武丽梅主编机械原理习题答案剖析
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。
武丽梅主编机械原理习题答案
z2 30
d zm
d a d 2ha
3） a 34
m( z 3 z 4 ) 2 2 ( 17 30 ) 2 47
C C * m ( a a ) 3.5mm
4） a cos a cos
27.96
5） a34 mn ( z 3 z4 ) 2 cos 2 ( 17 30 ) 2 cos 50
7、如图所示，已知曲柄AB的长度为a，机架AD的长度为d，曲柄的两 个位置AB1、AB2和摇杆CD上某一标线DE的两个位置DE1、DE2对应， 试设计一连杆BC与机架AD相等的四杆机构。（要求扼要说明设计步 骤，保留作图线）
所设计的机构为AB1C1D
所设计的机构为AB2C2D
8、图示凸轮机构中各构件的尺寸及凸轮的转动方向已知，要求 （1）画出基圆。 （2）画出推杆在A、B点接触时的压力角。（3）画出推杆在图示A位置 时的位移。 （4）画出推杆处于A位置时凸轮对应的转角。
解： 2)齿轮3、5的齿数确定：
3） n3及n5 ( a） (b）
2 3
解（1）
a34 m3,4 ( z3 z4 ) 2 66.25
（2）不等变位齿轮的正传动 （3）
z
1
z
4
11、在图示的轮系中，设各轮的模数都相同，且为标准传动， 若已知z1=z2’=z3’=z6’=20、z2=z4=z6=z7=40。试问： 1）当把齿轮1作为原动件时，该机构是否具有确定的运动? 2)齿轮3、5的齿数应如何确定？ 3）当n1=980r/min时，n3及n5各为多少？
1、计算图示机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约束应注明。
F 3n 2 pl ph 3 8 2 11 1 1
武丽梅机械原理习题答案
武丽梅机械原理习题答案武丽梅机械原理习题答案机械原理是机械工程学科中的基础课程之一，它涉及到物体的运动、力学平衡以及机械结构的设计等方面。
学习机械原理的过程中，习题是非常重要的一部分，通过解答习题可以加深对理论知识的理解和应用能力的培养。
本文将为大家提供一些关于武丽梅机械原理习题的答案，希望能够对大家的学习有所帮助。
1. 以下哪种力对物体的运动没有影响？A. 重力B. 摩擦力C. 弹力D. 引力答案：D. 引力引力是指物体之间由于质量而产生的吸引力，它对物体的运动有着重要的影响。
重力、摩擦力和弹力都是物体运动中常见的力，它们会改变物体的运动状态。
2. 在平衡状态下，物体所受的合力为零，那么物体所受的合力矩是否一定为零？A. 是B. 否答案：B. 否在平衡状态下，物体所受的合力矩一定为零。
合力矩是指物体所受力矩的矢量和，它与物体的转动有关。
如果物体所受的合力矩不为零，那么物体将发生转动，无法达到平衡状态。
3. 以下哪种力是不可逆力？A. 弹力B. 摩擦力C. 引力D. 推力答案：B. 摩擦力摩擦力是指物体之间由于接触而产生的相互阻碍运动的力，它是一种不可逆力。
摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，它会使物体的运动受到一定的阻碍。
4. 在杠杆原理中，以下哪个定律是正确的？A. 质量越大的物体所受的力越大B. 力臂越长的物体所受的力越大C. 力臂越短的物体所受的力越大D. 力臂与力的大小无关答案：B. 力臂越长的物体所受的力越大在杠杆原理中，力臂是指力作用点到杠杆转轴的距离。
根据杠杆原理，当杠杆平衡时，力臂越长的物体所受的力越大。
这是因为力臂的长度会影响力矩的大小，力矩等于力乘以力臂的长度。
5. 在静力学中，以下哪个条件是判断力学平衡的充分条件？A. 合力为零B. 合力矩为零C. 合力和合力矩均为零D. 合力和合力矩均不为零答案：C. 合力和合力矩均为零在静力学中，力学平衡的充分条件是合力和合力矩均为零。
机械原理课后答案
习题解答第一章绪论1-1 答：1 ）机构是实现传递机械运动和动力的构件组合体。
如齿轮机构、连杆机构、凸轮机构、螺旋机构等。
2 ）机器是在组成它的实物间进行确定的相对运动时，完成能量转换或做功的多件实物的组合体。
如电动机、内燃机、起重机、汽车等。
3 ）机械是机器和机构的总称。
4 ）a. 同一台机器可由一个或多个机构组成。
b. 同一个机构可以派生出多种性能、用途、外型完全不同的机器。
c. 机构可以独立存在并加以应用。
1-2 答：机构和机器，二者都是人为的实物组合体，各实物之间都具有确定的相对运动。
但后者可以实现能量的转换而前者不具备此作用。
1-3 答：1 ）机构的分析：包括结构分析、运动分析、动力学分析。
2 ）机构的综合：包括常用机构设计、传动系统设计。
1-4 略习题解答第二章平面机构的机构分析2－1 ～2－5 （答案略）2-6(a) 自由度F＝1 (b) 自由度F＝1(c) 自由度F＝12-7题2 －7 图F ＝3 × 7 －2 × 9 －2 ＝12 -8a) n ＝7 ＝10 ＝0 F ＝3×7－2×10 ＝1b) B 局部自由度n ＝3 ＝3 ＝2 F＝3×3 －2×3－2＝1c) B 、D 局部自由度n ＝3 ＝3 ＝2 F＝3×3 －2×3－2 ＝1d) D( 或C) 处为虚约束n ＝3 ＝4 F＝3×3 －2×4＝1e) n ＝5 ＝7 F＝3×5－2×7＝1f) A 、B 、C 、E 复合铰链n ＝7 ＝10 F ＝3×7－2×10 ＝1g) A 处为复合铰链n ＝10 ＝14 F ＝3×10 －2×14＝2h) B 局部自由度n ＝8 ＝11 ＝1 F ＝3×8－2×11－1 ＝1i) B 、J 虚约束C 处局部自由度n ＝6 ＝8 ＝1 F ＝3×6 －2×8－1＝1j) BB' 处虚约束A 、C 、D 复合铰链n ＝7 ＝10 F ＝3×7－2×10＝1 k) C 、D 处复合铰链n＝5 ＝6 ＝2F ＝3×5－2×6－2 ＝1l) n ＝8 ＝11 F ＝3×8－2×11 ＝2m) B 局部自由度I 虚约束4 杆和DG 虚约束n ＝6 ＝8 ＝1 F ＝3×6－2×8－1 ＝12-9a) n ＝3 ＝4 ＝1 F ＝3 × 3 －2 × 8 －1 ＝0 不能动。
机械原理课后习题答案
第四章课后习题4—12图示为一曲柄滑块机构的三个位置，F为作用在活塞上的力转动副A及B上所画的小圆为摩擦圆，试决定在此三个位置时作用在连杆AB上的作用力的真实方向（构件重量及惯性力略去不计）。
解：上图中构件2受压力。
因在转动副A处2、1之间的夹角∠OAB在逐渐减小，故相对角速度ω21沿顺时针方向，又因2受压力，故FR12应切于摩擦圆的下方；在转动副B处，2、3之间的夹角∠OBA在逐渐增大，相对角速度ω23也沿顺时针方向，故FR32应切于摩擦圆的上方。
R32解：上图构件2依然受压力。
因在转动副A处2、1之间的夹角∠OAB逐渐减小，故相对角速度ω21沿顺时针方向，又因2受压力，故F R12应切于摩擦圆的下方；在转动副B处，2、3之间的夹角∠OBA逐渐减小，故相对角速度ω23沿逆时针方向，F R32应切于摩擦圆的下方。
解：上图构件2受拉力。
因在转动副A处2、1之间的夹角∠OAB在逐渐增大，故相对角速度ω21沿顺时针方向，又因2受拉力，故FR12应切于摩擦圆的上方；在转动副B处，2、3之间的夹角∠OBA逐渐减小，故相对角速度ω23沿顺时针方向，FR32应切于摩擦圆的下方。
4-13 图示为一摆动推杆盘形凸轮机构，凸轮1沿逆时针方向回转，F为作用在推杆2上的外载荷，试确定凸轮1及机架3作用给推杆2的总反力FR12及FR32方位（不考虑构件的重量及惯性力，解：经受力分析，FR12的方向如上图所示。
在FR12的作用下，2相对于3顺时针转动，故FR32应切于摩擦圆的左侧。
补充题1 如图所示，楔块机构中，已知γ＝β＝60°，Q ＝1000N 格接触面摩擦系数f ＝0.15，如Q 为有效阻力，试求所需的驱动力F 。
解:对机构进行受力分析,并作出力三角形如图。
对楔块1，R 21R310F F F ++=由正弦定理有21sin(602sin(90R F F ϕϕ+-=））o o ① 对楔块2，同理有R12R320Q F F ++=sin(90sin(602ϕϕ+-=））o o ②sin(602sin(602F Q ϕϕ+=⋅-））o o且有2112R R F F = ，8.53arctgf ϕ＝＝o ③联立以上三式，求解得F ＝1430.65N2 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）、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 。
机械原理课后习题答案
inva )
=6.8mm
分度圆半径r=mz/2=10*18/2=90mm
齿槽宽：ea=2π ra/z-sa
分度圆齿厚s=π m/2=15.7mm
=28.1mm
齿顶圆半径ra=r+ha*m=90+10=100mm
基圆半径rb=rcosα=90cos200=84.57mm
inv200=0.0148
齿顶圆压力角
第2章 平面机构的结构分析
2-7：计算自由度，指出所有的复合铰链、局部自由度和虚约束，判定运动 是否确定； 解：自由度：
a) F=3n-2PL-PH=3*3-2*4=1；确定 b) F=3n-2PL-PH=3*6-2*8=2；不确定 c) F=3n-2PL-PH=3*4-2*5-1=1；确定 d) F=3n-2PL-PH=3*4-2*5-1=1；确定
从而lAB+lBC, lBC-lAB可求得,最后确定lAB和lBC； 设计步骤：
①取一点A，并定D点； ②以D为圆心，作圆； 根据CD摆角15°定C1，C2点； ③ 量取lAC1,lAC2
lAB+lBC=430 lBC-lAB=348
C2 15° 15°C1
B A
lAB=41
A
B1
D
lBC=389
B2
虚约束
局部自由度
复合铰链
a)
b)
c)
d)
机械原理 作业
第2章 平面机构的结构分析
2-8：计算自由度；确定机构所含杆组的数目与级别；确定机构级别。画出 瞬时替代机构； 解：自由度：
a) F=3n-2PL-PH=3*7-2*10=1；Ⅱ级 b) F=3n-2PL-PH=3*6-2*8-1=1；Ⅲ级
机械原理习题及解答.pdf
5-4 何谓重合度 ?重合度的大小与齿数 z 、模数 m、压力角 α 、齿顶高系数 ha* 、顶隙系数 c*
及中心距 a 之间有何关系 ?
答 通常把一对齿轮的实际啮合线长度与齿轮的法向齿距
pb 的比值 ε α。称为齿轮传动的重
合度。重合度的表达式为：
εα =[z 1(tan α al — tan α ’ ) ± z2(tan α a2-tan α’ )/2 π
解：
题图 2-7
1)分析 该机构包括 6 个活动构件，其中导杆与扇形齿轮固联在一起组成构件 联在一起组成构件 6。
2)计算自由度
5，齿轮与指针固
活动构件数为 n 6 ，机构中低副数 PL 8 ，高副数 PH 1 于是求得机构的自由度为：
F 3n 2PL PH 3 6 2 8 1 1
故该机构具有确定的运动。
5-5 齿轮齿条啮合传动有何特点 ?为什么说无论齿条是否为标准安装， 啮合线的位置都不会
改变 ?
答 由于不论齿条在任何位置， 其齿廓总与原始位置的齿廓平行． 而啮合线垂直于齿廓， 因
此，不论齿轮与齿条是否按标准安装，其啮合线的位置总是不变的，节点位置确定，齿轮的
节圆确定； 当齿轮与齿条按标准安装时， 齿轮的分度圆应与齿条的分度线相切。 这时齿轮的
由重合度的计算公式可见， 重合度 ε α与模数 m无关． 随着齿数 z 的增多而加大， 对于
按标准中心距安装的标准齿轮传动， 当两轮的齿数趋于无穷大时的极限重合度 ε α=1.981 此
外重合度还随啮合角 α ’的减小和齿顶高系数 ha* 的增大而增大。 重合度与中心距 a 有关 ( 涉
及啮合角 α’ ) ，与压力角 α、顶隙系数 c* 无关。
节圆与其分度圆重合，齿条的常节线也与其分度线重合。
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[解]
（1）取μι作机构运动简图；
μl
=
0.002
m mm
C3
lBC =
l
2 AB
+
l
2 AC
−
l AB
⋅ lAB
⋅ cos135
= 302 + 1002 − 30 ×100 × cos135 = 123 (mm)
B
D
2
1 ω1
A
ϕ1
4
E
（2）速度分析 取C为重合点：C( C2, C3)
vB → vC 2 → vD ,vE → ω2
p(c3)
ω2
2
D
c2
2) 求aC2
aC 2 = aB
+ aCn 2B
+
at C 2B
=
aC 3
+
aCk
2C 3
+ aCr 2C 3
方向： B→A C→B ⊥CB
0 ⊥CБайду номын сангаас向下 ∥BC e
大小： √ √
?
0√
?
E
d
b
其中:
an C 2B
= ω2 2
lBC
=
2.02
4
C P34
1
A P12
题3-1 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。
b) P13
P34 B
3
P 23 →∞
2
P12
A
4
C P14→∞
P24
1
题3-1 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。
c)
P13 P14 C
4
→∞ P 34
M
vM
机械原理课后全部习题解答
机械原理课后全部习题解答文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]《机械原理》习题解答机械工程学院目录第1章绪论 (1)第2章平面机构的结构分析 (3)第3章平面连杆机构 (8)第4章凸轮机构及其设计 (15)第5章齿轮机构 (19)第6章轮系及其设计 (26)第8章机械运动力学方程 (32)第9章平面机构的平衡 (39)第一章绪论一、补充题1、复习思考题1)、机器应具有什么特征机器通常由哪三部分组成各部分的功能是什么2）、机器与机构有什么异同点3）、什么叫构件什么叫零件什么叫通用零件和专用零件试各举二个实例。
4）、设计机器时应满足哪些基本要求试选取一台机器，分析设计时应满足的基本要求。
2、填空题1)、机器或机构，都是由组合而成的。
2）、机器或机构的之间，具有确定的相对运动。
3）、机器可以用来人的劳动，完成有用的。
4）、组成机构、并且相互间能作的物体，叫做构件。
5）、从运动的角度看，机构的主要功用在于运动或运动的形式。
6）、构件是机器的单元。
零件是机器的单元。
7）、机器的工作部分须完成机器的动作，且处于整个传动的。
8）、机器的传动部分是把原动部分的运动和功率传递给工作部分的。
9）、构件之间具有的相对运动，并能完成的机械功或实现能量转换的的组合，叫机器。
3、判断题1)、构件都是可动的。
（）2）、机器的传动部分都是机构。
（）3）、互相之间能作相对运动的物件是构件。
（）4）、只从运动方面讲，机构是具有确定相对运动构件的组合。
（）5）、机构的作用，只是传递或转换运动的形式。
（）6）、机器是构件之间具有确定的相对运动，并能完成有用的机械功或实现能量转换的构件的组合。
（）7）、机构中的主动件和被动件，都是构件。
（）2 填空题答案1）、构件 2）、构件 3）、代替机械功 4）、相对运动 5）、传递转换6）、运动制造 7）、预定终端 8）、中间环节 9）、确定有用构件3判断题答案1）、√ 2）、√ 3）、√ 4）、√ 5）、× 6）、√ 7）、√第二章 机构的结构分析2-7 是试指出图2-26中直接接触的构件所构成的运动副的名称。
机械原理课后习题答案部分)
第二章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，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。
2-5 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2-22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。
2-11 如图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上下运动以达到冲压目的。
试绘出其机构运动简图，分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。
解：1）取比例尺绘制机构运动简图。
2）分析其是否可实现设计意图。
F=3n-( 2P l +P h –p’ )-F’=3×3-(2×4+1-0)-0=0此简易冲床不能运动,无法实现设计意图。
3）修改方案。
为了使此机构运动，应增加一个自由度。
办法是：增加一个活动构件，一个低副。
修改方案很多，现提供两种。
※2-13图示为一新型偏心轮滑阎式真空泵。
其偏心轮1绕固定轴心A转动，与外环2固连在一起的滑阀3在可绕固定轴心C转动的圆柱4中滑动。
机械原理习题及课后答案(图文并茂)
2
1 5
解答：原机构自由度 F=33- 2 4-1 = 0，不合理 ， 改为以下几种结构均可：
2-3 图 2-39 所示为一小型压力机，其中，1 为滚子；2 为摆杆；3 为滑块；4 为滑杆；5 为齿轮及凸轮；6 为连杆；7 为齿轮及偏心轮；8 为机架；9 为压头。试绘制 其机构运动简图，并计算其自由度。
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力通根保1据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资0配不料置仅试技可卷术以要是解求指决，机吊对组顶电在层气进配设行置备继不进电规行保范空护高载高中与中资带资料负料1荷试试下卷卷高问总中题体资2配2料，置试而时卷且，调可需控保要试障在验各最；类大对管限设路度备习内进题来行到确调位保整。机使在组其管高在路中正敷资常设料工过试况程卷下中安与，全过要，度加并工强且作看尽下护可都关能可于地以管缩正路小常高故工中障作资高；料中对试资于卷料继连试电接卷保管破护口坏进处范行理围整高，核中或对资者定料对值试某，卷些审弯异核扁常与度高校固中对定资图盒料纸位试，置卷编.工保写况护复进层杂行防设自腐备动跨与处接装理地置，线高尤弯中其曲资要半料避径试免标卷错高调误等试高，方中要案资求，料技编试术写5、卷交重电保底要气护。设设装管备备置线4高、调动敷中电试作设资气高，技料课中并术3试、件资且中卷管中料拒包试路调试绝含验敷试卷动线方设技作槽案技术，、以术来管及避架系免等统不多启必项动要方方高式案中，；资为对料解整试决套卷高启突中动然语过停文程机电中。气高因课中此件资，中料电管试力壁卷高薄电中、气资接设料口备试不进卷严行保等调护问试装题工置，作调合并试理且技利进术用行，管过要线关求敷运电设行力技高保术中护。资装线料置缆试做敷卷到设技准原术确则指灵：导活在。。分对对线于于盒调差处试动，过保当程护不中装同高置电中高压资中回料资路试料交卷试叉技卷时术调，问试应题技采，术用作是金为指属调发隔试电板人机进员一行，变隔需压开要器处在组理事在；前发同掌生一握内线图部槽纸故内资障，料时强、，电设需回备要路制进须造行同厂外时家部切出电断具源习高高题中中电资资源料料，试试线卷卷缆试切敷验除设报从完告而毕与采，相用要关高进技中行术资检资料查料试和，卷检并主测且要处了保理解护。现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
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。
机械原理模拟试卷及参考解答25
一、填空题（每空2分，共20分）1、 机构中按给定的运动规律对立运动的构件称为 原动件 ；而其余活动构件称为 从动件 。
2、 转动副的自锁条件是： 驱动力作用在摩擦圆内 。
3、 对心曲柄滑块机构，若以曲柄为机架，则该机构演化为 导杆机构 。
4、 机构的压力角是指 力与速度所夹锐角 。
5、 凸轮机构推杆的常用运动规律中，余弦加速度运动规律有 柔性冲击。
6、 齿轮机构的重合度愈大，表明同时参加啮合的轮齿对数愈 多 。
7、 棘轮机构的主要组成构件有： 棘轮 、 棘爪 、 止动爪等。
8、 机器速度波动的类型有： 周期性速度波动 、 非周期性速度波动 。
9、 设计滚子推杆盘形凸轮轮廓线时，若发现工作廓线有变尖现象时，则尺寸参数上应采取的措施是： 加大基圆半径 。
10、 在曲柄摇杆机构中，当 曲柄 与 机架 两次共线位置时出现最小传动角。
二、简答题（每小题5分，共25分）1、何谓运动副及运动副元素？答： 运动副是指两构件直接接触具有确定的相对运动关系的一种联结。
（书本）：两个构件直接接触而组成的可动的联接。
运动副元素： 参加接触的部分。
两构件上能够参加接触而构成运动副的表面。
2、 列举5种能实现连续回转运动的机构。
K US T答：1）摩擦传动机构：如带传动、摩擦轮等2）啮合传动机构：如齿轮传动、蜗杆传动、链传动等 3）连杆机构：如双曲柄机构、平行四边形机构等。
3、 简述进行质量代换需要满足的三个条件？动代换和静代换各应满足什么条件？ 答：质量代换法需满足三个条件：1、代换前后构件的质量不变；2、代换前后构件的质心位置不变；3、代换前后构件对质心轴的转动惯量不变；其中：动代换需要满足前面三个条件；静代换满足前两个条件便可。
4、齿轮传动要匀速、平稳地进行，必须满足哪些条件？ 答：1）对齿廓的要求：齿廓满足定传动比的齿廓啮合基本定律。
2）对重合度要求：齿轮啮合的重合度大于1。
3）对正确啮合要求：满足正确啮合条件。
机械原理课后答案
机械原理课后习题答案（顺序有点乱，不过不影响）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。
机械原理课后习题答案-第五章
*
d a mz 2m
1; c
*
mz d
f
2 ha
*
0 . 25
2m
(2)r=mz/2=96mm;rb=rcosα=87.01mm ra=r+ha*m=96+1×8=104mm αa=arccos(rb/ra)=33°13′ ra sa s 2 ra ( inv a inv ) ∴ Sa=4.24mm; r Sk=0,
题5-15解
1.选择传动类型 2. 求 和 x
arccos(
a a
a
m 2
( z 1 z 2 ) 120 mm a
cos ) 29 5 0 2 8
x
( z 1 z 2 )( inv inv ) 2 tg
1 . 2505
20 . 26
73 . 75 60
题5-15解
1
1 2
[ z 1 ( tg a 1 tg ) z 2 ( tg a 2 tg )]
z 1 ( tg a 1 tg )
1 . 03
题5-16解 用等变位修复，小正变位；大负变位
则 inv k s inv 0 . 095426
αk=35°42′
2r
rk=rb/cosαk=107.14mm
题5-8解
αa1=arccos(rb/ra1) =arccos[(z1cosα)/(z1+2ha*)] =31°46′
α
P
N2
O1
B2
N1
αa2=26°14′10″
B1P=B1N1-N1P =mz1/2· cosα(tgαa1-
机械原理课后习题解答(最新)
式中 和 可直接从所作的图中量取。由上式可解出
由绝对速度 方向，得出ω2方向为顺时针方向。
同理，在速度瞬心点P13有
由绝对速度 的方向，可知其为逆时针方向。
例5-2在图5-4所示的凸轮机构，已知该机构的结构尺寸和凸轮1的角速度 。利用瞬心法，求机构在图示位置时从动件2的线速度 。机构运动简图的比例尺为 。
按照以上分析，自由度分别为１、２和３的Ⅲ级机构最简单的结构分别如图中（a）、（b）和（c）所示。
4-12确定图4-19a所示机构当构件８为原动件时机构的级别。
解：确定机构的级别关键是要拆出机构中所含的基本杆组。当构件８为原动件时，拆基本杆组首先应当从最远离原动件的构件1拆起，可以拆出Ⅱ级基本杆组ABC，然后，又依次可以拆出Ⅱ级基本杆组DEF和GHI。如下图示。所以该机构为Ⅱ级机构。
（e）、 ，机构没有确定的运动。没有局部自由度、复合铰链、虚约束。
4-7计算题4-7图所示齿轮－连杆机构的自由度。
解：（a）、 ,铰链点A为复合铰链，齿轮副为高副。
（b）、 ，铰链点B、C、D均为复合铰链。
4-8题4-８图所示为缝纫机中的送料机构。计算该机构的自由度，该机构在什么条件下具有确定的运动？
则机构自由度为:
4-6在题4-6图所示所有机构中，原动件数目均为1时，判断图示机构是否有确定的运动。如有局部自由度、复合铰链和虚约束请予以指出。
解：（a）、 ，机构有确定的运动。其中：Ｆ、D、B、C四处均为复合铰链，没有局部自由度、虚约束；
（b）、 ，机构没有确定的运动。其中：Ａ处为复合铰链，Ｋ处为局部自由度，没有虚约束；
去掉机构中的虚约束，则机构中活动构件数为 ，机构中低副数 ，得
机械原理习题及课后答案
机械原理课后习题及参考答案第二章机构的结构分析2-2 图2-38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，分析其运动是否确定，并提出修改措施。
4351 2解答：原机构自由度F=3⨯3- 2 ⨯4-1 = 0，不合理，改为以下几种结构均可：2-3 图2-396为连杆；7为齿轮及偏心轮；8为机架；9为压头。
试绘制其机构运动简图，并计算其自由度。
O齿轮及偏心轮ωA齿轮及凸轮BEFDC压头机架连杆滑杆滑块摆杆滚子解答：n=7; P l =9; P h =2，F=3⨯7-2 ⨯9-2 = 12-6 试计算图2-42所示凸轮—连杆组合机构的自由度。
解答：a) n=7; P l =9; P h =2，F=3⨯7-2 ⨯9-2 =1 L 处存在局部自由度，D 处存在虚约束b) n=5; P l =6; P h =2，F=3⨯5-2 ⨯6-2 =1 E 、B 处存在局部自由度，F 、C 处存在虚约束b)a)A EMDFELKJIFBCCDBA2-7 试计算图2-43所示齿轮—连杆组合机构的自由度。
BDCA(a)CDBA(b)解答：a) n=4; P l =5; P h =1，F=3⨯4-2 ⨯5-1=1 A 处存在复合铰链 b) n=6; P l =7; P h =3，F=3⨯6-2 ⨯7-3=1 B 、C 、D 处存在复合铰链2-8 试计算图2-44所示刹车机构的自由度。
并就刹车过程说明此机构自由度的变化情况。
解答：① 当未刹车时，F=3⨯6-2 ⨯8=2② 在刹车瞬时，F=3⨯5-2⨯7=1，此时构件EFG 和车轮接触成为一体，位置保持不变，可看作为机架。
③ 完全刹死以后，F=3⨯4-2⨯6=0，此时构件EFG 、HIJ 和车轮接触成为一体，位置保持不变，可看作为机架。
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4 如图已知各构件尺寸、各转动副的摩擦圆、各移动副的摩擦角，水平阻力 Q，忽略各构件的重力和惯性力，求作用于构件2上的平衡力Fb
5、一机械传动系统的等效阻力矩如图所示。在一个稳定运动循环(运动循环周期为 2π)中，等效驱动力矩为常数，等效构件机械主轴的最大转速为1530r/min，最 小转速为1470r/min，试求：
解： 2)齿轮3、5的齿数确定：
3） n3及n5
( a） (b）
1) a12 m( z1 z2 ) 2 50
db d cos
z2 30
d zm da d 2ha
2） B1B2=1.25Pb=1.25πmcosα=7.38mm
3） a34 m( z3 z4 ) 2 2 (17 30 ) 2 47
C C * m ( a a ) 3.5mm
7、如图所示，已知曲柄AB的长度为a，机架AD的长度为d，曲柄的两 个位置AB1、AB2和摇杆CD上某一标线DE的两个位置DE1、DE2对应， 试设计一连杆BC与机架AD相等的四杆机构。（要求扼要说明设计步 骤，保留作图线）
所设计的机构为AB1C1D
所设计的机构为AB2C2D
8、图示凸轮机构中各构件的尺寸及凸轮的转动方向已知，要求 （1）画出基圆。 （2）画出推杆在A、B点接触时的压力角。（3）画出推杆在图示A位置 时的位移。 （4）画出推杆处于A位置时凸轮对应的转角。
（1）速度不均匀系数δ和平均转速nm； (2)等效驱动力矩的大小；(3)最大盈亏功 ⊿Wmax；（4）不计其余构件的转动惯量时，应装在等效构件上的飞轮的转动惯 量。
解： nm ( nmax nmin ) / 2 1500rpm
( nmax
nmin
) nm
0.04
Md 5000 2 2500( Nm )
9、在图示机构中，齿轮1、2、3为标准齿轮，
，已知各齿轮模数均为2mm ， Z1 20 , Z 3 17 , Z4 30 , ha 1, c 0.25, 20
1、2齿轮和3、4齿轮的中心距相等， a12 a34 50mm 。要求：
1)计算齿轮2的齿数及齿轮1、2的分度圆直径，齿顶圆直径，基圆直径； 2)若齿轮1、2的重合度为1.25，该对齿轮的实际啮合线有多长? 3)若齿轮3、4为标准齿轮，这对齿轮的齿顶间隙为多少？ 4)若齿轮3、4为变位齿轮传动，这对齿轮的啮合角为多少？ 5)若将3、4齿轮改为斜齿传动，其他参数不变，这时齿轮3的分度圆直径为多少？
1、计算图示机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约束应注明。
F 3n 2 pl ph 3 8 2 11 1
1
复合铰链B 局部自由度K 虚约束EF(或CD或 AB)
2、画出图示机构的全部瞬心。
6个瞬心
3、在图示机构中，P为作用于原动件1上的驱动力，Q为阻抗力。细线小 圆为摩擦圆，各位置的摩擦角大小如图所示。试确定在图示位置时，作用 于构件2上的运动副中的总反力FR12和FR32的大小和方向
宽度B=30mm，求第二对斜齿轮的重合度及第二对斜齿轮的当量齿 z1 z2 ) 2 68
否
a34 m3,4( z3 z4 ) 2 66.25
（2）不等变位齿轮的正传动
（3）
z1 z4
11、在图示的轮系中，设各轮的模数都相同，且为标准传动， 若已知z1=z2’=z3’=z6’=20、z2=z4=z6=z7=40。试问： 1）当把齿轮1作为原动件时，该机构是否具有确定的运动? 2)齿轮3、5的齿数应如何确定？ 3）当n1=980r/min时，n3及n5各为多少？
Wmax 0.5 2500 / 2 625
JF
900Wmax
2n2
1.99
kg m2
Wmax
6、图示为一偏心直动滚子推杆盘形凸轮机构，各构件的尺寸及凸轮的转动方向已知， 要求：
（1）画出凸轮机构的基圆。 （2）画出推杆在B点接触时的压力角。 （3）画出推杆从最低点升至A位置时的位移及凸轮对应的转角。 （4）按照给定的等分点在右图上画出推杆的位移曲线。（要求作图时保留作图线）
解：1）计算机构自由度，判定机构是否具有确定运动
先去掉虚约束，再计算机构自由度：
该机构具有确定运动
在图示的轮系中，设各轮的模数都相同，且为标准传动，若已知 z1=z2’=z3’=z6’=20、z2=z4=z6=z7=40。试问： 1）当把齿轮1作为原动件时，该机构是否具有确定的运动? 2)齿轮3、5的齿数应如何确定？ 3）当n1=980r/min时，n3及n5各为多少？
4） a cos a cos 27.96
5） a34 mn ( z3 z4 ) 2 cos 2 ( 17 30 ) 2 cos 50
d 3 mz 3 cos 36.17
19.9
10、 题图所示为共轴线的两级直齿圆柱齿轮减速器，已知
z1 15 z2 53 m1,2 2mm
各轮压力角均为 20
z3 21 z4 32 m3,4 2.5mm
试问：（1）这两对直齿轮能否均用标准齿轮传动？
（2）若第二对采用变位齿轮传动，应采用何种类型的变位齿轮传动？
（等变位齿轮传动，不等变位齿轮的正传动，不等变位齿轮的负传动）
（3）若第二对采用斜齿轮来凑此中心距，螺旋角应为多少？若第二对齿轮