4机械原理习题册(上)杆
机械原理习题册答案
参考答案 第一章 绪论一,填空题1.1 能量,物料,信息1.2运动,动力 1.3制造,运动,装配 二、选择题2.1 D 2.2 B 三,简答题第二章 机械的结构分析二、综合题1.n = 7 ,p l = 9 ,p h = 121927323=-⨯-⨯=--=h l P P n F从图中可以看出该机构有2个原动件,而由于原动件数与机构的自由度数相等,故该机构具有确定的运动。
2. (a )D 、E 处分别为复合铰链(2个铰链的复合);B 处滚子的运动为局部自由度;构件F 、G 及其联接用的转动副会带来虚约束。
n = 8 ,p l = 11 ,p h = 1111128323=-⨯-⨯=--=h l P P n F3. (c )n = 6 ,p l = 7 ,p h = 313726323=-⨯-⨯=--=h l P P n F(e )n = 7 ,p l = 10 ,p h = 0101027323=-⨯-⨯=--=h l P P n F 4. (a )n = 5 ,p l = 7 ,p h = 010725323=-⨯-⨯=--=h l P P n FⅡ级组 Ⅱ级组 因为该机构是由最高级别为Ⅱ级组的基本杆组构成的,所以为Ⅱ级机构。
(c )n = 5 ,p l = 7 ,p h = 010725323=-⨯-⨯=--=h l P P n FⅢ级组因为该机构是由最高级别为Ⅲ级组的基本杆组构成的,所以为Ⅲ级机构。
5. n = 7 ,p l =10 ,p h = 0101027323=-⨯-⨯=--=h l P P n FⅡ级组 Ⅲ级组当以构件AB 为原动件时,该机构为Ⅲ级机构。
Ⅱ级组 Ⅱ级组 Ⅱ级组当以构件FG 为原动件时,该机构为Ⅱ级机构。
可见同一机构,若所取的原动件不同,则有可能成为不同级别的机构。
6. (a )n = 3 ,p l = 4 ,p h = 101423323=-⨯-⨯=--=h l P P n F因为机构的自由度为0,说明它根本不能运动。
机械原理习题册
机械原理习题册
以下是一些机械原理的习题:
1. 一根杆可以倚在一个固定的墙上。
如果杆的长度为2m,重量为200N,并且与地面的夹角为30°,求杆在墙上的反作用力和地面的支撑力。
2. 一个物体以10m/s的速度从2m高的地方自由落下,求物体落地时的速度和落地时所具有的动能。
3. 一个箱子静止地放在水平地面上,箱子的质量为40kg。
如果施加了30N的水平力,求箱子所受的摩擦力和加速度。
4. 一个弹簧常数为500N/m的弹簧被压缩了10cm,求所施加的力和压缩弹簧的弹力。
5. 一辆汽车行驶在一个半径为100m的水平转弯道上,汽车的质量为1000kg。
求汽车行驶的速度和所需的向心力。
6. 一个20kg的物体被绳子吊在空中,求绳子所承受的张力和物体的重力。
7. 一个斜面上放置一个10kg的物体,斜面的倾角为30°。
求物体下滑的加速度。
8. 一个物体以4m/s的速度水平投掷,落地时与水平面的夹角为30°。
求物体的水平速度和垂直速度。
9. 一个滑块以3m/s的速度沿水平桌面滑动,最终停下来。
求滑块所受的摩擦力和滑动的距离。
10. 一个重量为50N的物体被施加了一个50N的向上的力,求物体的加速度。
机械原理习题及答案
机械原理习题及答案第1章平面机构的结构分析1.1 解释下列概念1.运动副;2.机构自由度;3.机构运动简图;4.机构结构分析;5.高副低代。
1.2 验算下列机构能否运动,如果能运动,看运动是否具有确定性,并给出具有确定运动的修改办法。
题1.2图题1.3图1.3 绘出下列机构的运动简图,并计算其自由度(其中构件9为机架)。
1.4 计算下列机构自由度,并说明注意事项。
1.5 计算下列机构的自由度,并确定杆组及机构的级别(图a 所示机构分别以构件2、4、8为原动件)。
题1.4图题1.5图第2章平面机构的运动分析2.1 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。
题2.1图2.2 在图示机构中,已知各构件尺寸为l AB =180mm , l BC =280mm , l BD =450mm , l CD =250mm , l AE =120mm , φ=30o, 构件AB 上点E 的速度为 v E =150 mm /s ,试求该位置时C 、D 两点的速度及连杆2的角速度ω2 。
2.3 在图示的摆动导杆机构中,已知l AB =30mm , l AC =100mm , l BD =50mm , l DE =40mm ,φ1=45o,曲柄1以等角速度ω1=10 rad/s 沿逆时针方向回转。
求D 点和E 点的速度和加速度及构件3的角速度和角加速度(用相对运动图解法)。
题2.2图题2.3图2.4 在图示机构中,已知l AB =50mm , l BC =200mm , x D=120mm , 原动件的位置φ1=30o, 角速度ω1=10 rad/s ,角加速度α1=0,试求机构在该位置时构件5的速度和加速度,以及构件2的角速度和角加速度。
题2.4图2.5 图示为机构的运动简图及相应的速度图和加速度图。
(1)在图示的速度、加速度多边形中注明各矢量所表示的相应的速度、加速度矢量。
(2)以给出的速度和加速度矢量为已知条件,用相对运动矢量法写出求构件上D 点的速度和加速度矢量方程。
《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 &。
机械原理四杆机构练习题
机械原理四杆机构练习题一、选择题1. 四杆机构中,若最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和,则该机构为()。
A. 双曲柄机构B. 曲柄摇杆机构C. 双摇杆机构D. 曲柄滑块机构2. 在四杆机构中,当()时,机构存在死点位置。
A. 连杆与曲柄等长B. 摇杆与连杆等长C. 曲柄与机架等长D. 摇杆与机架等长3. 下列四杆机构中,能实现急回特性的机构是()。
A. 双曲柄机构B. 曲柄摇杆机构C. 双摇杆机构D. 曲柄滑块机构二、填空题1. 四杆机构的基本类型有________、________、________和________。
2. 在曲柄摇杆机构中,当曲柄为主动件时,若曲柄长度小于摇杆长度,则机构具有________特性。
3. 四杆机构的死点位置是指________。
三、判断题1. 四杆机构中,最短杆与最长杆的长度之和必须大于其他两杆长度之和。
()2. 双曲柄机构中,两曲柄的转速相同。
()3. 曲柄摇杆机构中,当曲柄为主动件时,摇杆的摆动速度是恒定的。
()四、简答题1. 简述四杆机构的基本类型及其特点。
2. 什么是四杆机构的急回特性?如何实现?3. 请说明四杆机构死点位置的产生原因及解决方法。
五、作图题1. 请画出曲柄摇杆机构的示意图,并标明各杆件的名称。
2. 请根据给定的四杆机构尺寸,画出双曲柄机构的运动简图。
3. 请画出四杆机构在死点位置的示意图,并说明如何克服死点位置。
六、计算题1. 已知四杆机构中,曲柄长度为50mm,连杆长度为120mm,摇杆长度为80mm,机架长度为150mm。
求该机构的行程速比系数K。
2. 在一曲柄摇杆机构中,曲柄长度为100mm,摇杆长度为200mm,摇杆的摆角为30°。
求曲柄的转速与摇杆的摆动速度之比。
3. 已知四杆机构的最短杆长度为30mm,最长杆长度为160mm,连杆长度为100mm,机架长度为140mm。
判断该机构是否为双曲柄机构,并说明理由。
机械原理习题册答案
机械原理习题册答案机械原理习题册答案机械原理是工程学中的重要基础课程,它涉及到物体的平衡、运动和力学性质等方面。
在学习过程中,习题是非常重要的辅助工具,通过解答习题可以巩固所学的理论知识,提高解决问题的能力。
本文将为大家提供一些机械原理习题册的答案,希望能对大家的学习有所帮助。
第一章:力的平衡1. 如图所示,一个质量为10kg的物体受到一个斜面上的力F1,斜面与水平面的夹角为30度。
已知物体在斜面上不发生滑动,求力F1的大小。
解答:根据力的平衡条件,物体在斜面上的重力与斜面对物体的支持力之和等于零。
设物体的重力为G,支持力为N,则有:G = mg = 10kg * 9.8m/s^2 = 98NN = G * cosθ = 98N * cos30° ≈ 84.85N由此可得,力F1的大小为84.85N。
2. 如图所示,一个质量为5kg的物体受到一个斜面上的力F2,斜面与水平面的夹角为45度。
已知物体在斜面上发生滑动,滑动摩擦系数为0.2,求力F2的大小。
解答:根据力的平衡条件,物体在斜面上的重力与斜面对物体的支持力之和等于物体受到的力F2。
设物体的重力为G,支持力为N,则有:G = mg = 5kg * 9.8m/s^2 = 49NN = G * cosθ = 49N * cos45° ≈ 34.65N摩擦力f = μN = 0.2 * 34.65N = 6.93N由此可得,力F2的大小为49N + 6.93N = 55.93N。
第二章:力的作用效果1. 如图所示,一个质量为2kg的物体受到一个力F3,使其沿水平方向匀速运动。
已知物体受到的摩擦力为4N,求力F3的大小。
解答:根据力的作用效果,物体受到的合外力等于物体的质量乘以加速度。
设物体的质量为m,加速度为a,则有:F3 - 4N = ma由于物体沿水平方向匀速运动,加速度a为零。
因此,有:F3 - 4N = 0F3 = 4N由此可得,力F3的大小为4N。
机械原理习题集
机械原理习题集
1. 两个齿轮相互啮合,一个齿轮有20个齿,另一个齿轮有40
个齿,若小齿轮每秒转动100次,则大齿轮每秒转动多少次?
2. 一个泵的输出转速为600转/分钟,输出功率为10千瓦,叶
片直径为0.5米,求泵的最大扬程。
3. 一台机床的主轴转速为1500转/分钟,主轴齿轮带动一组齿轮,最后输出给砂轮的转速为1200转/分钟,求齿轮组的传动比。
4. 一个缸体的活塞被液压缸推动,活塞的直径为0.2米,液压
缸的半径为0.05米,当液压缸施加的力为10千牛时,活塞受
到的力是多少?
5. 一个滑块轴承的半径为0.1米,轴承内径为0.05米,外径为0.2米,滑块负荷为1000牛,求滑块轴承的最大接触应力。
6. 一个弹簧的刚度系数为10千牛/米,原长为1米,当受到10牛的拉力时,弹簧的伸长是多少?
7. 一个摩擦片的材料摩擦系数为0.2,受到10千牛的正常力时,摩擦力是多少?
8. 一根悬挂在天花板上的弹簧,原长为1米,当挂上一个质量为10千克的物体后,弹簧的伸长是多少?
9. 一个齿轮箱的输入齿轮有20个齿,输出齿轮有40个齿,输入齿轮每分钟转动100次,则输出齿轮每秒转动多少次?
10. 一个传动带的直径为1米,受到的张力为1000牛,传动带的最大应力是多少?。
机械原理习题册
机械原理复习题(1)试计算下列图示机构的自由度,若有复合铰链、局部自由度或虚约束必须明确指出。
(2)高副低代(3)拆杆组,说明机构级别(a) (b)(1)将图示压缩机构中的所有构件用数字 1 , 2, 3,…在图上标注出来,所有运动副用字母A,B, C,…标注出来。
(2)试分析图示结构中有无复合铰链、局部自由度和虚约束。
如有,请明确指出来。
(3)试计算图示机构的自由度。
机构中用圆弧箭头表示的构件为原动件。
(4)图示机构是由哪些杆组构成的?请将那些杆组从机构中一一分离出来,并注明拆组的顺序(1)试计算图示机构的自由度(机构中用圆弧箭头表示的构件为原动件) 。
(2)图示机构是由哪些杆组构成的?请将那些杆组从机构中一一分离出来,并注明拆组的顺序及其级别。
(3)若以构件7为原动件,则此机构为几级机构?8(1)将图示凸轮拨杆机构中的所有构件用数字1, 2, 3,…在图上标注出来,所有运动副用字母A, B, C,…标注出来。
(2)试分析图示机构中有无复合铰链、局部自由度和虚约束。
如有,请明确指出来。
(3)请绘制此机构在图示位置时高副低代后的机构简图。
(4)试计算图示机构高副低代前原高副机构的自由度和高副低代后低副机构的自由度。
(1)试分析图示机构中有无复合铰链、局部自由度和虚约束。
如有,请明确指出来。
(2)请绘制此机构在图示位置时高副低代后的机构简图。
(3)试计算图示机构高副低代前原高副机构的自由度和高副低代后低副机构的自由度。
(4)拆杆组,判断机构级别。
(1)、当偏心圆A为原动件时,此机构能否作确定的相对运动?为什么?(2)、将机构中的高副用低副来代替;(3)、此机构为几级机构?为什么?7、运动分析试求出下列各机构在图示位置的全部瞬n2 3B23CA8、运动分析在图示的四抒机构中65mm = SOmm J AD— 125mmlOrad/s^ 试用黠心袪求’(1)当尸15°时,点C的速度如*(2)当F=15&时,构件SC上(即EC线上或其延长线上}速度最小的一点E的位豎及英速度的大小F(3)当叱=0时冷角之(9。
《机械原理》练习册及答案
《机械设计基础》习题网上选答第3章平面机构的结构分析1判断:(1)大多数的常用机构是空间机构(×)(2)一个作平面运动的构件有2个独立运动参数(×)(3)一个作平面运动的构件有5个自由度(×)(4)转动副的约束数为2(√)(5)高副的约束数为1(√)(6)由于两构件接触,便限制了构件的某些独立运动。
(√)(7)为了定性的表述个构件间的相互关系,不按比例尺绘制的机构图形称为机构运动简图。
(×) (8)采用复合铰链,可以使机构工作起来省力。
(×)(9)机构采用局部自由度会影响机构的输出运动的自由度。
(×)(10)机构的自由度大于零是机构具有确定相对运动的必要条件。
(×)(11)为了定性的表述各构件间的相互关系,不按比例尺绘制的机构图形称为机构简图。
(√) (12)机构自由度数目就是机构杆组的数目。
(×)2填空:(1)2 个以上的构件以运动副联接构成的系统称为运动链。
(2)机构中输入运动的构件称为主动件。
(3)机构是由(主动件)、(从动件)和(机架)三部分组成。
(4)构件上参与接触的点、线、面称为运动副元素。
(5)移动副保留1个自由度。
(6)两构件组成平面高副时其运动简图中应画出两构件接触处的曲线轮廓。
(7)一个构件具有多个转动副时,则应在两条线交接处涂黑。
(8)机构是具有确定的相对运动的实物组合。
(9)作为平面运动构件的位置,可由三个独立参数来决定。
3名词解释:(1)机构运动简图(2).运动副:两构件接触而形成的可动联接称为运动副。
(3).转动副:允许构件作相对转动的运动副。
(4)移动副:允许构件作相对移动的运动副。
(5)..机构:一个构件固定并使另几个构件按给定的运动规律运动,这样的运动链构成机构。
(6).原动件:也称主动件,机构中按外部给定的运动规律运动的构件。
(7).高副:由两构件点接触或线接触构成的运动副。
(8).自由度:允许外部给与机构独立位置参数的数目。
机械原理习题册答案
参考答案 第一章 绪论一,填空题1.1 能量,物料,信息1.2运动,动力 1.3制造,运动,装配 二、选择题2.1 D 2.2 B 三,简答题第二章 机械的结构分析二、综合题1.n = 7 ,p l = 9 ,p h = 121927323=-⨯-⨯=--=h l P P n F从图中可以看出该机构有2个原动件,而由于原动件数与机构的自由度数相等,故该机构具有确定的运动。
2. (a )D 、E 处分别为复合铰链(2个铰链的复合);B 处滚子的运动为局部自由度;构件F 、G 及其联接用的转动副会带来虚约束。
n = 8 ,p l = 11 ,p h = 1111128323=-⨯-⨯=--=h l P P n F3. (c )n = 6 ,p l = 7 ,p h = 313726323=-⨯-⨯=--=h l P P n F(e )n = 7 ,p l = 10 ,p h = 0101027323=-⨯-⨯=--=h l P P n F 4. (a )n = 5 ,p l = 7 ,p h = 010725323=-⨯-⨯=--=h l P P n FⅡ级组 Ⅱ级组 因为该机构是由最高级别为Ⅱ级组的基本杆组构成的,所以为Ⅱ级机构。
(c )n = 5 ,p l = 7 ,p h = 010725323=-⨯-⨯=--=h l P P n FⅢ级组因为该机构是由最高级别为Ⅲ级组的基本杆组构成的,所以为Ⅲ级机构。
5. n = 7 ,p l =10 ,p h = 0101027323=-⨯-⨯=--=h l P P n FⅡ级组 Ⅲ级组当以构件AB 为原动件时,该机构为Ⅲ级机构。
Ⅱ级组 Ⅱ级组 Ⅱ级组当以构件FG 为原动件时,该机构为Ⅱ级机构。
可见同一机构,若所取的原动件不同,则有可能成为不同级别的机构。
6. (a )n = 3 ,p l = 4 ,p h = 101423323=-⨯-⨯=--=h l P P n F因为机构的自由度为0,说明它根本不能运动。
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。
理论力学四杆机构试题及答案
理论力学四杆机构试题及答案理论力学是工程学和物理学中的一个重要分支,它涉及到对物体运动规律的研究。
四杆机构作为机械工程中常见的一种基本机构,广泛应用于各种机械系统中。
本文将提供一些理论力学中关于四杆机构的典型试题及答案,以供学习和参考。
试题一:四杆机构的类型和应用问题描述:简述四杆机构的三种基本类型,并给出它们各自的一个应用实例。
答案:四杆机构的三种基本类型包括:1. 曲柄滑块机构:这种机构由一个固定构件(机架)、一个移动构件(滑块)、一个输入连杆(通常为曲柄)和一个输出连杆组成。
曲柄滑块机构常见于往复式发动机和压缩机中。
2. 双曲柄机构:在这种机构中,两个连杆的两端分别连接两个移动构件,且两个连杆可以相互交换位置。
双曲柄机构常用于内燃机的连杆机构。
3. 摇杆机构:一个移动构件(摇杆)与两个连杆相连,其中一个连杆固定(机架),另一个连杆为输入或输出连杆。
摇杆机构常用于摆动驱动,如门锁和老式缝纫机。
试题二:四杆机构的运动分析问题描述:如果一个四杆机构的输入杆以匀速旋转,试分析输出杆的速度和加速度特性。
答案:在四杆机构中,输出杆的速度和加速度可以通过运动学分析得到。
设输入杆(曲柄)以角速度ω匀速旋转,则输出杆(滑块或连杆)的速度v和加速度a可以通过以下公式计算:1. 速度:\( v = \omega \cdot r \cdot sin(\theta) \),其中r是输入杆和输出杆之间的距离,θ是输入杆和输出杆之间的夹角。
2. 加速度:加速度由两部分组成,切向加速度和法向加速度。
切向加速度 \( a_t = \omega^2 \cdot r \cdot cos(\theta) \),法向加速度 \( a_n = \omega^2 \cdot r \cdot sin(\theta) \)。
总加速度\( a = \sqrt{a_t^2 + a_n^2} \)。
试题三:四杆机构的力分析问题描述:在一个四杆机构中,如果已知输入杆的力和运动特性,如何计算输出杆的受力情况?答案:在四杆机构中,输出杆的受力情况可以通过静力学和动力学分析来计算。
四杆机构习题答案ppt课件
E B1 Ⅰ
A C1 B2
Ⅱ C2
课后作业:8-23~8-28
D
ppt课件
24
2 设计检验
(1 )炉门闭启时是否与炉 外壁干涉
从位置Ⅰ到位置Ⅱ是炉门 开启的过程。检验E点是否 与炉外壁干涉。
P24
E
P12 B1
VE
1
A P14
Ⅰ 2 C1 P23
)
a 240mm,
解:1 ) a杆为最短杆,C杆为最长杆时 b 600mm
a c b d 满足曲柄存在条件
c 400mm,
c b d a 600 500 240 860mm d 500mm.
2) 假设C杆为最短杆,则有:
b
2
c b>a d 不满足曲柄存在条件 B
B
得出: C
ppt课件
11
3)在图上标出极位夹角θ,;最小传动角γmin ;
比较 m in 、 min 取小值。
C
B
C
m in
A
B
B
min
D
ppt课件
12
例5 假设图示导杆机构各部尺寸为已知,求:
n
1 . 该机构曲柄存在的条件;
2 . 图示位置机构的压力角和传动角;
已知和LAB和LAD (在图中已按比例画出),试用作图法确定 铰链C 的位置。要求注明四杆机构ABCD。
E
B1
C
A
B1
E1
E1 E2
D
A
B2
ppt课件
D
29
摇杆CD在第二位置为极限位置
《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 &。
机械原理练习题答案
机械原理练习题答案机械原理是工程学科中的一个重要分支,它涉及到机械系统的设计、分析和制造。
以下是一些机械原理练习题的答案,供参考:1. 题目:简述四杆机构的基本类型及其特点。
答案:四杆机构主要包括双曲柄机构、双摇杆机构、曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构。
双曲柄机构具有两个曲柄,运动平稳,但存在死点;双摇杆机构没有曲柄,结构简单,但运动不平稳;曲柄摇杆机构有一个曲柄和一个摇杆,运动平稳,但存在死点;曲柄滑块机构将曲柄运动转换为滑块直线运动,适用于直线运动的场合。
2. 题目:什么是齿轮的模数,它与齿轮的几何尺寸有何关系?答案:齿轮的模数是齿轮设计中的一个重要参数,它定义为齿轮齿数与齿顶圆直径的比值。
模数越大,齿轮的齿顶圆直径越大,齿轮的承载能力也越强。
模数与齿轮的几何尺寸关系可以通过公式D=mZ来表示,其中D是齿顶圆直径,m是模数,Z是齿数。
3. 题目:简述凸轮机构的工作原理。
答案:凸轮机构由凸轮、从动件和机架组成。
凸轮通常是一个旋转的圆柱或盘形部件,其表面具有凸起部分。
当凸轮旋转时,凸起部分会迫使从动件沿预定轨迹运动,从而实现机械能的转换和传递。
凸轮机构广泛应用于自动化机械和精密设备中。
4. 题目:什么是机械系统的自由度,如何计算?答案:机械系统的自由度是指系统在空间中独立移动的方向数。
对于平面机构,自由度可以通过Gruebler公式计算:F=3(n-1)-2j-∑h,其中F是自由度,n是机构中的部件数,j是铰链连接数,h是高副连接数。
5. 题目:简述机械传动的类型及其特点。
答案:机械传动主要包括齿轮传动、皮带传动、链传动和蜗轮蜗杆传动。
齿轮传动效率高,结构紧凑,适用于高速大扭矩传动;皮带传动结构简单,成本低廉,适用于中低速传动;链传动承载能力强,适用于大扭矩传动;蜗轮蜗杆传动可以实现大速比传动,适用于需要减速的场合。
以上是一些机械原理练习题的答案,希望能够帮助你更好地理解和掌握机械原理的相关知识。
在实际应用中,还需要结合具体情况进行分析和设计。
机械原理练习题四杆机构
《机械原理》练习题3之“四杆机构”章节学号:姓名成绩一,简答和名词解释(说不清的就画图解释)1.铰链四杆机构有曲柄的条件:(1)(2)2.急回运动:3.极为夹角:4.压力角:5.传动角:6.行程速比系数:7.试写出两种能将原动件单向连续转动转换成输出构件连续直线往复运动且具有急回特性的连杆机构:8.曲柄滑块机构:9.机构的倒置:二、正误判断题:(在括号内正确的画“√”,错误的画“×”)1.曲柄摇杆机构的极位夹角一定大于零。
()2.具有急回特性的四杆机构只有曲柄摇杆机构、偏置曲柄滑块机构和摆动导杆机构。
()3.四杆机构处于死点位置时,机构的传动角一定为零()4.对于双摇杆机构,最短构件与最长构件长度之和一定大于其余两构件长度之和。
()5.双摇杆机构一定不存在整转副。
()6.平面四杆机构的压力角大小不仅与机构中主、从动件的选取有关,而且还随构尺寸及机构所处位置的不同而变化。
()7.摆动导杆机构一定存在急回特性。
()8.在四杆机构中,当最短杆长度与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时,且以最短杆的邻边为机架,该机构为曲柄摇杆机构。
()9.对心曲柄滑块机构无急回运动。
()10.一个铰链四杆机构若为双摇杆机构,则最短杆长度与最长杆长度之和一定大于其余两杆长度之和。
()11.平面四杆机构处于死点位置时,机构的传动角等于零。
()12.对心曲柄滑块机构,当曲柄为主动件时机构无急回特性。
()13.满足“最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和”的铰链四杆机构一定有曲柄存在。
()14.在铰链四杆机构中,当行程速比系数K>1时,机构一定有急回特性。
()二、填空题1.在曲柄滑块机构中,滑块的位置出现在曲柄与连杆共线位置。
2.在曲柄摇杆机构中,若以摇杆为原动件,则曲柄与连杆共线位置是位置。
3.在曲柄摇杆机构中,当为主动件,且与两次共线时,则机构出现死点位置。
4.当四杆机构的压力角α=90°时,传动角等于,该机构处位置。
机械原理题目——四杆机构的设计
1、如图示的铰链四杆机构中,AD 为机架,AB a ==35 mm ,CD c ==50 mm ,30==d AD mm ,问BC b =在什么范围内该机构为双摇杆机构;该机构是否有可能成为双曲柄机构?2、试画出图示机构的传动角γ和压力角α,并判断哪些机构在图示位置正处于“死点”?(1) (2)(3) (4)3、已知铰链四杆机构机架长度30=AD l mm ;其它两个连架杆长度分别为20=AB l mm ;40=CD l mm ,问:(1)其连杆BC 的长度须满足什么条件才能使该四杆机构为曲柄摇杆机构;(2)按上述各杆长度并选35=BC l mm ,用适当比例尺画出该机构可能出现最小传动角的位置,并在图上标出γmin 。
4、如图示曲柄滑块机构的运动简图,试确定当曲柄1等速转动时:(1)机构的行程速度变化系数K 。
(2)最小传动角min γ的大小。
(3)滑块3往复运动时向左的平均速度大还是向右的平均速度大。
(4)当滑块3为主动时,机构是否出现死点,为什么? (用作图法求解)5、在图示铰链四杆机构中,已知各构件的长度25=AB l mm ,55=BC l mm ,40=CD l mm , 50=AD l mm 。
(1)问该机构是否有曲柄,如有,指明哪个构件是曲柄;(2)该机构是否有摇杆,如有,用作图法求出摇杆的摆角范围;(3)以AB 杆为主动件时,该机构有无急回性?用作图法求出其极位夹角θ,并计算行程速度变化系数K ; (4)以AB 杆为主动件,确定机构的αmax 和γmin 。
.6、图示为开关的分合闸机构。
已知150=AB l mm ,200=BC l mm ,200=CD l mm , 400=AD l mm 。
试回答:(1)该机构属于何种类型的机构;(2)AB 为主动件时,标出机构在虚线位置时的压力角α 和传动角γ;(3)分析机构在实线位置(合闸)时,在触头接合力Q 作用下机构会不会打开,为什么?7、试设计一曲柄摇杆机构。
机械原理典型例题(第四章连杆机构)10-12
CD为摆动副;2)找出极位夹角θ ,并判断慢行程方向;3)建立机构
最小传动角γ min与各构件长度之间的关系式,并求出γ min值。
慢行程
C
解:
C2
C1
1)Lmin+Lmax=a+b=85mm
B
γmin γ
<c+d=90mm
θ
满足杆长条件,且最短杆的
180+θ ω1
B2
D
A
邻边为机架 ,故为曲柄摇杆机 构,
(2)四杆机构的急回特性是针对主动件作___A_____而言的。
A. 等速转动 B. 等速移动 C. 变速转动或变速移动
(3)曲柄摇杆机构的极位夹角___B_____小于90°。
A. 一定
B. 不一定 C. 一定不
(4)对于双摇杆机构,最短构件与最长构件长度之和____B____大于
其它两构件长度之和。
A
(3)双摇杆机构:
①满足杆长条件,最短杆对边为机架,LBC<LAD(不满足) ②不满足杆长条件
LAB=Lmin LAB+LBC>LCD+LAD LAB=Lmax LAD+LAB>LCD+LAB LAD<LAB<LBC LAD+LBC>LCD+LAB
LAB>150 LAB>550 LAB<450
A . 一定 B. 不一定 C. 一定不
(5)如果铰链四杆运动链中有两个构件长度相等且均为最短,若另外
பைடு நூலகம்
两个构件长度也相等,则当两最短构件相邻时,有____B____整
转副。
A. 两个
B.三个
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第八章 平面连杆机构及其设计
思考题
1、铰链四杆机构中,a =60mm ,b =150mm ,c =120mm ,d =100mm (如右图所示),
以a 杆为机架得 双曲柄 机构;以b 杆为机架得 曲柄摇杆 机构;
以c 杆为机架得 双摇杆 机构;以d 杆为机架得 曲柄摇杆 机构。
2、在曲柄摇杆机构中, 主动曲柄 与 机架 处于两次共线位置之一时出现最小传动角。
3、在曲柄摇杆机构中,当 摇杆 为主动件, 曲柄 与 连杆 两次共线时,机构处于死点位置。
4、铰链四杆机构具有两个曲柄的条件是 最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和,最短杆为机架。
5、行程速比系数)180)180(θθ-+= K ,其中θ是极位夹角,它是指 从动件处于两极限位置时,主动件所对应的两位置之间所夹锐角。
6、平面连杆机构中传动角γ和压力角α之和等于 90°。
7、行程速比系数K >1的机构有急回特性。
( √ )
8、铰链四杆机构中,凡最短杆为机架者,必为双曲柄机构。
( × )
9、平面四杆机构中,是否存在死点位置取决于主动件是否与连杆共线。
( × )
10、在曲柄作等速转动的曲柄摇杆机构中,当曲柄的极位夹角 30=θ,摇杆工作时间为7秒时,则摇杆空回行程所需时间为5秒。
(√)
11、在设计铰链四杆机构时,应使最小传动角γmin B 。
A 尽可能小一些 B 尽可能大一些 C 为 0 D 为 45
12、铰链四杆机构的压力角是指在不计摩擦情况下,连杆作用于 C 上的力与该力作用点速度间所夹的锐角。
A 主动件
B 机架
C 从动件。