机械原理习题及答案要点

机械原理习题及答案要点

和

；构件是机构中的

单元体。2、具有、、等三个特征的构件组合体称为机器。3、从机构结构观点来看，任何机构是由

三部分组成。4、运动副元素是指

。5、构件的自由度是指

；机构的自由度是指

。6、两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为

副，它产生个约束，而保留个自由度。7、机构具有确定的相对运动条件是原动件数

机构的自由度。8、在平面机构中若引入一个高副将引入

______个约束，而引入一个低副将引入_____个约束，构件数、约束数与机构自由度的关系是

。9、平面运动副的最大约束数为

，最小约束数为

。

10、当两构件构成运动副后，仍需保证能产生一定的相对运动，故在平面机构中，每个运动副引入的约束至多为

，至少为

。

11、计算机机构自由度的目的是______。

12、在平面机构中，具有两个约束的运动副是

副，具有一个约束的运动副是

副。

13、计算平面机构自由度的公式为Ｆ=

，应用此公式时应注意判断：(A)

铰链，(B)

自由度，(C)

约束。

14、机构中的复合铰链是指

；局部自由度是指；虚约束是

指。

15、划分机构的杆组时应先按

的杆组级别考虑，机构的级别按杆组中的

级别确定。

16、图示为一机构的初拟设计方案。试：(1〕计算其自由度，分析其设计是否合理？如有复合铰链，局部自由度和虚约束需说明。(2)如此初拟方案不合理，请修改并用简图表示。

题16图题17图

17、在图示机构中，若以构件1为主动件，试：(1)计算自由度，说明是否有确定运动。(2)如要使构件6有确定运动，并作连续转动，则可如何修改？说明修改的要点，并用简图表示。

18、计算图示机构的自由度，将高副用低副代替，并选择原动件。

19、试画出图示机构的运动简图，并计算其自由度。对图示机构作出仅含低副的替代机构，进行结构分析并确定机构的级别。

题19图题20图

20、画出图示机构的运动简图。

21、画出图示机构简图，并计算该机构的自由度。构件3为在机器的导轨中作滑移的整体构件，构件2在构件3的导轨中滑移，圆盘1的固定轴位于偏心处。

题21图题22图

22、对图示机构进行高副低代，并作结构分析，确定机构级别。点为在图示位置时，凸轮廓线在接触点处的曲率中心。第3章平面机构的运动分析1、图示机构中尺寸已知(μL=0、

05m/mm，机构1沿构件4作纯滚动，其上S点的速度为

vS(μV=0、6m/S/mm)。(1)在图上作出所有瞬心； (2)用瞬心法求出K点的速度vK。题1图题2图2、画出图示机构的指定瞬心。

(1)全部瞬心。(2)瞬心P24，P26。3、在机构图示位置时(AB⊥BC)有无哥氏加速度akC2C3？为什么？

题3图题4图4、图示机构中已知ω1=100rad/s，α1=0，试分析ω3及α3为多大。5、图示机构有无哥氏加速度akB2B3？为什么？题5图题6图题8图6、图示为曲柄导杆机构，滑块2

在导杆3(CD)中作相对滑动，AB为曲柄。当在图示位置时，即曲柄AB (构件1)和导杆CD (构件3)重合时，有无哥氏加速度

akB2B3？为什么？7、什么叫机构运动线图？8、已知六杆机构各构件的尺寸、位置及原动件的角速度ω1常数，欲求ω5，α5。如采用相对运动图解法时，此题的解题顺序应如何？9、图示机构的运动简图取长度比例尺μL=0、004m/mm，其中lAB=0、06m，lBD=0、26m，lAC=0、16m，构件1以ω1=20rad/s等角速度顺时针方向转动，试用相对运动图解法求图示位置：(1)

ω2，ω3，ω4和ω5的大小和方向；(2)

α2，α3，α4和α5的大小和方向；(3)在机构运动简图上标注出构件2上速度为零的点I2，在加速度多边形图上标注出构件2上点I2的加速度矢量πi2，并算出点I2的加速度a12的大小。在画速度图及加速度图时的比例尺分别为：μv=0、

02m/s/mm，μa=0、5m/s2/mm。(要列出相应的矢量方程式和计算关系式。)题9图题10图

10、试按给定的机构运动简图绘制速度多边形、加速度多边形。已知：ω1=10rad/s，LAB=100mm，lBM=lCM=lMD=200mm，

μL=0、01m/mm。试求：(1)ω2，ω4，α2，α4大小和方向；

(2)v5，a5大小和方向。第4章平面机构的力分析

第五章机械的效率和自锁1、举出在工程实际中驱动力的一个例子。2、举出在工程实际中生产阻力的一个例子。3、以转动副联接的两构件，当外力(驱动力)分别作用在摩擦圆之内、之

外，或与该摩擦圆相切时，两构件将各呈何种相对运动状态？4、图示轴颈1在轴承2中沿ω方向转动，Q为驱动力，ρ为摩擦圆半径。(1)试判断图

A、

B、C中哪个图的总反力R21是正确的？(2)针对正确图形，说明轴颈是匀速、加速、减速运动还是自锁？题4图题5图5、图a、b给出运转着轴颈受力的两种情况，Q为外力，ρ为摩擦圆半径。试画出轴承对轴颈的总反力R21，并说明在此两种情况下该轴的运动状态(匀速、加速或减速转动)。6、若机器的输出功为Ar，损耗功为Af，试写出用Ar，Af表达的机器输入功Ad，并给出机器效率η的公式。7、何谓机械自锁？举出两种工程中利用机械自锁完成工作要求的实例。8、图示滑块1受到驱动力P的作用，移动副间的摩擦系数为f。试：(1)在图上标出压力角α；(2)写出自锁条件。

题8图题11图9、具有自锁性的蜗杆蜗轮传动，工作时应以哪个构件为主动件？自锁的几何条件是什么？

10、具有自锁性的机构其正、反行程的机械效率是否相等？为什么？

11、图示铰链四杆机构，在铰链B，C处的细线大圆为该处之摩擦圆。Md为驱动力矩，Q为生产阻力。试画出在图示位置时，连杆2所受力的作用线及方向。