机械原理第八章习题
机械原理习题册答案
参考答案 第一章 绪论一，填空题1.1 能量，物料，信息1.2运动，动力 1.3制造，运动，装配 二、选择题2.1 D 2.2 B 三，简答题第二章 机械的结构分析二、综合题1．n = 7 ，p l = 9 ，p h = 121927323=-⨯-⨯=--=h l P P n F从图中可以看出该机构有2个原动件，而由于原动件数与机构的自由度数相等，故该机构具有确定的运动。
2． （a ）D 、E 处分别为复合铰链（2个铰链的复合）；B 处滚子的运动为局部自由度；构件F 、G 及其联接用的转动副会带来虚约束。
n = 8 ，p l = 11 ，p h = 1111128323=-⨯-⨯=--=h l P P n F3． （c ）n = 6 ，p l = 7 ，p h = 313726323=-⨯-⨯=--=h l P P n F（e ）n = 7 ，p l = 10 ，p h = 0101027323=-⨯-⨯=--=h l P P n F 4． （a ）n = 5 ，p l = 7 ，p h = 010725323=-⨯-⨯=--=h l P P n FⅡ级组 Ⅱ级组 因为该机构是由最高级别为Ⅱ级组的基本杆组构成的，所以为Ⅱ级机构。
（c ）n = 5 ，p l = 7 ，p h = 010725323=-⨯-⨯=--=h l P P n FⅢ级组因为该机构是由最高级别为Ⅲ级组的基本杆组构成的，所以为Ⅲ级机构。
5． n = 7 ，p l =10 ，p h = 0101027323=-⨯-⨯=--=h l P P n FⅡ级组 Ⅲ级组当以构件AB 为原动件时，该机构为Ⅲ级机构。
Ⅱ级组 Ⅱ级组 Ⅱ级组当以构件FG 为原动件时，该机构为Ⅱ级机构。
可见同一机构，若所取的原动件不同，则有可能成为不同级别的机构。
6． （a ）n = 3 ，p l = 4 ，p h = 101423323=-⨯-⨯=--=h l P P n F因为机构的自由度为0，说明它根本不能运动。
哈工大机械原理考研-第8章 复习思考题与习题
题8-2图
题8-3如题8-3图示的两根曲轴结构中，已知 ， ， ，且曲拐的错开位置如图所示。试判断何者已达静平衡，何者已达动平衡。
题8-3图
题8-4在题8-4图示的插齿机构中，已知 ， ， ， ， ， ，扇形齿轮的分度圆半径 ；质量 ， ， ， 。当曲柄1与连杆2拉成一直线时，摇杆3的倾角 。设在曲柄延长线上 处装上一个平衡重量 及在摇杆上 处装上一个平衡重量 来进行该机构的静平衡，求 和 的大小。
题8-4图
题8-5如题8-5图所示为一装有皮带轮的滚筒轴。已知：皮带轮上有以不平衡质量 ，滚筒上具有三个不平衡质量 ， ， ，各不平衡质量的分布如图所示，试对该滚筒轴进行平衡设计。
7．什么是平面机构的完全平衡法？它有何特点？
8．什么是平面机构的部分平衡法？为什么要这样处理？
二、习题
题8-1在题8－1图所示的盘形回转体中，有四个偏心重量位于同一回转平面内。它们的大小及其重心至回转轴的距离分别为 ， ， ， ； ， ， ，而个偏心重的方位如图所示。又设平衡重量 的重心至回转轴的距离 ，试求平衡重量 的大小及方位。
题8-5图
题8-7如题8-7图示的三重量位于同一轴面内，其大小及其中心至回转轴的距离各为： ， ， ， ， 。又各重量的回转平面及两平衡基面间的距离为 ， ， ， 。如果置于平衡基面Ⅰ和Ⅱ中的平衡重量 和 的重心至回转轴的距离为 ，求 和 的大小。
题8-7图
8.4复习思考题与习题
一、复习思考题
1．机械平衡的目的是什么？造成机械不平衡的原因可能有哪些？
机械原理习题及答案
第二章 机构的结构分析一．填空题1．组成机构的基本要素是 和 。
机构具有确定运动的条件是： 。
2．在平面机构中，每一个高副引入 个约束，每一个低副引入 个约束，所以平面机构自由度的计算公式为F = 。
应用该公式时，应注意的事项是： 。
3．机构中各构件都应有确定的运动，但必须满足的条件是： 。
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 ）ADECHGF IBK1234567893．计算图示各机构的自由度。
（a）（b）（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）。
ij2、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ϕ=165°时，点C 的速度c v ；（2）当ϕ=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，ϕ角之值（有两个解）。
机械原理第8章答案
C2 C3’ C2’
y
ψ0C1
E3
ϕ0 E1
E2
x
P148
8-21 如图用推拉缆操纵的长杆夹持器，并用四 杆机构实现夹持动作，确定各杆长度。
选做
解：
采用解析法能准确求解
cos(θ 1i + α 0 ) = P0 cos(θ 3i + ϕ 0 ) + P1 cos(θ 3i + ϕ 0 − θ 1i − α 0 ) + P2
440 ≤ d ≤ 760mm
A
3） 若d为最短杆，则为双曲柄机构，故不可能, d>240
600 ≤ d ≤ 760mm 440 ≤ d < 600mm
p144
8-6 如图，已知a=240mm, b=600mm, c=400mm, d=500mm, 问：1）取杆4作机架时，是 否有曲柄存在？ 2）能否选不同杆为机架得到双曲柄机构、双摇杆机构？3）若abc 三杆的长度不变，取杆4为机架，要获得曲柄摇杆机构，d的取值范围应为何值？4） 若c的长度可变，取3为机架，要获得双摇杆机构，c的取值范围应为何值？
机械原理 ——机械运转及速度波动的调节
作业:
P144－150 思考题: 8-2，8-3，8-5 习题： 8-6、8-8、8-16 选做： 8-21
p144
8-6 如图，已知a=240mm, b=600mm, c=400mm, d=500mm, 问：1）取杆4作机架时，是 否有曲柄存在？ 2）能否选不同杆为机架得到双曲柄机构、双摇杆机构？3）若abc 三杆的长度不变，取杆4为机架，要获得曲柄摇杆机构，d的取值范围应为何值？4） 若c的长度可变，取3为机架，要获得双摇杆机构，c的取值范围应为何值？
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》第八版课后习题答案
第2章 机构的结构分析(P29)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 p12927323=-⨯-⨯=--=h l p p n F解法二：8=n 10=l p 2=h p 局部自由度1='F11210283)2(3=--⨯-⨯='-'-+-=F p p p n F h l(P30) 2-17：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 p11524323=-⨯-⨯=--=h l p p n Fb) 5=n 6=l p 2=h p12625323=-⨯-⨯=--=h l p p n F12625323=-⨯-⨯=--=h l p p n Fc) 5=n 7=l p 0=h p10725323=-⨯-⨯=--=h l p p n Fd) 6=n 7=l p 3=h p13726323=-⨯-⨯=--=h l p p n F(C 可看做是转块和导块,有1个移动副和1个转动副)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个约束。
机械原理(第七版) 孙桓主编第8章
四、平面连杆机构1.在条件下，曲柄滑块机构具有急回特性。
2.机构中传动角γ和压力角α之和等于。
3.在铰链四杆机构中，当最短构件和最长构件的长度之和大于其他两构件长度之和时，只能获得机构。
4.平面连杆机构是由许多刚性构件用联接而形成的机构。
5.在图示导杆机构中，AB为主动件时，该机构传动角的值为。
题5图题12图6.在摆动导杆机构中，导杆摆角ψ=3 0°，其行程速度变化系数K的值为。
7.在四杆机构中L AB=40mm，l BC=40mm，l CD=60mm，AD为机架，该机构是。
8.铰链四杆机构具有急回特性时其极位夹角θ值，对心曲柄滑块机构的θ值，所以它急回特性，摆动导杆机构急回特性。
9.对心曲柄滑块机构曲柄长为a，连杆长为b，则最小传动角γmin等于，它出现在位置。
10.在四连杆机构中，能实现急回运动的机构有(1)，(2)，(3)。
11.铰链四杆机构有曲柄的条件是，双摇杆机构存在的条件是。
(用文字说明)12.图示运动链，当选择杆为机架时为双曲柄机构；选择杆为机架时为双摇杆机构；选择杆为机架时则为曲柄摇杆机构。
13.在曲柄滑块机构中，若以曲柄为主动件、滑块为从动件，则不会出现“死点位置”，因最小传动角γmin，最大压力角αmax；反之，若以滑块为主动件、曲柄为从动件，则在曲柄与连杆两次共线的位置，就是，因为该处γ，αmax。
min14.当铰链四杆机构各杆长为：a=50mm，b=60mm，c=70mm，d=200mm。
则四杆机构就。
15.当四杆机构的压力角α=90°时，传动角等于，该机构处于位置。
16.在曲柄摇杆机构中，最小传动角发生的位置在。
17.通常压力角α是指间所夹锐角。
18.铰链四杆机构曲柄、连杆、机架能同时共线的条件是。
19.一对心式曲柄滑块机构，若以滑块为机架，则将演化成机构。
20.铰链四杆机构变换机架(倒置)以后，各杆间的相对运动不变，原因是。
21.铰链四杆机构连杆点轨迹的形状和位置取决于个机构参数；用铰链四杆机构能精确再现个给定的连杆平面位置。
机械原理习题参考答案
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。
4351 2解答：原机构自由度F=3⨯3- 2 ⨯4-1 = 0，结构均可：1为滚子；2为摆杆；3为滑块；4为滑杆；5为齿轮及凸轮；6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ωA齿轮及凸轮BEFDC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 = 12-6 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 EMDFELKJIFBCCDBA2-7 试计算图2-43所示齿轮—连杆组合机构的自由度。
BDCA(a)CDBA(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。
解答：① 当未刹车时，F=3⨯6-2 ⨯8=2② 在刹车瞬时，F=3⨯5-2⨯7=1，此时构件EFG 和车轮接触成为一体，位置保持不变，可看作为机架。
③ 完全刹死以后，F=3⨯4-2⨯6=0，此时构件EFG 、HIJ 和车轮接触成为一体，位置保持不变，可看作为机架。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
机械原理第八章习题
一、单项选择题
1.在铰链四杆机构中，传动角γ和压力角α的关系是（）
A．γ=180°—αB．γ=90°+αC．γ=90°—αD．γ=α
2. 铰链四杆机构的死点位置发生在（）
A．从动作与连杆共线位置B．从动件与机架共线位置
C．主动件与连杆共线位置D．主动件与机架共线位置
3. 在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其它两杆长度之和，则要获得双摇
杆机构，机架应取（）
A．最短杆B．最短杆的相邻杆
C．最短杆的对面杆D．无论哪个杆
4. 图示为摆动导杆机构，以构件1为主动件，则机构在图示位置时的传动角γ=（）
A.∠BAC
B.∠BCA
C.90°
D.0°
5．无急回特性的平面四杆机构，其极位夹角为( )
A.θ<︒0
B.θ=︒0
C.θ≥︒0
D.θ>︒0
6．在下列平面四杆机构中，一定无急回特性的机构是（）
A.曲柄摇杆机构
B.摆动导杆机构
C.对心曲柄滑块机构
D.偏置曲柄滑块机构7．曲柄摇杆机构处于死点位置时，角度等于零度的是（）
A．压力角B．传动角C．极位夹角D．摆角
8．铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，则为了获得曲柄摇杆机构，其机架应取（）
A．最短杆B．最短杆的相邻杆C．最短杆的相对杆D．任何一杆
9．下图所示的铰链四杆机构中，( )是双曲柄机构。
A．图(a) B．图(b) C．图(c) D．图(d)
10．在曲柄滑块机构中，若取连杆为机架，则可获得（）
A.曲柄转动导杆机构
B.曲柄摆动导杆机构
C.摆动导杆滑块机构（摇块机构）
D.移动导杆机构
11．在曲柄滑块机构中，若取曲柄为机架时，则可获得（）
A．曲柄转动导杆机构B．曲柄摆动导杆机构
C．摆动导杆滑块机构D．移动导杆机构
12．在下列平面四杆机构中，无急回性质的机构是（）。
A.曲柄摇杆机构
B.摆动导杆机构
C.对心曲柄滑块机构
D.偏心曲柄滑块机构
13.在设计铰链四杆机构时，应使最小传动角（）。
A．尽可能小一些 B.尽可能大一些 C.为0° D.45°
二、填空题
1．铰链四杆机构的基本型式是、和。
2．在摆动导杆机构中，导杆摆角 =30°，则其行程速比系数K的值为___________。
3．在曲柄摇杆机构中，当曲柄等速转动时，摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为________。
4．曲柄滑块机构中，当与处于两次相互垂直位置之一时，出现最小传动角。
5．在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其它两杆长度之和，取最短杆为机架时，则得到机构。
三、设计题
1. （10分）已知一铰链四杆机构的行程速比系数K＝1.25，其摇杆长度为400mm，最大摆角为90°，当摇杆在两个极限位置时与机架上的两固定铰链中心连线所成的夹角分别为60°和30°（如图所示，μl=0.01 m/mm）。
试求其曲柄、连杆及机架的长度。
（注：可不写作图过程，但要保留作图线）
2. （8分）已知图示机构中，L AB=72mm，L BC=50mm，L CD=96mm，L AD=120mm问：
（1）此机构中，当取构件AD为机架时，是否存在曲柄？如果存在，指出是哪一构件？
（必须根据计算结果说明理由）
（2）当分别取构件AB、BC、CD为机架时，各将得到什么机构？
3. （10分）如图所示的铰链四杆机构，试作出：（1）以AB杆为原动件，CD 杆为从动件时机构在图示位置的压力角与传动角；（2）以AB杆为原动件时机构的最小传动角；（3）机构的死点位置，并标注出原动件。
4. （13分）设计一曲柄摇杆机构，已知其从动摇杆CD的长度L CD=84㎜，摆角ψ=45º，它的两极限位置C1D、C2D如图所示，作图的比例尺为μl=3㎜/㎜。
另外还已知行程速比系数K=1.4，机架AD的长度L AD=63㎜。
试用图解法设计此曲柄摇杆机构，求出曲柄AB、连杆BC的长度L AB和L BC。
(要求写出有关计算公式，作图步骤，保留作图线)
1
5.（13分）试设计一偏置曲柄滑块机构，已知其滑块的行程速比系数K = 1.5，滑块的冲程H = 40mm，偏距e = 15mm。
试用图解法求出曲柄和连杆的长度L AB，L BC (要求写出有关计算公式，作图过程不必作文字说明，保留作图线，取比例尺μl=1mm/mm)
6. （12分）已知行程速比系数K ＝1.5，机架长L AD ＝100mm ，连杆比曲柄长76mm ，摇
杆离固定铰链A 最近的一个极限位置与机架AD 成︒=ψ45，试用图解法设计该铰链四杆机构。
并说明所设计出的机构属于铰链四杆机构中的何种机构。
（mm
mm
2=l μ） (要求写出有关计算公式，作图步骤不必说明但要保留作图线)。