机械原理(第七版)试题及概念总结
机械原理(第七版)第7章 机械的运转及其速度波动的调节
力学模型。
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在建立等效动力学模型时，通常取连架杆作为等效构 件，如图7-4即为两种常用的等效动力学模型：
a）
图7-4
b)
图a的模型中，等效构件是回转构件（曲柄），其ω与 原机构中该构件本身的ω相同，但其具有的转动惯量为Je， 其上作用的力矩为Me。 图b的模型中，等效构件是移动构件（滑块），其v与 原机构中该构件本身的v相同，但其具有的质量为me，其 上作用的力为Fe。 徐州工程学院
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§7—3 机械系统运动方程的建立与求解
一、机械系统运动方程的建立
(Establishment and Solution of the Motion Equation of a Mechanical System )
1、机械系统运动方程的一般表达式
根据动能定理，机械系统在某一瞬间dt内总动能的增 量dE应等于在该瞬间内作用在该机械系统的各外力（外力 矩）所作的元功dW，即： dE= dW
Me= [Ficosαi(vi /ω)±Mi(ωi /ω)]
i 1
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n
2）等效构件为以v移动的滑块时，则Ne=Fev。 由Ne=N可得 Fe的一般表达式： n Fe= [Ficosαi(vi /v)±Mi(ωi / v)]
i 1
∵ Me、Fe与外力Fi、外力矩Mi及速比有关，而速比是等效 构件位置的函数或常数。
统等效转化为只有一个独立运动的等效构件(Equivalent
link) ，等效构件的运动与机械中该构件本身的运动相同。
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等效转化的原则是：使机械系统转化前后的动力学效果保 持不变。即：
1）等效构件的等效质量me或转动惯量Je所具有的动能等
机械原理西工大第七版习题册答案章
机械原理西工大第七版习题册答案章题2-1 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2-1a) 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2-1b)。
(2) 在构件3、4之间加一滑块及一个移动副(图2-1c)。
(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2-1d)。
11(c)题2-1(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2-2 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。
机械原理第2、3、4、6章课后答案西北工业大学(第七版)
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)5364(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。
机械原理第七版答案
机械原理第七版答案1. 引言《机械原理》是一门重要的工程学科，旨在研究机械系统中力学原理的应用。
本文将提供《机械原理第七版》的答案，帮助读者更好地理解和应用这一学科知识。
2. 答案以下是《机械原理第七版》部分章节的答案。
第一章简介与力学基础1.机械原理的定义：机械原理是研究力学系统中的力学原理及其应用的学科。
2.机械原理的基本思想：机械原理的基本思想是利用物理和数学原理来解释和预测物体的运动及其受力情况。
3.机械原理的应用领域：机械原理的应用范围广泛，包括机械工程、车辆工程、航空航天工程等领域。
4.计算力学和应用力学之间的关系：计算力学是机械原理的一部分，并且被广泛应用于机械系统的设计和分析中。
第二章静力学1.静力学的定义：静力学是研究静止系统中力学平衡的学科。
2.外力和内力的区别：外力是作用于系统外部的力，如重力、压力等；内力是作用于系统内部的力，如物体间的接触力。
3.刚体的定义：刚体是指其内部各点的相对位置不发生变化的物体。
4.力矩的计算公式：力矩等于力的大小与力臂的乘积。
5.平衡条件的描述：一个系统处于力学平衡的必要条件是合外力和合外力矩等于零。
第三章力的分析与计算1.力的三要素：大小、方向和作用点。
2.力的合成：将多个力的效果合成为一个力。
3.力的分解：将一个力分解为多个力的合力。
4.零力的定义：零力是指大小为零的力，不对物体产生任何作用。
5.夹角的计算方法：使用三角函数来计算夹角。
第四章平面结构分析1.结构的定义：结构是由构件组成的有机整体，在受到外力作用时始终保持平衡的系统。
2.静定结构与非静定结构的区别：静定结构是指其内部构件数目等于其内力数目的结构；非静定结构是指其内部构件数目大于其内力数目的结构。
3.阻力的作用：阻力是指对物体运动的阻碍力，常见的阻力有摩擦力和空气阻力。
4.结构分析方法的选择：选择合适的分析方法是分析结构的关键，常见的方法有力学平衡法、力法和位移法。
3. 总结本文提供了《机械原理第七版》部分章节的答案，包括机械原理的定义和基本思想、静力学、力的分析与计算以及平面结构分析等内容。
机械原理课件(第七版)
在机械系统方案设计中，综合原理的应用可以帮助设计师 更好地理解系统的功能和性能要求，发现潜在的问题和解 决方案，提高设计的可行性和可靠性。
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定义
机械效率是指机械在工作中所 做的有用功与总功的比值。
影响因素
机械效率受到多种因素的影响 ，如机械设计、制造精度、润 滑条件、摩擦类型和材料性质 等。
提高效率的方法
为了提高机械效率，可以采取 优化设计、改善制造工艺、选 择合适的润滑剂和减少摩擦阻 力等措施。
实验测定
机械效率可以通过实验测定， 常用的方法有功率法、扭矩法
平面机构的动态动力分析
总结词
动态动力分析的应用
VS
详细描述
动态动力分析在机械设计中具有重要应用 ，如优化机构设计、提高机构性能、预测 机构运动行为等。通过动态动力分析，可 以更好地理解机构在不同条件下的运动规 律和受力情况，为机械设计提供重要的理 论支持和实践指导。
05 机械的效率和自锁
机械的效率
机械原理课件(第七版)
目 录
• 绪论 • 机构的结构分析 • 平面机构的运动分析 • 平面机构的力分析 • 机械的效率和自锁 • 机械的平衡 • 机械的运转及其速度波动的调节 • 机械系统的方案设计
01 绪论
机械原理课程的性质和内容
总结词
介绍机械原理课程的基本性质和主要内容，包括机械系统、机构、机器和装置等 基本概念和原理。
以及它们之间的相互关系。
03
等效转动惯量
等效转动惯量是指在机械运转过程中，为了模拟机械的转动状态所需要
用到的等效转动惯量。等效转动惯量的大小取决于机械内部各部件的转
机械原理试题库及答案
机械原理试题库及答案1. 问题：什么是机械原理？答案：机械原理是研究机械运动和力学性质的基本规律的科学。
它涉及到力学、材料学、电气学等多个学科的知识。
2. 问题：什么是力学？答案：力学是研究物体运动、力的作用和物体相互作用的科学。
它主要包括静力学、动力学和变形力学等分支。
3. 问题：什么是力？答案：力是使物体发生运动、改变速度或形状的作用。
它是一个矢量量，有大小和方向。
4. 问题：什么是力的平衡条件？答案：力的平衡条件是指在一个物体上作用的合力为零时，物体处于力的平衡状态。
它可以分为力的平衡和力的矩的平衡两个条件。
5. 问题：什么是摩擦力？答案：摩擦力是两个物体相互接触，并阻碍其相对运动的力。
它有静摩擦力和动摩擦力两种形式。
6. 问题：什么是杠杆原理？答案：杠杆原理是指在平衡条件下，杠杆两边所受到的力和力臂的乘积相等。
它描述了杠杆的力学性质。
7. 问题：什么是滑轮原理？答案：滑轮原理是指通过改变力的方向和大小来实现力的传递或减小的原理。
滑轮可以改变力的方向，同时根据滑轮的个数可以改变力的大小。
8. 问题：什么是齿轮原理？答案：齿轮原理是指通过两个或多个齿轮的啮合，实现力的传递和传动的原理。
齿轮可以改变力的方向、速度和扭矩。
9. 问题：什么是机械传动？答案：机械传动是指通过齿轮、皮带、链条等传动装置，将动力传递到机械系统中的过程。
它可以改变力的大小、方向和转速。
10. 问题：什么是弹簧原理？答案：弹簧原理是指在受到外力作用时，弹簧会发生弹性变形，并反向作用力的原理。
弹簧具有储存和释放能量的功能。
机械原理第七版
0-1机械原理的研究对象0-2机械原理的内容及其地位，任务和培养人才的作用0-3机械原理学科的发展趋势第1章平面机构的结构分析1-1研究根据机构结构的目的1-2运动对，运动链和机构1-3平面机械结构运动草图1-4平面机构的自由度1-5平面机构的组成原理和结构分析第二章平面机构的运动分析2-1机构运动分析的目的和方法2-2速度瞬时中心法及其在机构速度分析中的应用2-3使用相对运动图法计算机构2-4的速度和加速度。
通过分析方法求出机构的位置，速度和加速度。
第三章平面连杆机构3-1及其设计的特征和基本问题3-2平面四连杆机构的基本类型和演变3-3主要工作特征平面四连杆机构的设计3-4实现连杆在给定位置的平面四连杆机构的运动设计3-5实现已知运动规律的平面四连杆机构的运动设计3-6平面四连杆机构的运动设计具有已知运动轨迹的第四章：凸轮机构的应用和分类及其设计4-1应用和分类4-2从动件的运动规则4-3根据给定的运动定律绘制方法设计凸轮轮廓曲线4-4设计平面根据给定运动规律的凸轮轮廓曲线-分析方法4-5凸轮机构基本尺寸的确定4-6高速凸轮机构简介第5章齿轮机构和传动机构5-1齿轮机构的设计应用和分类5-2齿廓啮合的基本规律5-3渐开线和渐开线轮廓5-4渐开线齿轮名称和标准齿轮尺寸5-5渐开线正齿轮啮合传动装置5-6渐开线轮廓显影加工和咬边现象5-7变速齿轮5-8变速齿轮箱5-9平行轴斜齿轮机构5-10交错轴斜齿轮机构5-11蜗杆机构5-12锥齿轮机构5-13其他齿轮机构曲线轮廓简介第六章齿轮系统及其设计6-1齿轮系统及其分类6-2固定轴齿轮系统的传动比和应用6-3循环流道系统的组成和传动比6-4复合齿轮系统和应用6- 5行星齿轮系统的齿轮数和行星齿轮数的选择6-6渐开线和小齿差行星减速器，摆线针轮行星减速器和谐波齿轮传动介绍ch第7章其他常见机构7-1万向联轴器7-2螺旋机构7-3棘轮机构7-4凹槽轮机构7-5不完全齿轮机构7-6凸轮间歇运动机构7-7非圆齿轮机构第8章位置机械设计中8-1机械运动计划的内容和内容，结合8-2机构和相关的设计方法8-3机构选择8-4机构致动器的协调和运动循环图8-5示例机构运动方案制定示例的介绍第9章平面机构的力分析9-1机构的目的和方法9-2部件的惯性力的确定9-3运动对中摩擦力的确定9-4无摩擦的机构力分析9 -5速度多边形杠杆方法9-6考虑摩擦的机构力分析第10章平衡平面机构的目的10-1平衡和刚性旋转零件的平衡10-2平衡在机架上第11章机器的机械效率11-1机器的运动和功能关系11-2机器的机械效率和自锁11-3瞬时效率计算和自锁分析示例第12章机器的运行和速度波动调节12-1机器操作和速度波动调节的目的12-2机器等效动力学模型12-3机器运动方程的建立和求解13-4调节方法和周期性速度波动的设计指标12-4飞轮设计12-6 12-6机非周期性速度波动的调整方法第13章机构分析和综合中的计算机应用平面机构的综合实例13-6机构优化设计简介：思考题和练习时间表5-1至5-6;附表10-1附表10-1主要参数。
机械原理第七版课后答案
机械原理第七版课后答案
1. 机械原理是工程学中的重要基础课程，它涉及到机械结构、运动学、动力学等方面的知识，对于理解和设计各种机械系统都具有重要意义。
在学习机械原理的过程中，课后习题是检验学生对知识掌握程度的重要手段。
因此，以下是机械原理第七版课后答案，供大家参考。
2. 第一章机械原理基础知识。
1. 什么是机械原理？
答，机械原理是研究机械运动规律和机械结构工作原理的科学。
2. 机械原理的研究对象包括哪些方面？
答，机械原理的研究对象包括机械结构、运动学、动力学等方面的知识。
3. 第二章机械结构。
1. 什么是机械结构？
答，机械结构是由零件和零件之间的连接构成的整体。
2. 机械结构的作用是什么？
答，机械结构的作用是传递和转换力、运动和能量。
4. 第三章运动学。
1. 什么是运动学？
答，运动学是研究物体运动状态、运动轨迹和运动规律的学科。
2. 运动学的研。
机械原理(西工大第七版)习题册答案1——7章
题入2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 p 解法二：8=n 10=l p 2=h p 局部自由度1='F题2-3如图a 所示为一新型偏心轮滑阀式真空泵。
其偏心轮1绕固定轴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。
当偏心轮1按图示方向连续转动时，可将设备中的空气按图示空气流动方向从阀5中排出，从而形成真空。
由于外环2与泵腔6有一小间隙，故可抽含有微小尘埃的气体。
试绘制其机构的运动简图，并计算其自由度。
解：1)取比例尺,绘制机构运动简图。
(如图题2-3所示)2) 3=n 4=l p 0=h p题2-4 使绘制图a 所示仿人手型机械手的食指机构的机构运动简图（以手指8作为相对固定的机架），并计算题2-4其自由度。
解：1)取比例尺,绘制机构运动简图。
(2) 7=n 10=l p =h p 题2-5 图a 关节机构，机架，试绘制其机构运动简图和计算其自由度，90度时的机构运动简图。
解：1)取比例尺,时的机构运动简图如虚线所示。
(如图2-5所示)2) 5=n 7=l p 0=h p题2-6 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 连杆组合机构（图中在D 处为铰接在一起的两个滑块）；图c 所示机构中，齿轮3与5和齿条7与齿轮5解： a) 4=n 5=l p b) 解法一：5=n 6=l p 解法二：7=n 8=l p 2=h p 局部自由度 2='Fc) 解法一：5=n 7=l p 解法二：11=n 17=l p 虚约束10232+⨯='-'+'='n p p p hl 局部自由度 0='F d) 6=n 7=l p =h p 齿轮3与齿轮5的啮合为高副约束，故应为单侧接触）将提供1齿条7与齿轮5故应为双侧接触）将提供2题2-7试绘制图a 所示凸轮驱动式四缸活塞空气压缩机并计算其机（图中凸轮1原动当其转动时，分别推动装于四个活塞上A 、B 、C 、D 使活塞在相应得气缸内往复运动。
机械原理第七版第十章
的模数。
③ 压力角α，即分度圆压力角，并规定其标准值为α
=
20。。
它是决定齿轮齿廓形状的主要参数。
④ 齿顶高系数 ha*，其标准值为 ha* = 1。 ⑤ 顶隙系数 c*，其标准值为 c* = 0.25。
上述参数即为渐开线齿轮的五个基本参数。
2021/4/9
10
标准齿轮的基本参数和几何尺寸(3/3)
2．渐开线的函数及渐开线方程式
在研究渐开线齿轮传动时，常常需要用到渐开线的函数及渐
开线数学方程式。
2021/4/9
6
（1）渐开线压力角αk=∠BOK
渐开线齿廓的啮合特点(2/3)
αk= arccos (rb/rk)
（a）
结论 渐开线上的压力角是变化的， 随rk增大而增大。
（2）渐开线函数
（ （
tan αk= BK/rb= AB/rb
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§10-1 齿轮机构的应用及分类
1．齿轮机构的应用 （1）应用实例
例1 某航空发动机附件传动系统 例2 桑塔纳轿车的主传动系统 （2）传动特点 优点：① 齿轮传动用来传递空间任意轴间的运动及动力； ② 传递功率范围大； ③ 传动比准确； ④ 效率高、寿命长、安全可靠。 缺点：制造成本较高。
（2）内齿轮：内齿轮的齿廓为内凹齿；齿根圆大于齿顶圆；齿
顶圆必须大于基圆。
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11
§10-5 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
1．齿轮正确啮合的条件
一对渐开线齿轮在传动时，它们的齿廓啮合点都应位于其啮 合线上。因此要两轮能正确啮合，应使处于啮合线上的多对轮齿 能同时进入啮合。即应满足两齿轮的法向齿距相等，即
= rb (αk +θk) / rb= αk + θk