机械原理复习习题及答案

第二章机构的结构分析

一．填空题

1．组成机构的基本要素是和。机构具有确定运动的条件是：。

2．在平面机构中，每一个高副引入个约束，每一个低副引入个约束，所以平面机构自由度的计算公式为F = 。应用该公式时，应注意的事项是：

。

3．机构中各构件都应有确定的运动，但必须满足的条件是：

。

二．综合题

1．根据图示机构，画出去掉了虚约束和局部自由度的等效机构运动简图，并计算机构的自由度。设标有箭头者为原动件，试判断该机构的运动是否确定，为什么？

2．计算图示机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约束，请指明所在之处。

（a）（b）

A

D E

C H

G

F

I

B

K

1

2

3

4

5

6

7

8

9

3．计算图示各机构的自由度。

（a）（b）

（c）（d）

（e）（f）

4．计算机构的自由度，并进行机构的结构分析，将其基本杆组拆分出来，指出各个基本杆组的级别以及机构的级别。

（a）（b）

（c）（d）

5．计算机构的自由度，并分析组成此机构的基本杆组。如果在该机构中改选FG 为原动件，试问组成此机构的基本杆组是否发生变化。

6．试验算图示机构的运动是否确定。如机构运动不确定请提出其具有确定运动的修改方案。

（a）（b）

第三章平面机构的运动分析

一、综合题

1、试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置（用符号

ij

P直接在图上标出）。

2、已知图示机构的输入角速度

1,试用瞬心法求机构的输出速度

3

。要求画出相

应的瞬心，写出

3

的表达式，并标明方向。

3、在图示的齿轮--连杆组合机构中，试用瞬心法求齿轮1与3的传动比ω1/ω2。

4、在图示的四杆机构中，AB l =60mm, CD l =90mm, AD l =BC l =120mm, 2ω=10rad/s ，试用瞬心法求：

（1）当ϕ=165°时，点C 的速度c v ；

（2）当ϕ=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0c v =时，ϕ角之值（有两个解）。

5、如图为一速度多边形，请标出矢量AB v 、BC v 、CA v 及矢量A v 、B v 、C v 的方向？

6、已知图示机构各构件的尺寸，构件1以匀角速度ω1转动，机构在图示位置时的速度和加速度多边形如图b)、c) 所示。（1）分别写出其速度与加速度的矢量方程，并分析每个矢量的方向与大小，（2）试在图b)、c) 上分别标出各顶点的符号，以及各边所代表的速度或加速度及其指向。

7、已知图示机构中各构件的尺寸，原动件1以匀速V

1

移动，求出图示位置时构件

3的角速度ω

3

和角加速度

3

。要求列出矢量方程式、分析各矢量的大小和方向、

作出速度与加速度多边形（可不按比例）、并列出ω

3

和

3

表达式。

8、回转导杆机构的速度多边形如图2）所示，试判断其哥氏加速度a K C2C3的方向并标画在图上, 并写明判断的方法。

A

B

V1

1

2

3

9试判断在图示的两个机构中，B点是否存在哥氏加速度？又在何位置时其哥氏加速度为零？作出相应的机构位置图。

10、在图示的各机构中，设已知构件的尺寸及点B的速度

v（即速度矢量pb）。

B

试作出各机构在图示位置的速度多边形。

恒定，试就图示位置求：11、在图示齿轮连杆机构中，已知曲柄1的输入转速

1

（1）分析所给两矢量方程中每个矢量的方向与大小；

（2）规地标出图示速度多边形中每个顶点的符号；

V C2 = V B+ V C2B V C4 = V C2 + V C4C2

方向：

大小：

12、在图示的机构中，设已知各构件的长度85

AD

l mm

=，25

AB

l mm

=，

45

CD

l mm

=,70

BC

l mm

=,原动件以等角速度

1

10/

w rad s

=转动，试用图解法求图示

位置时点E的速度

E

v和加速度

E

a及构件2的角速度

2

w及加速度

2

a.

13、在图示机构中，已知各构件的尺寸及原动件1的角速度

1

ω（为常数），试以图

解法求

1

90

ϕ︒

=时，构件3的角速度

3

ω及角加速度

1

a（比例尺如图）。（应先写出有关的速度、加速度矢量方程，再作图求解。）

第四章平面机构的力分析+第五章效率和自锁

一、填空题

1、在移动副中，如驱动力作用在时，将发生自锁；在转动副中，如驱动力为一单力，且作用在时，则将自锁；在螺旋副中，如果时，其反行程也将发生自锁。

2、斜面机构反行程的自锁条件为

v ，其中为斜面的倾斜角，而

v

则

为。三角螺纹和矩形螺纹相比较，更容易自锁，因为。

3、机器产生“自锁”的原因是：。

4、机械效率是_____ _ ____的比值，按机械效率来确定机构自锁的条件。

5、当机械自锁时，其机械效率。

二、简答题

1、何谓摩擦圆？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、之外，或与该摩擦圆相切时，两构件将各呈现何种相对运动状态？

2、具有自锁的机构，其正、反行程的机械效率是否相等？为什么？

3、何谓机构的自锁？试以具有自锁特性的螺旋千斤顶机构为例说明在什么情况下能运动？在什么情况下不能运动？

4、铰链四杆机构在死点位置时，驱动力任意增加也不能使机构产生运动，这与机构的自锁现象是否相同？试加以说明。

三、综合题

1、如图所示为一输送辊道的传动简图。设已知一对圆柱齿轮传动的效率为0.95；一对圆锥齿轮传动的效率为0.92 (均已包括轴承效率)。求该传动装置的总效率。