(新)机械原理浙工大习题卡第4章答案
浙江工业大学机械原理习题答案
一、填空题1.平面运动副的最大约束数为____2_____，最小约束数为_____1_____。
2.平面机构中若引入一个高副将带入_____1____个约束，而引入一个低副将带入_____2____个约束。
平面机构中约束数与自由度数的关系是_约束数+自由度数=3_。
3.在机器中，零件是最小制造的单元，构件是最小运动的单元。
4.点或线接触的运动副称为高副，如齿轮副、凸轮副等。
5．机器中的构件可以是单一的零件，也可以是由多个零件装配成的刚性结构。
6．两个构件相互接触形成的具有确定相对运动的一种联接称为运动副。
7．面接触的运动副称为低副，如转动副、移动副等。
8．把两个以上的构件通过运动副的联接而构成的相对可动的系统称为是运动链，若运动链的各构件构成了首末封闭的系统称为闭链，若运动链的构件未构成首末封闭的系统称为开链。
9．平面机构是指组成机构的各个构件均在同一平面内运动。
10．在平面机构中，平面低副提供2个约束，平面高副提供1个约束。
11．机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目称为机构的自由度。
12．机构具有确定运动的条件是机构的原动件数等于自由度数。
二、简答题1.机构具有确定运动的条件是什么？答：1.要有原动件；2.自由度大于0；3.原动件个数等于自由度数。
2.何谓复合铰链、局部自由度和虚约束？在计算机构自由度时应如何处理？答：复合铰链是三个或更多个构件组成两个或更多个共轴线的转动副。
在有些机构中,其某些构件所能产生的局部运动并不影响其他构件的运动,我们把这些构件所能产生的这种局部运动的自由度称为局部自由度。
虚约束是在机构中与其他约束重复而不起限制运动作用的约束。
在计算机构自由度时,K个构件汇交而成的复合铰链应具有（K-1）个转动副，同时应将机构中的局部自由度、虚约束除去不计。
三、计算题1.试计算图1所示凸轮——连杆组合机构的自由度。
解由图1a可知，F=3n–（2p l+p h–p’）–F’=3×5–(2×7+0–0)–0=1由图1b可知，F=3n–（2p l+p h–p’）–F’=3×4–(2×6+0–0)–0=0由图1c可知，F=3n–（2p l+p h–p’）–F’=3×3–(2×4+0–0)–0=1abc图15.试计算图2所示的压床机构的自由度。
机械原理答案1-7
第二章 平面机构的结构分析题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。
机械原理课后习题答案
第四章课后习题4—12图示为一曲柄滑块机构的三个位置，F为作用在活塞上的力转动副A及B上所画的小圆为摩擦圆，试决定在此三个位置时作用在连杆AB上的作用力的真实方向（构件重量及惯性力略去不计）。
解：上图中构件2受压力。
因在转动副A处2、1之间的夹角∠OAB在逐渐减小，故相对角速度ω21沿顺时针方向，又因2受压力，故FR12应切于摩擦圆的下方；在转动副B处，2、3之间的夹角∠OBA在逐渐增大，相对角速度ω23也沿顺时针方向，故FR32应切于摩擦圆的上方。
R32解：上图构件2依然受压力。
因在转动副A处2、1之间的夹角∠OAB逐渐减小，故相对角速度ω21沿顺时针方向，又因2受压力，故F R12应切于摩擦圆的下方；在转动副B处，2、3之间的夹角∠OBA逐渐减小，故相对角速度ω23沿逆时针方向，F R32应切于摩擦圆的下方。
解：上图构件2受拉力。
因在转动副A处2、1之间的夹角∠OAB在逐渐增大，故相对角速度ω21沿顺时针方向，又因2受拉力，故FR12应切于摩擦圆的上方；在转动副B处，2、3之间的夹角∠OBA逐渐减小，故相对角速度ω23沿顺时针方向，FR32应切于摩擦圆的下方。
4-13 图示为一摆动推杆盘形凸轮机构，凸轮1沿逆时针方向回转，F为作用在推杆2上的外载荷，试确定凸轮1及机架3作用给推杆2的总反力FR12及FR32方位（不考虑构件的重量及惯性力，解：经受力分析，FR12的方向如上图所示。
在FR12的作用下，2相对于3顺时针转动，故FR32应切于摩擦圆的左侧。
补充题1 如图所示，楔块机构中，已知γ＝β＝60°，Q ＝1000N 格接触面摩擦系数f ＝0.15，如Q 为有效阻力，试求所需的驱动力F 。
解:对机构进行受力分析,并作出力三角形如图。
对楔块1，R 21R310F F F ++=由正弦定理有21sin(602sin(90R F F ϕϕ+-=））o o ① 对楔块2，同理有R12R320Q F F ++=sin(90sin(602ϕϕ+-=））o o ②sin(602sin(602F Q ϕϕ+=⋅-））o o且有2112R R F F = ，8.53arctgf ϕ＝＝o ③联立以上三式，求解得F ＝1430.65N2 如图示斜面机构，已知：f （滑块1、2与导槽3相互之间摩擦系数）、λ（滑块1的倾斜角）、Q （工作阻力，沿水平方向），设不计两滑块质量，试确定该机构等速运动时所需的铅重方向的驱动力F 。
机械原理课后习题答案
《机械原理》课后习题答案第2章（P27）2-2 计算下列机构的自由度，如遇有复合铰链、局部自由度、虚约束等加以说明。
（a）n=3，p l=3 F=3*3-2*3=3（b）n=3，p l=3，p h=2 F=3*3-2*3-2=1 （B处有局部自由度）（c）n=7，p l=10 F=3*7-2*10=1（d）n=4，p l=4，p h=2 F=3*4-2*4-2=2 （A处有复合铰链）（e）n=3，p l=4 F=3*3-2*4=1 （A或D处有虚约束）（f）n=3，p l=4 F=3*3-2*4=1 （构件4和转动副E、F引入虚约束）（g）n=3，p l=5 F=(3-1)*3-(2-1)*5=1 （有公共约束）（h）n=9，p l=12，p h=2 F=3*9-2*12-2=1 （M处有复合铰链，C处有局部自由度）2-3 计算下列机构的自由度，拆杆组并确定机构的级别。
（a）n=5，p l=7 F=3*5-2*7=1由于组成该机构的基本杆组的最高级别为Ⅱ级杆组，故此机构为Ⅱ级机构。
（b）n=5，p l=7 F=3*5-2*7=1此机构为Ⅱ级机构。
（c）n=5，p l=7 F=3*5-2*7=1拆分时只须将主动件拆下，其它构件组成一个Ⅲ级杆组，故此机构为Ⅲ级机构。
2-4 验算下列运动链的运动是否确定，并提出具有确定运动的修改方案。
（a）n=3，p l=4，p h=1 F=3*3-2*4-1=0 该运动链不能运动。
修改方案如下图所示：（b）n=4，p l=6 F=3*4-2*6=0 该运动链不能运动。
修改方案如下图所示：或第3章（P42）3-2 下列机构中，已知机构尺寸，求在图示位置时的所有瞬心。
（a）（b）（c）(a) v3=v P13=ω1P14P13μl3-6 在图示齿轮连杆机构中，三个圆互作纯滚，试利用相对瞬心P13来讨论轮1与轮3的传动比i13。
第5章（P80）5-2 一铰接四杆机构（2）机构的两极限位置如下图：（3）传动角最大和最小位置如下图：5-3题略解：若使其成为曲柄摇杆机构，则最短杆必为连架杆，即a 为最短杆。
机械原理作业答案1-8-A4
ϕ ϕ
FR 32 v23 FR 21
Q
B
ω 21 2
C
Q
FR 32
Md
FR12 ω1 A
3
1
4
FR12
FR 31
三力汇交
Q + FR 12 + FR 32 = 0 构件 2： 大小� ？ ？ 方向� � � 构件 1： FR 21 + FR 31 = 0
大小� 方向� ？ ？
班 姓 学
- 24 -
级 名 号
F
2
ω 23
ϕ ϕ
FR 21
ω 21
v34
FR 43 ϕ
3
FR 41
ω14 4
ω 23 1
F
FR 32
M
FR 21
ω 21
2
FR 23
FR12
班 姓 学
- 22 -
级 名 号
成
绩
任课教师 批改日期
机械原理作业集 4—4 图示为一摆动从动件盘形凸轮机构，凸轮 1 沿逆时针方向回转，Q 为作用在摆杆 2 上的外载 荷，试确定各运动副中的总反力（F R31、FR12、F R32）的方位。图中虚线圆为摩擦圆，摩擦角为φ。 解：
Q
FR 24 n
n FR 34
FR 12 Q = sin( 90 − ( α − ϕ)) sin 2(α − ϕ) cos( α − ϕ) FR 12 = Q sin 2(α − ϕ)
�
FR 12 = FR 21 F = Qc tan( α − ϕ) F0 = Qc tan α
α−ϕ η=
令
FR 31
FR 32
α + β − 90 � − ϕ
机械原理作业答案1-8-A4
3—6已知铰链四杆机构的位置及尺寸如图（a）所示，现已作出其速度多边形图（b）和加速度多边形（c）。试在图中求出：
(1)构件1、2、3上速度为vx的点X1、X2、X3的位置；
(2)构件2上速度为零的点M2的位置，并在加速度多边形图（c）上找出点m′2；
(3)构件2上加速度为零的点Q2的位置，并在速度多边形图（b）上找出点q2。
(3) 大小的表达式，在机构图上标出其方向。
（矢量方程及必要的分析计算）：
解：1．速度分析
方向∥AC⊥AB⊥CB
大小??
利用速度影像原理求得d2(d4)点,
方向⊥DE∥ED
大小??
利用速度影像原理求得f点,
2．加速度分析
方向∥AC B→A B→C⊥CB
大小??
利用加速度影像原理求得d2′(d4′)点
解：机构简图如下：
机构不能运动。
可修改为：
2—6计算图示自动送料剪床机构的自由度，并指出其中是否有复合铰链、局部自由度或虚约束。
2—7计算图示机构的自由度，并指出其中是否有复合铰链、局部自由度或虚约束。说明该机构具有确定运动的条件。
机构具有确定运动的条件是：F=原动件数，即取1个原动件。
2—8计算图示机构的自由度，并指出其中是否有复合铰链、局部自由度或虚约束。说明该机构具有确定运动的条件。
3—3在图示的齿轮—连杆组合机构中，试用速度瞬心法求齿轮1与齿轮3的传动比。
3—4下列图示机构中，已知 ，试用相对运动图解法求C点的速度vC（在 的基础上作速度多边形并列出有关速度矢量方程）。
用速度影像原理求得c点，
3—5在图示干草压缩机中，已知ω1=5rad/s，lAB=150mm，lBC=600mm，lCE=300mm，lCD=460mm，lEF=600mm，xD=600mm，yD=500mm，yF=600mm，φ1=30°，求活塞5的速度v5和加速度a5。
机械原理最全课后习题答案
第二章 平面机构的结构分析题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=n3=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)。
1(c)题2-154364(a)53221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。
试绘制其机构运动简图，并计算自由度。
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。
浙江工业大学机械设计习题卡答案
机械设计习题卡第一章绪论(1)组成机械的基本单元是什么?机械零件是组成机械的基本制造单元。
(2)何谓零件？何谓部件?零件是组成机器的不可拆的基本单元，即制造的基本单元。
一组协同工作的零件所组成的独立制造或独立装配的组合体称为“部件”。
(3)机械零件可归纳为哪两种类型?试各举两个典型实例说明，本课程的研究对象是什么?通用零件：各种机械中经常用到的一般参数的零件，如螺钉，齿轮等专用零件：在特定类型的机器中才能用到的零件，如涡轮机的叶片、飞机的螺旋桨等本课程的研究对象：普通条件下工作，且具有一般参数的通用零件(4)什么叫在普通条件下工作，且具有一般参数的通用零件？试从你所学专业的机械设备中，对联接零件，传动零件、轴系零件和其他零件各举两例。
普通工作条件无严格定义，通常指常温、常压、低速等。
一般参数也无严格定义。
国家标准《一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差》(GB/T1804-2000)中基本尺寸定义为0.5-4000mm，可以认为一般参数的零件的尺寸在0.5-4000mm之间。
连接零件：键、螺栓传动零件：带、齿轮轴系零件：滚动轴承、滑动轴承其他零件：弹簧、机座(5)为什么说本课程起着基础课与专业课之间的承前启后的作用？(6)在了解本课程的性质、内容和任务以后，总结本课程的特点和你所采取的学习方法。
第二章机械设计总论(1)对机器提出的主要要求包括什么？使用功能要求；经济性要求；劳动保护和环境保护要求；寿命与可靠性要求；其他专用要求等。
(2)机器设计应满足哪些基本要求?机械零件设汁应满足哪些基本要求?分析下列机械零件应满足的基本要求是什么：电动机轴，普通减速器中的齿轮轴，起重机吊钩，精密机床主轴．汽门弹簧。
农业机械中的拉曳链，联合收割机中的V带。
避免在预定寿命期内失效；结构工艺性要求；经济性要求；质量小要求；可靠性要求。
(3)设计机械的经济性要求包括哪些方面?a.零件本身的生产成本；b.尽可能采用标准化的零、部件以取代特殊加工的零、部件。
浙江大学机械设计习题卡答案.
解：n = 7 （构件号：1，2，3，4，5，6，7 ）L P = 10 （字母：A ，B ，C ，D ，E ，F ，G ，H ）H P = 0 （字母： ）F = 11027323=⨯-⨯=--H L P P n该机构由6－7，3－5，2－4三个Ⅱ 级杆组构成，拆组顺序为 6－7，3－5和2－4，是一个Ⅱ级机构。
若以构件7为原动件，则此机构为Ⅲ机构。
解：n = 3 （构件号：1，2，4） L P = 3 （字母：A ，B ，F ）H P = 2 （字母：C ，D ）F =121323323=⨯-⨯-⨯=--H L P P n滚子3的转动是局部自由度； 移动副F 、G 之一是虚约束； 没有复合铰链。
解：n = 5 （构件号：1，2，3， 4，5） P = 3 （字母：A ，B ，C ，解：n = 9 （构件号：1，2，3， 4，5，6，8，9） L P = 12 （字母：A ，B ，C ，K ，L ，M ，F ，G ，H ，J ） H P = 2 （字母：E ，D ）F =H L P P n --2312112293=⨯-⨯-⨯= 转动副K 是复合铰链；滚子7的转动是局部自由度； 移动副I 或J 为虚约束。
n = 11 （构件号：1，2，3， 4，5，6，7，8，9，10，11） L P = 16 （字母：A ，B ，C ，D ， F ，G ，H ，I ，E ，J ， K ，L ，M ，N ） P = 0 （字母： ）F去掉滑块4，连接AD ，得∆CAD 。
对于CAD ∆来讲，其内角和等于180，即 180=∠+∠+∠+∠BAD CAB ADB ACB因为 已知BC AB =，有ACB BAC ∠=∠；已知BD AB =，有ADB BAD ∠=∠。
则 ()1802=∠+∠BAD CAB ，即90=∠+BAD CAB说明没有滑块4时，D 点仍沿水平轴运动，故滑块4对连杆CD 的约束是虚约束。
1．3413314131P P P P ⋅=⋅ωω()s rad P P P P 67.412056103413141313===ωω ()s m l v CD C 42.009.067.43=⨯=⋅=ω2．24P 为构件2的绝对瞬心，构件2（即BC ）上速度最小之点E 必为与24P 之距离最近之点，作BC E P ⊥24，则E 为所求之点。
浙江工业大学机械原理习题卡
第二章 机构的结构分析一、试画出图示平面机构的机构示意图，并计算自由度（步骤：1）列出完整公式，2）带入数据，3）写出结果）。
图a ) 唧筒机构――用于水井的半自动汲水机构。
图中水管4直通水下，当使用者来回摆动手柄2时，活塞3将上下移动，从而汲出井水。
n= 3 p L = 4 p H = 0p '= 0 F '= 0F=3n －(2p l ＋p h －p ′)－F ′= 3×3－（2×4＋0－0）－0 = 1图b ) 缝纫机针杆机构 原动件1绕铰链A 作整周转动，使得滑块2沿滑槽滑动，同时针杆作上下移动，完成缝线动作。
解： 自由度计算： 画出机构示意图：n= 3 p L = 4 p H = 0p '= 0 F '= 0F=3n －(2p l ＋p h －p ′)－F ′ = 3×3－(2×4＋0－0)－0 = 1图c ）所示为一具有急回作用的冲床。
图中绕固定轴心A 转动的菱形盘1为原动件，其与滑块2在B 点铰接，通过滑块2推动拨叉3绕固定轴心C 转动，而拨叉3与圆盘4为同一构件。
当圆盘4转动时，通过连杆5使冲头6实现冲压运动。
试绘制其机构运动简图，并计算自由度。
观察方向3241 432 1解：1) 选取适当比例尺μl ，绘制机构运动简图(见图b)2) 分析机构是否具有确定运动n= 5 p L = 7 p H = 0 p '= 0 F '= 0F =3n －(2p l ＋p h －p ′)－F ′= 3×5－(2×7＋0－0)－0 ＝ 1 机构原动件数目＝ 1 机构有无确定运动？ 有确定运动想一想1．如何判断菱形盘1和滑块是否为同一构件？它们能为同一构件吗?2 为了使冲头6得到上下运动，只要有机构CDE 即可，为什还要引入机构ABC ？(可在学过第三章后再来想想)二、图a)所示为一简易冲床的初拟设计方案。
机械原理第四章答案
机械原理第四章答案【篇一：西北工业大学机械原理课后答案第4章】（a） (b)(c)解：(a)作铆钉机的机构运动简图及受力见下图（a）由构件3的力平衡条件有：fr?fr43?fr23?0?fr41?fd?0由构件1的力平衡条件有：fr21按上面两式作力的多边形见图（b）得??frfd?cot?（b）作压力机的机构运动简图及受力图见（c）由滑块5的力平衡条件有：?r65由构件2的力平衡条件有：r42 ?r45?0?r32?r12?0 其中 r42?r54按上面两式作力的多边形见图（d），得??gft(c) 对a点取矩时有 fr?a?fd?b ??其中a、b为fr、fd两力距离a 点的力臂。
??gftfdfr43rgdr41(a)(b)(d)解：1) 选定比例尺,?l?0.005绘制机构运动简图。
(图(a) )2）运动分析：以比例尺?v作速度多边形，如图 (b) 以比例尺?a作加速度多边形如图4-1 (c)ac??apc?23.44s2?210as2??aps2s2t?ancac2b?2???51502slbc?lbc3) 确定惯性力活塞3：fi3??m3as3??g3gac?3767(n) 方向与pc相反。
连杆2：fi32??m2as2??g2相反。
as2?5357(n) 方向与p?s2mi2??js2?2?218.8(n?m) （顺时针）总惯性力：fi?2?fi2?5357(n)lh2?mi2i2?0.04(m) (图(a) )(b)(c)解：1）求图a所示导轨副的当量摩擦系数fv，把重量g分解为g 左，g右g左?l2lg ， g右?1g ， fvg?ff左?ff右l1?l2l1?l2l?f??2??l1??fv??l1?l2l?f??2??l1??g??l1?l22）求图b所示转动副的摩擦圆半径?支反力fr左?l2lg ，fr右?1g l1?l2l1?l2假设支撑的左右两端均只在下半周上近似均匀接触。
机械原理习题集答案
机械原理习题集答案第一章：机械运动学1. 问题：简述平面运动的基本概念。
答案：平面运动是指物体在平面内的运动，其轨迹可以是直线或曲线。
在平面运动中，物体的每一个点都在同一平面内移动。
2. 问题：什么是四杆机构的运动规律？答案：四杆机构是最基本的机械机构之一，其运动规律取决于杆的长度和连接方式。
常见的四杆机构有双曲柄机构、曲柄滑块机构等。
第二章：机械动力学1. 问题：牛顿运动定律在机械设计中的应用是什么？答案：牛顿运动定律是描述物体运动的基本定律，包括惯性定律、力的作用与反作用定律和作用力与加速度的关系。
在机械设计中，这些定律用于预测和计算机械系统的运动状态和受力情况。
2. 问题：简述达朗贝尔原理。
答案：达朗贝尔原理是动力学中的一个基本原理，它指出在没有外力作用的系统中，系统内各部分的动量守恒。
在机械设计中，这一原理常用于分析和计算机械系统的动态平衡。
第三章：机构设计与分析1. 问题：什么是机构的自由度？答案：机构的自由度是指在没有约束的情况下，机构能够独立进行的运动的数量。
自由度的计算公式为：\( F = 3n - 2j - h \)，其中\( n \)是机构中杆件的数量，\( j \)是铰链的数量，\( h \)是高副的数量。
2. 问题：如何确定一个机构的运动类型？答案：确定机构的运动类型需要分析机构的几何形状和连接方式。
例如，如果机构中存在曲柄和滑块，它可能是一个曲柄滑块机构，其运动类型为往复直线运动。
第四章：机械结构设计1. 问题：机械结构设计中需要考虑哪些因素？答案：在机械结构设计中，需要考虑的因素包括材料的选择、强度和刚度的计算、尺寸的确定、成本控制、维护的便利性等。
2. 问题：什么是疲劳强度？答案：疲劳强度是指材料在反复加载和卸载过程中抵抗断裂的能力。
在机械结构设计中，需要考虑疲劳强度以确保结构的可靠性和耐久性。
第五章：机械传动1. 问题：什么是齿轮传动？答案：齿轮传动是一种利用齿轮啮合来传递运动和动力的机械传动方式。
机械原理课后答案第四、五章作业
4-5 图示为一曲柄滑块机构的三个位置，F为作用在活塞上的力， 转动副A及B上所画的虚线小圆为摩擦圆，试决定在此三个位 置时，作用在连杆AB上的作用力的真实方向（各构件的重量 及惯性力略去不计）。
4-6 图示为一摆动推杆盘形凸轮机构，凸轮1沿逆时针方向回转，F 为作用在推杆2上的外载荷，试确定各运动副中总反力（R31、 R12、R32）的方位（不考虑构件的重量及惯性力，图中虚线小 圆为摩擦圆，运动副B处摩擦角为ψ=10°）。
解：取2为分离体：三力杆 F + R12 + R32 = 0 √ 方向：
F
η= F0/F = tan(α-ψ)/ tanα
令η≤0，得自锁条件： α≤ψ。 ∴ 不自锁条件为： α> ψ。
FQ
正行程：F = FQ· cot (α-ψ) 2、反行程（恢复原位）： FQ为驱动力 F ′ = FQ· cot (α+ψ)
F
∴ FQ = F′·tan (α+ψ)
FQ0 = F′·tan α η′ = FQ0/FQ = tanα/tan (α+ψ) 令η′≤0，得自锁条件： α+ψ ≥90° ∴ 不自锁条件为： α< 9+ R12 + R42 = 0 方向： √ √V21 √V24 大小：√ ？ ？ 2）取1为分离体：三力杆
FQ
FQ
F + R21 + R31 = 0 方向： √ √ R12 √v13
大小： ？
√
？
机械原理浙工大习题卡第4章答案
§4 机构力分析填空题：1. 作用在机械上的力分为 驱动力 和 阻抗力 两大类。
2．对机构进行力分析的目的是：(1) 确定运动副中的反力 ；(2) 确定机械上的平衡力或平衡力矩 。
3. 质量代换中，动代换是指满足质量不变、质心位置不变以及对质心轴的转动惯量不变；而静代换则是指只满足 构件的质量不变和质心位置不变 。
4. 在滑动摩擦系数相同条件下，槽面摩擦比平面摩擦大，其原因是槽面摩擦的当量摩擦系数为θsin f f =∇，明显大于f ，因此，机械中三角带传动比平型带传动用得更为广泛，而联接用的螺纹更多地采用三角形为螺纹牙型。
5. 虑摩擦的移动副，当发生加速运动时，说明外力的作用线与运动方向法线的夹角 大于摩擦角 ，当发生匀速运动时，说明外力的作用线与运动方向法线的夹角 等于摩擦角 ，当发生减速运动时，说明外力的作用线与运动方向法线的夹角 小于摩擦角6. 考虑摩擦的转动副，当发生加速运动时，说明外力的作用线 在摩擦圆之外 ，当发生匀速运动时，说明外力的作用线 与摩擦圆相切 ，当发生减速运动时，说明外力的作用线 与摩擦圆相割 。
选择题：1. 在车床刀架驱动机构中，丝杠的转动使与刀架固联的螺母作移动，则丝杠与螺母之间的摩擦力矩属于 。
A)驱动力； B)生产阻力； C)有害阻力； D)惯性力。
2. 风力发电机中的叶轮受到流动空气的作用力，此力在机械中属于 。
A)驱动力； B)生产阻力； C)有害阻力； D)惯性力。
3. 在空气压缩机工作过程中，气缸中往复运动的活塞受到压缩空气的压力，此压力属于 。
A)驱动力； B)生产阻力； C)有害阻力； D)惯性力。
4. 在外圆磨床中，砂轮磨削工件时它们之间的磨削力是属于 。
A)驱动力； B)生产阻力； C)有害阻力；D)惯性力。
5. 在带传动中，三角胶带作用于从动带轮上的摩擦力是属于 。
A)驱动力； B)生产阻力； C)有害阻力；D)惯性力。
6. 在机械中，因构件作变速运动而产生的惯性力 。
机械原理课后答案4章
4-2如图4-40所示，设已知四杆机构各构件的长度为a=300mm，b=600mm，c=450mm，d=500mm。
试问：（1）当取d为机架时，是否有曲柄存在，此时为什么机构？（2）若各杆长度不变，能否获得双曲柄机构和双摇杆机构？如何获得？（3）若a、b、c三杆长度不变，取杆d为机架，要获得曲柄摇杆机构，d的取值范围应为何值？解：（1）b为最长杆，a为最短杆满足杆长条件。
故机构有整转副。
且a为连架杆，故机构有曲柄存在，为曲柄摇杆机构。
（2）选择a杆为机架可以得到双曲柄机构。
选择c杆为机架可以得到双摇杆机构。
（3）若d为最长杆，则若b为最短杆，则故当时机构为曲柄摇杆机构。
4-5在如图4-41所示的连杆机构中，已知各构件的尺寸为：lAB=160mm，lBC=260mm，lCD=200mm，lAD=80mm，构件AB为原动件，沿顺时针方向匀速回转，试确定：（1）四杆机构ABCD的类型；（2）该机构的最小传动角γmin；（3）滑块F的行程速比系数K。
解：（1）lAD为最短杆，且为机架。
故该机构为双曲柄机构。
（2）故最小传动角γmin=13.33°。
（3）作图可知，极限位置时，曲柄位置的极位夹角θ=43°。
γγ+--=+--=⨯⨯=︒+-+=+-+=⨯⨯=︒222'222222''222()arccos 2260200(80160) arccos 2260200 13.33()arccos 2260200(80160) arccos 2260200 61.26BC CD AD AB BC CD BC CD AD AB BC CD4-6试设计一翻料四杆机构，其连杆机构BC=400mm ，连杆的两个位置关系如图4-22所示，要求机架AD 与B1C1平行，且在其下相距350mm 。
解：图解过程如图所示可得：AB=372.24mm ，CD=358.19mm ，AD=202.40mm 。
机械原理习题参考答案
习题参考答案第二章 机构的结构分析2-2 图2-38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组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。
43512解答：原机构自由度F=3⨯3- 2 ⨯4-1 = 0，不合理 ，2-3 图2-39所示为一小型压力机，其中，1为滚子；2为摆杆；3为滑块；4为滑杆；5为齿轮及凸轮；6为连杆；7为齿轮及偏心轮；8为机架；9为压头。
试绘制其机构运动简图，并计算其自由度。
O齿轮及偏心轮ωA齿轮及凸轮BEFDC压头机架连杆滑杆滑块摆杆滚子解答：n=7; P l =9; P h =2，F=3⨯7-2 ⨯9-2 = 12-6 试计算图2-42所示凸轮—连杆组合机构的自由度。
解答：a) n=7; P l =9; P h =2，F=3⨯7-2 ⨯9-2 =1 L 处存在局部自由度，D 处存在虚约束 b) n=5; P l =6; P h =2，F=3⨯5-2 ⨯6-2 =1 E 、B 处存在局部自由度，F 、C 处存在虚约束b)a)A EMDFELKJIFBCCDBA2-7 试计算图2-43所示齿轮—连杆组合机构的自由度。
BDCA(a)CDBA(b)解答：a) n=4; P l =5; P h =1，F=3⨯4-2 ⨯5-1=1 A 处存在复合铰链b) n=6; P l =7; P h =3，F=3⨯6-2 ⨯7-3=1 B 、C 、D 处存在复合铰链2-8 试计算图2-44所示刹车机构的自由度。
并就刹车过程说明此机构自由度的变化情况。
解答：① 当未刹车时，F=3⨯6-2 ⨯8=2② 在刹车瞬时，F=3⨯5-2⨯7=1，此时构件EFG 和车轮接触成为一体，位置保持不变，可看作为机架。
③ 完全刹死以后，F=3⨯4-2⨯6=0，此时构件EFG 、HIJ 和车轮接触成为一体，位置保持不变，可看I F EHJOGCAB D作为机架。
浙江工业大学机械设计习题卡答案
机械设计习题卡第一章绪论（1)组成机械的基本单元是什么？机械零件是组成机械的基本制造单元。
(2）何谓零件？何谓部件？零件是组成机器的不可拆的基本单元，即制造的基本单元。
一组协同工作的零件所组成的独立制造或独立装配的组合体称为“部件”。
（3)机械零件可归纳为哪两种类型?试各举两个典型实例说明，本课程的研究对象是什么？通用零件：各种机械中经常用到的一般参数的零件，如螺钉，齿轮等专用零件：在特定类型的机器中才能用到的零件,如涡轮机的叶片、飞机的螺旋桨等本课程的研究对象：普通条件下工作,且具有一般参数的通用零件(4）什么叫在普通条件下工作，且具有一般参数的通用零件？试从你所学专业的机械设备中，对联接零件,传动零件、轴系零件和其他零件各举两例。
普通工作条件无严格定义,通常指常温、常压、低速等.一般参数也无严格定义。
国家标准《一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差》（GB/T1804—2000）中基本尺寸定义为0.5-4000mm，可以认为一般参数的零件的尺寸在0。
5-4000mm之间.连接零件：键、螺栓传动零件：带、齿轮轴系零件：滚动轴承、滑动轴承其他零件：弹簧、机座(5)为什么说本课程起着基础课与专业课之间的承前启后的作用？(6)在了解本课程的性质、内容和任务以后，总结本课程的特点和你所采取的学习方法。
第二章机械设计总论（1)对机器提出的主要要求包括什么？使用功能要求；经济性要求;劳动保护和环境保护要求；寿命与可靠性要求；其他专用要求等.(2)机器设计应满足哪些基本要求?机械零件设汁应满足哪些基本要求?分析下列机械零件应满足的基本要求是什么:电动机轴，普通减速器中的齿轮轴，起重机吊钩，精密机床主轴．汽门弹簧。
农业机械中的拉曳链，联合收割机中的V带。
避免在预定寿命期内失效；结构工艺性要求；经济性要求；质量小要求;可靠性要求。
(3)设计机械的经济性要求包括哪些方面?a.零件本身的生产成本;b.尽可能采用标准化的零、部件以取代特殊加工的零、部件.(4)何谓机械的可靠度？机械中零件之间组成的模式不同，其可靠度如何计算？在规定的使用时间（寿命）内和预定的环境条件下,机械能正常地完成其功能的概率。
机械原理 第四章练习题(答案)
方向如图所示。若不计两滑块质量， 试完成：（1）求该机构反行程做 等速运动时所需的力F的表达式； （2）求该机构反行程时的效率并 确定其自锁条件 。
图示楔块机构中，已知γ =β=60°，Q为工作阻力 ， F为驱动力，方向如图 所示，各接触面之间的摩
擦角均为φ。试完成： （1）求该机构反行程做等 速运动时所需的力F的表 达式；（2）求该机构反行 程时的效率并确定其自锁
条件 。
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§4 机构力分析
填空题：
1. 作用在机械上的力分为 驱动力 和 阻抗力 两大类。
2．对机构进行力分析的目的是：
(1) 确定运动副中的反力 ；
(2) 确定机械上的平衡力或平衡力矩 。
3. 质量代换中，动代换是指满足质量不变、质心位置不变以及对质心轴的转动惯量不变；而静代换则是指只满足 构件的质量不变和质心位置不变 。
4. 在滑动摩擦系数相同条件下，槽面摩擦比平面摩擦大，其原因是槽面摩擦的当量摩擦系数为θ
sin f f =∇，明显大于f ，因此，机械中三角带传动比平型带传动用得更为广泛，而联接用的螺纹更多地采用三角形为螺纹牙型。
5. 虑摩擦的移动副，当发生加速运动时，说明外力的作用线与运动方向法线的夹角 大于摩擦角 ，当发生匀速运动时，说明外力的作用线与运动方向法线的夹角 等于摩擦角 ，当发生减速运动时，说明外力的作用线与运动方向法线的夹角 小于摩擦角
6. 考虑摩擦的转动副，当发生加速运动时，说明外力的作用线 在摩擦圆之外 ，当发生匀速运动时，说明外力的作用线 与摩擦圆相切 ，当发生减速运动时，说明外力的作用线 与摩擦圆相割 。
选择题：
1. 在车床刀架驱动机构中，丝杠的转动使与刀架固联的螺母作移动，则丝杠与
螺母之间的摩擦力矩属于 。
A)驱动力； B)生产阻力； C)有害阻力； D)惯性力。
2. 风力发电机中的叶轮受到流动空气的作用力，此力在机械中属于 。
A)驱动力； B)生产阻力； C)有害阻力； D)惯性力。
3. 在空气压缩机工作过程中，气缸中往复运动的活塞受到压缩空气的压力，此
压力属于 。
A)驱动力； B)生产阻力； C)有害阻力； D)惯性力。
4. 在外圆磨床中，砂轮磨削工件时它们之间的磨削力是属于 。
A)驱动力； B)生产阻力； C)有害阻力；
D)惯性力。
5. 在带传动中，三角胶带作用于从动带轮上的摩擦力是属于 。
A)驱动力； B)生产阻力； C)有害阻力；
D)惯性力。
6. 在机械中，因构件作变速运动而产生的惯性力 。
A)一定是驱动力；
B)一定是阻力； C)在原动机中是驱动力，在工作机中是阻力；
D)无论在什么机器中，它都有时是驱动力，有时是阻力。
7. 在机械中阻力与其作用点速度方向 。
A).相同; B).一定相反; C).成锐角; D).相反或成钝角
8. 在机械中驱动力与其作用点的速度方向 。
A 〕一定同向；
B 〕可成任意角度；
C 〕相同或成锐角；
D 〕成钝角
9. 考虑摩擦的转动副，不论轴颈在加速、等速、减速不同状态下运转，其总反力的作用
线 切于摩擦圆。
A) 都不可能； B)不全是； C)一定都。
综合题1：
当图示的轧钢机的轧辊回转时,不需外力的帮助即能将轧件带入轧辊之间。
（忽略轧件自重）
1．试证明这时轧辊与轧件间的摩擦角ϕ不应小于β；
2．若d=1200mm,a=25mm 及轧辊与轧件间的摩擦系数f ＝0.3，求轧件的最大厚度h 。
解：1．图示工件在A 点处受到辊子给工件的作用力，根据摩擦角的定义，该力方向将沿接触点公法线方向，向阻碍工件相对辊子运动方向偏转摩擦角，如图所示
同理，在A 点对应的点处也有同样情况
明显，两个力的合力必须产生向右的分力才能
将工件牵引入内，即必须βϕ≥才能完成牵引
2．由几何关系
φ
mm
tg
r
r
h6085
.
75
25
)]}
1.0(
cos[
600
600
{2
25
)
cos
(21=
+
-
=
+
-
=-
ϕ
综合题2：
对图示机构的各构件作出力分析，画出各构件的受力分析图（不考虑惯性力,考虑摩擦力与不考虑摩擦力分别分析，摩擦角自定）。
综合题3：
对图示机构的各构件作出力分析，画
出各构件的受力分析图（不考虑惯性
力,考虑摩擦力与不考虑摩擦力分别
分析）。
综合题4：
图示手压机机构运动简图。
运动副A、B、C处的摩擦圆( 以细线圆表示) 及移动副的摩擦角如图示。
作用于构件1上的驱动力P=500 N。
试用图解法作：
(1) 在该简图上画出各运动副的总反力作用线及指向；
(2) 写出构件1、3 的力矢量方程式；
(3) 画出机构的力多边形;
综合题5：
图示楔块机构。
已知：αβ
==60o，各
摩擦面间的摩擦系数均为f=015
.,
阻力Q=1000N。
试：
(1) 画出各运动副的总反力；
(2) 写出块1、2 的力矢量方程式；
(3) 画出力矢量多边形；
(4) 用解析法求出驱动力r
P之
值。
解：详见第五章习题答案。