机械原理第八版课后练习答案
【精品】机械原理第八版课后练习答案(西工大版)(孙恒等)
f 3 7 210 1 2-18 图示为一刹车机构。刹车时,操作杆 j 向右拉,通过构件 2、3、4、5、6 使两闸瓦刹住 车轮。试计算机构的自由度,并就刹车过程说明此机构自由度的变化情况。(注;车轮不属于 刹车机构中的构件。
F=3n- (2pl+ph- p’)- F’ =3×6- (2ⅹ7+2-1)- 2=1 上述两种结构的机构虽然自由度均为一,但在性能上却各有千秋:前者的结构较复杂,但没 有虚约束,在运动中不易产生卡涩现象;后者则相反,由于有一个虚约束,假如不能保证在 运动过程中构件 3、5 始终垂直,在运动中就会出现卡涩甚至卡死现象,故其对制造精度要求 较高。 (c)
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
<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Biblioteka Baidu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。
中南大学机械原理作业及课后答案.
中南大学机械原理作业答案 配机械原理第八版
平面机构结构分析
1、如图a 所示为一简易冲床设计方案,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(各尺寸由图上量取),分析其是否能实现设计意图?并提出修改方案。
解 1)取比例尺l μ绘制其机构运动简图(图b )。 2)分析其是否能实现设计意图。
图 a ) 由图b 可知,3=n ,4=l p ,1=h p ,0='p ,0='F 故:00)0142(33)2(3=--+⨯-⨯='-'-+-=F p p p n F h l
因此,此简单冲床根本不能运动(即由构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架),故需要增加机构的自由度。
图 b )
3)提出修改方案(图c )。
为了使此机构能运动,应增加机构的自由度(其方法是:可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副,或者用一个高副去代替一个低副,其修改方案很多,图c 给出了其中两种方案)。
图 c1) 图 c2)
2、试画出图示平面机构的运动简图,并计算其自由度。
图a )
解:3=n ,4=l p ,0=h p ,123=--=h l p p n F
图 b )
解:4=n ,5=l p ,1=h p ,123=--=h l p p n F
3、计算图示平面机构自由度。将其中的高副化低副。机构中的原动件用圆弧箭头表示。
3-1
解3-1:7=n ,10=l p ,0=h p ,123=--=h l p p n F ,C 、E 复合铰链。
西工大机械原理第八版答案
西工大机械原理第八版答案(免费
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免费版 平面机构的结构分析
1、如图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(各尺寸由图上量取),分析其是否能实现设计意图并提出修改方案。
解 1)取比例尺l μ绘制其机构运动简图(图b )。 2)分析其是否能实现设计意图。
图 a )
由图b 可知,3=n ,4=l p ,1=h p ,0='p ,0='F 故:00)0142(33)2(3=--+⨯-⨯='-'-+-=F p p p n F h l
因此,此简单冲床根本不能运动(即由构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架),故需要增加机构的自由度。
图 b )
3)提出修改方案(图c )。
3
为了使此机构能运动,应增加机构的自由度(其方法是:可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副,或者用一个高副去代替一个低副,其修改方案很多,图c 给出了其中两种方案)。
图 c1) 图 c2)
2、试画出图示平面机构的运动简图,并计算其自由度。
图a )
解:3=n ,4=l p ,0=h p ,123=--=h l p p n F
图 b )
解:4=n ,5=l p ,1=h p ,123=--=h l p p n F
3、计算图示平面机构的自由度。将其中的高副化为低副。机构中的原动件用圆弧箭头表示。
机械原理第八版答案与解析
机械原理 第八版 西北工业大学 平面机构的结构分析
1、如图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(各尺寸由图上量取),分析其是否能实现设计意图?并提出修改方案。
解 1)取比例尺l μ绘制其机构运动简图(图b )。 2)分析其是否能实现设计意图。
图 a ) 由图b 可知,3=n ,4=l p ,1=h p ,0='p ,0='F 故:00)0142(33)2(3=--+⨯-⨯='-'-+-=F p p p n F h l
因此,此简单冲床根本不能运动(即由构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架),故需要增加机构的自由度。
图 b )
3)提出修改方案(图c )。
为了使此机构能运动,应增加机构的自由度(其方法是:可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副,或者用一个高副去代替一个低副,其修改方案很多,图c 给出了其中两种方案)。
图 c1) 图 c2)
2、试画出图示平面机构的运动简图,并计算其自由度。
图a )
解:3=n ,4=l p ,0=h p ,123=--=h l p p n F
图 b )
解:4=n ,5=l p ,1=h p ,123=--=h l p p n F
3、计算图示平面机构的自由度。将其中的高副化为低副。机构中的原动件用圆弧箭头表示。
3-1
解3-1:7=n ,10=l p ,0=h p ,123=--=h l p p n F ,C 、E 复合铰链。
机械原理第八版课后练习答案西工大
(2 分)
(2 分) VC2 =VB+VC2B=VC3 +Vc2C3 (2 分) ω3 =ω2 =0 (1 分)
(c)
aB+an C2B+at C2B=aC3 +ak C2C3 +arC2C3 (3 分)
答:
VB3 =VB2 +VB3B2 VC=VB3+VCB3
(2 分) (2 分) (2 分)
(1 分) a B3 +a B3 =aB2 +a B3B2 +arB3B2 (3 分)
(3 分)
3-8 机构中,设已知构件的尺寸及点 B 的速度 vB(即速度矢量 pb),试作出 各机构在图示位置时的速度多边形。
答:
(10 分) (b)
答:
答:
3—11 速度多边形和加速度多边彤有哪些特性?试标出图中的方向。 答 速度多边形和加速度多边形特性参见下图,各速度方向在图中用箭头标出。
3-12 在图示的机构中,设已知构件的尺寸及原动件 1 的角速度 ω1 (顺时针),试用图解法求机 构在图示位置时 C 点的速度和加速度。 (a)
n t k
3- 13 试判断在图示的两机构中.B 点足否都存在哥氏加速度?又在何位置哥氏加速度为零? 怍出相应的机构位置图。并思考下列问题。 (1)什么条件下存在氏加速度? (2)根椐上一条.请检查一下所有哥氏加速度为零的位置是否已全部找出。 (3)图 (a)中,ak B2B3 ==2ω2 vB2B3 对吗?为什么。
机械原理第八版课后练习答案
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
机械原理第八版课后练习答案(西工大版)(孙恒等)
解:1)以选定的比例尺μ机械运动简图(图 b) 2)求 vc 定出瞬心 p12 的位置(图 b) 因 p13 为构件 3 的绝对瞬心,则有 ω3=vB/lBp13=ω2lAB/μl.Bp13=10×0.06/0.003×78=2.56(rad/s) vc=μc p13ω3=0.003×52×2.56=0.4(m/s)
aB+anC2B+atC2B=aC3+akC2C3+arC2C3 (3 分) (c)
答:
VB3=VB2+VB3B2 VC=VB3+VCB3
(2 分) (2 分) (2 分)
(1 分) a B3+a B3=aB2+a B3B2+arB3B2 (3 分)
n t k
3- 13 试判断在图示的两机构中.B 点足否都存在哥氏加速度?又在何位置哥氏加速度为零? 怍出相应的机构位置图。并思考下列问题。 (1)什么条件下存在氏加速度? (2)根椐上一条.请检查一下所有哥氏加速度为零的位置是否已全部找出。 (3)图 (a)中,akB2B3==2ω2vB2B3 对吗?为什么。
2-15 试绘制图 n 所示仿人手型机械手的食指机构的机构运动简图(以手掌 8 作为相对 固定的机架),井计算自由度。 (1)取比倒尺肌作机构运动简图 (2)计算自由度
解:
f 3 7 2 10 1 2-18 图示为一刹车机构。刹车时,操作杆 j 向右拉,通过构件 2、3、4、5、6 使两闸瓦刹住 车轮。试计算机构的自由度,并就刹车过程说明此机构自由度的变化情况。(注;车轮不属于 刹车机构中的构件。 (1)未刹车时,刹车机构的自由度 2)闸瓦 G、J 之一剃紧车轮时.刹车机构的自由度 3)闸瓦 G、J 同时刹紧车轮时,刹车机构的自由度
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?
机械原理第八版答案与解析
机械原理第八版答案与解
析
Prepared on 22 November 2020
机械
原理
第八版 西北工业大学
平面机构的结构分析
1、如图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(各尺寸由图上量取),分析其是否能实现设计意图并提出修改方案。
解 1)取比例尺l μ绘制其机构运动简图(图b )。 2)分析其是否能实现设计意图。 图 a )
由图b 可知,3=n ,4=l p ,1=h p ,0='p ,0='F 故:00)0142(33)2(3=--+⨯-⨯='-'-+-=F p p p n F h l
因此,此简单冲床根本不能运动(即由构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架),故需要增加机构的自由度。
图 b )
3)提出修改方案(图c )。
为了使此机构能运动,应增加机构的自由度(其方法是:可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副,或者用一个高副去代替一个低副,其修改方案很多,图c 给出了其中两种方案)。
图 c1) 图 c2)
2、试画出图示平面机构的运动简图,并计算其自由度。
图a )
解:3=n ,4=l p ,0=h p ,123=--=h l p p n F
图 b )
解:4=n ,5=l p ,1=h p ,123=--=h l p p n F
3、计算图示平面机构的自由度。将其中的高副化为低副。机构中的原动件用圆弧箭头表示。
机械原理第八版答案与解析
第八版
西北工业大学
平面机构的结构分析
1、如图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(各尺寸由图上量取),分析其是否能实现设计意图?并提出修改方案。
解1 )取比例尺i绘制其机构运动简图(图b)。
2 )分析其是否能实现设计意图。
图a)
由图 b 可知,n3,p 4,p h 1,p 0,F 0
故:F 3n (2p l p h p) F 3 3 (2 4 1 0) 0 0
因此,此简单冲床根本不能运动(即由构件3、4与机架5和运动副B、C、D组成不能运动的刚性桁架),故需要增加机构的自由度。
图b)
3)提出修改方案(图c )。
为了使此机构能运动,应增加机构的自由度(其方法是:可以在机构的适当位置增加
一个活动构件和一个低副,或者用一个高副去代替一个低副,其修改方案很多,图
c给出
解 3— 1: n 7, p i 10,P h 解 3 — 2: n 8,p i 11, P h
3n 了其中两种方案)
图cl ) 图c2 )
2、试画出图示平面机构的运动简图,并计算其自由度
图a )
3、计算图示平面机构的自由度。将其中的高副化为低副。机构中的原动件用圆弧箭头
表示。
解:n 3,p 4
, P h 0, F 3n 2p i P h 1 解:n 4,p i 5
, p h 1, F 3n 2p i P h 1 3n 2p i
2P i
解3-3: n 9 , p 12 , p h 2, F 3n 2p i P h 1
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。
《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
解法一:7=n 9=l p 2=h p
12927323=-⨯-⨯=--=h l p p n F
解法二:8=n 10=l p 2=h p 局部自由度
1='F
1
1210283)2(3=--⨯-⨯='-'-+-=F p p p n F h l
(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) 4=n 5=l p 1=h p
11524323=-⨯-⨯=--=h l p p n F
机械原理第八版课后练习答案(西工大版A)
<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。
机械原理第八版课后练习答案(西工大版)
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;…。
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<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=⨯-⨯-=不合理∵0
332410
f=,可改为
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:
f=⨯-⨯--=
38210211
2-16试计算图示凸轮-连杆组合机构的自由度
(a)
解:342511
f=⨯-⨯-=A为复合铰链
(b)
解:(1)图示机构在D处的结构与图2-1所示者一致,经分析知该机构共有7个活动构件,8个低副(注意移动副F与F’,E与E’均只算作一个移动副),2个高副;因有两个滚子2、4,所以有两个局部自由度,没有虚约束,故机构的自由度为
F=3n- (2p l+p h- p’)- F’=3ⅹ7- (2ⅹ8+2-0)- 2=1
(2)如将D处结构改为如图b所示形式,即仅由两个移动副组
成。注意,此时在该处将带来一个虚约束。因为构件3、6和构件5、6均组成移动副,均要限制构件6在图纸平面内转动,这两者是重复的,故其中有一个为虚约束。经分析知这时机构的活动构件数为6,低副数为7,高副数和局部自由度数均为2,虚约束数为1,故机构的自由度为
F=3n- (2p l+p h- p’)- F’=3×6- (2ⅹ7+2-1)- 2=1
上述两种结构的机构虽然自由度均为一,但在性能上却各有千秋:前者的结构较复杂,但没有虚约束,在运动中不易产生卡涩现象;后者则相反,由于有一个虚约束,假如不能保证在运动过程中构件3、5始终垂直,在运动中就会出现卡涩甚至卡死现象,故其对制造精度要求较高。
(c)
解:(1) n=11, p1=17, p h=0, p`=2p1`+p h-3n`=2, F`=0
F=3n-(2p1+p h-p`)-F`=3×11-(2×17+0-2)-0=1
(2) 去掉虚约束后F=3n-(2p l+p h) =3×5-(2×7+0) =1
(d)A、B、C处为复合铰链。自由度为:F=3n-(2p1+p h-p`)-F`=3×6-(2×7+3)-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,因为齿轮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。
2-13图示为一新型偏心轮滑阎式真空泵。其偏心轮1绕固定轴心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。当偏心轮按图示方向连续回转时可将设备中的空气吸入,并将空气从阀5中排出,从而形成真空。(1)试绘制其机构运动简图;(2)计算其自由度。
解(1)取比例尺作机构运动简图如图所示。
(2) F=3n-(2p1+p h-p’)-F’=3×4-(2×4+0-0)-1=1
2-14 图示是为高位截肢的人所设汁的一种假肢膝关节机构。该机构能保持人行走的稳定性。若以胫骨1为机架,试绘制其机构运动简图和计一算其自由度,并作出大腿弯曲时的机构运动简图。
解把胫骨l相对固定作为机架.假肢膝关节机构的机构运动简图如图
所示, 大腿弯曲90。时的机构运动简图,如图中虚线所示。其自由度为:
F=3n-(2p l+p h-p’)-F’=3×5-(2×7+0-0)-0=1
2-15试绘制图n所示仿人手型机械手的食指机构的机构运动简图(以手掌8作为相对
固定的机架),井计算自由度。
(1)取比倒尺肌作机构运动简图
(2)计算自由度
解:
f=⨯-⨯=
372101
2-18图示为一刹车机构。刹车时,操作杆j向右拉,通过构件2、3、4、5、6使两闸瓦刹住车轮。试计算机构的自由度,并就刹车过程说明此机构自由度的变化情况。(注;车轮不属于刹车机构中的构件。
(1)未刹车时,刹车机构的自由度
2)闸瓦G、J之一剃紧车轮时.刹车机构的自由度
3)闸瓦G、J同时刹紧车轮时,刹车机构的自由度
解:1> 36282
f=⨯-⨯=
2> 35271
f=⨯-⨯=
3> 34261
f=⨯-⨯=
2-23图示为一内然机的机构运动简图,试计算自由度t并分析组成此机构的基本杆组。如在该机构中改选EG为原动件,试问组成此机构的基本杆组是否与前者有所不同。