《机械原理》(于靖军版)第4章习题答案
机械原理课后习题答案部分
机械原理课后习题答案部分第二章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，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。
2-5 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2-22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。
2-11 如图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上下运动以达到冲压目的。
试绘出其机构运动简图，分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。
解：1）取比例尺绘制机构运动简图。
2）分析其是否可实现设计意图。
F=3n-( 2P l +P h –p’ )-F’=3×3-(2×4+1-0)-0=0此简易冲床不能运动,无法实现设计意图。
3）修改方案。
为了使此机构运动，应增加一个自由度。
办法是：增加一个活动构件，一个低副。
修改方案很多，现提供两种。
※2-13图示为一新型偏心轮滑阎式真空泵。
其偏心轮1绕固定轴心A转动，与外环2固连在一起的滑阀3在可绕固定轴心C 转动的圆柱4中滑动。
机械原理课后答案
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＝12-7题2 －7 图F ＝3 × 7 －2 × 9 －2 ＝12 -8a) n ＝7 ＝10 ＝0 F ＝3×7－2×10 ＝1b) B 局部自由度n ＝3 ＝3 ＝2 F＝3×3 －2×3－2＝1c) B 、D 局部自由度n ＝3 ＝3 ＝2 F＝3×3 －2×3－2 ＝1d) D( 或C) 处为虚约束n ＝3 ＝4 F＝3×3 －2×4＝1e) n ＝5 ＝7 F＝3×5－2×7＝1f) A 、B 、C 、E 复合铰链n ＝7 ＝10 F ＝3×7－2×10 ＝1g) A 处为复合铰链n ＝10 ＝14 F ＝3×10 －2×14＝2h) B 局部自由度n ＝8 ＝11 ＝1 F ＝3×8－2×11－1 ＝1i) B 、J 虚约束C 处局部自由度n ＝6 ＝8 ＝1 F ＝3×6 －2×8－1＝1j) 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 ＝1l) n ＝8 ＝11 F ＝3×8－2×11 ＝2m) 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 ＝12-9a) n ＝3 ＝4 ＝1 F ＝3 × 3 －2 × 8 －1 ＝0 不能动。
机械原理习题答案第四章
机械原理习题解答例4-1 绘制图4-2所示液压泵机构的机构运动简图。
解：该机构由机架1、原动件2和从动件3、4组成，共4个构件，属于平面四杆机构。
机构中构件1、2，构件2、3，构件4、1之间的相对运动为转动，即两构件间形成转动副，转动副中心分别位于A 、B 、C 点处；构件3、4之间的相对运动为移动，即两构件间形成移动副，移动副导路方向与构件3的中心线平行。
构件1的运动尺寸为A 、C 两点间距离，构件2的运动尺寸为A 、B 两点之间的距离，构件3从B 点出发，沿移动副导路方向与构件4在C 点形成移动副，构件4同时又在C 点与构件1形成转动副。
选择与各构件运动平面平行的平面作为绘制机构运动简图的视图平面。
选择比例尺l μ=0.001m/mm ，分别量出各构件的运动尺寸，绘出机构运动简图，并标明原动件及其转动方向，如图4-2所示。
例4-2 绘制图4-3所示简易冲床的机构运动简图。
解：图示机构中已标明原动件，构件6为机架，其余构件为从动件。
需要注意的是，在区分构件时应正确判断图中各构件都包括哪些部分，例如：构件3就包括两部分，如图所示。
该机构中构件1与机架以转动副连接，转动副中心位于固定轴的几何中心A 点处；构件2除与构件1形成回转中心位于C 点的转动副外，又与构件3形成移动副，移动副导路沿BC 方向；构件3也绕固定轴上一点B 转动，即构件3与机架形成的转动副位于B 点，同时构件3与构件2形成移动副，又与构件4形成中心位于D 点的转动副；构件4与构件5形图4-3 简易冲床机构l μ=0.001m/mm成中心位于E 点的转动副；构件5与机架6形成沿垂直方向的移动副。
该机构属于平面机构，因此选择与各构件运动平面平行的平面作为绘制机构运动简图的视图平面。
选择比例尺l μ=0.001m/mm ，量出各构件的运动尺寸，绘出机构运动简图，并标明原动件及其转动方向，如图4-3所示。
4-3 题4-３图为外科手术用剪刀。
(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）、√第二章 机构的结构分析2-7 是试指出图2-26中直接接触的构件所构成的运动副的名称。
机械原理课后习题答案
第四章课后习题4—12图示为一曲柄滑块机构的三个位置，F为作用在活塞上的力转动副A及B上所画的小圆为摩擦圆，试决定在此三个位置时作用在连杆AB上的作用力的真实方向（构件重量及惯性力略去不计）。
解：上图中构件2受压力。
因在转动副A处2、1之间的夹角∠OAB在逐渐减小，故相对角速度ω21沿顺时针方向，又因2受压力，故FR12应切于摩擦圆的下方；在转动副B处，2、3之间的夹角∠OBA在逐渐增大，相对角速度ω23也沿顺时针方向，故FR32应切于摩擦圆的上方。
R32解：上图构件2依然受压力。
因在转动副A处2、1之间的夹角∠OAB逐渐减小，故相对角速度ω21沿顺时针方向，又因2受压力，故F R12应切于摩擦圆的下方；在转动副B处，2、3之间的夹角∠OBA逐渐减小，故相对角速度ω23沿逆时针方向，F R32应切于摩擦圆的下方。
解：上图构件2受拉力。
因在转动副A处2、1之间的夹角∠OAB在逐渐增大，故相对角速度ω21沿顺时针方向，又因2受拉力，故FR12应切于摩擦圆的上方；在转动副B处，2、3之间的夹角∠OBA逐渐减小，故相对角速度ω23沿顺时针方向，FR32应切于摩擦圆的下方。
4-13 图示为一摆动推杆盘形凸轮机构，凸轮1沿逆时针方向回转，F为作用在推杆2上的外载荷，试确定凸轮1及机架3作用给推杆2的总反力FR12及FR32方位（不考虑构件的重量及惯性力，解：经受力分析，FR12的方向如上图所示。
在FR12的作用下，2相对于3顺时针转动，故FR32应切于摩擦圆的左侧。
补充题1 如图所示，楔块机构中，已知γ＝β＝60°，Q ＝1000N 格接触面摩擦系数f ＝0.15，如Q 为有效阻力，试求所需的驱动力F 。
解:对机构进行受力分析,并作出力三角形如图。
对楔块1，R 21R310F F F ++=由正弦定理有21sin(602sin(90R F F ϕϕ+-=））o o ① 对楔块2，同理有R12R320Q F F ++=sin(90sin(602ϕϕ+-=））o o ②sin(602sin(602F Q ϕϕ+=⋅-））o o且有2112R R F F = ，8.53arctgf ϕ＝＝o ③联立以上三式，求解得F ＝1430.65N2 如图示斜面机构，已知：f （滑块1、2与导槽3相互之间摩擦系数）、λ（滑块1的倾斜角）、Q （工作阻力，沿水平方向），设不计两滑块质量，试确定该机构等速运动时所需的铅重方向的驱动力F 。
陆宁樊江铃主编机械原理教材习题解答 (1-4章)
45O
c2
400
c2
3.14
第四章习题解答
P13
处于无穷远，则说明两构件1,3角速度相同
A 1 4
B 2
C
3
D
A
P13 1 4
B 2
C
3
D
两构件瞬心位于速度为零的点，而构件3是定轴转动构件，D 点速度为零，再有P13点速度为零，说明构件3瞬时角速度为 零
P24 ？？？
2 1 4 3 4
P24 ？？？
构件2与3组成移动副，角速度 永远相同，构件3平动，构件2 也平动，其瞬心位于无穷远， 与速度方向垂直。
F 3 8 2 11 1 1
F 3 4 2 5 1 1
第二章习题解答
P13
P24
P 13
P23
P12
P24
P13
4 A 1 B
3
C
2
组成移动副两构件角速度相同
2
1 3
3
1
A 1 4
2 C 3 B
A
P14 1
4
P12 C P34 3
2 B
陆宁，樊江玲主编 《机械原理》 48学时选择布置习 题解答
第一章习题解答
F 0
F 3 4 2 4 2 2
F 3 3 2 3 2 1
F 3 6 2 8 1 1
F 3 9 2 12 2 1
F 3 6 2 8 1 1
2 1 4 3 4
每个点都转动，但只要构件上的一条线段在任意位置都平 行，就是平动。与机架的瞬心在无穷远
第三章习题解答
3.2
k 1 180 36 O k 1
机械原理 第四章练习题(答案)
方向如图所示。若不计两滑块质量， 试完成：（1）求该机构反行程做 等速运动时所需的力F的表达式； （2）求该机构反行程时的效率并 确定其自锁条件 。
图示楔块机构中，已知γ =β=60°，Q为工作阻力 ， F为驱动力，方向如图 所示，各接触面之间的摩
擦角均为φ。试完成： （1）求该机构反行程做等 速运动时所需的力F的表 达式；（2）求该机构反行 程时的效率并确定其自锁
条件 。
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机械原理课后全部习题解答
机械原理课后全部习题解答文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]《机械原理》习题解答机械工程学院目录第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）、√第二章 机构的结构分析2-7 是试指出图2-26中直接接触的构件所构成的运动副的名称。
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《机械原理》(于靖军版)第4章习题答案
讨论题与习题
习题
4-1 试求出题图4-1所示的各机构的全部瞬心。
1
2
3
4
(a)正切机构
(b)凸轮机构
1
2
3
题图4-1
解：
4-2 在题图4-2所示的凸轮机构中，若已知凸轮2以等角速度顺时针转动，试求从动件上点B 的速度。
假设构件3在2上作纯滚动，求点B'的速度。
1
2
1
B'
3
4
B O O 2
题图4-2
解：
B
O 2
P 13
P 12
P 24B'
O 1
3
ω1
ω1
3
2
由13
113213
l l 31P O P O P V
⋅=⋅=ωω B O B
V
1l 3⋅=ω 可得：
B
O P O P
O B V 113113
2l l l 1⋅⋅=ω 12
2412
212
l l 21P P
P O P V ⋅=⋅=ωω '
24'
l 2B
P
B V
⋅=ω 可得：12
2412
2'
24'
l l l 1P P P
O B
P
B V
⋅⋅
=ω
4-3 在题图4-3所示的机构中，已知曲柄1顺时针方向匀速转动，角速度ω1=100rad/s ，试求在图示位置导杆3的角速度ω3的大小和方向。
3
B 4C
12A
题图4-3
解：
因已知曲柄2的运动，而所求构件4的运动，所以要求取构件2和4的瞬心24
P 。
根据瞬心的性质，得14
244
12
242
24
P P P P P ωωω==
所以14
2412242
4P P P P ωω= 方向顺时针运动。
4-4 在题图4-4所示的机构中，已知：图示机构的尺寸，原动件1以匀角速度ω1沿逆时针方向转动。
试确定：（1）在图上标出机构的全部瞬心；（2）用瞬心法确定点M 的速度v M ，需写出表达式，并标出速度的方向。
1
2
3
4
M
ω题图4-4
解：
1
2
1
ω
P 12
P 14
P 24
P 34
M
P 23
P 13
∞
3
121412
2412
l l 12P P P P
P V ⋅=⋅=ωω
M P P P P P M
P M V 2412
24121424l l l l 12⋅⋅=⋅=ωω 4-5 在题图4-5所示的机构中，已知：图示机构的尺寸，原动件1以匀角速度ω1沿顺时针方向转
动。
试确定：（1）在图上标出机构的全部瞬心；（2）用瞬心法确定在此位置时构件3的角速度ω3，需写出表达式，并标出速度的方向。
1
2
3
ω1
题图4-6
解：相应的瞬心和求解过程可以参考4—4，只需要利用V P13列出等式即可求解。
4-8 在题图4-8所示是铰链四杆机构中，各杆件长度分别为l AB =28mm ，l BC =70mm ，l CD =50mm ，l AD =72mm 。
若取AD 为机架，作图求该机构的极位夹角θ，杆CD 的最大摆角ψ和最小传动角γmin 。
B
A D
C
题图4-8
解：
（1）取比例尺l
μ，画出机构的极限位置及传动
角的极值位置图，分别如图（a ）和（b ）所示。
由图上量得
7113==ψθ。
（2）由于CD
BC AD AB
l l l l
+≤+，故存在曲柄。
D
B
又由于AB 为最短杆，故机构演化为双曲柄机构，C ，D 都是摆转副。
另外，本题也可以利用三角形的边角关系求解具
体数值。
但在计算γmin 的时候，要注意：
{}{}
min min max max max min min ,180max ,180γμμγμμ=-=-
4-9 已知一偏置曲柄滑块机构，如题图4-9所示。
其中，曲柄长度l AB =15mm ，连杆l BC =50mm ，偏距e =10mm 。
（1）画出滑块的两个极限位置；（2）标出极位夹角θ及行程H ；（3）计算行程速比系数K ；（4）标出并计算最小传动角γmin 。
A
B
C
e
题图4-9
解：
A
B
C 1
B 1
B 2
H
θ
C
C 2
min
γ
757.=θ K=1.09
60min =γ
4-10 题图4-10所示为一偏心轮机构：（1）在图中画出滑块3的两个极限位置；（2）当轮1主动
时，标出该机构在图示位置的传动角γ；（3）当滑块3主动时，标出该机构的最大压力角αmax 。
B
A
1
23C
解：偏心轮机构可以简化为一个偏心曲柄滑块机构，相应的求解可以参考4-9.当AB 和BC 位于同一条直线的时候，压力角最大，且αmax =90° 4-14 题图4-12所示为Roberts 近似直线机构，连杆上的C 点可实现一段近似直线轨迹。
机构中各构件的相对尺寸如下图所示。
（1） 画出该机构的运动简图，判断该机构中是
否存在曲柄？
（2） 当以构件1作为原动件时，画出该机构最
小传动角位置，并确定最小传动角的值； （3） 试利用瞬心法求图示位置下构件2和构
件3相对构件1的角速度速比关系。
A B
C 1.032.0
1
2
1.0
1.0
1.0
1.0
4
O 1O 3
题图4-12
解：
（1）该机构为一个四杆机构，通过判断，不存
在曲柄。
（2）当构件2、3位于同一条直线时，传动角最小，为0°
（3）该题要求解的是1
2
ωω/和1
3
ωω
/的值。
利用瞬
心法即可简单求解。