西工大机械原理
西工大教材-机械原理各章习题及答案
电动机所需的功率为
p = ρ • v /η = 5500 ×1.2 ×10−3 / 0.822 = 8.029(KW )
5-8 在图示斜面机构中，设已知摩擦面间的摩擦系数 f=0.2。求在 G 力作用下（反行程），此斜面 机构的临界自锁条件和在此条件下正行程（在 F 力作用下）的效率。 解 1）反行程的自锁条件 在外行程（图 a），根据滑块的平衡条件：
解 1 ） 取 比 例 尺 μ 1 ＝ 1mm/mm 绘 制 机 构 运 动 简 图 （ 图 b ）
(a)
2 ）计算该机构的自由度
n=7
pι=9
ph=2（算齿轮副，因为凸轮与齿轮为一体） p’=
F’= F=3n-2pe-ph
=3x7-2x8-2 =1
G7
D 64 C
EF
3
9
B
2
8
A
ω1
b)
2-6 试计算如图所示各机构的自由度。图 a、d 为齿轮一连杆组合机构；图 b 为凸轮一连杆组合 机构（图中在 D 处为铰连在一起的两个滑块）；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？
C3 重合点继续求解。
解 1）速度分析（图 b）取重合点 B2 与 B3，有
方向 大小 ？
v vv vB3 = vB2 + vB3B2 ⊥ BD ⊥ AB // CD ω1lAB ?
D
C
3 d3
ω3
4
ω3 90°
2
B（B1、B2、B3）
ω1
A1 ϕ = 90°
机械原理课件 第5章 机械的效率和自锁 西工大版
Pd
η1 1
P
η2 2
0.98
P
0.96
0.96
0.98
＇ ＇ ＇ ＇ P＇ P＇ P＇ P＇ 0.2kW = ＇ ＇ η5 η＇ 4＇ 5＇ 3＇ η4 3
0.94 0.94 0.42
解：机构 1、2、3′及 4′串联的部分 P′ ＝P′r /(12′3′4 ) ＝5kW/(0.982×0.962)＝5.649 kW d 机构1、2、3" 、4" 及5" 串联的部分 "" " P" ＝P"/(123 4 5 ) ＝0.2kW/(0.982×0.942×0.42)＝0.561kW d r
§5-1 机械的效率
4、机组的机械效率计算（续）
（3）混联
混联机组的机械效率计算步骤为：
1）首先将输入功至输出功的路线弄清楚； 2）然后分别计算出总的输入功率∑Pd和总的输出功率∑Pr；
3）最后按下式计算其总机械效率： ＝∑Pr /∑Pd
§5-1 机械的效率
例5-2：设已知某机械传动装置的机构的效率和输出功率，求 该机械传动装置的机械效率。 P＇ P＇ P＇=5kW ＇ η＇ η＇ 44 33
放松时 G0 / G tan( V ) tan
§5-1 机械的效率
3、机械效率的确定（续）
（2）机械效率的试验测定
机械效率的确定除了用计算法外，更常用实验法来测定， 许多机械尤其是动力机械在制成后，往往都需作效率实验。
对于正在设计和制造的机械，虽然不能直接用实验法测定 其机械效率，但由于各种机械一般都是由一些常用机构组合而 成的，而常用机构的效率又是可通过实验积累的资料来预先估 定的(见表5-1 简单传动机构和运动副的效率)。 据此，可通过 计算确定出整个机械的效率。 同理，对于由许多机器组成的机组，如果已知机组中各台 机器的效率，就可以计算出整个机组的总效率。
西工大机械原理研讨课-平面六杆机构 PPT
一、基本概念及设计 斯蒂芬森型
斯蒂芬森Ⅰ型
斯蒂芬森Ⅲ型
一、基本概念及设计
通过对瓦特链和斯蒂芬链进行分析可以看出，六杆机构实际上是由一个二杆组和一个 四杆机构组合而成，两者之间的区别就在于二杆组与四杆机构的连接方式的不同。
如果二杆组连接在与四杆机构相邻的两个连杆上则形成 Watt 运动链型六杆机构，如 果二杆组连接在四杆机构相隔的两个连杆上则会形成 Stephenson 运动链型六杆机构。
三、研讨总结
2.缺点：
（1）由于在六杆机构中，机构的运动要经过中间构件进行传递，因此传动路线较长， 在传递过程中会有很大的过程中能量的损失，易产生较大的误差累积，从而会使机械 效率降低；
（2）在六杆机构运动中，连杆和滑块在运动中由于会产生的惯性力且难用一般平衡 的方法加以消除，所以连杆机构不适合用于高速运动；
西工大机械原理研讨课-平面六杆机构
一、基本概念及设计
一、基本概念及设计 基本概念
六杆机构实际上是由一个二 杆组和一个四杆机构组合而成， 由于二杆组与四杆机构的连接方 式不同而形式多样，可实现多种 不同的功能需要。
y C
2 B
6F G 2'
5
w1
3
E
1
A
θ1 4
D
x
平面六杆机构
一、基本概念及设计 基本概念
图 2-1 带有一个输出移动副的 WⅡ型六杆机构
图 2-2 带有一个输出移动副的 SⅢ型六杆机构
一、基本概念及设计 (2) 含有两个移动副的平面六杆机构，其中一个为输出移动副
如果机构中的一构件同时被三个相同的约束所作用，则其自由度等于零，并且也不可以变换为移动副，因此 WⅡ运动链型式中的构件 1 和 SⅢ运动链型式中的 构件 1 不能转换为移动副。 对于 WⅡ运动链型式，其中 3(6)作为输出移动副，6(3)作为原动件，那么只 有 4(5)能转变为移动副，与之相对应的典型机构为 WⅡ3(6)P4(5)P 和 WⅡ 3(6)P5(4)P，如图 2-3 中（a）、（b）所示。
机械原理 西工大第八版第7章 机械的运转及其速度波动的调节
把具有等效转动惯量，作用有等效力矩的等效构件称
为机械系统的等效动力学模型。
13
Je Je (1)
Me Me (1,1,t)
d
[
J
e
(1
)
12
2
]
M
e
(1
,
1,
t
)1dt
Me
1
Je
个等对效于转一动个构单件自的由运度动机的械研系究统。的该运构动件学具研有究等，效Fi可转g.简动1化惯1-为量1 对Je，其其一
上作用有等效力矩Me。
等效转动惯量是等效构件具有的假想转动惯量，等效构件的 动能应等于原机械系统中所有运动构件的动能之和。
等效力矩是作用在等效构件上的一个假想力矩，其瞬时功率 应等于作用在原机械系统上的所有外力在同一瞬时的功率之和。
把具有等效转动惯量，其上作用有等效力矩的等效构件就称为 原机械系统的等效动力学模型。
(,) / 2]
M
Med () M
e (,)d
er
(
)
d
[
J
e
2
2
]
M
e
dt
非线性微分方程
32
d[Je ()2 / 2] M e (,)d
1 2
2dJe ()
Je
( )d
Me
( , )d
i1 i
J ei J e (i1 ) J ei
29
选取齿轮3为等效构件,Je为常数
* Je
d
dt
2
2
dJ e
d
Me
Me ()
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，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f=?-?-=不合理∵03324102-12图⽰机构为⼀凸轮齿轮连杆组合机构，试绘制其机构⽰意简图并计算⾃由度。
西北工业大学机械原理课后参考答案
第七章 机械的运转及其速度波动的调节题7-7如图所示为一机床工作台的传动系统，设已知各齿轮的齿数，齿轮3的分度圆半径r 3，各齿轮的转动惯量J 1、J 2、J 2`、J 3，因为齿轮1直接装在电动机轴上，故J 1中包含了电动机转子的转动惯量，工作台和被加工零件的重量之和为G 。
当取齿轮1为等效构件时，试求该机械系统的等效转动惯量J e 。
解：根据等效转动惯量的等效原则，有∑=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=ni i Si Si i e J v m J 122ωωω 212133212221221⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=''ωωωωωωωv g G J J J J J e 2322123232213221222121⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+='''Z Z Z Z r g G Z Z Z Z J Z Z J Z Z J J J e 题7-9已知某机械稳定运转时其主轴的角速度ωs =100rad/s ，机械的等效转动惯量J e =0.5Kg ·m 2，制动器的最大制动力矩M r =20N ·m （该制动器与机械主轴直接相联，并取主轴为等效构件）。
设要求制动时间不超过3s ，试检验该制动器是否能满足工作要求。
解：因此机械系统的等效转动惯量J e 及等效力矩M e 均为常数，故可利用力矩形式的机械运动方程式dtd J Me e ω= 其中：25.020m kg m N M M r e ⋅=⋅-=-= ωωωd d d M J dt r e 025.0205.0-=-=-= ()s t S S 5.2025.0025.0==--=∴ωωω由于 s s t 35.2<= 所以该制动器满足工作要求。
题7-11 在图a 所示的刨床机构中，已知空程和工作行程中消耗于克服阻抗力的恒功率分别为P 1=367.7W 和P 2=3677W ，曲柄的平均转速n=100r/min ，空程中曲柄的转角φ1=120°。
机械原理西北工业大学第七版CH01——机械原理课件资料文档
传动系统运动方案的设计等问题。
8
本课程的地位、任务及作用
（1）地位
机械原理是研究机械基础理论的一门科学，是机械类各专业 的一门主干技术基础课程，在创新设计机械所需的知识结构中也 占有核心地位。
（2）任务
本课程的任务是使学生掌握机构学和机器动力学的基本理论、 基本知识和基本技能，学会各种常用基本机构的分析和综合方法， 并具有按照机械的使用要求进行机械传动系统方案设计的初步能力。
因此，在学习本课程时应注意掌握基本的概念、原理及机构 的分析与综合的方法。
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பைடு நூலகம் 注重理论实际
本课程并不是研究某种具体的机械，而是着重研究一般机械 的共性问题，即机构的结构分析和综合的基本理论和基本的方法。 这些基本理论和方法是紧密为工程服务的。
因此，在本课程的学习过程中，一方面要注意这些理论和方 法在理论上建立和推演的严密性和逻辑性，另一方面更要注意这 些理论和方法如何在工程实际中的应用。此外还应随时留意日常 生活和生产中遇到的各种机械，以丰富自己的感性认识；并用所 学到的理论和方法认识分析这些机械，以加深理解，使理论和实 践相互促进。
机床用来变换物料的状态； 汽车、起重机用来传递物料； 计算机用来变换信息。 由于各种机器的主要组成部分都是各种机构，所以可以说， 机器乃是一种可用来变换或传递能量、物料与信息的机构组合。 机器按其用途可分为两类：凡将其他形式的能量转换为机械 能的机器称为原动机；凡利用机械能来完成有用功的机器称为工 作机。
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初步建立工程观点
本课程要用到很多与工程有关的名词、符号、公式、标准及 参数和对机械研究的一些常用的简化方法，如倒置、反转、转化、 当量、等效、代换等。 在机构分析与综合中，除解析法外还介 绍图解法、实验法以及试凑等一些工程中实用的方法。
西工大机械原理复习题带(答案)
机械原理复习题一、机构组成1、机器中各运动单元称为__B_______。
A、零件B、构件 C 、机件D、部件2、组成机器的制造单元称为___A______。
A、零件B、构件 C 、机件D、部件3、机构中的构件是由一个或多个零件所组成，这些零件间A产生相对运动。
A、可以B、不能C、不一定能4、机构中只有一个A。
A、闭式运动链B、机架C、从动件D、原动件5、通过点、线接触构成的平面运动副称为 C 。
A、转动副B、移动副C、高副6、通过面接触构成的平面运动副称为A。
A、低副B、高副C、移动副7、用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副严格按照比例所绘制的机构图形称为____A______。
A、机构运动简图 B 、机构示意图C、运动线图8、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____。
A、虚约束B、局部自由度C、复合铰链9、基本杆组是自由度等于_________Ａ___的运动链。
A、0B、 1C、原动件数10、机构运动简图完全能表达原机械具有的运动特性。
（）11、虚约束在计算机构自由度时应除去不计，所以虚约束在机构中没有什么作用。
（Ｗ）12、虚约束对机构的运动有限制作用。
（Ｗ）13、在平面内考虑，低副所受的约束数为_１________。
14、在平面内考虑，移动副所受的约束数为_________。
15、在平面内考虑，凸轮运动副所受的约束数为_________。
16、一平面机构由两个Ⅱ级杆组和一个Ⅲ级杆组组成，则此机构为_____级机构。
17、一平面机构由三个Ⅱ级杆组和一个Ⅲ级杆组组成，则此机构为_____级机构。
18、曲柄摇杆机构是_____级机构。
19、 如图所示机构，若取杆AB 为原动件，试求：（1） 计算此机构自由度，并说明该机构是否具有确定的运动；（6分） （2） 分析组成此机构的基本杆组，并判断此机构的级别。
（6分）（1） 活动构件n=5 (1分) 低副数=L P 7 (1分) 高副数=H P 0 (1分)10725323=-⨯-⨯=--=H L P P n F （2分） 有确定运动。
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西工大机械原理
西安工业大学机械原理是一门机械工程领域的基础课程。
它主要涵盖了机械运动的描述与分析、力学平衡和力学原理的应用等内容。
通过学习机械原理，可以帮助学生掌握机械系统的运动规律和力学原理，为后续学习和工程实践打下良好的基础。
机械原理课程的学习内容主要包括以下几个方面：
1.机械原理的基本概念与原理：学习机械原理的基本概念和基本原理，包括质点、力矩、力的合成与分解等。
通过学习这些基本概念和原理，可以帮助学生理解机械运动的基本规律。
2.机械运动的描述与分析：学习机械系统的运动描述和运动分析方法，包括位移、速度、加速度和角度等。
通过运动的描述与分析，可以揭示机械系统的运动规律，为后续的设计和优化提供理论基础。
3.机械力学平衡：学习物体力学平衡的基本原理和方法，包括质点平衡、刚体力学平衡和平衡条件分析等。
通过学习力学平衡，可以帮助学生分析和解决机械系统在运动过程中的力学平衡问题。
4.力学原理的应用：学习力学原理在机械系统中的应用，包括牛
顿运动定律、功与能原理、动量守恒定律等。
通过学习力学原理的应用，可以揭示机械系统的运动机理，为机械系统的设计和分析提供理
论指导。
机械原理课程的学习方法主要包括理论学习和实践应用相结合。
在理论学习方面，学生应该认真听课、学好笔记，并及时消化吸收课
堂上的知识。
此外，还可以通过阅读相关教材和参考书籍来加深对机
械原理的理解。
在实践应用方面，学生应该积极参与实验和实际工程
项目，通过实践来加深对机械原理的理论知识的理解和应用能力的培养。
机械原理课程对于机械工程专业学生来说具有重要的意义。
它不
仅是机械工程专业的基础课程，也是后续学习和工程实践的重要基础。
通过学习机械原理，可以帮助学生掌握机械系统的运动规律和力学原理，为后续的学习和工程实践打下坚实的基础，为日后成为一名优秀
的机械工程师奠定基础。