机械原理作业答案_叶仲和_蓝兆辉(上)
《机械原理作业集》第2版参考答案正版
机械原理作业集（第2版）参考答案（注：由于作图误差，图解法的答案仅供参考）第一章绪论1-1~1-2略第二章平面机构的结构分析2-12-22-3 F=1 2-4 F=1 2-5 F=1 2-6 F=12-7 F=0机构不能运动。
2-8 F=1 2-9 F=1 2-10 F=1 2-11 F=22-12 F=12-13 F=1 2为原动件，为II级机构。
8为原动件，为III级机构。
2-14 F=1，III级机构。
2-15 F=1，II级机构。
2-16 F=1，II级机构。
F=1，II级机构。
（第二次印刷蓝色版，III级机构）第三章平面机构的运动分析3-13-2（1）转动中心、垂直导路方向的无穷远处、通过接触点的公法线上（2）P ad（3）铰链，矢量方程可解；作组成组成移动副的两活动构件上重合点的运动分析时，如果铰链点不在导路上（4） 、 （5）相等（6） 同一构件上任意三点构成的图形与速度图（或加速度图）中代表该三点绝对速度（或加速度）的矢量端点构成的图形， 一致 ；已知某构件上两点的速度，可方便求出第三点的速度。
（7）由于牵连构件的运动为转动，使得相对速度的方向不断变化。
3-31613361331P P P P=ωω 3-4 略3-5（1）080m /s C v .=（2）0.72m /s E v = （3） ϕ=26°、227° 3-6~3-9 略3-10（a ）、（b ）存在， （c ）、（d ）不存在。
3-11~3-16 略 3-17第四章 平面机构的力分析、摩擦及机械的效率4-14-24-3 )sin )((211212l l ll l l f f V +++=θ4-4 F =1430N 4-5~4-9略232/95.110s m v -==ωB v JI v4-10 )2()2(ρρη+-=b a a b4-11 5667.0 31.110==≤ηϕα 4-12 59.0=η 4-13 59.0=η4-14 2185.0=η N Q 3.10297= 4-15 7848.0113.637==ηN F4-16 KW P 026.88224.0==η 4-17 KW P 53.96296.0==η4-18 ϕα2≤ 4-19 F =140N4-20 ϕαϕ-<<O 90第五章 平面连杆机构及其设计5-15-2（1） 摇杆（尺寸），曲柄（曲柄与连杆组成的转动副尺寸），机架（连杆作为机架） （2） 有，AB ，曲柄摇杆机构 ；AB ；CD 为机架（3） 曲柄 与 机架 （4） 曲柄摇杆机构、偏置曲柄滑块机构、摆动导杆机构 （5） 曲柄摇杆机构、摆动导杆机构；曲柄滑块机构 （6） 等速，为主动件 （7） 7 （8） 往复 ，且 连杆与从动件 （9） 选取新机架、刚化搬移、作垂直平分线；包含待求铰链 且 位置已知 （10） 9 ； 5 5-3 70 ＜ l AD ＜670 5-4~5-18 略5-19 l AC =150mm l CD =3000mm h =279.9 mm5-20 a =63.923mm b =101.197mm c =101.094mm d =80mm第六章 凸轮机构及其设计6-16-26-3（1）等加速等减速、余弦加速度、等速、正弦加速度、五次多项式 （2）刚性、柔性（3）理论廓线（4）互为法向等距曲线（5）增大基圆半径、采用正偏置（6）增大基圆半径、减小滚子半径（7）提高凸轮机构运动的轻巧性和效率、避免加速度过大造成冲击 6-4略 6-56-6 ~ 6-13略 6-146-15 6-16略第七章 齿轮机构及其设计7-1︒==6858.70822rad πδ︒='=︒≡====1803064.3432.1700min max 0δδαααmmh mm r 6332.343776.51240-='='-=δy x6395.185947.4060='-='=δy x7-27-3（1） （2）7-4 z = 41.45 7-5略7-6 （1） （2） 7-7 7-8略 7-9 7-10 7-11略7-12 （1） （2） (3) 7-13（1） （2） （3） 7-14略7-15 7-16略7-17 共有7种方案 7-18~7-19 略302021==z z 6.931517.5617115.377a b a s mm s mmr mm===634.1=εαmmj mmc mma t 77.269.494.15523.23='='='=α'smm v mm L /490==刀294-==x z 8.04.88==x z 9899.482234117229.1142444153.44='''=='==K K Kρθα mmr K K 3433.702444='= α8879.22α='mm r mm r 2.618.4021='='mmd z mmm 120304===5.0-=x mms 827.4=1.04711x =-7-207-21 7-22 略7-23正传动， 7-24~7-25 略 7-26（1）正传动（2） 7-27 略 7-287-29 略第八章 齿轮系及其设计8—18—28—3（1）从动轮齿数的连乘积除以主动轮齿数的连乘积、数外啮合次数或用画箭头的 （2）用画箭头的（3）有无使行星轮产生复合运动的转臂（系杆） （4）相对运动原理（5）一个或几个中心轮、一个转臂（系杆）、一个或几个行星轮（6）转化轮系中A 轮到B 轮的传动比、周转轮系中A 轮到B 轮的传动比、AB i 可以通过H ABi 求解（7）找出周转轮系中的行星轮、转臂及其中心轮 （8）传动比条件、同心条件、均布装配条件、邻接条件（9）传动比很大结构紧凑效率较低、要求传动比大的传递运动的场合、传动比较小效率较0399.02='x mm a 5892.90='mm r a 93.581=13.7291β=116.36v z = 2.6934γε=2222(1)175(2)185163(3) 5.7106(4)112.5a f d mm d mm d mma mmβ=====高、传递动力和要求效率较高的场合 （10）差动轮系 8-4 8-58-6 8-7 8-8 8-98-10 8-11 8-12（a ） （b ） 8-13（1） （2） 8-14 z 2≈68 8-15 8-16 8-17 （1） （2） 8-188-198-20 m in /28.154r n B -=8-21只行星轮满足邻接条件件，只行星轮不满足邻接条34144803mml z H ==8-22 162/108/5463/42/2136/24/12321===z z z第九章 其他常用机构9-1 9-2 9-3 9-4mms 075.0=232==n k mml B 3=8.658=ϕm in/84r n =mm R 975.23=32143211''-=z z z z z z i H m in/3r n H =NF 64.308=5.141-=i 072.016-=i m in /600r n H -=m in/385.15r n H =31=H i 8.11=H i 0=H n min /667.653197min /2min /340042r n r n r n A ≈===m in /47.26r n c =m in/1350r n c -=min /6349.063407r n ≈=4286.0731-≈-=H i .1533.433=i第十章 机械的运转及其速度波动的调节10-110-210-3 2 05.050kgm J Nm M e er =-=10-4222212334111()()e e z z J J J J m m e M M Qe z z =++++=- 10-520.14.20J kg m M Nm ==-10-6 2334.()cos cos ABr G l h J M G F gφφ==- 10-7332.18221857e e J kgm MNm ==10-811100/50/rad s rad s αω==10-9maxmax minmin 30.048140.962/2 39.038/0,2rad s rad s δωφπωφπ=====10-102280.4730.388F FJ kgm J kgm '== 10-1102max max 623.1/min104.1654 2.11329F n r J kgm φ===10-12max max minmin 0.06381031.916/min 968.08/mine bn r nr δφφφφ===== 10-1326maxmin 302F eb f Nm J kgm ωφωφ==→→第十一章 机械的平衡11-111-211-3 2.109252.66o b b r cm θ==11-412.31068.5227bA bB m kg m kg==11-511-611-711-8）（2）（2 ， ）b ）（ ）（ ， ）a ⅡⅡ ⅠⅠ ⅡⅡ ⅠⅠ 上下动不平衡静平衡上下动不平衡静平衡mrr m mr r m mr r m mr r m b b b b b b b b ====oⅡb Ⅱo b Ⅰgm W W W 90 84.08419 gm 0628.1Ⅱb 3Ⅰb ==='==θθ0B 0A 120 285.0 8584.260 285.0 8584.2======bA bB bA bA kg m kgmm W kg m kgmm W θθb b 819.15 2.048 267.3512.98 1.283 118.44b b b b W kgmm m kg W kgmm m kg I I I II II II ==θ===θ=。
机械原理课后习题答案部分
机械原理课后习题答案部分第二章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，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。
2-5 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2-22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。
2-11 如图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上下运动以达到冲压目的。
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。
解：1）取比例尺绘制机构运动简图。
2）分析其是否可实现设计意图。
F=3n-( 2P l +P h –p’ )-F’=3×3-(2×4+1-0)-0=0此简易冲床不能运动,无法实现设计意图。
3）修改方案。
为了使此机构运动，应增加一个自由度。
办法是：增加一个活动构件，一个低副。
修改方案很多，现提供两种。
※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。
《机械原理作业集》第2版参考答案正版
机械原理作业集（第2版）参考答案（注：由于作图误差，图解法的答案仅供参考）第一章绪论1-1~1-2略第二章平面机构的结构分析2-12-22-3 F=1 2-4 F=1 2-5 F=1 2-6 F=12-7 F=0机构不能运动。
2-8 F=1 2-9 F=1 2-10 F=1 2-11 F=22-12 F=12-13 F=1 2为原动件，为II级机构。
8为原动件，为III级机构。
2-14 F=1，III级机构。
2-15 F=1，II级机构。
2-16 F=1，II级机构。
F=1，II级机构。
（第二次印刷蓝色版，III级机构）第三章平面机构的运动分析3-13-2（1）转动中心、垂直导路方向的无穷远处、通过接触点的公法线上 （2）P ad （3）铰链，矢量方程可解；作组成组成移动副的两活动构件上重合点的运动分析时，如果铰链点不在导路上（4） 、 （5）相等 （6） 同一构件上任意三点构成的图形与速度图（或加速度图）中代表该三点绝对速度（或加速度）的矢量端点构成的图形， 一致 ；已知某构件上两点的速度，可方便求出第三点的速度。
（7）由于牵连构件的运动为转动，使得相对速度的方向不断变化。
3-31613361331P P P P=ωω 3-4 略3-5（1）080m /s C v .=（2）0.72m /s E v = （3） =26°、227°3-6~3-9 略3-10（a ）、（b ）存在， （c ）、（d ）不存在。
3-11~3-16 略 3-17第四章 平面机构的力分析、摩擦及机械的效率4-14-24-3 )sin )((211212l l ll l l f f V +++=θ4-4 F =1430N 4-5~4-9略232/95.110s m v -==ωB v JIv4-10 )2()2(ρρη+-=b a a b4-115667.0 31.110==≤ηϕα4-12 59.0=η 4-13 59.0=η4-14 2185.0=η N Q 3.10297= 4-15 7848.0113.637==ηN F4-16 KW P 026.88224.0==η 4-17 KW P 53.96296.0==η4-18 ϕα2≤ 4-19 F =140N 4-20 ϕαϕ-<<O 90第五章 平面连杆机构及其设计5-15-2（1） 摇杆（尺寸），曲柄（曲柄与连杆组成的转动副尺寸），机架（连杆作为机架） （2） 有，AB ，曲柄摇杆机构 ；AB ；CD 为机架（3） 曲柄 与 机架 （4） 曲柄摇杆机构、偏置曲柄滑块机构、摆动导杆机构 （5） 曲柄摇杆机构、摆动导杆机构；曲柄滑块机构 （6） 等速，为主动件 （7） 7 （8） 往复 ，且 连杆与从动件 （9） 选取新机架、刚化搬移、作垂直平分线；包含待求铰链 且 位置已知 （10） 9 ； 5 5-3 70 ＜ l AD ＜6705-4~5-18 略5-19 l AC =150mm l CD =3000mm h =279.9 mm5-20 a =63.923mm b =101.197mm c =101.094mm d =80mm第六章 凸轮机构及其设计6-16-26-3（1）等加速等减速、余弦加速度、等速、正弦加速度、五次多项式 （2）刚性、柔性（3）理论廓线（4）互为法向等距曲线（5）增大基圆半径、采用正偏置（6）增大基圆半径、减小滚子半径（7）提高凸轮机构运动的轻巧性和效率、避免加速度过大造成冲击 6-4略 6-56-6 ~ 6-13略 6-146-15 6-16略第七章 齿轮机构及其设计7-1︒==6858.70822rad πδ︒='=︒≡====1803064.3432.1700min max 0δδαααmmh mm r 6332.343776.51240-='='-=δy x6395.185947.4060='-='=δy x7-27-3（1） （2）7-4 z = 41.45 7-5略7-6 （1） （2） 7-7 7-8略 7-9 7-10 7-11略7-12 （1） （2）(3) 7-13（1） （2） （3） 7-14略7-15 302021==z z 6.931517.5617115.377a b a s mm s mm r mm===634.1=εαmmj mmc mm a t 77.269.494.15523.23='='='=α' s mm v mm L /490==刀294-==x z 8.04.88==x z 9899.482234117229.1142444153.44='''=='==K K Kρθα mmr K K 3433.702444='= α8879.22α='mmr mm r 2.618.4021='='mmd z mmm 120304===5.0-=x mm s 827.4=1.04711x =-7-16略7-17 共有7种方案 7-18~7-19 略 7-207-21 7-22 略7-23正传动， 7-24~7-25 略 7-26（1）正传动（2） 7-27 略 7-287-29 略第八章 齿轮系及其设计8—18—28—3（1）从动轮齿数的连乘积除以主动轮齿数的连乘积、数外啮合次数或用画箭头的 （2）用画箭头的（3）有无使行星轮产生复合运动的转臂（系杆） （4）相对运动原理（5）一个或几个中心轮、一个转臂（系杆）、一个或几个行星轮（6）转化轮系中A 轮到B 轮的传动比、周转轮系中A 轮到B 轮的传动比、AB i 可以通过H ABi 0399.02='x mm a 5892.90='mm r a 93.581=13.7291β=116.36v z = 2.6934γε=2222(1)175(2)185163(3) 5.7106(4)112.5a f d mm d mm d mma mmβ=====求解（7）找出周转轮系中的行星轮、转臂及其中心轮 （8）传动比条件、同心条件、均布装配条件、邻接条件（9）传动比很大结构紧凑效率较低、要求传动比大的传递运动的场合、传动比较小效率较高、传递动力和要求效率较高的场合 （10）差动轮系 8-4 8-58-6 8-7 8-8 8-98-10 8-11 8-12（a ） （b ） 8-13（1） （2） 8-14 z 2≈68 8-15 8-168-17 （1） （2） 8-188-198-20 min /28.154r n B -=8-21只行星轮满足邻接条件件，只行星轮不满足邻接条34144803mml z H ==8-22 162/108/5463/42/2136/24/12321===z z zmin/84r n =mm R 975.23=32143211''-=z z z z z z i H min/3r n H =NF 64.308=5.141-=i 072.016-=i min /600r n H -=min/385.15r n H =31=H i 8.11=H i 0=H n min /667.653197min /2min /340042r n r n r n A ≈===min /47.26r n c =min /1350r n c -=min /6349.063407r n ≈=4286.0731-≈-=H i .1533.433=i第九章 其他常用机构9-1 9-2 9-3 9-4第十章 机械的运转及其速度波动的调节10-110-210-3 2 05.050kgm J Nm M e er =-=10-4222212334111()()e e z z J J J J m m e M M Qe z z =++++=- 10-520.14.20J kg m M Nm ==-10-6 2334.()cos cos ABr G l h J M G F gφφ==- 10-7332.18221857e e J kgm MNm ==10-811100/50/rad s rad s αω== 10-9maxmax minmin 30.048140.962/2 39.038/0,2rad s rad sδωφπωφπ=====10-102280.4730.388F FJ kgm J kgm '== 10-1102maxmax 623.1/min104.1654 2.11329F n r J kgm φ===mms 075.0=232==n k mm l B 3=8.658=ϕ10-12max max minmin 0.06381031.916/min 968.08/mine bn r nr δφφφφ===== 10-1326maxmin 302F e b f Nm J kgm ωφωφ==→→第十一章 机械的平衡11-111-211-3 2.109252.66ob b r cm θ==11-412.31068.5227bA bB m kg m kg==11-511-611-7 11-8When you are old and grey and full of sleep,And nodding by the fire, take down this book, And slowly read, and dream of the soft look）（2）（2 ， ）b ）（ ）（ ， ）a ⅡⅡ ⅠⅠ ⅡⅡ ⅠⅠ 上下动不平衡静平衡上下动不平衡静平衡mrr m mr r m mr r m mr r m b b b b b b b b ====oⅡb Ⅱo b Ⅰgm W W W 90 84.08419 gm 0628.1Ⅱb 3Ⅰb ==='==θθ0B 0A120 285.0 8584.260 285.0 8584.2======bA bB bA bA kg m kgmm W kg m kgmm W θθb b 819.15 2.048 267.3512.98 1.283 118.44b b b b W kgmm m kg W kgmm m kg I I I II II II ==θ===θ=Your eyes had once, and of their shadows deep; How many loved your moments of glad grace, And loved your beauty with love false or true,But one man loved the pilgrim soul in you,And loved the sorrows of your changing face; And bending down beside the glowing bars, Murmur, a little sadly, how love fledAnd paced upon the mountains overheadAnd hid his face amid a crowd of stars.The furthest distance in the worldIs not between life and deathBut when I stand in front of youYet you don't know thatI love you.The furthest distance in the worldIs not when I stand in front of youYet you can't see my loveBut when undoubtedly knowing the love from both Yet cannot be together.The furthest distance in the worldIs not being apart while being in loveBut when I plainly cannot resist the yearningYet pretending you have never been in my heart. The furthest distance in the worldIs not struggling against the tidesBut using one's indifferent heartTo dig an uncrossable riverFor the one who loves you.When you are old and grey and full of sleep, And nodding by the fire, take down this book, And slowly read, and dream of the soft look Your eyes had once, and of their shadows deep; How many loved your moments of glad grace, And loved your beauty with love false or true, But one man loved the pilgrim soul in you,And loved the sorrows of your changing face; And bending down beside the glowing bars,Murmur, a little sadly, how love fledAnd paced upon the mountains overheadAnd hid his face amid a crowd of stars.The furthest distance in the worldIs not between life and deathBut when I stand in front of youYet you don't know thatI love you.The furthest distance in the worldIs not when I stand in front of youYet you can't see my loveBut when undoubtedly knowing the love from both Yet cannot be together.The furthest distance in the worldIs not being apart while being in loveBut when I plainly cannot resist the yearningYet pretending you have never been in my heart. The furthest distance in the worldIs not struggling against the tidesFor the one who loves you.。
《机械原理与机械设计》(上册)课后习题答案
3-1、如图所示机构的结构简图，主动杆1按图示方向绕固定轴线 A 转动。
试画出该机构的运动简图。
图中几何中心B和C分别为杆1 和2以及杆3和4所组成的转动副的中心。
并计算出该机构的自由度。
Key:
F=3n-2P i-P h=3x3-2x4-0=1
即该机构的自由度数目为1
3-2 如图所示为简易冲床机构结构简图，主动杆 1 按图示方向绕固定
轴线A转动；杆1和滑块2组成转动副B ;杆3绕固定轴线C转动, 4 为连杆，杆 5 为冲头，在导路 6 中往复移动。
试绘制该机构的运动示意图并计算机构的自由度。
Key:
F=3n-2P l-p h=3x5-2x7-0=1 4-1
V P24=AP 24X W2=DP24X W 4
故 W4= AP24xW2/DP24=35.316x10/(35.316+41.5)=4.597(rad/s)
Vc=CDxW4=30x4.597=137.91(mm/s)
2) BC上线速度最小的点为 E点，如图所示
W3=Vc/CP13=137.91/(30+24.804)=2.516(rad/s)
V E=P13ExW3=47.718x2.516=120.058(mm/s)
3) Vc=Vd=0，故构件4静止。
V P24=0,因构件2为主动件，构件上静止点只可能为A点，故P24与A点重合。
该情况只可能发生在BC与AB重合的两种情况。
C
〔IJ.G9 ：
B n &。
机械原理作业集第2版参考答案
机械原理作业集（第2版）参考答案（注：由于作图误差，图解法的答案仅供参考）第一章绪论1-1~1-2略第二章平面机构的结构分析2-12-22-3 F=1 2-4 F=1 2-5 F=1 2-6 F=12-7 F=0机构不能运动。
2-8 F=1 2-9 F=1 2-10 F=1 2-11 F=22-12 F=12-13 F=1 2为原动件，为II级机构。
8为原动件，为III级机构。
2-14 F=1，III级机构。
2-15 F=1，II级机构。
2-16 F=1，II级机构。
F=1，II级机构。
第三章平面机构的运动分析3-13-2（1）转动中心、垂直导路方向的无穷远处、通过接触点的公法线上（2）P ad（3）铰链，矢量方程可解；作组成组成移动副的两活动构件上重合点的运动分析时，如果铰链点不在导路上（4） 、 （5）相等（6） 同一构件上任意三点构成的图形与速度图（或加速度图）中代表该三点绝对速度（或加速度）的矢量端点构成的图形， 一致 ；已知某构件上两点的速度，可方便求出第三点的速度。
（7）由于牵连构件的运动为转动，使得相对速度的方向不断变化。
3-31613361331P P P P=ωω 3-4 略3-5（1）040m /s C v .=（2）0.36m /s E v = （3） ϕ=26°、227° 3-6~3-9 略3-10（a ）、（b ）存在， （c ）、（d ）不存在。
3-11~3-16 略 3-17第四章 平面机构的力分析、摩擦及机械的效率4-14-24-3 )sin )((211212l l ll l l f f V +++=θ4-4 F =1430N 4-5~4-9略232/95.110s m v -==ωB v JI v4-10 )2()2(ρρη+-=b a a b4-11 5667.0 31.110==≤ηϕα 4-12 8462.0=η 4-13 605.0=η4-14 2185.0=η N Q 3.10297= 4-15 7848.0113.637==ηN F4-16 KW P 026.88224.0==η 4-17 KW P 53.96296.0==η4-18 ϕα2≤ 4-19 F =140N4-20 ϕαϕ-<<O 90第五章 平面连杆机构及其设计5-15-2（1） 摇杆（尺寸），曲柄（曲柄与连杆组成的转动副尺寸），机架（连杆作为机架） （2） 有，AB ，曲柄摇杆机构 ；AB ；CD 为机架（3） 曲柄 与 机架 （4） 曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构、摆动导杆机构 （5） 曲柄摇杆机构、摆动导杆机构；曲柄滑块机构 （6） 等速，为主动件 （7） 7 （8） 往复 ，且 连杆与从动件 （9） 选取新机架、刚化搬移、作垂直平分线；包含待求铰链 且 位置已知 （10） 9 ； 5 5-3 70 ＜ l AD ＜670 5-4~5-18 略5-19 l AC =150mm l CD =3000mm h =279.9 mm5-20 a =63.923mm b =101.197mm c =101.094mm d =80mm第六章 凸轮机构及其设计6-16-26-3（1）等加速等减速、余弦加速度（2）刚性、柔性（3）理论廓线（4）互为法向等距曲线（5）增大基圆半径、采用正偏置 （6）增大基圆半径、减小滚子半径（7）提高凸轮机构运动的轻巧性和效率、避免加速度过大造成冲击 6-4略 6-56-6 ~ 6-13略 6-146-15 6-16略第七章 齿轮机构及其设计7-1︒==6858.70822rad πδ︒='=︒≡====1803064.3432.1700min max 0δδαααmmh mm r 6332.343776.51240-='='-=δy x6395.185947.4060='-='=δy x7-27-3（1） （2）7-4 z = 41.45 7-5略7-6 （1） （2） 7-7 7-8略 7-9 7-10 7-11略7-12 （1） （2） (3) 7-13（1） （2） （3） 7-14略7-15 7-16略7-17 共有7种方案 7-18~7-19 略 7-20302021==z z mmr mms mm s a b a 0923.1052816.178173.6===634.1=εαmmj mmc mma t 77.269.494.15523.23='='='=α'smm v mm L /490==刀294-==x z 8.04.88==x z 0399.02='x 9899.482234117229.1142444153.44='''=='==K K Kρθα mmr K K 3433.702444='= α8879.22α='mm r mm r 2.618.4021='='mmd z mmm 120304===5.0-=x mm s 827.4=058.1-=x7-21 7-22 略7-23正传动， 7-24~7-25 略 7-26（1）正传动（2） 7-27 略 7-287-29 略第八章 齿轮系及其设计8—18—28—3（1）从动轮齿数的连乘积除以主动轮齿数的连乘积、数外啮合次数或用画箭头的 （2）用画箭头的（3）有无使行星轮产生复合运动的转臂（系杆） （4）相对运动原理（5）一个或几个中心轮、一个转臂（系杆）、一个或几个行星轮（6）转化轮系中A 轮到B 轮的传动比、周转轮系中A 轮到B 轮的传动比、AB i 可以通过H ABi 求解（7）找出周转轮系中的行星轮、转臂及其中心轮 （8）传动比条件、同心条件、均布装配条件、邻接条件（9）传动比很大结构紧凑效率较低、要求传动比大的传递运动的场合、传动比较小效率较高、传递动力和要求效率较高的场合mm a 5892.90='mm r a 93.581=13.7291β=116.36v z = 2.6934γε=2222(1)175(2)185163(3) 5.7106(4)112.5a f d mm d mm d mma mmβ=====（10）差动轮系 8-4 8-58-6 8-7 8-8 8-98-10 8-11 8-12（a ） （b ） 8-13（1） （2） 8-14 z 2≈68 8-15 8-168-17 （1） （2） 8-188-198-20 m in /28.154r n B -=8-21只行星轮满足邻接条件件，只行星轮不满足邻接条34144803mml z H ==8-22 162/108/5463/42/2136/24/12321===z z z第九章 其他常用机构9-1 9-2 9-3 9-4mms 075.0=232==n k mml B 3=8.658=ϕm in/84r n =mm R 975.23=32143211''-=z z z z z z i H m in/3r n H =NF 64.308=5.141-=i 072.016-=i m in /600r n H -=m in/385.15r n H =31=H i 8.11=H i 0=H n min /667.653197min /2min /340042r n r n r n A ≈===m in /47.26r n c =m in/1350r n c -=min /6349.063407r n ≈=4286.0731-≈-=H i .1533.433=i第十章 机械的运转及其速度波动的调节10-110-210-3 2 05.050kgm J Nm M e er =-=10-4222212334111()()e e z z J J J J m m e M M Qe z z =++++=- 10-520.14.20J kg m M Nm ==-10-6 2334.()cos cos ABr G l h J M F G gφφ==- 10-7332.18221857e e J kgm MNm ==10-811100/50/rad s rad s αω==10-9maxmax minmin 30.048140.962/2 39.038/0,2rad s rad s δωφπωφπ=====10-102280.4730.388F FJ kgm J kgm '== 10-1102max max 623.1/min104.1654 2.11329F n r J kgm φ===10-12max max minmin 0.06381031.916/min 968.08/mine bn r nr δφφφφ===== 10-1326maxmin 302F eb f Nm J kgm ωφωφ==→→第十一章 机械的平衡11-111-211-3 2.109252.66ob b r cm θ==11-412.31068.5273bA bB m kg m kg==11-511-611-711-8）（2）（2 ， ）b ）（ ）（ ， ）a ⅡⅡ ⅠⅠ ⅡⅡ ⅠⅠ 上下动不平衡静平衡上下动不平衡静平衡mrr m mr r m mr r m mr r m b b b b b b b b ====oⅡb Ⅱo b Ⅰgm W W W 90 84.08419 gm 0628.1Ⅱb 3Ⅰb ==='==θθ0B 0A 120 285.0 8584.260 285.0 8584.2======bA bB bA bA kg m kgmm W kg m kgmm W θθ0Ⅱb 0Ⅰb 147 725.0 290316 65.1 660======b Ⅱb Ⅱb Ⅰb Ⅰkg m kgmm W kg m kgmm W θθ。
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。
机械原理课后习题答案.pdf
[解]
（1）取μι作机构运动简图；
μl
=
0.002
m mm
C3
lBC =
l
2 AB
+
l
2 AC
−
l AB
⋅ lAB
⋅ cos135
= 302 + 1002 − 30 ×100 × cos135 = 123 (mm)
B
D
2
1 ω1
A
ϕ1
4
E
（2）速度分析 取C为重合点：C( C2, C3)
vB → vC 2 → vD ,vE → ω2
p(c3)
ω2
2
D
c2
2) 求aC2
aC 2 = aB
+ aCn 2B
+
at C 2B
=
aC 3
+
aCk
2C 3
+ aCr 2C 3
方向： B→A C→B ⊥CB
0 ⊥CБайду номын сангаас向下 ∥BC e
大小： √ √
?
0√
?
E
d
b
其中:
an C 2B
= ω2 2
lBC
=
2.02
4
C P34
1
A P12
题3-1 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。
b) P13
P34 B
3
P 23 →∞
2
P12
A
4
C P14→∞
P24
1
题3-1 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。
c)
P13 P14 C
4
→∞ P 34
M
vM
机械原理习题及课后答案(图文并茂)
2
1 5
解答：原机构自由度 F=33- 2 4-1 = 0，不合理 ， 改为以下几种结构均可：
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。
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力通根保1据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资0配不料置仅试技可卷术以要是解求指决，机吊对组顶电在层气进配设行置备继不进电规行保范空护高载高中与中资带资料负料1荷试试下卷卷高问总中题体资2配2料，置试而时卷且，调可需控保要试障在验各最；类大对管限设路度备习内进题来行到确调位保整。机使在组其管高在路中正敷资常设料工过试况程卷下中安与，全过要，度加并工强且作看尽下护可都关能可于地以管缩正路小常高故工中障作资高；料中对试资于卷料继连试电接卷保管破护口坏进处范行理围整高，核中或对资者定料对值试某，卷些审弯异核扁常与度高校固中对定资图盒料纸位试，置卷编.工保写况护复进层杂行防设自腐备动跨与处接装理地置，线高尤弯中其曲资要半料避径试免标卷错高调误等试高，方中要案资求，料技编试术写5、卷交重电保底要气护。设设装管备备置线4高、调动敷中电试作设资气高，技料课中并术3试、件资且中卷管中料拒包试路调试绝含验敷试卷动线方设技作槽案技术，、以术来管及避架系免等统不多启必项动要方方高式案中，；资为对料解整试决套卷高启突中动然语过停文程机电中。气高因课中此件资，中料电管试力壁卷高薄电中、气资接设料口备试不进卷严行保等调护问试装题工置，作调合并试理且技利进术用行，管过要线关求敷运电设行力技高保术中护。资装线料置缆试做敷卷到设技准原术确则指灵：导活在。。分对对线于于盒调差处试动，过保当程护不中装同高置电中高压资中回料资路试料交卷试叉技卷时术调，问试应题技采，术用作是金为指属调发隔试电板人机进员一行，变隔需压开要器处在组理事在；前发同掌生一握内线图部槽纸故内资障，料时强、，电设需回备要路制进须造行同厂外时家部切出电断具源习高高题中中电资资源料料，试试线卷卷缆试切敷验除设报从完告而毕与采，相用要关高进技中行术资检资料查料试和，卷检并主测且要处了保理解护。现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
机械原理-课后全部习题解答
《机械原理》习题解答机械工程学院目录第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。
机械原理作业答案_叶仲和_蓝兆辉(上)
4 2
E
5
解： (a) 当 1 为原动件时
E B A B C D F grade III E
1
A
A
D B
B
C
3
C
4 2
D
E F
5 1
A
6
Fig2-8
1
AC
A
杆件 2, 3, 4 和 5 grade II 组成一个三级 Assur group.
6
grade IV
3
C
6
(b) 当 5 为原动件时 杆件 3 和 4 组成第一个 RPR Assur group. 杆件 1 和 2 组成第二个 RPR Assur group
7
Fig2-6(a)
AB=CD BC=AD
B
5 4
C B
5 4
C
2 3 1
D
2
6 3
D
1
A
2 作平面复杂运动， 而杆 4 与机架间组成移动副， 所以杆 4 仅作平动。因此，构件 2 和构件 4 之间有相对转动。因此，应该有构 件 6，并且构件 4 和 6 之间有转动副，如右图所示。 当 AB＝CD 且 BC＝AD 时，杆 2 仅作平动。杆 4 与机架间组成移动副， 所以杆 4 也仅作平动。这样，构件 2 和构件 4 之间就没有相对转动，只有相对 移动。即：构件 4 和构件 6 之间就没有相对转动了，因此，可将构件 6 与构件 4 焊接起来（去掉构件 6） ，如左图所示。 然而，在计算机构自由度时，应该按一般尺寸情况下进行分析，即：应该 按照右图情况来分析机构的自由度。 F= 3n-2PL-Ph =3×5 –2×7=1
E
B 1 A
2
3
机械原理课后习题答案
2-8解：（1）取μ= m/mml作机构位置图如（a)图（2）求v、ω、列矢量方程式取μ,作速度（b)图v（3）求a、α列矢量方程式作加速度（c)图题5-8解αa1=arccos(rb/ra1)=arccos[(z1cosα)/(z1+2ha*)] =31°46′O1 α PN2B2N1αa2=26°14′10″B1P=B1N1-N1PB1 PbⅠ=mz1/2·cosα(tgαa1- tgα′)=11.39mm B2P=12.72mm B1B2=24.11mm 作用弧CD=B1B2cosα′=25.66mm 作用角 ϕ 1 =CD/r1′=25.66/47.5=30°58 ′αⅡO2εα=B1B2/Pb=1.63题5-12解N 1 N 2 = 2 N 1 P = 2r sin α N 1 N 2 2r sin α ∴ tgα a = = = 2tgα = 0.7279 O1 N 1 r cos α 3′ α a = 36° 9″ rb r cos α z cos α 又 cos α a = = = * ra r + ha z + 2ha* 2ha cos α ∴z = = 12.323 cos α − cos α aO1 α ra rb (B2) αa P rb ra αa α O2 N1(B1) N2∴不根切，z最少为13题5-13解h m − xm = MN* aMN = PN sinα = OPsin2 α mz 2 = sin α 2* az 2 x = h − sin α 2x=1-35/2 sin 20° =-1.0471 or x=(17-35)/17=-1.05882题5-15解解题思路： 1.设计题，主要确定尺寸 r 、ra、r f 、rb 2.变位齿轮传动设计步骤：由 a 、 a ′、 α → α ′ → x Σ → x 1、 x 2 ← x min ← 据 z = 12 z Σ、 α 、 α ′ → y 、 x Σ → ∆ y 计算： r 、 ra、 r f 、 rb 3 .验证 s a < 0 .2 m 、 ε α ≥ 1题5-15解1.选择传动类型 2. 求 α ′和 x Σα ′ = arccos(m a = ( z1 + z 2 ) = 120mm < a ′ 2a cos α ) = 29 ° 5 0 ′ 2 8 ′′ a′x∑( z 1 + z 2 )( inv α ′ − inv α ) = = 1 . 2505 2 tg α17 − 12 z1 = z2 = 12 < 17,∴ x1.2 > = 0.2941 17 ∴ x1 = x2 = x∑ / 2 = 1.2505/ 2 = 0.62533.分配 x 1 和 x 24.求y和∆y y = (a ′ − a ) / m = (130 − 120) / 10 = 1; ∆y = x ∑ − y = 0.2505 mz 1.2 = 60mm 5.r1.2 = 2 * ra 1.2 = r1.2 + ( ha + x1.2 − ∆y )m = 73.75mm* r f 1.2 = r1.2 − ( ha + c * − x1.2 )m = 53.75mmmz 1.2 rb1.2 = cos α = 56.38mm 2 6.验算sa 和ε α ′23 s = (π / 2 + 2 x1.2 tgα )m = 20.26mm ;α a 1.2 = arccos(rb1.2 / ra 1.2 ) = 40°8 ″ sa 1.2 = s ra 1.2 − 2ra 1.2 ( invα a 1.2 − invα ) r1.2 73.75 − 2 × 73.75(0.142715 − 0.014904) = 6.05mm > 0.2m 60= 20.26 ×题5-15解1 [ z1 ( tgα a 1 − tgα ′ ) + z 2 ( tgα a 2 − tgα ′ )] εα = 2π 1 = z1 ( tgα a 1 − tgα ′ ) = 1.03π题5-16解 用等变位修复，小正变位；大负变位* * ∆d a 2 = d 2 + 2( ha + x 2 )m − ( d 2 + 2ha m ) = 2 x 2 m则 x 2 = ∆d a 2 / 2m = −1 而 x1 = − x 2 = 1d 1 = 96mm ; d 2 = 384mm ; d a 1 = 112mm ; d a 2 = 384mm ; d f 1 = 94mm ; d f 2 = 366mm ; d b1 = 90.21mm ; d b 2 = 360.84mm ; a ′ = a = 240mm .验算sa 和ε α d b1 α a 1 = arccos( ) = 36°21′; d a1α a 2 = 20° sa 1 = πm / 2 • d a 1 / d 1 − d a 1 ( invα a 1 − invα )= 1.02mm > 0.2m sa 2 ↑ 不验算 1 εα = [ z1 ( tgα a 1 − tgα ) + z 2 ( tgα a 2 − tgα )] 2π = 1.42mn (1 ) a ′ = a 12 = ( z3 + z4 ) 34 2 cos β ∴ cos β = 0 . 79412 , β = 37 ° 25 ′ 41 ″ m n z3 ( 2 )d 3 = m t z 3 = = 45 .33 mm ; d 4 = m t z 4 = 90 .67 mm ; cos β* d f 3 = d 3 − 2 ( han + c * ) m = 40 .33 mm ; d f 4 = 85 .67 mm ; * d a 3 = d 3 + 2 han m = 49 .33 mm ; d a 4 = 94 .67 mm tg α t = tg α n / cos β = 0 .4583 ; α t′ = α t = 24 ° 37 ′ 25 ″题5-20解d b 3 = d 3 cos α t = 41 .21 mm ; d b 4 = 82 . 42 mmα at 3 = arccos( d b 3 / d a 3 ) = 33 ° 20 ′ 35 ″; α at 4 = 29 ° 28 ′ 16 ″ εγ = εα + ε β= 3 . 118 1 = [ z 3 ( tg α at 3 − tg α t ) + z 4 ( tg α at 4 − tg α t )] 2π。
机械原理习题及答案
机械原理习题及答案 Prepared on 22 November 2020第二章 平面机构的结构分析 2-1 绘制图示机构的运动简图。
2-3 计算图示机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。
解：(a) C 处为复合铰链。
7,n =p h =0，p l =10。
自由度 323721001W l h F n p p =--=⨯-⨯-=。
(b) B 处为局部自由度，应消除。
3n =， p h =2，p l =2自由度 323323121W l h F n p p =--=⨯-⨯-⨯=。
(c) B 、D 处为局部自由度，应消除。
3n =， p h =2，p l =2。
自由度 323323121W l h F n p p =--=⨯-⨯-⨯=。
(d) CH 或DG 、J 处为虚约束，B 处为局部自由度，应消除。
6n =，p h =1，p l =8。
自由度 32362811W l h F n p p =--=⨯-⨯-=。
(e) 由于采用对称结构，其中一边的双联齿轮构成虚约束，在连接的轴颈处，外壳与支架处的连接构成一个虚约束转动副,双联齿轮与外壳一边构成虚约束。
其中的一边为复合铰链。
其中4n =，p h =2，p l =4。
自由度 32342422W l h F n p p =--=⨯-⨯-=。
(f) 其中，8n =，p h =0，p l =11。
自由度 323821102W l h F n p p =--=⨯-⨯-=。
(g) ① 当未刹车时，6n =，p h =0，p l =8，刹车机构自由度为② 当闸瓦之一刹紧车轮时，5n =，p h =0，p l =7，刹车机构自由度为③ 当两个闸瓦同时刹紧车轮时，4n =，p h =0，p l =6，刹车机构自由度为2-3 判断图示机构是否有确定的运动，若否，提出修改方案。
分析 (a) 要分析其运动是否实现设计意图，就要计算机构自由度，不难求出该机构自由度为零，即机构不能动。
机械原理作业答案 叶仲和 蓝兆辉版
C2
1
B1
4
B
(c) Find the crank angle
VC C1 B2 F C
α 2 γ
3
ψmax
D
C2
θ
A
1
B1
4
B
(d) Find max and min.
C3
α max γ min
4
A B3
B4
D
4
Two dead-points if link DC is the driver.
D
机构的第一个位置
C1 B1 A2 '
C2
A
B2
D
截取B2C2=B1C1 ，得B2点。
C1 B1 A2 '
C2
A
B2
D
检验运动未知构件AB的杆长：AB1=AB2。
C1 B1 A2 '
C2
A
B2
D
Ex.4-9 In an offset slider-crank mechanism ABC, when the crank AB is located at position AB1, the slider reaches its left limit position.
B A
e
The maximum pressure angle MAX=30 occurs when the crank AB is perpendicular to the slide way.
B3 B
30°
A
e
C3
Find the stroke H of the slider and the crank angle between the two limiting positions.
机械原理(第七版)作业答案1-8-A4
第二章平面机构的结构分析2—1试画出唧筒机构的运动简图，并计算其自由度。
解：n = 3 ，pl = 4 ，p = 0hF = 3n − 2 p −pl h= 3 × 3 − 2 × 4= 12—2试画出缝纫机下针机构的运动简图，并计算其自由度。
解：n = 3 ，pl = 4 ，p = 0hF = 3n − 2 p −pl h= 3 × 3 − 2 × 4= 1班级成绩姓名任课教师学号批改日期- 1 -2—3试画出图示机构的运动简图，并计算其自由度。
解：或n = 3 ，pl = 4 ，p = 0hF = 3n − 2 p −pl h = 3 × 3 − 2 × 4= 12—4试画出简易冲床的运动简图，并计算其自由度。
n = 5 ，p = 7 ，p = 0l hF = 3 n − 2 p −pl h解：= 3 × 5 − 2 ×7= 1班级成绩姓名任课教师学号批改日期- 2 -2—5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，分析是否能实现设计意图，并提出修改方案。
解：机构简图如下：机构不能运动。
n = 3 ，pl = 4 ，p = 1hF = 3 n − 2 pl −ph可修改为：n = 4 ，pl= 3 × 5 − 2 × 7 − 1= 0或= 5 ，p = 1hF = 3n − 2 p −p 班级成绩l h= 3× 4 − 2 × 5 −1 姓名任课教师= 1 学号批改日期- 3 -或虚约束。
E DDE =FCCF = HG解 1：C 、F 为复合铰链，I 为局部自由度， EFGC 为 虚 约 束 。
n = 12 ， p= 17 ， p = 1 ， F ′ = 1 ， p ′ = 1B A IG HJKNlhF = 3 n − 2 p − p − F ′ + p ′l h= 3 × 12 − 2 × 17 − 1 − 1 + 1 = 1解 2：C 为复合铰链，I 为局部自由度（焊死），EFGC 为 虚 约 束 （ 去 掉 ）。
机械原理习题集答案知识分享
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 F3、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。
3－2解3－2：8=n ，11=l p ，1=h p ，123=--=h l p p n F ，局部自由度3－3 解3－3：9=n ，12=l p ，2=h p ，123=--=h l p p n F4、试计算图示精压机的自由度解：10=n ，15=l p ，0=h p 解：11=n ，17=l p ，0=h p13305232=⨯-+⨯='-'+'='n p p p h l 26310232=⨯-⨯='-'+'='n p p p h l0='F 0='FF p p p n F h l '-'-+-=)2(3 F p p p n F h l '-'-+-=)2(310)10152(103=--+⨯-⨯= 10)20172(113=--+⨯-⨯=（其中E 、D 及H 均为复合铰链） （其中C 、F 、K 均为复合铰链）5、图示为一内燃机的机构简图，试计算其自由度，并分析组成此机构的基本杆组。
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ANSWER
BOOK
《Mechanisms and Machine Theory》
TRG of Machinery Theory and Design College of Mechanical Engineering Fuzhou University 2003
Name Class Student No. Date 2-7 The kinematic diagram of an engine mechanism is given in Fig2-7. (1) Calculate the degree of freedom of the mechanism, and point out what should be paid attention to during the calculation. (2) Make the structural analysis for the mechanism. (3) Make the structural analysis for the mechanism when link EFG is regarded as the driver. Note: During structural analysis, list the assembly order of Assur groups, the type of group, the grade of group, the grade of the mechanism, the link serial numbers, the inner pair and the outer pairs of each group in each mechanism. 解： （1） F= 3n-2PL-Ph =3×7 –2×10=1 （2） 当 AB 为原动件时，
6
H
5
G
F
A
4
E
7 8
I
D
3 1
B C
2
G
F
5
H
6 8
I
A
E
1
4
D
3 7
B C
2
Fig2-3
Name Class Student No. Date 2-4 Calculate the degree of freedom of the mechanisms shown in Fig2-4,and point out what should be paid attention to during the calculation . 解： (a) 左右为对称结构，设左侧为虚约 束。 (b) E 为杆 4、 5、 6 的复合铰链。 (c) 滑 块 7 与机架 8 间为移动副。 F=3n-2PL-Ph=3×7-2×10=1
7
Fig2-6(a)
AB=CD BC=AD
B
5 4
C B
5 4
C
2 3 1
D
2
6 3
D
1
A
A
Fig2-6(b)
解： 当构件尺寸任意时， 构件 2 作平面复杂运动， 而杆 4 与机架间组成移动副， 所以杆 4 仅作平动。因此，构件 2 和构件 4 之间有相对转动。因此，应该有构 件 6，并且构件 4 和 6 之间有转动副，如右图所示。 当 AB＝CD 且 BC＝AD 时，杆 2 仅作平动。杆 4 与机架间组成移动副， 所以杆 4 也仅作平动。这样，构件 2 和构件 4 之间就没有相对转动，只有相对 移动。即：构件 4 和构件 6 之间就没有相对转动了，因此，可将构件 6 与构件 4 焊接起来（去掉构件 6） ，如左图所示。 然而，在计算机构自由度时，应该按一般尺寸情况下进行分析，即：应该 按照右图情况来分析机构的自由度。 F= 3n-2PL-Ph =3×5 –2×7=1
3 2 4 5 1
Fig2-9
解：不能正常工作。 改正如图(或者改成题目 2-3 构件 5、6、7 的连接)
Name Class Student No. Date 2-10 The schematic diagram of a mechanism designed by someone is shown in Fig2-10. This mechanism should be able to transform a continuous rotation of link1 into an oscillation of link4. Can the mechanism work properly? If it can’t ,please rectify it.
B A D E
1 8
2
4 5
F G
C
3 7 6
H
类型 杆号 内副
外副
第一杆组 RRP 2,3 转C2-3 B,移C 3-8 F,D 第二杆组 RRR 4,5 E 第三杆组 RRP 6,7 转H 6-7 G,移H 7-8
（3）当 EFG 为原动件时，
B A
D E
1 8
2
4 5
F G
C
3 7 6
H
类型
杆号
E
B 1 A
2
3
C 4
5
Fig2-10
D
解：不能正常工作。 改正后
E
B 1 A2Biblioteka C 4 DEC
C B
B
A
D
A
Name Class Student No. Date 3-1 Locate all instant centres of mechanisms in the position shown in Fig3-1.
M L 3 F G O D 4 E 5 A 8 2 N 1 C 6 B 7
解： (a) 两个滚子有局部自由度。 (b) 滚子 D 与凸轮 1 之间只能算一 个高副。 F=3n-2PL-Ph =3×7 –2×9 -2=1
Fig2-5(a)
A
4 1
2
3
D B
5
Fig2-5(b)
解： (1)杆件 BC 与齿轮 2 焊接在一起。 (2) A 为齿轮 4、杆件 1 和机架 5 的复合 铰链。 F= 3n-2PL-Ph =3×4 –2×5 -1 =1 常见错误：认为 B 是复合铰链，而不认为 A 是复合铰链。
P12 P24
2 4
P23
P23
1
P14
3
P34 P13
Fig3-1(a)
2 P12
1 P13 P14
Fig3-1(b)
n
∞
3
P24∞)
4
P34
3 2 1
P13
O P 12 n
P23
∞
Fig3-1(c)
n
F A (P15 ) 1 2
C (P23 ) 3
4 D (P34) E (P45 ) 5
n
(P25 ) B
Name Class Student No. Date 2-5 Calculate the degree of freedom of the mechanisms shown in Fig2-5,and point out what should be paid attention to during the calculation .
A 2 C I 3
B
Redundnt constraint
H J D
F 4 G 5 E 6 7 8
Fig2-4(a)
Redundant constraint
I
H
3
D
2 1
B A
J K
G F
C
4
E
5 6
Fig2-4(b)
解： (1)红线内的构件为重复结构，构成虚约束。 (2)去掉以上构件后，C 仍为构件 2、3、4 的复合铰链。 (3)滑块 5 与机架 6 之间为移动副。 F= 3n-2PL-Ph =3×5–2×7=1
D B
4 2
E
5
1
A
3
C
6
D D
4
E
5
D
4
E
Name Class Student No. Date 2-9 The schematic diagram of a punch machine designed by someone is shown in Fig2-9. This machine should be able to transform a continuous rotation of gear 1 into a translation of the punch 4. Can the machine work properly? If it can’t ,please rectify it.
Name Class Student No. Date 2-6 Calculate the degree of freedom of the mechanisms shown in Fig2-6,and point out what should be paid attention to during the calculation . 解： (a) C 为构件 2、3、4 的复合铰链。 2 B 1 C (b) C 处有两个转动副和两个移动 A 8 副。 E 处有一个转动副和两个移 4 动副。 3 D F= 3n-2PL-Ph =3×7 –2×10=1 E 6 注意：E 不是复合铰链！
内副
外副
III级杆组 1,2,3,4 B,D,转C A,E,移C 3-8 G,移H 7-8 RRP 转H 6,7
Name Class Student No. Date 2-8 Make the structural analysis for the mechanism shown in Fig2-8. (a) When link 1 is regarded as the driver. (b) When link 5 is regarded as the driver. Note: During structural analysis, list the assembly order of Assur groups, the type of group, the grade of group, the grade of the mechanism, the link serial numbers, the inner pair and the outer pairs of each group in each mechanism.