机械原理 第七版 课件 答案
机械原理第七版习题解答解答(第1-3章)
e'
b'
' n2
方向
t n aC 2 = aB + aC 2 B + aC 2 B = aC 3 + a k + ar C 2C 3 C 2C 3 2 2 大小 1 l AB 2 lBC ？ 0 23vC 2C 3 ？
B A C B BC
49m / s2 , aC 2C3 23vC 2C3 0.7m / s2 C 2B
F 3n (2 p1 ph p) F 3 6 (2 7 3 0) 0 1
齿轮3，5和齿条7与齿轮5的啮合高副所提供的约束数 目不同，因为3，5处只有一个高副，而齿条7与齿轮5在齿 的两侧面均保持接触，故为两个高副。
3-1
何为速度瞬心？相对瞬心与绝对瞬心有何异同点？
解（1）取比例尺作机构运动简图如图所示：
（2） 自由度：F
3n (2 p1 ph ) 3 3 (2 4 0) 1
2-16 试计算图示各机构的自由度。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D处为铰接在一起 的两个滑块）；图c为一精压机构。并问在图d所示机构中， 齿轮3、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？ F D
2 、要除 去局 部 自由度 3 、 要 除 去 虚 约 束 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，分析其是否能实现 设计意图，并提出修改方案。
F
D
F 3n (2 p1 ph p) F 3 4 (2 5 1 0) 0 1
机械原理孙恒课后答案
机械原理孙恒课后答案机械原理孙恒课后答案【篇一：机械原理(第七版) 孙桓主编第7章】ss=txt>1.设某机器的等效转动惯量为常数，则该机器作匀速稳定运转的条件是，作变速稳定运转的条件是。
2.机器中安装飞轮的原因，一般是为了，同时还可获得的效果。
3.在机器的稳定运转时期，机器主轴的转速可有两种不同情况，即稳定运转，在前一种情况，机器主轴速度是，在后一种情况，机器主轴速度是。
4.机器中安装飞轮的目的是和。
7.机器等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是根据的原则进行转化的，因而它的数值除了与各构件本身的质量（转动惯量)有关外，还与。
8.机器等效动力学模型中的等效力(矩)是根据则进行转化的，等效质量(转动惯量)是根据的原则进行转化的。
9.机器等效动力模型中的等效力(矩)是根据的原则进行转化的，因而它的数值除了与原作用力(矩)的大小有关外，还与有关。
10.若机器处于起动(开车)阶段，则机器的功能关系应是，机器主轴转速的变化情况将是。
11.若机器处于停车阶段，则机器的功能关系应是，机器主轴转速的变化情况将是。
12.用飞轮进行调速时，若其它条件不变，则要求的速度不均匀系数越小，飞轮的转动惯量将越，在满足同样的速度不均匀系数条件下，为了减小飞轮的转动惯量，应将飞轮安装在轴上。
13.当机器运转时，由于负荷发生变化使机器原来的能量平衡关系遭到破坏，引起机器运转速度的变化，称为，为了重新达到稳定运转，需要采用来调节。
14.在机器稳定运转的一个运动循环中，运动构件的重力作功等于因为。
15.机器运转时的速度波动有速度波动两种，前者采用，后者采用进行调节。
16.若机器处于变速稳定运转时期，机器的功能特征应有，它的运动特征是。
17.当机器中仅包含机构时，等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是常量，若机器中包含机构时，等效质量(转动惯量)是机构位置的函数。
18.设作用于机器从动件上的外力(矩)为常量，且当机器中仅包含机构时，等效到主动件上的等效动力学模型中的等效力(矩)亦是常量，若机器中包含机构时，等效力(矩)将是机构位置的函数。
机械原理第七版部分重要答案
2-16.试计算图示各机构的自由度。
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、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?a) 分析：A 为复合铰链，不存在局部自由度和虚约束。
F=3n-(2p L +p H )=3 >4-(2 >5+1)=1或 F=3n-(2p L +p H -p')-F'=3 >- (2 >+1-0)-0=1 b) 分析：B 、E 为局部自由度。
F=3n-(2p L +p H )=3 >- (2 >+2)=1 或 F=3n-(2p L +p H -p')-F'=3 >-(2 >8+2-0)-2=1 注意：该机构在 D 处虽存在轨迹重合的问题，但由于D 处相铰接的双滑块为一个 n 级杆组，未引入约束，故机构不存在虚约束。
如果将相铰接的双滑块改为相固联的十字滑块，则 该机构就存在一个虚约束。
c) 分析：该机构存在重复结构部分，故存在虚约束。
实际上，从传递运动的独立性来看, 有机构ABCDE 就可以了，而其余部分为重复部分，则引入了虚约束。
F=3n- (2p L +p H )=3 >- (2 >+0)=1或 F=3n-(2p L +p H -p')-F'=3 >1-(2 >7+0-2)-0=1d) 分析：A 、B 、C 为复合铰链；D 处高副的数目为2。
不存在局部自由度和虚约束。
F=3n-(2p L +p H )=3 >- (2 >+3)=1 或 F=3n-(2p L +p H -p')-F'=3 >-(2 >+3-0)-0=1齿轮3与5的中心距受到约束， 轮齿两侧齿廓只有一侧接触， 另一侧存在间隙，故齿轮高副提供一个约束。
机械原理---课后习题答案第七版
(1)未刹车时 n=6，pl=8，ph=0，F=2
(2)刹紧一边时 n=5，pl=7，ph=0，F=1
(3)刹紧两边时 n=4，pl=6，ph=0，F=0
《机械原理》作业题解
第三章 平面机构的运动分析
题3-1 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。
a) P14→∞ P13→∞
B
P14→∞
4 3
P23
C D
4
3
2
v B 2 ( = v B1 ) → v B 3 → v C 3
1) 求vB2
B
1
B(B1, B2, B3)
ω1
b)
b2 (b1)
v B 2 = v B1 = ω1 l AB
2) 求vB3
p(d) (b3) (c3)
A
vB3 = vB 2 + vB3B 2
⊥BA ∥CD ?
方向： ⊥BD 大小： ?
C 2 p(d) 4 3 D B (c3)
aB3 = a
方向： 大小：
n B3D
+a
t B3D
= aB 2 + a
B→A
k B3B 2
+a
r B3B 2
B→D
√ a B1 ⎛ m / s 2 ⎞ 取 μa = ⎜ ⎟ 作加速度图 p ' b '1 ⎝ mm ⎠
√
⊥BD ?
0 0
∥CD ? b2 (b1) (b3) b'3
P13
题3-4解
2）当φ=165时，构件３的BC线上（或其延长线上）速度最小的 一点E的位置及其速度的大小
瞬心P13为构件3的绝对瞬心，构件3上各点在该位置的运动是绕P13的 转动，则距P13越近的点，速度越小，过作BC线的垂线P13 E⊥BC，垂 足E点即为所求的点。
机械原理第七版习题解答(第10章)--齿轮
42mm
分度圆半径
r 1 mz 1 3 26 39mm 22
2
《机械原理》习题解答
10-23设有一渐开线标准齿轮，z 26, m 3mm, ha* 1, 20 求其齿廓曲线在分度圆和齿顶圆上的曲率半径及齿 顶圆压力角。
基圆半径
rb r cos 39 cos 20 36.648mm
z 2(ha* c*) 2(1 0.25) 41.45
1 cos 1 cos 20
当齿根圆与基圆重合时，z 41.45, 当齿数 z 42 时，齿根圆大于基圆。
6
LOGO
7
（2）计算两轮的几何尺寸如下，单位mm
d 2
5
《机械原理》习题解答
10-27试问当渐开线标准齿轮的齿根圆与基圆重合时， 其齿数 应为z多少？又当齿数大于以上求得的齿数 时，试问基圆与齿根圆哪个大？
解：
db mz cos
由d f db有：
d f m(z 2ha* 2c*)
齿顶圆压力角
aa
arccos rb ra
arccos 36.648 42
29.24
齿顶圆曲率半径
a ra2 rb2 422 36.6482 20.5mm
3
《机械原理》习题解答
10-26已知一对渐开线标准外啮合圆柱齿轮传动的模
数m=5mm，压力角 20，中心距a=350mm，传动比
LOGO
机械原理习题解答 （第10章）
1
《机械原理》习题解答
10-23设有一渐开线标准齿轮，z 26, m 3mm, ha* 1, 20
求其齿廓曲线在分度圆和齿顶圆上的曲率半径及齿 顶圆压力角。
机械原理第七版西北工业大学课后习题答案(2—8章)
机械原理课后习题答案第二章 机构的结构分析题2-11 图a 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。
解：1)取比例尺,绘制机构运动简图。
(图2-11a)2)要分析是否能实现设计意图,首先要计算机构的自由度。
尽管此机构有4个活动件，但齿轮1和凸轮2是固装在轴A 上，只能作为一个活动件，故 3=n 3=l p 1=h p01423323=-⨯-⨯=--=h l p p n F原动件数不等于自由度数，此简易冲床不能运动，即不能实现设计意图。
分析：因构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架。
故需增加构件的自由度。
3)提出修改方案：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或用一个高副来代替一个低副。
(1) 在构件3、4之间加一连杆及一个转动副(图2-11b)。
(2) 在构件3、4之间加一滑块及一个移动副(图2-11c)。
(3) 在构件3、4之间加一滚子(局部自由度)及一个平面高副(图2-11d)。
11(c)题2-11(d)54364(a)5325215436426(b)321讨论：增加机构自由度的方法一般是在适当位置上添加一个构件（相当于增加3个自由度）和1个低副（相当于引入2个约束），如图2-1（b ）（c ）所示，这样就相当于给机构增加了一个自由度。
用一个高副代替一个低副也可以增加机构自由度，如图2-1（d ）所示。
题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。
(新)机械原理第七版部分重要答案
2-16. 试计算图示各机构的自由度。
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、5和齿条7与齿轮5解a) 分析：A 为复合铰链，不存在局部自由度和虚约束。
F=3n -(2p L +p H )=3×4-(2×5+1)=1或F=3n -(2p L +p H -p')-F'=3×4-(2×5+1-0)-0=1 b) 分析：B 、E 为局部自由度。
F=3n -(2p L +p H )=3×5-(2×6+2)=1或F=3n -(2p L +p H -p')-F'=3×7-(2×8+2-0)-2=1注意：该机构在D 处虽存在轨迹重合的问题，但由于D 处相铰接的双滑块为一个Ⅱ级杆组，未引入约束，故机构不存在虚约束。
如果将相铰接的双滑块改为相固联的十字滑块，则该机构就存在一个虚约束。
c) 分析：该机构存在重复结构部分，故存在虚约束。
实际上，从传递运动的独立性来看，有机构ABCDE 就可以了，而其余部分为重复部分，则引入了虚约束。
F=3n -(2p L +p H )=3×5-(2×7+0)=1或F=3n -(2p L +p H -p')-F'=3×11-(2×17+0-2)-0=1d) 分析：A 、B 、C 为复合铰链；D 处高副的数目为2。
不存在局部自由度和虚约束。
F=3n -(2p L +p H )=3×6-(2×7+3)=1或F=3n -(2p L +p H -p')-F'=3×6-(2×7+3-0)-0=1齿轮3与5的中心距受到约束，轮齿两侧齿廓只有一侧接触，另一侧存在间隙，故齿轮高副提供一个约束。
机械原理(第七版)答案
∞ P34 ∞ P24
3
A
4
P14
( aII ) 级杆组 RRR
P34、P 13 D
A
P14
(b)
∞ P 12
∞ P23
p13
P24
1
2
3
P23 B
P24
1 14 A P
B
2 P 12
A
∞ P34
3
P 14
4
C
P 13 C P 34 4
(c )
(d)
P24
3
B
C P34
2
1
vM P 12 BP M
E P23
C
C2
2
C1
ϕ = 165�
P12 B
1 ϕ1 = 227
�
3
ω1
B2
ϕ2 = 26�
P34
A
4
P14
µ
l
D
m mm
= 0 . 002
B1
P24
解：
ω1 P12 P24 117.75 = = ω2 P P 30 12 14
ω2 =
P12 P14 30 ω1 = ×10 = 2.548rad / s P 117.75 12 P 24
D F B
n = 10，pl = 12，p h = 3，F ′ = 2，p ′ = 0 F = 3n − 2 p l − p h − F ′ + p′ C
= 3 × 10 − 2 × 12 − 3 − 2 =1
G
A
J
H I
解 2：C 为复合铰链，F 、I 为局部自由度（焊死） 。
E
n = 8，p l = 10，p h = 3 F = 3n − 2 p l − p h = 3 × 8 − 2 × 10 − 3 =1
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注重理论联系实际
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。
可概括为：机构的分析（mechanism analysis) 与机构的综合（mechanism synthesis)
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5
机械原理: 绪 论
§ 1－2 学习本课程的目的
◆ 机械原理是机械类各专业的一门主干技术基 础课程； ◆ 机械工业是国家综合国力发展的基石，机械 原理课程在培养机械方面的创造型人才中将起到 不可或缺的重要作用。
仅限于根据运动和动力要求，确定机构各部分与 运动相关的尺寸；
不涉及各个具体零件的强度计算，具体形状和结 构、 材料选择等因素；
设计结果是机构运动简图，而非工程化的设计图。 方案设计 本课程要解决的问题
机械设计 结构设计 属于机械设计课程的范畴
202因0/10/15此常用“综合”（synthesis)二字来代替“设计16”
在举起与搬运重物时发挥极大功效的木质器械”
二种定义的区别与机器的类型
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3
机械原理：绪 论
§ 1－1 本课程研究的对象和内容 一．本课程的研究对象
机械（Machinery)：机器和机构的总称 机构(Mechanism) 说明 » 具有机器的前二个特征 » 用来传递运动和力的、有一个构件为 机架的构件系统
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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。
因此在学习时，对名词应正确理解其含义，对公式应着重于 应用，而对方法则着重掌握其基本原理和作法。
机械原理
Theory of Machines and Mechanisms
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机械设计研究室
1
第1章 绪 论
(Introduction) §1－1 本课程研究的对象和内容 §1－2 学习本课程的目的 §1－3 如何进行本课程的学习 §1－4 机械原理学科发展现状简介
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“连 磨”
用一头牛驱动八台磨盘，
其中应用了齿轮系。
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蒸汽机无法实现小型化，所以在当皮时带的工厂生里产采机用械集中1
蒸汽驱机动的方式皮。带
天轴
皮带 生产机械 2
皮带 生产机械 3
……
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蒸汽机时代的纺织工厂
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近代 — 机构与传动的变革
近代机械的发展趋向
高速化
机构一般被认为是由刚性件组成的。而 现代机构中除了刚性件以外，还可能有弹
性件和电、磁、液、气、声、光…等元件。 这类机构称为广义机构。
常用机构 (commonly used
2020/10/15
mechanisms)
4
机械原理: 绪 论
§ 1－1 本课程研究的对象和内容 一．本课程研究的对象 二．本课程研究的内容 认识机构 设计机构
2
机械原理：绪 论
§ 1-1 本课程研究的对象和内容
一．本课程的研究对象
机械（Machinery)：机器和机构的总称
机器(Machine)的特征 举例
» 人为的实物组合
» 各运动单元间具有确定的相对运动
» 实现能量转换或完成有用的机械功
国家标准对机器的定义：机器是执行机 械运动的装置，用来变换或传递能量、物 料与信息。 罗马工程师特鲁威：公元前1世纪“机器是一种高强度材料做成的联接体，是
结构分析
机构运动的可能性、确定性 机构的组成原理
运动学分析 位置、位移、速度、加速度分析
静力学分析 动力学分析
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机构的自锁性、力的传递关系 机构中力和质量与运动的关系
速度波动的调节
机构的惯性力平衡
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设计机构
根据给出的运动和动力要求，设计出机构或机构 的组合系统来满足这一运动和动力要求。
掌握本课程的特点
本课程要用到物理、数学、力学、机械制图和工程 材料及机械制造基础等先修课程的知识，尤其是理论 力学的知识。但并不是这些课程的简单重复和堆砌， 而是要学习如何应用所学的知识解决工程实际中所遇 到的问题。所以本课程的学习不同于理论课程的学习， 也不同于专业课，而具有一定的理论系统性及逻辑性 和较强的工程实践性的特点。
另外，实际工程问题都是涉及多方面的因素的问题，其求解 可采用多种方法，其解一般也不是唯一的。这就要求设计者具有 分析、判断、决策的能力，要养成综合分析、全面考虑问题的习 惯和科学严谨、一丝不苟的工作作风。
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认真对待教学的每一个环节
本课程全部教学工作的完成，需要自学、听课、习 题课、实验课、课后作业、答疑和考试，以及课程设 计等教学环节。要学好这门课，必须对每个教学环节 予以充分重视。
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机械原理：绪论
本课程的教学环节
必修 考试 3.0学分 理论学时：42 实验学时：6 期未成绩：平时与期未考查兼顾（平时 占30%，期未占70%）
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古代中国
公元一世纪 东汉
“水排”
用水力鼓风炼铁，其中应用
了齿轮和连杆机构 2020/10/15
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晋代
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机械原理: 绪 论
§ 1－３ 如何进行本课程的学习
➢ 掌握本课程的特点 ➢ 注重理论联系实际 ➢ 逐步建立工程观点 ➢ 认真对待每个教学环节
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Байду номын сангаас
认识机构
对已有的各种类型的机构进行分析（analysis), 包括认识其结构、运动、静力和动力性能等。
提高生产率的需要。
基于动力的变革，大幅度提高机器的速度成为可能。
机器速度的提要高求是不几断百完年善来已未有曾的停机遏构的，发展趋势。