机械原理习题及答案要点

兰州2017年7月4日于家属院复习资料

第2章平面机构的结构分析

1.组成机构的要素是和；构件是机构中的单元体。

2.具有、、等三个特征的构件组合体称为机器。

3.从机构结构观点来看，任何机构是由三部分组成。

4.运动副元素是指。

5.构件的自由度是指；机构的自由度是指。

6.两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为副，它产生个约束，而保留个自由度。

7.机构具有确定的相对运动条件是原动件数机构的自由度。

8.在平面机构中若引入一个高副将引入______个约束，而引入一个低副将引入_____个约束，构件数、约束数与机构自由度的关系是。

9.平面运动副的最大约束数为，最小约束数为。

10.当两构件构成运动副后，仍需保证能产生一定的相对运动，故在平面机构中，每个运动副引入的约束至多为，至少为。

11.计算机机构自由度的目的是______。

12.在平面机构中，具有两个约束的运动副是副，具有一个约束的运动副是副。

13.计算平面机构自由度的公式为Ｆ=，应用此公式时应注意判断：(A)铰链，(B)自由度，(C)约束。

14.机构中的复合铰链是指；局部自由度是指；虚约束是指。

15.划分机构的杆组时应先按的杆组级别考虑，机构的级别按杆组中的级别确定。

16.图示为一机构的初拟设计方案。试：

(1〕计算其自由度，分析其设计是否合理？如有复合铰链，局部自由度和虚约束需说明。

(2)如此初拟方案不合理，请修改并用简图表示。

题16图题17图

17.在图示机构中，若以构件1为主动件，试：

(1)计算自由度，说明是否有确定运动。

(2)如要使构件6有确定运动，并作连续转动，则可如何修改？说明修改的要点，并用简图表示。18.计算图示机构的自由度，将高副用低副代替，并选择原动件。

19.试画出图示机构的运动简图，并计算其自由度。对图示机构作出仅含低副的替代机

构，进行结构分析并确定机构的级别。

题19图 题20图

20.画出图示机构的运动简图。

21. 画出图示机构简图，并计算该机构的自由 度。构件3为在机器的导轨中作滑移的整体构件，构件2在构件3的导轨中滑移，圆盘1的固定轴位于偏心处。

题21图 题22图

22.对图示机构进行高副低代，并作结构分析，确定机构级别。点21,P P 为在图示位置时，凸轮廓线在接触点处的曲率中心。

第3章 平面机构的运动分析

1.图示机构中尺寸已知(μL =0.05m/mm ，机构1沿构件4作纯滚动，其上S 点的速度为v S (μV =0.6m/S/mm)。

(1)在图上作出所有瞬心； (2)用瞬心法求出K 点的速度v K 。

题1图题2图

2.画出图示机构的指定瞬心。

(1)全部瞬心。

(2)瞬心P24，P26。

3.在机构图示位置时(AB⊥BC)有无哥氏加速度a k C2C3？为什么？

题3图题4图

4.图示机构中已知ω1=100rad/s，α1=0，试分析ω3及α3为多大。

5.图示机构有无哥氏加速度a k B2B3？为什么？

题5图题6图题8图

6.图示为曲柄导杆机构，滑块2在导杆3(CD)中作相对滑动，AB为曲柄。当在图示位置时，即曲柄AB (构件1)和导杆CD (构件3)重合时，有无哥氏加速度a k B2B3？为什么？

7.什么叫机构运动线图？

8.已知六杆机构各构件的尺寸、位置及原动件的角速度ω1常数，欲求ω5，α5。如采用相对运动图解法时，此题的解题顺序应如何？

9.图示机构的运动简图取长度比例尺μL=0.004m/mm，其中l AB=0.06m，l BD=0.26m，l AC=0.16m，构件1以ω1=20rad/s等角速度顺时针方向转动，试用相对运动图解法求图示位置：

(1) ω2，ω3，ω4和ω5的大小和方向；

(2) α2，α3，α4和α5的大小和方向；

(3)在机构运动简图上标注出构件2上速度为零的点I2，在加速度多边形图上标注出构件2上点I2的加速度矢量πi2，并算出点I2的加速度a12的大小。在画速度图及加速度图时的比例尺分别为：μv=0.02m/s/mm，μa=0.5m/s2/mm。

(要列出相应的矢量方程式和计算关系式。)

题9图题10图

10.试按给定的机构运动简图绘制速度多边形、加速度多边形。已知：ω1=10rad/s，L AB=100mm，l BM=l CM=l MD=200mm，μL=0.01m/mm。试求：

(1)ω2，ω4，α2，α4大小和方向；(2)v5，a5大小和方向。

第4章平面机构的力分析第五章机械的效率和自锁

1.举出在工程实际中驱动力的一个例子。

2.举出在工程实际中生产阻力的一个例子。

3.以转动副联接的两构件，当外力(驱动力)分别作用在摩擦圆之内、之外，或与该摩擦圆相切时，两构件将各呈何种相对运动状态？

4.图示轴颈1在轴承2中沿ω方向转动，Q为驱动力，ρ为摩擦圆半径。

(1)试判断图A、B、C中哪个图的总反力R21是正确的？

(2)针对正确图形，说明轴颈是匀速、加速、减速运动还是自锁？

题4图题5图

5.图a、b给出运转着轴颈受力的两种情况，Q为外力，ρ为摩擦圆半径。试画出轴承对轴颈的总反力R21，并说明在此两种情况下该轴的运动状态(匀速、加速或减速转动)。

6.若机器的输出功为A r，损耗功为A f，试写出用A r，A f表达的机器输入功A d，并给出机器效率η的公式。

7.何谓机械自锁？举出两种工程中利用机械自锁完成工作要求的实例。

8.图示滑块1受到驱动力P的作用，移动副间的摩擦系数为f。试：

(1)在图上标出压力角α；

(2)写出自锁条件。

题8图题11图

9.具有自锁性的蜗杆蜗轮传动，工作时应以哪个构件为主动件？自锁的几何条件是什么？

10.具有自锁性的机构其正、反行程的机械效率是否相等？为什么？