西工大机械原理第八版答案
机械原理第八版课后练习答案(西工大版)(孙恒等)ppt课件
VC2=0
aC2=0
（2 分）
VC3B=0 ω3=0 akC3C2=0
（3 分）
(b)
（2 分）
（2 分）
VC2=VB+VC2B=VC3+Vc2C3 ω3=ω2=0
（2 分） （1 分）
aB+anC2B+atC2B=aC3+akC2C3+arC2C3 （3 分） (c)
答：
.
（2 分）
VB3=VB2+VB3B2 （2 分）
解：
1> f 3628 2
2> f 3527 1
3> f 3426 1
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。
解：
f 37210 1
2-21
图示为一收放式折叠支架机构。该支架中的件 1 和 5 分别用木螺钉连接于固定
VC=VB3+VCB3
（2 分）
（1 分） a n B3+a Bt 3=aB2+a B3Bk2+arB3B2 （3 分） 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?
解 1)图 (a)存在哥氏加速度，图2vB2B3故ω3，vB2B3中只要有一项为零，则哥氏加速度为零。图 (a)中 B 点到达最高和最低点时构件 1，3．4 重合，此时 vB2B3=0，当构件 1 与构件 3 相互垂直．即 _f=；点到达最左及最右位置时ω2=ω3=0．故在此四个位置无哥氏加速度。图 (b)中无论在什 么位置都有ω2=ω3=0，故该机构在任何位置哥矢加速度都为零。
机械原理第八版课后练习答案西工大版
<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。
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。
机械原理第八版课后练习答案
<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∵0332410f=，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。
机械原理第八版课后练习答案西工大版
<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。
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。
机械原理第八版课后练习答案西工大版
<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?机构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。
A连的目的。
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：332410f =⨯-⨯-=不合理 ∵0f =，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：82、4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。
(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=12-14 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。
(完整版)机械原理第八版课后练习答案(西工大版)
<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。
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。
机械原理部分答案
<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。
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。
西工大机械原理第八版答案
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）取比例尺丨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 i 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，图给出了其中两种方案）。
DCE) %£E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)解: n 3，p i 4，P h 0，F 3n 2p i P h 1 Array图b）解: n 4， p i 5，P h 1，F 3n 2 p i P h3、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3—1: n 7, p l10, p h 0, F 3n解3-2：n 8, p l 11 , P h 1 , F 3n2P i解3-3：n 9, p l 12 , P h 2, F 3n 2P] p h 1N 4、试计算图示精压机的自由度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。
又 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。
解1）计算此机构的自由度2）取构件AB 为原动件时 机构的基本杆组图为此机构为n 级机构3）取构件EG为原动件时 此机构的基本杆组图为解：n 10, P i 15, P h 0p 2p i p h 3n 2 5 0 3 3F 0F 3n (2p i P h P) F3 10 （2 15 0 1） 0 1 （其中E 、D 及H 均为复合铰链）解:n 11 , P i 17 , P h 01p 2p i p h 3n 2 10 3 6 2FF 3n (2P iP h P) F3 11 (2 仃 0 2) 0 1（其中C 、F 、K 均为复合铰链）F 3n (2p i p h p ) F 3 7 2 10 1此机构为川级机构平面机构的运动分析1、试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置（用符号R j直接标注在图上）2、在图a 所示的四杆机构中，I AB =60mm , l CD=90mm , l AD= l BC=120mm ,2=10rad/s，试用瞬心法求：1）当=165时，点C的速度V C；2）当=165时，构件3的BC线上速度最小的一点E的位置及其速度的大小；3）当V c=O时，角之值（有两个解）。
机械原理第八版课后练习答案(西工大版)0001
V机械原理〉第八版西匸大教研室编第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，而且也可用來进行动力分析。
2-3机构具有确定运动的条件是什么？十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贞。
2-4何谓般小阻力定律？试举出在机械L程中应用最小阻力定律的1、2个实例。
2-5在汁算平面机构的自由度时.应注总哪些爭项？答：参考教材15~17页°2-6在图2・20所示的机构中.在狡链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，因为在饺链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干其他两处的作用，所以只能算一处。
2-7何谓机构的组成压理?何谓基木杆组?它具有什么持性?如何确定基木杆组的级别及机构的级别？答：参考教材18~19贞c2-8为何要对平面舟副机构进行“商副低代”？“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宜（或其他装宜）.试画出其机构运动简图，并讣算其自由度。
1）折叠桌或折叠椅：2）酒瓶轶木塞开盖湍：3）衣柜上的弹簧合贞：4）可涮臂台灯机构：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）侨乍挡风玻璃雨刷机构：9）公共汽车自动开闭门机构：10）挖掘机机械臂机构：…。
2-10请说岀你自己身上腿部的慨关节、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.并汁算其自由度。
2・11图示为一简易冲床的初拟设汁方案。
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。
机械原理第八版课后练习答案
<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：不合理∵，可改为试绘制其机构示意简图并计算自由度。
解：2-16试计算图示凸轮-连杆组合机构的自由度（a）解： 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。
机械原理第八版课后练习答案(西工大版)(孙恒等)ppt课件
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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
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
f 33241 0不合理
∵ f 0，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：
编辑版pppt
f 38210211 2-16 试计算图示凸轮-连杆组合机构的自由度
解： （b）
f 342511
(2)速度分析： 以 C 为重合点，有
vC2= vB+ vC2B= vC3+ vC2C3
大小 ?ω1lAB
?0’
方向 ? ┴AB ┴BC //BC
以μl作速度多边形图 (b)，再根据速度影像原理，作△bde∽／△BDE 求得 d 及 e，由图可得 vD=μvpd=0．23 m／s
vE=μvpe=0.173m/s ω2=μvbc2/lBC=2 rad/s(顺时针)
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
运动精度要求 较高。 （c）
（2 分）
（2 分） （2 分）
机械原理第八版答案
机械原理课后答案西北工业大学机械原理及机械零件教研室编第八版第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；…。
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。
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。
机械原理部分答案
<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。
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。
机械原理部分答案
<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。
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。
机械原理部分答案
<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。
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。
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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）取比例尺丨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 i 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，图给出了其中两种方案）。
DCE) %£E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)解: n 3，p i 4，P h 0，F 3n 2p i P h 1 Array图b）解: n 4， p i 5，P h 1，F 3n 2 p i P h3、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3—1: n 7, p l10, p h 0, F 3n解3-2：n 8, p l 11 , P h 1 , F 3n2P i解3-3：n 9, p l 12 , P h 2, F 3n 2P] p h 1N 4、试计算图示精压机的自由度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。
又 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。
解1）计算此机构的自由度2）取构件AB 为原动件时 机构的基本杆组图为此机构为n 级机构3）取构件EG为原动件时 此机构的基本杆组图为解：n 10, P i 15, P h 0p 2p i p h 3n 2 5 0 3 3F 0F 3n (2p i P h P) F3 10 （2 15 0 1） 0 1 （其中E 、D 及H 均为复合铰链）解:n 11 , P i 17 , P h 01p 2p i p h 3n 2 10 3 6 2FF 3n (2P iP h P) F3 11 (2 仃 0 2) 0 1（其中C 、F 、K 均为复合铰链）F 3n (2p i p h p ) F 3 7 2 10 1此机构为川级机构平面机构的运动分析1、试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置（用符号R j直接标注在图上）2、在图a 所示的四杆机构中，I AB =60mm , l CD=90mm , l AD= l BC=120mm ,2=10rad/s，试用瞬心法求：1）当=165时，点C的速度V C；2）当=165时，构件3的BC线上速度最小的一点E的位置及其速度的大小；3）当V c=O时，角之值（有两个解）。
C2）求V c，定出瞬心P i3的位置（图b）因P i3为构件3的绝对速度瞬心，则有:W3 V B l BP13W2I AB/U BR3 10 0.06/0.003 78 2.56(rad /s) v c U|CP13w30.003 52 2.56 0.4(m/s)3）定出构件3的BC线上速度最小的点E的位置因BC线上速度最小之点必与P13点的距离最近，故从P13引BC线的垂线交于点E,由图可得：4）定出V C =0时机构的两个位置 图C 处），量出126.4 2226.6l BC =70mm ，原动件以等角速度1=10rad/s 转动，试用图解法求图示位置时点 E 的速度v E 和加速度a E 以及构件2的角速度2及角加速度 2a ） p =0.002m/mm解1）以|=0.002m/mm 作机构运动简图（图 a ）2 ）速度分析 根据速度矢量方程： V C V B V CB以 v = 0.005（m/s ）/mm 作其速度多边形 （图b ）。
（继续完善速度多边形图，并求 v E 及2 ）。
根据速度影像原理，作 bce~ BCE ，且字母 顺序一致得点e ,由图得：v E vpe 0.005 62 0.31(m s)w 2vbc l BC 0.005 31.5/0.07 2.25(m s)(顺时针)w 3vpc l CO 0.005 33/0.045 3.27(m s)(逆时针)3)加速度分析根据加速度矢量方程：nt ntac aC aC aB aCB aCB以a =0.005(m/s 2)/mm 作加速度多边形(图 c )。
V EU R3EW 3 0.003 46.5 0.357( m/s)c)3、在图示的机构中,AD ，I ABCDb) a =0.005(m/s 2)/mm2 ）速度分析 选C 点为重合点, v =0.005(m/s)/mm 有：VC2? 方向 大小 ？V BABVC2B BCVC3C 3P”C2/BCv作速度多边形（图 b ） 作 bd . bC 2 由图可得 BD BC ,再根据速度影像原理，bde~ BDE ，求得点V DVEw 2v pd v pev bc1 lBC0.005 45.5 0.23(m/s)0.005 34.5 0.173(m/s) 0.005 48.5/0.1222(rad /s)3) 加速度分析a=0.04(m/s 2)/mm评语 任课教师k ?（继续完善加速度多边形图，并求a E 及2）。
根据加速度影像原理，作bce~ BCE ，且字母顺序一致得点 e ，由图得:2a E a pe 0.05 70 3.5（m/s ） a 2 a ：B. l BcanC/l Bc 0.05 27.5/0.07 19.6（rad /s 2）（逆时针）4、在图示的摇块机构中， 已知 |AB =30mm ， l AC =100mm ， l BD =50mm ，l DE =40mm , 曲柄以！=10rad/s 等角速度回转，试用图解法求机构在 ! =45时，点D 和点E 的速度和加速度，以及构件 2的角速度和角加速度。
解1 ）以| =0.002m/mm 作机构运动简图（图 a ）。
dd 及e ,（顺时e7T J根据a c2 a B na c2B ta C2Ba c3 ka c2C3ra c2C3方向? B A C B BC BC // BC大小? 2.W1 l AB W2 l BC ?2W3V c 2C3 ?其中：na C2BW2 l BC20.122 0.49a C2C3 2W2V C 2C3 2 20.005 35 0.7以a 作加速度多边形（图c）,由图可得：a D a Pd 0.04 66 2.64(m/s2)a E a Pe 0.04 70 2.8(m/s2)a2 a c2B/I C B a n 2C2/0.122 0.04 25.5/0.122 8.36(rad /s2)(顺时针)5、在图示的齿轮-连杆组合机构中，MM为固定齿条，齿轮3的齿数为齿轮4的2倍，设已知原动件1以等角速度i顺时针方向回转，试以图解法求机构在图示位置时， E 点的速度V E及齿轮3、4的速度影像。
解1 ）以i作机构运动简图（图a）2）速度分析（图b）此齿轮—连杆机构可看作为ABCD及DCEF 个机构串连而成，则可写出V C v B V CBV E V C V EC取v作其速度多边形于图b处，由图得取齿轮3与齿轮4啮合点为K，根据速度影像原来，在速度图图b中，作dck~ DCKV E v pe (m/s)求出k 点，然后分别以c 、e 为圆心，以ck 、ek 为半径作圆得圆g 3及圆g 4。
求得v Evpe齿轮3的速度影像是g 36、在图示的机构中，已知原动件1l AB =100mm ， l BC =300mm ， e =30mm 。
当 构件2的角位移2及角速度 2、角加速度 解以等速度 i =10rad/s 逆时针方向转动，i= 50、220日寸，试用矢量方程解析法求2和构件3的速度v 3和加速度 3。
1 ）位置分析 机构矢量封闭方程l i I 2 S 3 e (a)齿轮4的速度影像是取坐标系xAy ，并标出各杆矢量及方位角如图所示:11 COS i12 COS 2 S 3分别用i 和j 点积上式两端，有(b)11 sin 112 sin 2e故得： 2 arcsi n[(e 11 s in 1)/12]S 3 11 cos 1 12 cos 2 （c ）2 ）速度分析 式a 对时间一次求导，得3）加速度分析 将式（d ）对时间t 求一次导，得:l 1w 12e 1n l 2 2e ； l 2w ；e ；a 3i (g)用j 点积上式的两端，求得:a 2 [hw ；sin 1 Jw ；sin 2]. Seos 2 (h)用e 2点积(g )，可求得：a 3 [l 1W ：cos( 12) 12w 2】.. cos 2(i)11w )^t I 2w 2e 2v 3i(d)上式两端用j 点积，求得：w 2 I 1W 1cos1/12cos2(e)式d ）用e 2点积，消去w 2，求得V 3I 1W 1 sin( 12) / cos 2 (f)7、在图示双滑块机构中，两导路互相垂直，滑块1为主动件，其速度为 100mm/s ,方向向右，丨AB =500mm ，图示位置时x A =250mm 。
求构件2的角速度和构件 2中点C 的速度V c的大小和方向。
解：取坐标系oxy 并标出各杆矢量如图所示。
1）位置分析 机构矢量圭寸闭方程为：丨OC XA 1ACv c vx （257.74mm/ s 像右下方偏 30。
丨 AB i1e 1X Al AB i2e 221801ABX cCOS 2 21 AB .y csin 2丨ABX ACOS 22X c AB w 2 sin 2 v AABw 2 sin 2y c1ABw 2 cos 2 2当 v A 100mm/s , x c 50mm/s2120 , W 20.2309rad /s （逆时针） y c 28.86m/ s ,2 ）速度分8在图示机构中，已知1= 45 , 1=100rad/s，方向为逆时针方向，l AB =40mm , =60。
求构件2的角速度和构件3的速度。
解，建立坐标系Axy，并标示出各杆矢量如图所示：1 •位置分析机构矢量封闭方程l l S D l DBl i e i 1S C l DB e i()11 COS i l DB COS S cl1sin 1l D B sin2 •速度分析消去I DB，求导，W2 0v c l 1w 1[cos 1 cot sin 1 ]1195.4mm/ s平面连杆机构及其设计1、 机架，1) 2)3)在图示铰链四杆机构中，已知：1BC =50mm , 若此机构为曲柄摇杆机构，且若此机构为双曲柄机构， 若此机构为双摇杆机构， 1 AB 1ABAB 为曲柄，求 的范围； 的范围。