角等于多少度？已知凸轮以等角速度ω回转，其回转方向与推杆的初始位置如图所示。又知偏距e=10mm，凸轮的基圆半径r b=35mm，滚子半径r r= 15mm，推杆的行程h，而推杆的运动规律如下表所示。

阶段运动角推杆的运动规律

推程

φ01=0o～150o

等速φ02=150o～180o

静止

回程φ03=180o～300o

等加速等减速φ04=300o～360o

静止

1）打印源程序；

2）给出理论轮廓线和实际轮廓线坐标值，计算点数不少于120，并绘制凸轮理论和实际轮廓线；

3）凸轮转过30°的压力角，凸轮最大压力角以及相应的转角；

4）凸轮实际轮廓线的最小曲率半径以及对应的凸轮转角，判断最小曲率半径是否满足要求。

2.推杆运动规律及轮廓线方程

（1）推杆运动规律

匀速时：

s=hδ/150

v=h/150

a=0

远休：

s=h

v=0

a=0等加速：

s=?3.5h+0.05hδ??

δ2

v=0.05h?

?3600

a=?

?等减速：

s=12.5h?1

hδ+

7200

δ2

v=?1

?3600

近休：

s=0

v=0

a=0

（2）轮廓线方程

（a）理论廓线

x=?(s+s0)×sinδ?e×cosδ

y=(s+s0)×cosδ?e×sinδ

dx=?(s0+s)×cosδ?(ds?e)×sinδ

dy=?(s0+s)×sinδ+(ds?e)×cosδ

（b）内包络线

x1=x?r r dy

y1=y+r r

√dx2+dy2（c）外包络线

x2=x+r r dy

y2=y?r r×

√dx2+dy2 3.计算程序

%------------------------------绘制凸轮轮廓曲线------------------------------ title('绘制凸轮轮廓曲线')

hold on

%-----------凸轮部件几何数据输入--------

e=10;%偏心距

rb=35;%基圆半径

rr=15;%滚子半径

%--------------运动规律输入-------------

a1=150;%等速截止角

a2=180;%远休截止角

a3=300;%匀加匀减截止角

h=15;%行程

%--------------计算运动规律-------------

s0=sqrt(rb^2-e^2);

aymax= 0;%最大压力角

ymaxa=0;%最大压力角转过角度

roumin=10000;%最小曲率半径

roumina=0;%最小曲率半径对应角度

ay30=0;%30度对应压力角

dzh=pi/180; %角度转弧度

a3=(a3-a2)/2;

a2=a2-a1;

vmax=h/a3;

for a=0.0001:0.0001:360

f=round(10000*a);

if a<=a1 %等速

s(f)=h*a/a1;

dsa(f)=h/a1;

dssaa(f)=0;

elseif a>a1&a<=(a1+a2) %远休

s(f)=h; dsa(f)=0;dssaa(f)=0;

elseif a>(a1+a2)&a<=(a1+a2+a3) %回程等加速

dsa(f)=-(a-a1-a2)/a3*vmax;

s(f)=h+dsa(f)*(a-a1-a2)/2;

dssaa(f)=-vmax/a3;

elseif a>(a1+a2+a3)& a<=(a1+a2+2*a3) %回程等减速dsa(f)=-(a1+a2+2*a3-a)/a3*vmax;

s(f)=-(a1+a2+2*a3-a)*dsa(f)/2;

dssaa(f)=vmax/a3;

elseif a>(a1+a2+2*a3)&a<=360%近休

s(f)=0;dsa(f)=0;dssaa(f)=0;

end

%-----------计算轮廓曲线---------

xb(f)=-(s(f)+s0)*sin(a*dzh) -e*cos(a*dzh); %理论廓线yb(f)=(s(f)+s0)*cos(a*dzh) -e*sin(a*dzh);

dxb(f)=-(s0+s(f))*cos(a*dzh)-(dsa(f)-e)*sin(a*dzh);

dyb(f)=-(s0+s(f))*sin(a*dzh)+(dsa(f)-e)*cos(a*dzh);

dxxbb(f)=(s0+s(f)-dssaa(f))*sin(a*dzh)-(2*dsa(f)-e)*cos(a*dzh);

dyybb(f)=-(s0+s(f)-dssaa(f))*cos(a*dzh)-(2*dsa(f)-e)*sin(a*dzh);

x(f)=xb(f)-rr*dyb(f)/sqrt(dxb(f)*dxb(f)+dyb(f)*dyb(f)); %内包络线

y(f)=yb(f)+rr*dxb(f)/sqrt(dxb(f)*dxb(f)+dyb(f)*dyb(f));

xw(f)=xb(f)+rr*dyb(f)/sqrt(dxb(f)*dxb(f)+dyb(f)*dyb(f)); %外包络线

yw(f)=yb(f)-rr*dxb(f)/sqrt(dxb(f)*dxb(f)+dyb(f)*dyb(f));

%-----------计算曲率半径-----------

rou(f)=((dxb(f)*dxb(f)+ dyb(f)*dyb(f))^(3/2))/(dxb(f)*dyybb(f)-dyb(f)*dxxbb(f)); if rou(f)

roumin=rou(f);

roumina=a;

end

%-----------计算压力角------------

ay(f)=atan((dsa(f)-e)/(sqrt(rb*rb-e*e)+s(f)));

if ay(f)

aymax=-ay(f)/dzh;

ymaxa=a;

end

%----------查看各点坐标---------------

a30=-ay(30000)/dzh;

for i=1:1:360%用zb查看实际曲线各个点坐标

zb(i,1)=x(i*10000);

zb(i,2)=y(i*10000);

end

for i=1:1:360%用zbT查看理论曲线各个点坐标

zbT(i,1)=xb(i*10000);

zbT(i,2)=yb(i*10000);

end

%------------------画图------------------

plot(x,y,'-','Color',[1 0 0] ,'LineWidth',2);%内包络线，红色hold on

plot(xb,yb,'Color',[0 1 0] ,'LineWidth',1)%理论廓线，绿色hold on

plot(xw,yw,'-','Color',[0 0 1] ,'LineWidth',2) %外包络线，蓝色hold on

alpha=0:pi/50:2*pi;

xj=rb*cos(alpha);

yj=rb*sin(alpha);

plot(xj,yj,'.','Color',[0.8 0.3 0.9] ,'LineWidth',0.5)%基圆

hold on

alpha=0:pi/50:2*pi;

xg=-e+rr*cos(alpha);

yg=s0+rr*sin(alpha);

plot(xg,yg,'Color',[0 0 0] ,'LineWidth',1.5)%滚子

hold on

gx=[-e,-e];

gy=[s0 s0+50];

plot(gx,gy,'Color',[0 0 0] ,'LineWidth',1.5)%推杆

hold on

alpha=0:pi/50:2*pi;

xp=e*cos(alpha);

yp=e*sin(alpha);

plot(xp,yp,':','Color',[0.9 0.6 0.3])%偏心圆

axis([-120 120 -85 85])

axis equal

text(31,106,'30°角对应压力角=','Color',[0 0 0])

text(92,106,num2str(a30),'Color',[0 0 0])

text(50,99,'最大压力角=','Color',[0 0 0])

text(92,99,num2str(aymax),'Color',[0 0 0])

text(20,92,'最大压力角对应转角=','Color',[0 0 0])

text(92,92,num2str(ymaxa),'Color',[0 0 0])

text(35,85,'最大小曲率半径=','Color',[0 0 0])

text(92,85,num2str(roumin),'Color',[0 0 0])

text(13,78,'最小曲率半径对应转角=','Color',[0 0 0])

text(92,78,num2str(roumina),'Color',[0 0 0])

text(60,68,'内包络线','Color',[1 0 0])

text(60,61,'外包络线','Color',[0 0 1])

text(60,54,'理论轮廓线','Color',[0 1 0])

text(60,47,'滚子轮廓线','Color',[0 0 0])

text(60,40,'偏心距圆轮廓线','Color',[0.9 0.6 0.3])

text(60,33,'基圆轮廓线','Color',[0.8 0.3 0.9])

text(-2,0,'O ','Color',[0 0 0])

4. 计算结果及分析

(x,y)坐标如下图，本程序虽然在画图时取了3,600,000个点进行计算，但是为了表示结果，

在程序中控制每10000个点输出一个，即1°一个点，共

360个点。（程序的67-72行）

其他计算结果显示在figure1中，见“5.凸轮理论廓线

及实际廓线图”。

以下计算结果均为h=15的结果

理论轮廓线坐标（分了四栏）：

-10.5855936996785

33.4613719078855-11.1714528746413

33.3714705779453

-11.7573974718188

33.2712821587502

-12.3432463495340

33.1607763070274

-12.9288173334900

33.0399258779396

-13.5139272733943

32.9087069518753

-14.0983921002045

32.7670988602346

-14.6820268839760

32.6150842101964

-15.2646458922941

32.4526489084537

-15.8460626492723

32.2797821839047

-16.4260899950968

32.0964766092865

-17.0045401461008

31.9027281217397

-17.5812247553463

31.6985360422921

-18.1559549736965

31.4839030942496

-18.7285415113568

31.2588354204836

-19.2987946998670

31.0233425996035

-19.8665245545220

30.7774376610052

-20.4315408372022

30.5211370987833

-20.9936531195921

30.2544608844998

-21.5526708467667

29.9774324787985

-22.1084034011247

29.6900788418560-22.6606601666470

29.3924304426620

-23.2092505934580

29.0845212671200

-23.7539842626713

28.7663888249594

-24.2946709514933

28.4380741554549

-24.8311206985670

28.0996218319425

-25.3631438695314

27.7510799651282

-25.8905512227744

27.3925002051816

-26.4131539753584

27.0239377426106

-26.9307638690928

26.6454513079089

-27.4431932367349

26.2571031699749

-27.9502550682923

25.8589591332942

-28.4517630774062

25.4510885338845

-28.9475317677920

25.0335642339970

-29.4373764997139

24.6064626155726

-29.9211135564699

24.1698635724493

-30.3985602108644

23.7238505013189

-30.8695347916444

23.2685102914310

-31.3338567498769

22.8039333130421

-31.7913467252415

22.3302134046106

-32.2418266122180

21.8474478587350

-32.6851196261421

21.3557374068365

-33.1210503691073

20.8551862025859

-33.5494448956894

20.3459018040753

-33.9701307784678

19.8279951547368

-34.3829371733230

19.3015805630081

-34.7876948844835

18.7667756807489

-35.1842364293002

18.2237014804095

-35.5723961027234

17.6724822309550

-35.9520100414604

17.1132454725485

-36.3229162877872

16.5461219899973

-36.6849548529936

15.9712457849659

-37.0379677804356

15.3887540469618

-37.3817992081737

14.7987871230974

-37.7162954311715

14.2014884866361

-38.0413049630330

13.5970047043268

-38.3566785972541

12.9854854025337

-38.6622694679650

12.3670832321701

-38.9579331101419

11.7419538324408

-39.2435275192623

11.1102557934040

-39.5189132103834

10.4721506173587

-39.7839532766198

9.82780267906793

-40.0385134469972

9.17737918482637

-40.2824621436609

8.52105013038216

-40.5156705384155

7.85898825772308

-40.7380126085743

7.19136901073765

-40.9493651920962

6.51837048976204

-41.1496080419875

5.84017340502439

-41.3386238799485

5.15696102899815

-41.5162984492414

4.46891914767685

-41.6825205667594

3.77623601078295

-41.8371821742761

3.07910228092388

-41.9801783888529

2.37771098170866

-42.1114075523858

1.67225744483921

-42.2307712802684

0.96293925619052 9

-42.3381745091541

0.24995620089447 2

-42.4335255437949

-0.4664897925576 22

-42.5167361029380

-1.1861947091781 0

-42.5877213642615

-1.9089525052959 8

-42.6464000083288

-2.6345551673033 9

-42.6926942615433

-3.3627927713189 6

-42.7265299380853

-4.0934535437509 6

-42.7478364808116

-4.8263239227428 7

-42.7565470011009

-5.5611886204835 1

-42.7525983176268

-6.2978306863636 5-42.7359309940405

-7.0360315709606

-42.7064893755475

-7.7755711908319

-42.6642216243595

-8.5162279940991

-42.6090797540074

-9.2577790268012

-42.5410196624968

-10.000000000000

-42.4600011642930

-10.742665357614

-42.3659880211171

-11.485548344963

-42.2589479715413

-12.228421078005

-42.1388527593659

-12.971054613231

-42.0056781607653

-13.713219018218

-41.8594040101898

-14.454683442803

-41.7000142250065

-15.195216190850

-41.5274968288705

-15.934584792616

-41.3418439738099

-16.672556077656

-41.1430519610146

-17.408896248274

-40.9311212603155

-18.143370953485

-40.7060565283439

-18.875745363460

-40.4678666253592

-19.605784244441

-40.2165646307335

-20.333252034093

-39.9521678570852

-21.0579********

-39.6746978630484

-21.779530902220

-39.3841804646725

-22.497869897026

-39.0806457454397

-23.212693786576

-38.7641280648937

-23.923766509706

-38.4346660658716

-24.630852136697

-38.0923026803308

-25.333714947032

-37.7370851337631

-26.032119507390

-37.3690649481919

-26.725830749861

-36.9882979437428

-27.414614050353

-36.5948442387848

-28.098235307159

-36.1887682486350

-28.776461019668

-35.7701386828234

-29.449058367187

-35.3390285409120

-30.115795287847

-34.8955151068651

-30.776440557575

-34.4396799419689

-31.430763869092

-33.9716088762939

-32.078535910925

-33.4913919987020

-32.719528446391 2

-32.9991236453933

-33.353514392541 4

-32.4949023869923

-33.980267899028 7

-31.9788310141735

-34.599564426873 3

-31.4510165218238

-35.211180827102 2

-30.9115700917446

-35.814895419232 8

-30.3606070738915

-36.410488069575 4

-29.7982469661548

-36.997740269325 4

-29.2246133926814

-37.576435212420 4

-28.6398340807400

-38.146357873132 6

-28.0440408361331

-38.707295083371 8

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-39.259035609669 8-26.8199600071232

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实际轮廓线坐标：

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-26.175584721268 120.7900687185633

-25.722665856281

21.1753020505750

-25.260417560192

21.5484969421543

-24.789155612128

21.9093947347948

-24.309203535980

22.2577451265469

-23.820892408302

22.5933063819462

-23.324560660991

22.9158455377423

-22.820553878848

23.2251386043299

-22.309224592126

23.5209707627893

-21.790932064165

23.8031365574471

-21.266042074220

24.0714400838703

-20.734926695587

24.3256951722154

-20.197964069143

24.5657255658530

-19.655538172403

24.7913650951994

-19.108038584215

25.0024578466863

-18.555860245205

25.1988583268084

-17.999403214082

25.3804316211919

-17.439072419937

25.5470535486353

-16.875277410630

25.6986108100753

-16.308432097414

25.8350011324432

-15.738954495889

25.9561334073760

-15.167266463427

26.0619278247616

-14.593793433181

26.1523160010966

-14.018964144801

26.2272411026491

-13.443210371979

26.2866579634233

-12.866966646948

26.3305331979312

-12.290669982044

26.3588453087881

-11.714759588476

26.3715847891538

-11.139676592388

26.3687542200545

-10.565863748366

26.3503683626302

-9.9937651504781

26.3164542453604

-9.4238259409710

26.2670512463373

-8.8564920167412

26.2022111706634

-8.2922097336698

26.1219983230668

-7.7314256089355

26.0309678140739

-7.1734705335944

25.9322237220751

-6.6229098681990

机械原理(西工大第七版)习题册答案讲解

第二章平面机构的结构分析题2-1 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。解：1)取比例尺,绘制机构运动简图。(图2-1a) 2)要分析是否能实现设计意图,首先要计算机构的自由度。尽管此机构有4个活动件，但齿轮1和凸轮2是固装在轴A 上，只能作为一个活动件，故 3=n 3=l p 1=h p 01423323=-?-?=--=h l p p n F 原动件数不等于自由度数，此简易冲床不能运动，即不能实现设计意图。分析：因构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架。故需增加构件的自由度。 3)提出修改方案：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或用一个高副来代替一个低副。 (1) 在构件3、4之间加一连杆及一个转动副(图2-1b)。 (2) 在构件3、4之间加一滑块及一个移动副(图2-1c)。 (3) 在构件3、4之间加一滚子(局部自由度)及一个平面高副(图2-1d)。讨论：增加机构自由度的方法一般是在适当位置上添加一个构件（相当于增加3个自由度）和1个低副（相当于引入2个约束），如图2-1（b ）（c ）所示，这样就相当于给机构增加了一个自由度。用一个高副代替一个低副也可以增加机构自由度，如图2-1（d ）所示。题2-2 图a 所示为一小型压力机。图上，齿轮1与偏心轮1’为同一构件，绕固定轴心O 连续转动。在齿轮5上开有凸轮轮凹槽，摆杆4上的滚子6嵌在凹槽中，从而使摆杆4绕C 轴上下摆动。同时，又通过偏心轮1’、连杆2、滑杆3使C 轴上下移动。最后通过在摆杆4的叉槽中的滑块7和铰链G 使冲头8实现冲压运动。试绘制其机构运动简图，并计算自由度。解：分析机构的组成：此机构由偏心轮1’（与齿轮1固结）、连杆2、滑杆3、摆杆4、齿轮5、滚子6、滑块7、冲头8和机架9组成。偏心轮1’与机架9、连杆2与滑杆3、滑杆3与摆杆4、摆杆4与滚子6、齿轮5与机架9、滑块7与冲头8均组成转动副，滑杆3与机架9、摆杆4与滑块7、冲头8与机架9均组成移动副，齿轮1与齿轮5、凸轮(槽)5与滚子6组成高副。故解法一：7=n 9=l p 2=h p 12927323=-?-?=--=h l p p n F 解法二：8=n 10=l p 2=h p 局部自由度 1='F 1 1210283)2(3=--?-?='-'-+-=F p p p n F h l 题2-3如图a 所示为一新型偏心轮滑阀式真空泵。其偏心轮1绕固定轴A 转动，与外环2固连在一起的滑阀3在可绕

西北工业大学机械原理课后答案第4章

第四章平面机构的力分析题4-7 机械效益Δ是衡量机构力放大程度的一个重要指标，其定义为在不考虑摩擦的条件下机构的输出力（力矩）与输入力（力矩）之比值，即Δ=d r d r F F M M //=。试求图示各机构在图示位置时的机械效益。图a 所示为一铆钉机，图b 为一小型压力机，图c 为一剪刀。计算所需各尺寸从图中量取。（a ） (b) (c) 解：(a)作铆钉机的机构运动简图及受力见下图（a ）由构件3的力平衡条件有：02343=++R R r F F F 由构件1的力平衡条件有：04121 =++d R R 按上面两式作力的多边形见图（b ）得 θcot ==?d r F F （b ）作压力机的机构运动简图及受力图见（c ）由滑块5的力平衡条件有：04565=++R R F F G 由构件2的力平衡条件有：0123242 =++R R R 其中 5442R R = 按上面两式作力的多边形见图（d ），得t F G = ? (c) 对A 点取矩时有 b F a F d r ?=? a b =? 其中a 、b 为F r 、F d 两力距离A 点的力臂。t F G = ?

凸轮机构大作业___西工大机械原理要点

大作业（二）凸轮机构设计（题号：4-A）（一）题目及原始数据···············（二）推杆运动规律及凸轮廓线方程·········（三）程序框图········· （四）计算程序·················

（五）程序计算结果及分析·············（六）凸轮机构图·················（七）心得体会··················（八）参考书··················· 一题目及原始数据试用计算机辅助设计完成偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的设计（1）推程运动规律为五次多项式运动规律，回程运动规律为余弦加速度运动规律；（2）打印出原始数据；（3）打印出理论轮廓和实际轮廓的坐标值；（4）打印出推程和回程的最大压力角，以及出现最大压力角时凸轮的相应转角；（5）打印出凸轮实际轮廓曲线的最小曲率半径，以及相应的凸轮转角；（6）打印最后所确定的凸轮的基圆半径。表一偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数题号初选的基圆半径 R0/mm 偏距 E/mm 滚子半径 Rr/m m 推杆行程 h/mm 许用压力角许用最小曲率半径 [ρamin] [α1] [α2] 4-A 15 5 10 28 30°70?0.3Rr 计算点数：N=90 q1=60; 近休止角δ1 q2=180; 推程运动角δ2 q3=90; 远休止角δ3 q4=90; 回程运动角δ4 二推杆运动规律及凸轮廓线方程推杆运动规律：（1）近休阶段：0o≤δ<60 o s=0；

ds/dδ=0; 2/δd 2 d=0; s （2）推程阶段：60o≤δ<180 o 五次多项式运动规律： Q1=Q-60; s=10*h*Q1*Q1*Q1/(q2*q2*q2)-15*h*Q1*Q1*Q1*Q1/(q2*q2*q2*q2)+6*h*Q1*Q1*Q 1*Q1*Q1/(q2*q2*q2*q2*q2); ds/dδ =30*h*Q1*Q1*QQ/(q2*q2*q2)-60*h*Q1*Q1*Q1*QQ/(q2*q2*q2*q2)+30*h*Q1*Q1*Q 1*Q1*QQ/(q2*q2*q2*q2*q2); 2/δd 2 d=60*h*Q1*QQ*QQ/(q2*q2*q2)-180*h*Q1*Q1*QQ*QQ/((q2*q2*q2*q2))+1 s 20*h*Q1*Q1*Q1*QQ*QQ/((q2*q2*q2*q2*q2)); （3）远休阶段：180o≤δ<270 o s=h=24; ds/dδ=0; 2/δd 2 d=0; s (4)回程阶段：270≤δ<360 Q2=Q-270; s=h*(1+cos(2*Q2/QQ))/2; ds/dδ=-h*sin(2*Q2/QQ); 2/δd 2 d=-2*h*cos(2*Q2/QQ); s 凸轮廓线方程：（1）理论廓线方程： s0=sqrt(r02-e2) x=(s0+s)sinδ+ecosδ y=(s0+s)cosδ-esinδ (2)实际廓线方程先求x，y的一、二阶导数 dx=(ds/dδ-e)*sin(δ)+(s0+s)*cos(δ);

西北工业大学机械原理课后答案第3章

第3章课后习题参考答案 3—1 何谓速度瞬心?相对瞬心与绝对瞬心有何异同点? 答：参考教材30~31页。 3—2 何谓三心定理?何种情况下的瞬心需用三心定理来确定? 答：参考教材31页。 3-3试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号P，，直接标注在图上) (a) (b) 答：

答：（10分） (d) （10分） 3-4标出图示的齿轮一连杆组合机构中所有瞬心，并用瞬心法求齿轮1与齿轮3的传动比ω1/ω3。

答：1)瞬新的数目： K=N(N-1)/2=6(6-1)/2=15 2)为求ω1/ω3需求3个瞬心P 16、P 36、P 13的位置 3） ω1/ω3= P 36P 13/P 16P 13=DK/AK 由构件1、3在K 点的速度方向相同，可知ω3与ω1同向。 3-6在图示的四杆机构中，L AB =60mm ，L CD =90mm,L AD =L BC =120mm, ω2=10rad/s,试用瞬心法求： 1)当φ=165°时，点的速度vc ； 2)当φ=165°时，构件3的BC 线上速度最小的一点E 的位置及速度的大小； 3)当V C =0时，φ角之值(有两个解)。解：1）以选定的比例尺μ机械运动简图（图b ） 2）求vc 定出瞬心p12的位置（图b ）因p 13为构件3的绝对瞬心，则有 ω3=v B /lBp 13=ω2l AB /μl .Bp 13=10×0.06/0.003× v c =μc p 13ω3=0.003×52×2.56=0.4(m/s) 3)定出构件3的BC 线上速度最小的点线上速度最小的点必与p13点的距离最近，故丛p13引BC 线的垂线交于点 v E =μl.p 13E ω3=0.003×46.5×

西工大机械原理第八版答案

免费版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）取比例尺丨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，n3，p i 4，p h 1，p 0，F 0 故：F 3n (2p l p h p) F 3 3 (2 4 1 0) 0 0 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加一个活动构件和一个低副，或者用一个高副去代替一个低副，其修改方案很多，图给出了其中两种方案）。 D C E ) % ￡ E 图cl）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: n 3，p i 4，P h 0，F 3n 2p i P h 1 Array 图 b）解: n 4， p i 5，P h 1，F 3n 2 p i P h

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。解3—1: n 7, p l10, p h 0, F 3n 解3-2：n 8, p l 11 , P h 1 , F 3n 2P i

解3-3：n 9, p l 12 , P h 2, F 3n 2P] p h 1 N 4、试计算图示精压机的自由度

西北工业大学机械原理课后答案第3章-1

第三章平面机构的运动分析题3-3 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号P ij 直接标注在图上) 解： 1 P 13(P 34)13 ∞ 题3-4 在图示在齿轮-连杆机构中,试用瞬心法求齿轮1与齿轮3 的传动比w1/w3. P 13 P 23 P 36 3 D 6 52 C 4 B P 16A 1 P 12 解：1）计算此机构所有瞬心的数目 152 ) 1(=-=N N K 2）为求传动比31ωω需求出如下三个瞬心16P 、36P 、13P 如图3-2所示。 3）传动比31ω计算公式为： 13 1613 3631P P P P =ωω 题3-6在图a 所示的四杆机构中，l AB =60mm ，l CD =90mm ，l AD =l BC =120mm ，ω2=10rad/s ，试用瞬心法求：

23 1）当φ=165°时，点C 的速度Vc ； 2）当φ=165°时，构件3的BC 线上速度最小的一点E 的位置及速度的大小； 3）当Vc=0时，φ角之值（有两个解）解：1) 以选定比例尺,绘制机构运动简图。(图3-3 ) 2）求V C ，定出瞬心P 13的位置。如图3-3（a ） s rad BP l l v l AB AB B 56.213 23=== μωω s m CP v l C 4.0313==ωμ 3）定出构件3的BC 线上速度最小的点E 的位置。因为BC 线上速度最小的点必与P 13点的距离最近，所以过P 13点引BC 线延长线的垂线交于E 点。如图3-3（a ） s m EP v l E 375.0313==ωμ 4）当0=C v 时，P 13与C 点重合，即AB 与BC 共线有两个位置。作出0=C v 的两个位置。量得 ?=4.261φ ?=6.2262φ 题3-12 在图示的各机构中，设已知各构件的尺寸、原动件1以等角速度ω1顺时针方向转动。试用图解法求机构在图示位置时构件3上C 点的速度及加速度。

西北工业大学机械原理课后答案第4章

(d) (a)(b) d r R41 F R43 F d G 题4-8 在图示的曲柄滑块机构中，设已知l AB=0.1m，l BC=0.33m，n1=1500r/min（为常数），活塞及其附件的重量G3=21N，连杆质量G2=25N，J S2=0.0425kg·m2，连杆质心S2至曲柄销B的距离l BS2=l BC/3。试确定在图示位置时活塞的惯性力以及连杆的总惯性力。解：1) 选定比例尺, mm m l 005 .0 = μ绘制机构运动简图。(图(a) ) 2）运动分析：以比例尺vμ作速度多边形，如图(b) 以比例尺 a μ作加速度多边形如图4-1 (c) 2 44 . 23 s m c p a a C ='' =μ2 2 2 2100 s m s p a a S = '' =μ 2 2 2 1 5150 s BC c n l a l a BC t B C= '' = = μ μ α 3) 确定惯性力活塞3：) ( 3767 3 3 3 3 N a g G a m F C S I = - = - =方向与c p''相反。连杆2：) ( 5357 2 2 2 2 32 N a g G a m F S S I = - = - =方向与 2 s p'相反。 ) (8. 218 2 2 2 m N J M S I ? = - =α（顺时针）总惯性力：) ( 5357 2 2 N F F I I = = ') ( 04 .0 2 2 2 m F M l I I h = =(图(a) )

西工大机械原理第八版答案版

免费版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加一个活动构件和一个低副，或者用一个高副去代替一个低副，其修改方案很多，图c 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 3－3 解3－3：9=n ，12=l p ，2=h p ，123=--=h l p p n F 4、试计算图示精压机的自由度解：10=n ，15=l p ，0=h p 解：11=n ，17=l p ，0=h p （其中E 、D 及H 均为复合铰链）（其中C 、F 、K 均为复合铰链） 5、图示为一内燃机的机构简图，试计算其自由度，并分析组成此机构的基本杆组。又如在该机构中改选EG 为原动件，试问组成此机构的基本杆组是否与前者有所不同。解1）计算此机构的自由度 2）取构件AB 为原动件时机构的基本杆组图为此机构为 Ⅱ 级机构 3）取构件EG 为原动件时此机构的基本杆组图为此机构为 Ⅲ 级机构平面机构的运动分析 1、试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置（用符号ij P 直接标注在图上）。 2、在图a 所示的四杆机构中，AB l =60mm ，CD l =90mm ，AD l =BC l =120mm ，2ω=10rad/s ，试用瞬心法求： 1）当?=ο165时，点C 的速度C v ? ； 2）当?=ο 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C v ? =0 时，?角之值（有两个解）。解1）以选定的比例尺l μ作机构运动简图（图b ）。 b) 2）求C v ? ，定出瞬心13P 的位置（图b ）因13p 为构件3的绝对速度瞬心，则有： 3）定出构件3的BC 线上速度最小的点E 的位置因BC 线上速度最小之点必与13P 点的距离最近，故从13P 引BC 线的垂线交于点E ，由图可得： 4）定出C v ? =0时机构的两个位置（作于图C 处），量出 ?=6.2262? c)

西北工业大学机械原理习题答案教材

1—1填空题： 1．机械是机器和机构的总称。机械原理课程的研究内容是有关机械的基本理论问题。 2．各种机构都是用来传递与变换运动和力的可动的装置。如：齿轮机构、连杆机构、凸轮机构等。 3．凡用来完成有用功的机器是工作机。如：机床、起重机、纺织机等。凡将其它形式的能量转换为机械能的机器是原动机。如：电动机、蒸气机、内燃机等。 4．在机器中，零件是制造的单元，构件是运动的单元。 5．机器中的构件可以是单一的零件，也可以是由多个零件装配成的刚性结构。在机械原理课程中，我们将构件作为研究的基本单元。 6．两个构件直接接触形成的可动联接称为运动副。 7．面接触的运动副称为低副，如移动副、转动副等。点或面接触的运动副称为高副，如凸轮副、齿轮副等。 8．构件通过运动副的连接而构成的可相对运动的系统是运动链，若组成运动链的各构件构成首尾封闭的系统称为闭链，若未构成首尾封闭的系统称为开链。 9．在运动链中，如果将其中一个构件固定而成为机架，则该运动链便成为机构。10．平面机构是指组成机构的各个构件均在同一个平面上运动。 11．在平面机构中，平面低副提供 2 个约束，平面高副提供 1 个约束。12．机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目称为机构的自由度。13．机构具有确定运动的条件是机构的原动件数目应等于机构的自由度的数目。1—2试画出图示平面机构的机构示意图，并计算自由度（步骤：1）列出完整公式，2）

带入数据，3）写出结果）。其中：图a) 唧筒机构――用于水井的半自动汲水机构。图中水管4直通水下，当使用者来回摆动手柄2时，活塞3将上下移动，从而汲出井水。解：自由度计算：画出机构示意图： n= 3 p L= 4 p H= 0 p'= 0 F'= 0 F=3n－(2p l＋p h－p′)－F′ = 3×3－（2×4＋0－0）－0 = 1 图b) 缝纫机针杆机构原动件1绕铰链A作整周转动，使得滑块2沿滑槽滑动，同时针杆作上下移动，完成缝线动作。解：自由度计算：画出机构示意图： n= 3 p L= 4 p H= 0 p'= 0 F'= 0 F=3n－(2p l＋p h－p′)－F′ = 3×3－(2×4＋0－0)－0 = 1 1—3试绘出图a)所示偏心回转油泵机构的运动简图(各部分尺寸由图中直接量观察方向 3 2 4 1 4 3 2 1

西北工业大学机械原理课后答案第2章

第二章机构的结构分析题2-11 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。解：1)取比例尺,绘制机构运动简图。(图2-11a) 2)要分析是否能实现设计意图,首先要计算机构的自由度。尽管此机构有4个活动件，但齿轮1和凸轮2是固装在轴A 上，只能作为一个活动件，故 3=n 3=l p 1=h p 01423323=-?-?=--=h l p p n F 原动件数不等于自由度数，此简易冲床不能运动，即不能实现设计意图。分析：因构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架。故需增加构件的自由度。 3)提出修改方案：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或用一个高副来代替一个低副。 (1) 在构件3、4之间加一连杆及一个转动副(图2-11b)。 (2) 在构件3、4之间加一滑块及一个移动副(图2-11c)。 (3) 在构件3、4之间加一滚子(局部自由度)及一个平面高副(图2-11d)。

1 1 (c) 题2-11 (d) 5 4 3 6 4 (a) 5 3 2 5 2 1 5 43 6 4 2 6 (b) 3 2 1 讨论：增加机构自由度的方法一般是在适当位置上添加一个构件（相当于增加3个自由度）和1个低副（相当于引入2个约束），如图2-1（b ）（c ）所示，这样就相当于给机构增加了一个自由度。用一个高副代替一个低副也可以增加机构自由度，如图2-1（d ）所示。题2-12 图a 所示为一小型压力机。图上，齿轮1与偏心轮1’为同一构件，绕固定轴心O 连续转动。在齿轮5上开有凸轮轮凹槽，摆杆4上的滚子6嵌在凹槽中，从而使摆杆4绕C 轴上下摆动。同时，又通过偏心轮1’、连杆2、滑杆3使C 轴上下移动。最后通过在摆杆4的叉槽中的滑块7和铰链G 使冲头8实现冲压运动。试绘制其机构运动简图，并计算自由度。解：分析机构的组成：此机构由偏心轮1’（与齿轮1固结）、连杆2、滑杆3、摆杆4、齿轮5、滚子6、滑块7、冲头8和机架9组成。偏心轮1’与机架9、连杆2与滑杆3、滑杆3与摆杆4、摆杆4与滚子6、齿轮5

西北工业大学机械原理课后第9篇

第9章课后参考答案 9-1何谓凸轮机构传动中的刚性冲击和柔性冲击？试补全图示各段s v一、一曲线，并指出哪些地方有刚性冲击，哪些地方有柔性冲击？答凸轮机构传动中的刚性冲击是指理论上无穷大的惯性力瞬问作用到构件上，使构件产生强烈的冲击；而柔性冲击是指理论上有限大的惯性力瞬间作用到构件上，使构件产生的冲击。 s-S , v-S , a-S曲线见图。在图9-1中B，C处有刚性冲击，在0, A，D，E处有柔性冲击。 9—2何谓凸轮工作廓线的变尖现象和推杆运动的失真现象？它对凸轮机构的工作有何影响？如何加以避免？答在用包络的方法确定凸轮的工作廓线时，凸轮的工作廓线出现尖点的现象称为变尖现象：凸轮的工作廓线使推杆不能实现预期的运动规律的现象件为失真现象。变尖的工作廓线极易磨损，使推杆运动失真.使推杆运动规律达不到设计要求，因此应设法避免。变尖和失真现象可通过增大凸轮的基圆半径.减小滚子半题9-1图径以及修改推杆的运动规律等方法来避免。 9—3力封闭与几何封闭凸轮机构的许用压力角的确定是否一样？为什么？答力封闭与几何封闭凸轮机沟的许用压力角的确定是不一样的。因为在回程阶段-对于力封闭的凸轮饥构，由于这时使推杆运动的不是凸轮对推杆的作用力F，而是推杆所受的封闭力.其不存在自锁的同题，故允许采用较大的压力角。但为?4^ y 5 J 曲

使推秆与凸轮之间的作用力不致过大。也需限定较大的许用压力角。而对于几何形状封闭的凸轮机构，则需要考虑自锁的问题。许用压力角相对就小一些。 9—4 一滚子推杆盘形凸轮机构，在使用中发现推杆滚子的直径偏小，欲改用较大的滚子？问是否可行？为什么？答不可行。因为滚子半径增大后。凸轮的理论廓线改变了.推杆的运动规律也势必发生变化。 9—5 一对心直动推杆盘形凸轮机构，在使用中发现推程压力角稍偏大，拟采用推杆偏置的办法来改善，问是否可行？为什么？答不可行。因为推杆偏置的大小、方向的改变会直接影响推杆的运动规律. 而原凸轮机构推杆的运动规律应该是不允许擅自改动的。 9-6 在图示机构中，哪个是正偏置？哪个是负偏置？根据式(9-24)说明偏置方向对凸轮机构压力角有何影响？ S 9-6 答由凸轮的回转中心作推杆轴线的垂线?得垂足点，若凸轮在垂足点的速度沿推杆的推程方向?刚凸轮机构为正偏置?反之为负偏置。由此可知?在图示机沟中，两个均为正偏置。由 , ds/d me tan J(r0 e2) s 可知.在其他条件不变的情况下。若为正偏置(e前取减号).由于推程时(ds/d S )为正.式中分子ds/d5 -evds/d S ,故压力角a减小。而回程时，由于ds/d S 为负,式中分子为 |(ds/d S )-e|=| (ds/d S ) |+ |e| >ds/d S。故压力角增大。负偏置时刚相反，即正偏置会使推程压力角减小，回程压力角增大；负偏置会使推程压力角增大，回程压力角减小。9—7试标出题9—6a图在图示位置时凸轮机构的压力角，凸轮从图示位置转过90。后推杆的位移；并标出题9—6b图推杆从图示位置升高位移s时，凸轮的转角和凸轮机构的压力角。解如图(a)所示，用直线连接圆盘凸轮圆心A和滚子中心B，则直线AB与推杆导路之间所夹的锐角为图示位置时凸轮机构的压力角。以A为圆心，AB为半径作圆，得凸轮的理论廓线圆。连接A与凸轮的转动中心O并延长，交于凸轮的理论廓线于C点。以O 为圆心.以OC为半径作圆得凸轮的基圆。以O为圆心，以O点到推杆导路的距离OD 为半径作圆得推杆的偏距圆；。延长推杆导路线交基圆于G-点，以直线连接0G。过0点作0G的垂线，交基圆于E点。过E 点在偏距圆的下侧作切线?切点为H点?交理论廓线于F点，则线段EF的长即为凸轮从图示位置转过90后推杆的位移s。

2000年西北工业大学研究生入学机械原理试题

2000年西北工业大学研究生入学机械原理试题一、填空题（每小题2分，共20分） 1．一对心曲柄滑块机构中，若改为以曲柄为机架，则将演化为（）机构。 2．在偏置直动尖顶推杆盘形凸轮机构中，机构的压力角与下列参数有关，即（）。 3．要使两圆柱齿轮作定传动比传动，则齿廓必须满足定条件为（）。 4．刚性转子动平衡的条件是（）。 5．某机器主轴实际转速在其平均转速的±3％范围内变化，则其速度不均匀系数δ＝（）。 6．在四槽单销外接槽轮机构中，在拨盘的一个运动周期内，槽轮停歇时间为3s，则主动拨盘转速为（）r/min。 7．在构件1，2组成的转动副中，确定构件1对构件2的总反力R12的方法是（）。 8．在平面机构中，一个运动副引入的约束数的变化范围是（）。 9．在设计轮系中，齿轮齿数应满足的条件是（）。 10．在常用推杆运动规律中，存在柔性冲击的是（）。二、简答题（每小题5分，共20分） 1．对齿轮进行变位修正的目的是什么？ 2．机构的“死点”与“自锁”的含义有何不同？ 3．一凸轮轮廓按尖顶推杆实现某种运动规律而设计，若使用时想改为滚子推杆，问可行否？为什么？ 4．为什么平面铰链四杆机构一般只能近似地实现给定的运动规律和轨迹？三、在图43所示六杆机构中，已知各构件尺寸（μ1＝0.001m/mm），AB以ω1＝100rad/s匀速转动，试画出机构的速度多边形和加速度多边形。（8分）四、在图44所示的送料机构中，被送物件对机构对推力为P，设机构处于平衡状态，各滑动副处的摩擦角φ＝15°，回转副处的摩擦圆半径ρ＝5mm，在不计各构件重力及惯性力的条件下，画出构件2所受各力的方向。（8分）

机械原理复习试题及答案(西工大版)

机械原理一、填空题： 1.机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。 2.同一构件上各点的速度多边形必于对应点位置组成的多边形。 3.在转子平衡问题中，偏心质量产生的惯性力可以用相对地表示。 4.机械系统的等效力学模型是具有，其上作用有的等效构件。 5.无急回运动的曲柄摇杆机构，极位夹角等于，行程速比系数等于。 6.平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于。 7.一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于36o，则行程速比系数等于。 8.为减小凸轮机构的压力角，应该凸轮的基圆半径。 9.凸轮推杆按等加速等减速规律运动时，在运动阶段的前半程作运动，后半程作运动。 10.增大模数，齿轮传动的重合度；增多齿数，齿轮传动的重合度。 11.平行轴齿轮传动中，外啮合的两齿轮转向相，内啮合的两齿轮转向相。 12.轮系运转时，如果各齿轮轴线的位置相对于机架都不改变，这种轮系是轮系。 13.三个彼此作平面运动的构件共有个速度瞬心，且位于。 14.铰链四杆机构中传动角γ为，传动效率最大。 15.连杆是不直接和相联的构件；平面连杆机构中的运动副均为。 16.偏心轮机构是通过由铰链四杆机构演化而来的。 17.机械发生自锁时，其机械效率。 18.刚性转子的动平衡的条件是。 19.曲柄摇杆机构中的最小传动角出现在与两次共线的位置时。 20.具有急回特性的曲杆摇杆机构行程速比系数k 1。 21.四杆机构的压力角和传动角互为，压力角越大，其传力性能越。 22.一个齿数为Z，分度圆螺旋角为β的斜齿圆柱齿轮，其当量齿数为。 23.设计蜗杆传动时蜗杆的分度圆直径必须取值，且与其相匹配。 24.差动轮系是机构自由度等于的周转轮系。 25.平面低副具有个约束，个自由度。 26.两构件组成移动副，则它们的瞬心位置在。

机械原理西工大版(第八版)课后习题答案

机械原理西工大版（第八版）课后习题答案第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，且也可用来进行动力分析。 2-3 机构具有确定运动条件是什么?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 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

机械原理课后练习答案(西工大版)

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： f=，可改为 332410 f=?-?-=不合理∵0

西工大机械原理试题答案

西工大机械原理试题及答案一、判断题（5分）[对者画√，错者画×] 1、周转轮系中自由度为2的轮系是行星轮系。（） 2、曲柄滑块机构具有急回特性。（） 3、铰链四杆机构在死点位置时，驱动力任意增加也不能使机构运动。（） 4、正变位齿轮与标准齿轮相比其分度圆齿厚相同，齿根高较小。（） 5、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的分度圆相切时的中心距称为标准中心距。（）二、填空题（5分） 1、两构件直接接触并能产生____________________称为运动副。 2、平面六杆机构共有__________瞬心。 3、斜齿圆柱齿轮的端法面模数有何关系？________________________ 4、为了减小飞轮的转动惯量，飞轮应装在哪根轴上？______________。 5、蜗轮蜗杆机构传动的正确啮合是什么？_______________ 三、选择题（5分） 1、具有急回特性的平面连杆机构中行程速比系数_______。 A、K=1; B、K>1; C、K<1。 2、曲柄摇杆机构中，当摇杆为主动件时最小传动角的位置在_______。 A、曲柄与连杆共线时; B、摇杆与机架共线时; C、曲柄与机架共线时。 3、斜齿圆柱齿轮的当量齿数公式为_______。 A、Z V=Z/cos3β; B、Z V=Z/cosβ; C、Z V=Z/cos3δ。 4、周期性速度波动应如何调节？_______。 A、用飞轮调节; B、用调速器调节; C、加大构件的质量调节。 5、正变位齿轮与标准齿轮相比，其周节（齿距）______。 A、变小； B、变大； C、没变化。四、简答题（15分） 1、何为三心定理？ 2、铰链四杆机构中曲柄摇杆机构的条件是什么？ 3、在凸轮机构中从动件常用运动规律有哪些？各有何冲击？ 4、渐开线斜齿圆柱齿轮当量齿数齿轮Z V的用途是什么？ 5、刚性回转件的平衡有哪些？其平衡条件是什么？五、图解题（30分） 1、求出图6.1机构中P14和P35的瞬心。（8分） 2、已知图6.2滚子摆动从动件盘状凸轮机构，在图上标出：1）基圆半径r0；2）图示位置从动件角位移ψ和凸轮转角δ；3）标出凸轮转角δ=900时，从动件摆角ψ’和在该位置的压力角α’。（10分） 3、在图6.3的曲柄摇杆机构中，已知行程速比系数K=1.5，机架l AD=100mm，曲柄为主动件，当摇杆在右极限位置时，曲柄AB2与机架夹角为30o，当摇杆在左极限位置时，压力角α=30ο。求：在图上画出曲柄AB、连杆B C和摇杆CD的杆长，并写出l AB=? l BC=? l CD=?（12分）

西工大16秋机械原理在线作业(新)

一、单选题（共 5 道试题，共 12.5 分。） 1. 机械原理研究的对象是（）。 . 机械 . 机构 . 机器 . 构件标准答案： 2. 一对齿轮的传动比是指该两齿轮的（）之比。 . 大小 . 质量 . 加速度 . 角速度标准答案： 3. 两构件以面接触所构成的运动副称为（）。 . 副 . 高副 . 低副 . 运动副标准答案： 4. 两构件以点或线接触所构成的运动副称为（）。 . 高副 . 低副 . 运动副 . 转动副标准答案： 5. 机械中各执行机构、执行构件完成工艺动作的时序协调，是由（）来解决的。. 机构简图 . 机构运动简图 . 机械运动简图 . 机械运动循环图标准答案：二、多选题（共 20 道试题，共 50 分。） 1. 根据力对机械运动影响的不同，可分为（）。 . 驱动力 . 有效阻抗力 . 有害阻力标准答案： 2. 影响重合度的主要参数有（）。 . 齿数 . 模数

. 齿顶圆压力角标准答案： 3. 绘制机构运动简图的主要步骤是（）。 . 搞清机械的实际构造和运动情况 . 查明该机构是由多少构件组成的 . 各构件之间构成了何种运动副 . 恰当的选择投影面 . 选择适当的比例尺进行绘制标准答案： 4. 机械是（）的总称。 . 机器 . 机构 . 自由度 . 运动副标准答案： 5. 机构速度分析的图解法可分为（）。 . 绝对瞬心 . 相对瞬心 . 矢量方程图解法 . 解析法标准答案： 6. 在行星轮系中，各轮齿数的选配需满足的条件有（）。. 尽可能近似地实现给定的传动比 . 满足同心条件 . 满足均布条件 . 满足邻接条件标准答案： 7. 凸轮式间歇运动机构主要优点有（）。 . 动载荷小 . 无刚性和柔性冲击 . 适合高速运转 . 无需定位装置 . 定位精度高 . 结构紧凑标准答案： 8. 擒纵机构的典型结构（机械手表）由（）组成。 . 擒纵轮 . 擒纵叉 . 游丝摆轮标准答案： 9. 凸轮机构按凸轮的形状可分为（）。 . 盘型凸轮 . 圆形凸轮

西工大18秋《机械原理》在线作业1答案

西工大18秋《机械原理》在线作业-0001 试卷总分:100 得分:0 一、单选题(共5 道试题,共12 分) 1.机构是由许多刚性构件通过（）联接而成的。 A.转动副 B.高副 C.低副 D.运动副正确答案:D 2.两构件以点或线接触所构成的运动副称为（）。 A.高副 B.低副 C.运动副 D.转动副正确答案:A 3.一对齿轮的传动比是指该两齿轮的（）之比。 A.大小 B.质量 C.加速度 D.角速度正确答案:D 4.两构件以面接触所构成的运动副称为（）。 A.副 B.高副 C.低副 D.运动副正确答案:C 5.机械中各执行机构、执行构件完成工艺动作的时序协调，是由（）来解决的。 A.机构简图 B.机构运动简图 C.机械运动简图 D.机械运动循环图正确答案:D 二、多选题(共20 道试题,共50 分)

1.凸轮机构按推杆的形状可分为（）。 A.尖顶推杆 B.直动推杆 C.滚子推杆 D.平底推杆正确答案:ACD 2.在计算平面机构的自由度时应注意机构中是否有（）。 A.复合铰链 B.局部自由度 C.虚约束正确答案:ABC 3.轮系的功用可归纳为（）和在尺寸及重量较小的条件下，实现大功率传动。 A.实现分路传动 B.获得较大的传动比 C.实现变速传动 D.实现换向传动 E.用作运动的合成 F.用作运动的分解正确答案:ABCDEF 4.机械传动系统方案拟定的一般原则有（）。 A.采用尽可能简短的运动链 B.优先选用基本机构 C.应使机械有较高的机械效率 D.合理安排不同类型传动机构的顺序 E.合理分配传动比 F.保证机械的安全运转正确答案:ABCDEF 5.根据轮系运转时各个齿轮的轴线相对于机架的位置是否固定，而将轮系分为（）。 A.定轴轮系 B.差动轮系 C.复合轮系 D.行星轮系正确答案:ABCD 6.用解析法作机构运动分析的关键是依据（）。

西北工业大学机械原理课后答案第6章-1

第六章机械的平衡题6-5 图示为一钢制圆盘，盘厚b=50mm ，位置Ⅰ处有一直径φ=50mm 的通孔，位置Ⅱ处是一质量m 2=0.5kg 的重块。为了使圆盘平衡，你在圆盘上r=200mm 处制一通孔。试求此孔德直径与位置。（钢的密度γ=7.8g/cm 3）解：解法一：先确定圆盘的各偏心质量大小 kg b m 7648.08.754 5422 1-=???-=-=πγφπ kg m 5.02= 设平衡孔质量 γπb d m b 4 2 -= 根据静平衡条件 02211=++b b r m r m r m mm kg r m r m r m b b b ?=?-?-=52.32210cos 135cos cos 2211θ mm kg r m r m r m b b b ?=?-?-=08.104210sin 135sin sin 2211θ mm kg r m r m r m b b b b b b b b ?=+=04.109)cos ()sin (22θθ 由mm r b 200= kg m b 54.0=∴ mm b m d b 2.424==γ π 在位置b θ相反方向挖一通孔 ?=?+?=?+??? ? ??=?+-66.28218066.72180cos sin 1801b b b b b b b r m r m tg θθθ

解法二：由质径积矢量方程式，取 mm mm kg W ?=2μ 作质径积矢量多边形如图6-5（b ）平衡孔质量 kg r W m b b W b 54.0==μ 量得 ?=6.72b θ 题6-7在图示的转子中，已知各偏心质量m 1=10kg ，m 2=15kg ，m 3=20kg ，m 4=10kg ，它们的回转半径分别为r 1=40cm ，r 2=r 4=30cm ，r 3=20cm ，又知各偏心质量所在的回转平面的距离为l 12=l 23=l 34=30cm ，各偏心质量的方位角如图。若置于平衡基面Ⅰ及Ⅱ中的平衡质量m b Ⅰ及m b Ⅱ的回转半径均为50cm ，试求m b Ⅰ及m b Ⅱ的大小和方位。解：解法一：先确定圆盘的各偏心质量在两平衡基面上大小 kg m m 10906022== Ⅰ kg m m 590302 2==Ⅱ kg m m 320906033==Ⅰ kg m m 3 40906033==Ⅱ 根据动平衡条件