中南大学机械原理第三章作业答案
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中南大学机械原理作业答案 配机械原理第八版平面机构结构分析1、如图a 所示为一简易冲床设计方案，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 F3、计算图示平面机构自由度。
将其中的高副化低副。
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 F4、试计算图示精压的自由度解：10=n ，15=l p ，0=h p 解：11=n ，17=l p ，0=h p13305232=⨯-+⨯='-'+'='n p p p h l 26310232=⨯-⨯='-'+'='n p p p h l0='F 0='FF p p p n F h l '-'-+-=)2(3 F p p p n F h l '-'-+-=)2(310)10152(103=--+⨯-⨯= 10)20172(113=--+⨯-⨯=（其中E 、D 及H 均为复合铰链） （其中C 、F 、K 均为复合铰链）5、图示为一内燃机的构简图，试计算其自由度，并分析组成此机构的基本杆组。
机械原理第二章第三章课后答案
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。
(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。
机械原理参考答案(终极版)
第3章机构结构的分析与设计§3.1 本章例题例3-1 绘制图3-1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=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l原动件及其转动方向，如图3-1所示。
例3-2 绘制图3-2所示偏心泵的机构运动简图，写出机构的关联矩阵和邻接矩阵。
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3-2所示。
例3-3 计算图3-3所示压榨机机构的自由度。
解：机构为平面机构。
中南大学 机械原理 习题 (3)
Ｒ２３
γ R32
R12
β
γ角减小 β角增大
Ｒ２１
B
Ｒ２３
γ
R32
β
γ角减小 R２３ β
解：1）、取构件5 φ=arctg f
φ R45 R65
F + R65 + R45 =0
F 2φ
90°- φ
R65
φ R45
4 B27
R45
cos sin 2
F
R54
2)、取构件4 R54 +R34 + R64 =0
R54 R64
R34
R54 φ R64 R34
B26
3)、取构件2、3
P R43tg(45 2)
4)、取构件1、2
M1= Pd2/2tg(α+φV) 其中：φv=arctg fv
fv = f/cosβ
b5-1
R43 PP
B30 B29
2)、螺旋机构
b5-1
F= M/d2
2
1 M
R12 R12
v
v
F
αQ
讨论：当α＜φ时，M ＜0,斜面 机构自锁。
｛F= Q tg(α+φ)
①
M= Qd2/2tg(α+φ)
｛② F= Q tg(α-φ)
B10
M= Qd2/2tg(α-φ)
B28
如图压榨机构
压紧过程：
Q V31
V31
φ
R13 R23 φ
R12
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。
机械原理1-3章包含课后答案
第一章绪论一、教学要求（1）明确本课程研究的对象和内容，及其在培养机械类高级工程技术人才全局中的地位、任务和作用。
（2）对机械原理学科的发展现状有所了解。
二、主要内容1．机械原理课程的研究对象机械原理（Theory of Machines and Mechanisms）是以机器和机构为研究对象，是一门研究机构和机器的运动设计和动力设计，以及机械运动方案设计的技术基础课。
机器的种类繁多，如内燃机、汽车、机床、缝纫机、机器人、包装机等，它们的组成、功用、性能和运动特点各不相同。
机械原理是研究机器的共性理论，必须对机器进行概括和抽象内燃机与机械手的构造、用途和性能虽不相同，但是从它们的组成、运动确定性及功能关系看，都具有一些共同特征：（1）人为的实物（机件）的组合体。
（2）组成它们的各部分之间都具有确定的相对运动。
（3）能完成有用机械功或转换机械能。
机构是传递运动和动力的实物组合体。
最常见的机构有连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构、螺旋机构、开式链机构等。
它们的共同特征是：（1）人为的实物（机件）的组合体。
（2）组成它们的各部分之间都具有确定的相对运动。
2．机械原理课程的研究内容1、机构的分析1）机构的结构分析（机构的组成、机构简图、机构确定运动条件等）；2）机构的运动分析（机构的各构件的位移、速度和加速度分析等）；3）机构的动力学分析（机构的受力、效率、及在外力作用下机构的真实运动规律等）；2、机构的综合（设计）：创新的过程1）常用机构的设计与分析（连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、常用间歇机构等）；2）传动系统设计（选用、组装、协调机构）通过对机械原理课程的学习，应掌握对已有的机械进行结构、运动和动力分析的方法，以及根据运动和动力性能方面的设计要求设计新机械的途径和方法。
3 机械原理课程的地位和作用机械原理是以高等数学、物理学及理论力学等基础课程为基础的，研究各种机械所具有的共性问题；它又为以后学习机械设计和有关机械工程专业课程以及掌握新的科学技术成就打好工程技术的理论基础。
中南大学机械工艺制造习题与答案剖析
第1章思考题1、有人说:“工件在夹具中装夹,只要有6个定位支承点就是完全定位”,“凡是少于6个定位支承点,就是欠定位”,“凡是少于6个定位支承点,就不会出现过定位"，上面这些说法都对吗？为什么？试举例说明。
2、“工件夹紧后,位置不动了，其所有自由度就都被限制了”，这种说法对吗？为什么？3、某机床厂年产CW6140普通车床500台,已知机床主轴的备品率为20％,废品率为4%,试计算主轴的年生产纲领。
此主轴属于何种生产类型？工艺过程应有什么特点？4、如图1所示一批工件，钻4—φ15孔时，若加工过程分别为：（1）用4轴钻同时钻4个孔；（2）先钻1个孔，然后使工件回转90度钻下一个孔，如此循环操作,直至把4个孔钻完.以上两种加工情况各有几个工步和工位？图1 工件5、根据六点定位原理，分析图2所示定位方案中定位元件限制自由度的情况。
图2 定位分析3—活动锥销6、图3所示为某箱体零件的零件图及工序图，试在图中指出：（1）铣削平面2时的设计基准，定位基准及测量基准；（2）镗孔4时的设计基准,定位基准及测量基准。
图3 基准分析第1章思考题答案1、有人说:“工件在夹具中装夹，只要有6个定位支承点就是完全定位”，“凡是少于6个定位支承点，就是欠定位”,“凡是少于6个定位支承点,就不会出现过定位”，上面这些说法都不对。
例如:在球体上铣通平面只需一个定位支承点限制一个自由度就可满足要求，而这种定位方式并不是欠定位.2、“工件夹紧后，位置不动了，其所有自由度就都被限制了",这种说法不对.因为在分析定位时不应考虑力的影响。
“工件的自由度被限制”,是指工件在某座标方向上有了确定的位置，而不是指工件在受到使之脱离支承点的外力时,不能运动。
“工件夹紧后，位置不动了”，这是夹紧的任务，并不一定就说明工件的所有自由度就都被限制了。
4、都只有1个工步.工位：（1）1；（2）45、限制5个自由度6、(1）铣削平面2时的设计基准：3；定位基准：1；及测量基准：1 （2）镗孔4时的设计基准：5;定位基准：1及测量基准:不定第2章思考题1、试分析下图所示的三种加工情况,加工后工件表面会产生何种形状误差？假设工件的刚度很大，且车床床头刚度大于尾座刚度.2、横磨一刚度很大的工件(见下图），若径向磨削力为300N，头、尾架刚度分别为50000 N/mm 和40000N/mm，试分析加工后工件的形状,并计算形状误差。
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b2
ω3= ω2
aB3 = aB2 + akB3B2 + aBr3B2 aBk3B2 = 2ω2VB3B2
aB2 = aB3 + akB2B3 + aBr2B3 aBk2B3 = 2ω3VB2B3
哥氏加速度不 为零
b
1）、在什么条件下才存在哥氏加速度？
2）、根据上一条，请检查一下所有哥氏加速度为零的位
置是否已全部找出？
3)、在图a中，a
k B
2
B
3
2 2VB 2 B 3
，对吗？为什么？
2
A 1 B(BB1,B2 ,2,B3)
B
3
C
(a)
B
(b)
B1
解（1）、当 ω 、Vr 中之一等于零时，B点的哥氏加 速度 为零
瞬心法较简便，但有时瞬心不怎好求；影像法只对同一 构件上的点适用，不适用于整个机构。
计算、分析、作图题（每题13分）
1（A）、试求图示机构在图示位置时全部瞬心
P13P14 NhomakorabeaP23
P34
P24
P12
P13 P14
P23
P34
P24
P12
（f）
2（B）、在如图所示的机构中，已知Φ1 =45° ω1=100rad/s,方向为逆时针 方向，求构件1与构件3在该位置的速度瞬心P13以及构件3的速度v3.
两构件的重合点之间将有哥氏加速度。哥氏加速度的大小为 2ω1 vr 21 ，
方向与 Vr21 沿 ω1的转向转
的方向相同。
90°
判断(每题2分）：
1（A)、速度瞬心是指两个构件相对运动时相对速度相等的点（ ）。
2（C)、平面机构中任一构件的瞬时运动均可视为绕其绝对速度瞬心定
轴转动，故构件上任一点的加速度等于绕该速度瞬心转动的法相和切向
P12
P13 1
P14A
1
P23 B 2
C
4 3
P23 V3 = 1P14 P12
B
3（C）、图示机构中，已知 lAC lBC lCD lCE lDF lEF 20mm ，
滑块1及2分别以匀速且 v1 v2 0.002 m / s 做反向移动，试求机构在
位置时的速度大小之比 vF v1
对瞬心.
4（A)、当两构件不直接构成运动副时，瞬心位置用 三心定理 确定。
5（A)、当两构件组成转动副时，其相对运动瞬心在 转动副中心 处，组成 移动副时，其瞬心在 垂直于相对运动轨迹线的无穷远处 处 ；组成兼有 滑动和滚动的高副时，其瞬心在 过两高副元素接触点的公法线上 处 。
6（A)、当两平面运动构件的相对运动为 移 动，牵连运动为 转 动时，
2 Vr 0
1 2
ω1
b
（2） （a)图
Ⅰ B(B1, B2, B3)
Ⅱ B(B1, B2, B3)
Ⅲ ⅠV
B(B1, B2, B3)
B(B1, B2, B3)
VB3B2 = VB2B3=0
ω2 = ω 3=0 b
因ω2总为零，所以不 仅机构在图示位置无
哥氏加速度,且机构在
任意位置处都无哥氏
填空(每题2分）：
都是指两相对运动构件
1（A）、相对瞬心与绝对瞬心的相同之处是绝对速度相等的重合，点不同之处
为 该点的绝对速度不都为零
2（A)、速度瞬心可以定义为互相做平面相对运动的两构件上 相对速度为零 或 绝对速度相等的点。
N2-3N+2
3（A)、在由N个构件构成的机构中，有 2 个相对瞬心，有 N-1 个绝
3（C）、当用速度瞬心法和用速度影像法求同一构件（如图所示机构连杆3 上）上任意一点P的速度时它们的求解条件有何不同？各有何特点？
答：用速度瞬心法求构件（如3）上任意
P
点（如P）速度时需找出相关的瞬心；
而用速度影像法求点速度时，需先在
速度多边形中求出同一构件（如3）
上任意两点（如B、C两点）的速度。
解：对C点进行速度分析 建立方程为
。
1 v1 A
7
3 30°
C
D
6
F
① VC VA VCA VB VCB
B
2
4
v2
5
E
b
p
60
a°
d c
e
vF f v1
pf
3 pc
3
pa pa
3
pc 3 pa
pf 3pc 3 3 pa
3-9、试判断在图示的两机构所在位置中，B点是否都存在 哥氏加速度？。并思考下列问题：
加速度矢量之和（ ）。
E
P24
简答题(5分）：
P21
P14
1（B)、简要说明如图所示的机构，如何用瞬心法迅速地确定构件4 的转向及
构件3上任一点的速度大小和方向？（原动件为2，转速、转向已知）
答：求出2、4的瞬心P24，根据其在瞬心P21、P14连 线上的位置可迅速求得4与2转向相同。 求出3、1的瞬心P31 （绝对瞬心），由 P13
VB AB 2
3
VB BP31
P24
E
P21
P14
VE 3 EP31
P13
2（C）、既然机构中各构件与其速度图和加速度图之间均存在影像关系， 因此整个机构与其速度和加速度图之间也存在影像关系，对吗？
答：不对
速度、加速度影像原理只适用于同一构件上的点求速度 和加速度，不适用于整个机构。
加速度。
（
3）、在图示位置，从数值上说
ak B2B3
2 2VB 2 B 3 ，但从概念
上说 aBk 2B3 22VB2B3是错误的。
b
P24
P21
P14
2 P24P21 4 P24P14
4
P24 P21 P24 P14
2
VB3=VB2 + VB3B2
或
VB2=VB3 + VB2B3