机械原理复习与习题

机械原理复习与习题

第一章绪论

复习思考题

1、试述构件和零件的区别与联系？

2、何谓机架、原动件和从动件？

第二章机械的结构分析

复习思考题

1、两构件构成运动副的特征是什么？

2、如何区别平面及空间运动副？

3、何谓自由度和约束？

4、转动副与移动副的运动特点有何区别与联系？

5、何谓复合铰链？计算机构自由度时应如何处理？

6、机构具有确定运动的条件是什么？

7、什么是虚约束？

习题

1、画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。

（a）(b) (c)

2、一简易冲床的初拟设计方案如图。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，分析其运动是否确定，并提出修改措施。

3、计算图示平面机构的自由度；机构中的原动件用圆弧箭头表示。

(a) (b) (c)

(d) (e) (f)

第三章 平面机构的运动分析

复习思考题

1、已知作平面相对运动两构件上两个重合点的相对速度12A A V 及12B B V 的方向，它们的

相对瞬心P 12在何处？

2、当两构件组成滑动兼滚动的高副时，其速度瞬心在何处？

3、如何考虑机构中不组成运动副的两构件的速度瞬心？

4、利用速度瞬心，在机构运动分析中可以求哪些运动参数？

5、在平面机构运动分析中，哥氏加速度大小及方向如何确定？

习题

1、试求出下列机构中的所有速度瞬心。

(a) (b)

(c) (d)

2、图示的凸轮机构中，凸轮的角速度ω1=10s-1，R=50mm，l A0=20mm，试求当φ=0°、45°及90°时，构件2的速度v。

题2图凸轮机构题3图组合机构

3、图示机构，由曲柄1、连杆2、摇杆3及机架6组成铰链四杆机构，轮1′与曲柄1

固接，其轴心为B，轮4分别与轮1′和轮5相切，轮5活套于轴D上。各相切轮之间作纯滚动。试用速度瞬心法确定曲柄1与轮5的角速比ω1/ω5。

4、在图示的颚式破碎机中，已知：x D=260mm，y D=480mm，x G=400mm，y G=200mm，l AB=l CE=100mm，l BC=l BE=500mm，l CD=300mm，l EF=400mm，l GF=685mm，ϕ1=45°,ω1=30rad/s 逆时针。求ω

5、ε5。

题4图破碎机题5图曲柄摇块机构

5、图示的曲柄摇块机构，l AB=30mm，l AC=100mm，l BD=50mm，l DE=40mm，ϕ1=45°，等角速度ω1=10rad/s，求点E、D的速度和加速度，构件3的角速度和角加速度。

6、图示正弦机构，曲柄1长度l1=0.05m，角速度ω1=20rad/s（常数），试分别用图解法和解析法确定该机构在ϕ1=45°时导杆3的速度v3与加速度a3。

题6图正弦机构题7图六杆机构

7、在图示机构中，已知l AE=70mm，l AB=40mm，l EF=70mm，l DE=35mm，l CD=75mm，l BC=50mm，ϕ1=60°，构件1以等角速度ω1=10rad/s逆时针方向转动，试求点C的速度和加速度。

第四章平面机构的力分析

复习思考题

1、作用在机械系统上的内力和外力各有哪些？

2、何谓机构的静力计算和机构的动态静力计算？

3、何谓摩擦圆？怎样确定径向轴颈转动副中总反力作用线位置及方向？

4、何谓摩擦角？如何确定移动副中总反力的方向？

5、当一径向轴颈以相同方向按等速、加速或减速转动时，在载荷不变的情况下，其上作用的摩擦力矩是否一样？为什么？

习题

1、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）， =arctg f，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。

题1图

题2图

2、图示机构中，如已知转动副A、B的轴颈半径为r及当量摩擦系数f0，且各构件的惯性力和重力均略去不计，试作出各运动副中总反力的作用线。

3、图示机构中:已知构件2的重量Q2 (质心S2 ); 构件2的围绕质心S2的转动惯量Js2 ; 滑块5的重量Q5 (质心F); 忽略其他构件的重量以及转动惯量; 假设构件1以ω1 的转速匀

速转动，作用在构件5上F点的生产阻力为.

试求：当φ=450时：1. 各运动副的支反力 2.作用于G点沿XX方向的平衡力

第五章机械效率与自锁

复习思考题

1、谓自锁？从效率的观点看，机器自锁的条件是什么？

2、机构具有自锁性能是指什么？试举出二个具有自锁性能的机构实例。

3、机器运动时，一般要经过哪三个时期？各个时期的特征是什么？

6、从受力观点分析，移动副在什么条件下自锁？

7、从受力观点分析，径向轴颈转动副在什么条件下自锁？

习题

1、在图示双滑块机构中，滑块1在驱动力P作用下等速运动。设已知各转动副中轴颈半径r=10mm，当量摩擦系数f v=0.1，移动副中的滑动摩擦系数f=0.176327，l AB=200mm。各构件的重量略而不计。当P=500N时，试求所能克服的生产阻力Q以及该机构在此瞬时位置的效率。

题1图

2、图示一焊接用的楔形夹具。用楔块3将焊接的工件1和1’夹紧在该楔块与夹具座2之间。已知各接触面的摩擦系数f，摩擦角 =arctg f。试问：楔角α在何种条件下可保持楔块3不自动松脱？

题2图题3图

3、图示偏心圆盘凸轮机构中，凸轮半径r1=40mm，其几何中心O与回转中心A的偏距为25mm。从动件质心在点C，绕质心的转动惯量为0.02kg·m2，有一垂直力F作用于点D，l CD=60mm。以B为中心装一半径r2=20mm的滚子，l BC=50mm。凸轮转速ω1=12rad/s，转向如图。当∠ACB为直角时，∠OBC=60°。试问如此时要保证凸轮与滚子接触，力F的最小值应为多少（不考虑摩擦力）？

提示：要保证凸轮与从动件的滚子接触，力F对点C产生的力矩至少应能平衡此时从动件的惯性力矩。