机械原理第八版第二章
机械原理第二章
机械原理第二章
下面是机械原理第二章的内容，但是不包含标题和重复的文字：
1. 引言
机械原理是研究机械系统运动和相互作用的科学。本章将介绍机械原理的基本概念和原理。
2. 平面运动问题
2.1 定义和分类
机械系统的平面运动可以分为直线运动和曲线运动两类。本节介绍了这两种运动的定义和分类。
2.2 直线运动
直线运动是指物体沿着直线路径移动的运动。本节讲解了直线运动的基本特点和相关的运动学原理。
2.3 曲线运动
曲线运动是指物体沿着曲线路径移动的运动。本节介绍了曲线运动的特点以及与曲线运动相关的运动学原理。
3. 旋转运动问题
3.1 定义和分类
机械系统的旋转运动可以分为平面旋转和空间旋转两类。本节讲解了这两种运动的定义和分类。
3.2 平面旋转
平面旋转是指物体围绕一个轴线在平面内旋转的运动。本节介绍了平面旋转的基本特点和相关的运动学原理。
3.3 空间旋转
空间旋转是指物体在三维空间中绕一个轴线旋转的运动。本节讲解了空间旋转的特点以及与空间旋转相关的运动学原理。
4. 速度和加速度分析
4.1 速度分析
速度是描述机械系统运动状态的重要参数。本节介绍了速度的计算方法和分析技巧。
4.2 加速度分析
加速度是描述机械系统运动加速度的参数。本节讲解了加速度的计算方法和分析技巧。
5. 音速和减速控制
5.1 音速控制
音速控制是调节机械系统的运动速度的一种方法。本节介绍了音速控制的基本原理和应用。
5.2 减速控制
减速控制是调节机械系统的运动速度的另一种方法。本节讲解了减速控制的基本原理和应用。
6. 总结
本章总结了机械原理第二章的内容，并提出了进一步研究的方向和建议。
注意：本文中可能没有具体章节标题，因为要求文中不能有重复的文字。
机械原理第二章 2
平面连杆机构及其
设计
•、连杆机构 若干个构件全用低副 联接而成的机构，也 称之为低副机构。
1、根据构件之间的相对运动分为:
平面连杆机构，空间连杆机构。 2、根据机构中构件数目分为： 二、连杆机构的分类
四杆机构、五杆机构、六杆机构等。
三、平面连杆机构的特点
1）适用于传递较大的动力，常用于动力机械。
2）依靠运动副元素的几何形面保持构件间的相互
接触，且易于制造，易于保证所要求的制造精度
3）能够实现多种运动轨迹曲线和运动规律，工程
上常用来作为直接完成某种轨迹要求的执行机构
不足之处：
1） 不宜于传递高速运动。
2） 可能产生较大的运动累积误差。
§2-1平面四杆机构的基本形式、演变
及其应用
、平面四杆机构的基本茫式
在连架杆中，能 绕其轴线回转360。
连架杆者称为曲柄；仅能
绕其轴线往复摆动 者称为摇杆。
1） 曲柄摇杆机构:两连架杆中,一个为曲柄, 而另一个为摇杆。
2） 双曲柄机构 两连架杆均为曲柄。 连架检 机架 连杆
2
3
4
3） 双摇杆机构 两连架杆均为摇杆。 1U
二平面四杆机构的演变
1转动副转化为移动副
/・
,/ 丄
/ 13 B
/a
2 a
3
A C
s - lAB
sin (p
曲柄滑块机构 导杆机构
3扩大转动副
・―・—・e・ c2 c
§2-2平面四杆机构设计中的共性问题
\平面四杆机构有曲柄的条件
三、平面机构的压力角和传动角、死点 四、运动的连续性 平面四杆机构输出件的急回特性
・、平面四杆机构有曲柄的条件
UU d+a
欲使连架杆AB成为曲柄，则必须使AB通过与
机架共线的两个位置，即必须满足
a+dWb+c (4-1)
|d-a|2|b-c| (4-2)
(1)若dMa,则可得 a+bWc+d (若b>c)
a+cWb+d (若 c>b) 从而可得 「aWb
y aWc
机械原理第2章习题及解答
机械原理第2章习题及解答
第二章习题及解答
2-1如题图2-1所示为一小型冲床，试绘制其机构运动简图，并计算机构自由度。
（a）（b）
题图2-1
解：
1）分析
该小型冲床由菱形构件1、滑块2、拨叉3和圆盘4、连杆5、冲头6等构件组成，其中菱形构件1为原动件，绕固定点A作定轴转动，通过铰链B与滑块2联接，滑块2与拨叉3构成移动副，拨叉3与圆盘4固定在一起为同一个构件且绕C轴转动，圆盘通过铰链与连杆5联接，连杆带动冲头6做往复运动实现冲裁运动。
2）绘制机构运动简图
选定比例尺后绘制机构运动简图如图（b）所示。
3）自由度计算
其中n=5，P L=7,P H=O,
F=3n-2P L-P H=3 X 5-2 X 7=1
故该机构具有确定的运动。
2-2如题图2-2所示为一齿轮齿条式活塞泵，试绘制其机构运动简图，并计算机构自由度。 解：
1）分析
该活塞泵由飞轮曲柄1、连杆2、扇形齿轮3、齿条活塞4等构件组成，其中飞轮曲柄 1 为原动件，绕固定点A作定轴转动，通过铰链B与连杆2联接，连杆2通过铰链与扇形齿
轮3联接，扇形齿轮3通过高副接触驱动齿条活塞4作往复运动，活塞与机架之间构成移动
副。
2）绘制机构运动简图
选定比例尺后绘制机构运动简图如图（b）所示。
3）自由度计算
其中n=4，P L=5,P H=1
F=3n-2P L-P H=3 X 4-2 X 5-1=1
故该机构具有确定的运动。
2-3如图2-3所示为一简易冲床的初步设计方案，设计者的意图是电动机通过一级齿轮1和2减速后带动凸轮3旋转，然后通过摆杆4带动冲头实现上下往复冲压运动。试根据机构自由度分析该方案的合理性，并提出修改后的新方案。
解：
1）分析
2） 绘制其机构运动简图（图2-3 b ） 选定比例尺后绘制机构运动简图如图（
b ）所示。
3） 计算机构自由度并分析其是否能实现设计意图 由图 b 可知，n=4
P i = 5 P h = 2 p = 0
《机械原理》第八版课后习题答案
第2章 机构的结构分析
(P29)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。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
解法一：7n 9lp 2hp
12927323hlppnF
解法二：8n 10lp 2hp 局部自由度
1F
11210283)2(3FpppnFhl
(P30) 2-17：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？
解： a) 4n 5lp 1hp
11524323hlppnF
b) 5n 6lp 2hp
12625323hlppnF
12625323hlppnF
c) 5n 7lp 0hp
10725323hlppnF
d) 6n 7lp 3hp
13726323hlppnF
(C可看做是转块和导块,有1个移动副和1个转动副)
机械原理复习资料
1.平面铰链四杆机构有曲柄存在的条件为：a.连架杆与机架中必有一杆为四杆机构中的最短杆；
b.最短杆与最长杆杆长之和应小于或等于其余两杆之和（通常称此为杆长和条件）。
2.连杆机构：指所以构建用低副联接而成的机构，又称为低副机构。
3.连杆机构优点：a.运动副都是低副，低副亮元素为面接触，所以耐磨损，承载大。b.低副亮元素几何形状简单，容易制造简单，容易获得较高的制造精度。C .可以实现不同运动规律和特定轨迹要求。缺点：a低副中存在间隙，会引起运动误差，使效率降低。B动平衡较困难，所以一般不宜用于高速传动。C设计比较复杂，不易精确的实现复杂的运动规律。
4.平面四杆机构的基本形式有：（1）曲柄摇杆机构，（2）双曲柄机构，（3）双摇杆机构。
5.速度变化：是指一段时间前后，速度的大小和方向出现的变化，是个矢量，大小可以用后前速率差表示，方向可以用与规定正方向的夹角表示。物理含义可以导出加速度：单位时间内速度的变化量。
6.压力角： 概述压力角(pressure angle)(α):若不考虑各运动副中的摩擦力及构件重力和惯性力的影响,作用于点C的力P与点C速度方向之间所夹的锐角。压力角越大，传动角就越小．也就意味着压力角越大，其传动效率越低．所以设计过程中应当使压力角小.
7.死点：从Ft=Fcosα知，当压力角α=90°时，对从动件的作用力或力矩为零，此时连杆不能驱动从动件工作。机构处在这种位置成为死点，又称止点。
8.凸轮机构的特点：优点是只要适当的设计出凸轮的轮廓曲线，就可以是使推杆得到各种预期的运动规律，而且响应快速，机构简单紧凑。缺点：是凸轮廓线与推杆之间为点。线接触，易磨损，.凸轮制造较困难。
9按.凸轮形状分：a盘形凸轮，b圆柱凸轮。按推杆形状分：尖顶推杆，滚子推杆，平底推杆。根据凸轮与推杆白痴接触的方法不同，凸轮可以分为：力封闭的凸轮机构，几何封闭的凸轮机构。
10. 推杆常用的运动规律；根据推杆常用的运动规律所以数学表达是不同，常用的主要有多项式运动规律和三角函数运动规律两大类。
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∵0332410
2-12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。解：
机械原理（第8版）
机械原理（第8版）
第1章 绪论
§1-1 本书研究的对象及内容
§1-2 学习机械原理课程的目的
§1-3 如何进行机械原理课程的学习
§1-4 机械原理学科发展现状简介
第2章 机构的结构分析
§2-1 机构结构分析的内容及目的
§2-2 机构的组成及分类
§2-3 机构运动简图
§2-4 机构具有确定运动的条件及最小阻力定律
§2-5 机构自由度的计算
§2-6 计算平面机构自由度时应注意的事项
§2-7 平面机构的组成原理、结构分类及结构分析
§2-8 机构结构的型综合及其设计
思考题及练习题
阅读参考资料
第3章 平面机构的运动分析
§3-1 机构运动分析的任务、目的和方法 §3-2 用图解法作机构的运动分析
§3-3 用解析法作机构的运动分析
思考题及练习题
阅读参考资料
第4章 平面机构的力分析
§4-1 机构力分析的任务、目的和方法
§4-2 构件惯性力的确定
§4-3 运动副中摩擦力的确定
§4-4
考虑摩擦时机构的受力分析
§4-5 不考虑摩擦时机构的动态静力分析
思考题及练习题
阅读参考资料
第5章 机械的效率和自锁
§5-1 机械的效率
§5-2 机械的自锁
思考题及练习题
阅读参考资料
第6章
机械的平衡
§6-1 机械平衡的目的及内容
§6-2 刚性转子的平衡计算
§6-3 刚性转子的平衡实验
§6-4 转子的许用不平衡量和许用不平衡度
§6-5 平面机构的平衡
思考题及练习题
阅读参考资料
第7章 机械的运转及其速度波动的调节 §7-1 概述
§7-2 机械的运动方程式
§7-3 机械运动方程式的求解
§7-4 稳定运转状态下机械的周期性速度波动及其调节
§7-5 机械的非周期性速度波动及其调节
§7-6 考虑构件弹性时的机械运转简介
思考题及练习题
阅读参考资料
第8章 连杆机构及其设计
§8-1 连杆机构及其传动特点
§8-2 平面四杆机构的类型及应用
§8-3 平面四杆机构的基本知识
机械原理第八版课后练习答案（西工大版）
机械原理第八版课后练习答案（西工大版）
＜机械原理 ＞第八版 西工大教研室编
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？试举岀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），试画岀其机构运动简图，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。
机械原理第八版课后答案
机械原理第八版课后答案
1. 第一题，请解释什么是机械原理？
机械原理是研究机械运动规律和机械结构性能的一门学科，它是物理学、数学和工程学的交叉学科，主要研究物体的运动、受力和结构等问题。机械原理的研究对象包括刚体运动学、刚体静力学、刚体动力学、弹性体力学等内容。
2. 第二题，什么是刚体？
刚体是指在外力作用下，形状和大小不发生改变的物体。刚体的运动学研究刚体在空间中的运动规律，包括平动和转动；刚体静力学研究刚体在平衡状态下受力的平衡条件；刚体动力学研究刚体在外力作用下的运动规律。
3. 第三题，请解释什么是平动？
平动是指刚体上任意两点的相对位置保持不变的运动。在平动运动中，刚体上各点的速度和加速度相等，且方向相同。
4. 第四题，请解释什么是转动？
转动是指刚体绕某一固定轴线旋转的运动。在转动运动中，刚体上各点的速度和加速度不相等，且方向不同。
5. 第五题，请解释什么是力矩？
力矩是力对物体产生转动效果的物理量，它等于力的大小乘以力臂的长度。力矩的方向由右手螺旋定则确定，即力矩的方向与力和力臂的方向构成右手螺旋。
6. 第六题，请解释什么是动量矩？
动量矩是刚体上各点的动量对某一轴线产生的转动效果的物理量，它等于动量的大小乘以力臂的长度。动量矩的方向由右手螺旋定则确定，即动量矩的方向与动量和力臂的方向构成右手螺旋。
7. 第七题，请解释什么是惯性矩？
惯性矩是刚体对旋转运动的惯性大小的物理量，它等于物体质量乘以平行轴定理中的距离平方。惯性矩的大小与物体的形状和质量分布有关。
8. 第八题，请解释什么是牛顿定律？
牛顿定律是经典力学的基本定律，包括牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律。牛顿第一定律指出，物体要么静止，要么匀速直线运动，除非受到外力的作用。牛顿第二定律指出，物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比，与物体的质量成反比，方向与合外力方向相同。牛顿第三定律指出，任何两个物体之间的相互作用力大小相等，方向相反。
《机械设计》课本(第八版)濮良贵改编(第1、2章)
《机械设计》（第八版）濮良贵主编著 第一章 绪论
1第一章 绪 论§１－１ 机器在经济建设中的作用机械是现代各行业的基础，是物质生产的基本工具，其应用水平是一个国家技术水平和现代化程度的重要标志，也是信息化产业的基础。设计则是产品生产的第一道工序，其成败很大程度上是在本阶段决定的。1．能做有用功：1）代替人力或完成人力所不能完成的工作。2）改善劳动条件，提高生产率。3）较人工生产提高产品质量。2．有利于产品的标准化、系列化和通用化。3．有利于产品生产的机械化、电气化和自动化。所以大量设计制造和广泛使用各种先进的机器是促进经济发展，加速现代化建设的一个重要内容。§１－２ 本课程的内容、性质与任务：一．内容介绍整台机器机械部分设计的基本知识，重点讨论： 1．一般尺寸和常用工作参数下的通用零件的设计，包括其基本设计理论和方法。 注：一般尺寸和参数：不包括巨/微型，高温/压/速等。 2．介绍有关技术资料、标准的应用。 例如： 有关国标，机械零件设计手册等。学习的具体内容：（1）总论部分：机器及零件设计的基本原则，设计计算理论，材料选择，结构要求，以及摩擦、磨损、润滑等方面的基本知识；《机械设计》（第八版）濮良贵主编著 第一章 绪论
2（2）连接部分：螺纹连接和螺旋传动，键、花键及无键连接和销连接等；（3）传动部分：带传动，齿轮传动，蜗杆传动等；（4）轴系部分：滚动轴承，轴的设计，联轴器、离合器和制动器等；（5）其它部分：弹簧、机座、箱体等。二．性质是以一般通用零件的设计为核心的设计性课程，主要讨论它们的基本设计理论与方法的技术基础课程。本课程不仅要求学生掌握机械零件的常用设计方法，主要是通过这些内容的学习，全面提高学生具备通用零件、部件，以及专用零件的设计能力。三．任务本课程的主要任务是培养学生：（1）有正确的设计思想和创新探索能力；（2）掌握一般设计方法，能设计简单机械的能力；（3）具有运用标准、手册和查阅资料的能力；（4）掌握典型的实验方法，具备基本的实验能力；（5）了解国家政策，了解机械的发展动向。例如：优化/可靠性设计，CAD等课程安排：共56学时，其中讲授48学时，实验8学时。《机械设计》（第八版）濮良贵主编著 第二章 机械设计总论