机械原理课程-习题集及作业问题讲评
《机械原理》课后习题附答案
CB D BC平面机构结构分析专业———班级———学号———姓名——— 1.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1 输入，使轴A连续回转；而固装在轴A 上的凸轮与杠杆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。
C B 35 A 24 1解：1）取比例尺μ1＝1mm/mm 绘制机构运动简图2）分析是否能实现设计意图由图：n=3 pι=4 p h=1因为:F=3n-2pι-p h =3x3-2x4-1=0因此，此简易冲床不能运动。
因为由构件3，4，5 及运动副B，C，D 组成不能运动的刚性机架3）提出修改方案为了使此机构能运动，应增加机构的自由度。
修改方案：D(1 (2DG7D 64C EF9 38B 2 A122如图所示为一小型压力机。
图中齿轮 1与偏心轮 1’为同一构件，绕固定轴心 o 连续转动。
在齿轮 5上开有凸轮凹槽，摆杆 4上的滚子 6嵌在凹槽中，从而使摆杆 4 绕 C 轴上下摆动。
同时，又通过偏心轮 1’、连杆 2、滑杆 3使 C 轴上下移动。
最后通过在摆杆 4的叉槽中的滑块 7和铰链 G 使冲头 8实现冲压运动。
试绘制其机构运动简图，并计算自由度。
b)解：计算该机构的自由度n=7， p ι=9， p h =2 F=3n-2p e -p h =3x7-2x8-2=13. 试计算下列二图所示齿轮连杆组合机构的自由度。
图中相切的圆周表示一对齿轮传动的节圆；凡局部自由度、复合铰链和虚约束均需明确指出。
解：a ）解n=4 P ι=5 Ph=1F=3x4-2x5-1=134 C A复合铰链1a)BD 5b）解：n＝6 Pι=7 Ph=3F＝3×6－2×7－3＝14.试计算下列二图所示压榨机的自由度。
图a 中，左右两半完全对称；图b 中，CD = FI = KL = KM = FJ = CE，LI =KF = MJ = JE = FC = ID。
机械原理习题集答案演示教学
机械原理习题集答案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i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 i 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c给出了其中两种方案）图c1）2、试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度图a)3、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 i 10 , p h 0, F 3n 2p i解：n 3, p i 4 , P h 0 , F 3n 2p i P h 1解：n 4, p i5, P h 1 , F 3n 2 p i Ph 1E3- 1P h 1 , C、E复合铰链2r2解3-2: n 8, p i 11 , P h 1 , F3n 2p i P h 1，局部自由度4ch-3解3-3: n 9 , p i 12 , p h 2, F3n 2p i p h 1解：n 10，P i 15， P h 0 p 2p i p h 3n 2 50 3 3 1F 0F 0F 3n aPh p) F 3 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 0 p 2 p l p h 3n 2 10 3 62 F 3n (2p i P h p) F3 11 (2 17 0 2) 0 1 （其中C 、F 、K 均为复合铰链）匚 3 1011C E 3 G —5 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。
机械原理习题集解答
A
D
解答：（1）因为 l AB l AD 55 25 80 lBC lCD 40 50 90 ，满足曲柄存在的杆长条件，所以最短
杆 AD 就是双整转副构件。 （2）当以 AB 或 CD 杆为机架时， AD 杆成为曲柄， BC 杆成为摇杆，得到曲柄摇杆机构。 （3）当以 AD 杆
3
13、对图示的机构进行组成分析，判断当分别以构件1、3、7作为原动件时，机构的级别会有何变化? 解答： 计算机构的自由度。此机构没有复合铰链、局部自由度和虚约束，
n 7 PL 10 PH 0 ，因此机构自由度为 F 3n 2PL PH 1
机构的结构分析： 1． 当以构件1作为原动件时，机构的杆组拆分如图a所示，机构的级别为Ⅱ级； 2． 当以构件3作为原动件时，机构的杆组拆分如图b所示，机构的级别为Ⅱ级； 3．当以构件7作为原动件时，机构的杆组拆分如图c所示，机构的级别为Ⅲ级。
机械原理
习题集解答
刘冠阳 郭卫东
北京航空航天大学机器人研究所 2013 年 1 月
机构的组成原理
1、什么是构件，什么是运动副？ 解答：独立运动的单元体称为构件。由两个构件直接接触组成的可动的连接称为运动副。
2、运动链是怎样形成的？它与机构有什么关系？ 解答：把若干个构件用运动副连接起来所形成的构件系统称为运动链。如果取运动链中的某个构件为机架， 当运动链中的一个或若干个构件相对于机架（参考坐标系）按规定的运动规律做相对独立的运动时，而该运 动链中的其余构件能够随之按确定的规律运动，则就把这样的运动链称为机构。
(1) AB 为主动件时，在图上标出机构在虚线位置时的压力角 和传动角 ；
(2) 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？ 解答：（1）如右图所示。
机械原理习题集解答
3、什么是连杆机构的急回特性？如何来衡量急回特性？什么叫极位夹角，它和机构的急回特性有什么关系？ 解答：原动件曲柄匀速转动时，执行从动件往复运动。当执行从动件往复运动的平均速度（或角速度）不相 等时，如工作行程慢，空回行程快，这种特性就称为急回特性。急回特性是用行程速比系数 K 来衡量的。
K
执行从动件空回行程平均(角)速度 执行从动件工作行程平均(角)速度
AB1 和 AB2 所夹的锐角，就是极位夹角 ，如右上图所示。因极位夹角 0 ，因此该机构存在急回特性。
（2）当构件 CD 为主动件时，机构为 DCE 对心曲柄滑块机构，所以滑块 E 在运动过程中无急回特性。
6、什么是连杆机构的压力角和传动角？四杆机构(铰链四杆机构和曲柄滑块机构)的最大压力角发生在什么位 置？ 解答： 连杆机构的压力角 a 是执行从动件上某点所受驱动力与力作用点速度所夹的锐角。 传动角 是压力角 a 的余角，即 90 a 。四杆机构的最大压力角发生在曲柄位于与两个固定铰链连线重合的答： （1）因为 l AB l AD 55 25 80 l BC l CD 40 50 90 ，满足曲柄存在的杆长条件，所以最短 杆 AD 就是双整转副构件。 （2）当以 AB 或 CD 杆为机架时， AD 杆成为曲柄， BC 杆成为摇杆，得到曲柄摇杆机构。 （3）当以 AD 杆为机架时，得到双曲柄机构。 （4）当以 BC 杆为机架时，得到双摇杆机构。
F 3n 2 PL PH 3 9 2 13 1
该运动链的自由度等于原动件数目，因此具有确定的运动。
12、什么是机构的组成原理？什么是基本杆组？如何确定基本杆组的级别及机构的级别? 解答：任何一个机构都是由若干个基本杆组依次连接于原动件和机架上构成的，这就是机构的组成原理。不 可再分的、自由度为零的构件组，称之为基本杆组；最简单的基本杆组是由2个构件3个低副组成的杆组，称 之为Ⅱ级杆组。由4个构件6个低副组成，其特征是具有一个三副构件，称为Ⅲ 级杆组。机构分解出的基本杆 组的最高级别为机构的级别。
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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。
《机械原理习题集》原稿
机械原理习题集姓名专业班级学号交通与机械工程学院基础教研室目录第一章绪论 (1)第二章平面机构的结构分析 (2)第三章平面机构的运动分析 (9)第四章平面机构的力分析 (24)第五章机械效率与自锁 (32)第六章机械的平衡 (39)第七章机器的运转及其速度波动的调节 (44)第八章平面连杆机构 (52)第九章凸轮机构及其设计 (62)第十章齿轮机构及其设计 (70)第十一章齿轮系及其设计 (83)第一章绪论选择填空1、机构中的构件是由一个或多个零件所组成，这些零件间 B 产生任何相对运动。
A、可以B、不能2、构件是组成机器的 B 。
A、制造单位B、独立运动单元C、原动件D、从动件简答题1、什么是机构、机器和机械？机构：在运动链中，其中一个件为固定件（机架），一个或几个构件为原动件，其余构件具有确定的相对运动的运动链称为机构。
机器：能代替或减轻人类的体力劳动或转化机械能的机构。
机械：机器和机构的总称。
2、机器有什么特征？（1）经过人们精心设计的实物组合体。
（2）各部分之间具有确定的相对运动。
（3）能代替或减轻人的体力劳动，转换机械能。
3、机构有什么特征？（1）经过人们精心设计的实物组合体。
（2）各部分之间具有确定的相对运动。
4、什么是构件和零件？构件：是运动的单元，它可以是一个零件也可以是几个零件的刚性组合。
零件：是制造的单元，加工制造不可再分的个体。
第二章平面机构的结构分析判断题1、具有局部自由度的机构，在计算机构的自由度时，应当首先除去局部自由度。
（√）2、具有虚约束的机构，在计算机构的自由度时，应当首先除去虚约束。
（√）3、虚约束对运动不起作用，也不能增加构件的刚性。
（×）4、六个构件组成同一回转轴线的转动副，则该处共有三个转动副。
（×）选择填空1、原动件的自由度应为 B 。
A、0B、1C、22、机构具有确定运动的条件是 B 。
A、自由度>0B、自由度＝原动件数C、自由度>13、由K个构件汇交而成的复合铰链应具有 A 个转动副。
机械原理运动分析习题课后解答ppt课件
编辑版pppt
P13
6
题3-6
解：2 ）＝ 当 1 6 时 5vE ， ?
E
C
B P23
3
ω2 φ
P34
4
vB 2
A P12
CC 1
P14 D
题3-4
vE 3lE331 P30.35m 7/s 44
BB
ωω22 φφ
22
AA
11
DD 题题33--44
编辑版pppt
P13
7
题3-6
解：3）vC 当 0时， ?3
大小： ？ √
？
(b3)
b1 , b2
vB3 0 3vC3/lCD 0
vC3 0
p ' (n') (d 3 ' )
根据影象法，得：
b
a B 3 a B n 3 a B t3 a B 2 a B k 3 B 2 a B r3 B 2
方向： B→ D ⊥ BD B→ A √ ∥CD
大小： 0 ？ √
a3[l11 2co1s(2)l22 2]/co 2s
编辑版pppt
24
题3-25
1(o )
50
120
220
2(o )
351.063 349.125 18.316
2(rad/)s 2.169 1.697
2.690
2(rad/2s) 25.109 28.842 20.174
v3(m/s) 0.867 0.770 0.389
y
s3
l1l2 s3e
编辑版pppt
x
23
题3-25
解：1、位置分析 l1l2 s3e
2a csrine [l(1s in1)/l2] s3l1c o1sl2c o2s
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-课后全部习题解答
《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-课后全部习题解答之欧阳理创编
《机械原理》习题解答机械工程学院目录第1章绪论 (1)第2章平面机构的结构阐发 (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、弥补题1、温习思考题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，阐发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）、构件是机器的单位。
零件是机器的单位。
7）、机器的工作部分须完成机器的举措，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）、机构中的主动件和主动件，都是构件。
（）2 填空题谜底1）、构件2）、构件3）、取代机械功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判断题谜底1）、√ 2）、√ 3）、√ 4）、√ 5）、×6）、√ 7）、√第二章机构的结构阐发27 是试指出图226中直接接触的构件所构成的运动副的名称。
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（g）
（h）
（i）
最新（.课j）件
（k）
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作业问题讲评
2-2 抄画题图2-2所示机构简图，计算自由度。若有局部自由 度、复合铰链、虚约束，请在图上明确指出
（h）
最新.课件
此处为高副 接触。其中： 有1个局部自 由度；1个虚 约束。
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第二章 平面机构的结构分析
2-2 抄画题图2-2所示机构简图，计算自由度。若有局部自由 度、复合铰链、虚约束，请在图上明确指出
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第三章 平面机构的运动分析
3-6 在题图3-6所示机构中，原动件以ω1=20rad/s等速转动， lAB=100mm，lBC=lCD=400mm。试用相对运动图解法求构件2、 3的角速度ω2、ω3及角加速度α2、α3。
最新.课件
43
第三章 平面机构的运动分析
3-7 题图3-7所示机构运动简图的比例尺为μl=0.005m/mm， 原动件的角速度 ω1=10rad/s，且为常数。试用相对运动图解 法求构件2、3的角速度角速度ω2、ω3及角加速度α2、α3。
P12
P01
P13
P∞03 P∞03
最新.课件
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第三章 平面机构的运动分析
3-2 题图3-2所示机构中，已知lAB=lBC=20mm，lCD=40mm, ∠α=∠β=90°,ω1=100rad/s。试用瞬心法求C点的速度的大 小和方向。
最新.课件
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第三章 平面机构的运动分析
3-3 题图3-3所示为按正确比例画出的机构运动简图。构件1 以等角速度顺时针转动且ω1=10rad/s。试求：
（3）若此机构为双摇杆机构，则
按照杆长条件：lAB+lBC ＞ lCD + lAD，若AB杆为最短杆，那 么，lAB ＞15mm；若AD杆为最短杆，则
机械原理第七版习题解答(第4、7、11章)
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(1 2 )nm
(1 0.01) 620 623.1r / min 2
3)求装在曲轴上旳飞轮转动惯量 JF :
Wmax AbABc
(200 116.67) ( 20 200 116.67 130 200 116.67)
2
6 180
200
180
200
67.26N m
小圆为摩擦圆）。 C
1
《机械原理》习题课
解 arctan f
总反力 FR12 及 FR32 旳方位如图
F F
题4-14
机械原理习题解答
(第7章-机械旳运转及其速度波动旳调整)
《机械原理》习题课
7-7图示为一机床工作台旳传动系统。设已知各齿 轮旳齿数，齿轮3旳分度圆半径r3，各齿轮旳转动
惯量 J1, J2 , J2, J3 ，齿轮1直接装在电动机轴上，
故J F
900Wmax
2n2[ ]
900 67.26
2 6202 0.01
1.596kg m2
机械原理习题解答
(第11章-齿轮系及其设计)
《机械原理》习题课
11-11图示为一手摇提升装置，其中各轮齿数均已
知，试求传动比 i15，并指出当提升重物时手柄旳
转向。
《机械原理》习题课
答 此轮系为空间定 轴轮系，且
故J1中包括了电动机转子旳转动惯量；工作台和 被加工零件旳重量之和为G。当取齿轮1为等效构 件时，试求该机械系统旳等效转动惯量Je。
《机械原理》习题课
解 根据等效转动惯量旳等效原则，有
1 2
J
2
e1
1 2
J112
1 2
(J2
J2 )22
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。
机械原理第三版课后答案
机械原理第三版课后答案1. 机械原理概述。
机械原理是机械工程专业的一门重要课程，它是研究机械运动规律和力学性能的基础理论。
通过学习机械原理，可以帮助我们更好地理解和应用各种机械设备，提高工程设计和实践能力。
本课程主要包括静力学、运动学和动力学三个部分，通过学习这些内容，可以深入理解机械结构的工作原理和运动规律。
2. 课后答案。
2.1 静力学部分。
1) 静力学是研究物体静止状态下受力和力的平衡条件的力学分支。
在学习静力学时，我们需要掌握受力分析的基本方法，包括力的合成与分解、力的平衡条件等内容。
2) 课后习题答案：a. 问题，如图所示，一根长为3m的梁，其一端固定在墙上，另一端悬挂一个重量为600N的物体。
求梁受力情况及支持反力大小。
答案，根据力的平衡条件，梁的支持反力大小为600N，方向向上；悬挂物体的重力为600N，方向向下；梁的受力情况为受力分析中所示。
b. 问题，一个质量为20kg的物体放在倾斜角为30°的斜面上，斜面摩擦系数为0.2，求物体受力情况及加速度大小。
答案，根据受力分析和牛顿第二定律，可以求得物体受力情况及加速度大小为20m/s²。
2.2 运动学部分。
1) 运动学是研究物体运动状态和运动规律的力学分支。
在学习运动学时，我们需要了解匀速直线运动、曲线运动、相对运动等内容，并掌握运动学分析的基本方法。
2) 课后习题答案：a. 问题，一个质量为2kg的物体以5m/s的速度沿水平方向运动，突然受到一个力为10N的水平方向的冲击，求物体的加速度大小。
答案，根据牛顿第二定律，可以求得物体的加速度大小为5m/s²。
b. 问题，一个半径为1m的圆盘以2rad/s的角速度匀速旋转，求圆盘上某点的线速度大小。
答案，根据圆周运动的线速度公式，可以求得圆盘上某点的线速度大小为2m/s。
2.3 动力学部分。
1) 动力学是研究物体受力和运动规律之间的关系的力学分支。
在学习动力学时，我们需要了解牛顿运动定律、动量定理、功和能量等内容，并掌握动力学分析的基本方法。
机械原理习题集与答案解析
第1章平面机构的结构分析解释下列概念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。
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。
题图题图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)。
计算下列机构自由度，并说明注意事项。
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)。
题图题图第2章平面机构的运动分析试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。
题图在图示机构中，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。
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）。
题图题图在图示机构中，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。
题图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。
（3）在给出的速度和加速度图中，给出构件2上D 点的速度矢量2pd 和加速度矢量2''d p 。
题图在图示机构中，已知机构尺寸l AB =50mm, l BC =100mm, l CD =20mm , 原动件的位置φ1=30º, 角速度ω1=ω4=20 rad/s ，试用相对运动矢量方程图解法求图示位置时构件2的角速度ω2和角加速度α2的大小和方向。
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作业问题讲评
5-1 题图5-1所示铰链四杆机构，已知lBC=50mm，lCD=35mm， lAD=30mm，AD为机架，
作业问题讲评
P∞02
3-1 求题图3-1所示机构的全部瞬心，并说明那些事绝对瞬心
P∞23
P∞23
0123 ∨∨∨ P01 P12 P23 ∨∨ P02 P13 ∨ P03
P12
P01
P13
P∞03 P∞03
第三章 平面机构的运动分析
3-2 题图3-2所示机构中，已知lAB=lBC=20mm，lCD=40mm, ∠α=∠β=90°,ω1=100rad/s。试用瞬心法求C点的速度的大 小和方向。
第五章 平面连杆机构及其设计
第五章 平面连杆机构及其设计
5-1 题图5-1所示铰链四杆机构，已知lBC=50mm，lCD=35mm， lCD=30mm，AD为机架，
（1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求lAB的最大 值；
（2）欲使此机构为双曲柄机构，求lAB的取值范围； （3）欲使此机构为双摇杆机构，求lAB的取值范围。
第五章 平面连杆机构及其设计
5-2 题图5-2所示为一偏置曲柄滑块机构，试求杆AB为曲柄 的条件。若偏距e=0，则杆AB为曲柄的条件又是什么？
第五章 平面连杆机构及其设计
5-2 题图5-2所示为一偏置曲柄滑块机构，试求杆AB为曲柄 的条件。若偏距e=0，则杆AB为曲柄的条件又是什么？
解：依据有四杆机构曲柄的条件， lAB+lAD≤lBC+lCD，
第三章 平面机构的运动分析
3-3 题图3-3所示为按正确比例画出的机构运动简图。构件1 以等角速度顺时针转动且ω1=10rad/s。试求：
（1）在图上标出全部瞬心。 （2）机构在此位置时构件3的角速度的大小及方向。
第三章 平面机构的运动分析
3-3 题图3-3所示为按正确比例画出的机构运动简图。构件1
第十五章 机械的平衡设计与实验
第一章 绪论
第一章 绪论
1-1 说明机构和机器的相同点和不同点。
第一章 绪论
1-2 电子手表和石英手表的差异在何处，那种属于机械范畴。
第一章 绪论
1-3 机械式手表属于机构还是机器，为什么？
第一章 绪论
1-4 脚踏自行车和电动自行车相比，那种属于机器范畴，它 们都是机械吗？
列速度矢量方程 vB2=vB1+vB2B1 p
√√ √ ？√ ？
vB2=μv pb2 方向：p→b2
列加速度矢量方程 π aB2=anB1+aKB2B1+arB2B1
b2 b1
b’2
vB2B1 ω1
aKB2B1
√√ √ ？√ √
√ ？ b’1
aKB2B1=2ω1vB2B1
k aB2=μaπb’2 方向：π→b’2
第二章 平面机构的结构分析
2-2 抄画题图2-2所示机构简图，计算自由度。若有局部自由 度、复合铰链、虚约束，请在图上明确指出
（l）
（m）
第二章 平面机构的结构分析
2-3 画出题图2-3所示机构简图并计算自由度
（a） （d）
（b）
（c）
（e）
作业问题讲评
2-3 画出题图2-3所示机构简图并计算自由度
（1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求lAB的最大 值；
（2）欲使此机构为双曲柄机构，求lAB的取值范围； （3）欲使此机构为双摇杆机构，求lAB的取值范围。
（3）若此机构为双摇杆机构，则
按照杆长条件：lAB+lBC ＞ lCD + lAD，若AB杆为最短杆，那 么，lAB ＞15mm；若AD杆为最短杆，则
第三章 平面机构的运动分析
3-6 在题图3-6所示机构中，原动件以ω1=20rad/s等速转动， lAB=100mm，lBC=lCD=400mm。试用相对运动图解法求构件2、 3的角速度ω2、ω3及角加速度α2、α3。
第三章 平面机构的运动分析
3-7 题图3-7所示机构运动简图的比例尺为μl=0.005m/mm， 原动件的角速度 ω1=10rad/s，且为常数。试用相对运动图解 法求构件2、3的角速度角速度ω2、ω3及角加速度α2、α3。
其中： D点在无穷远处 ，那么， 杆 lAD=∞； lCD=∞； 所以， lABmax=15mm lAB+lAD-lCD≤lBC
即： a+e ≤b
当e=0时，则 a ≤b
第五章 平面连杆机构及其设计
5-3 如题5-2图所示偏置曲柄滑块机构，已知le=10mm， lAB=20mm，lBC=70mm。试作图求：
解 n ＝9，PL ＝13，PH＝0 F＝3n－2PL－PH ＝3×9－2×13－0 ＝1
作业问题讲评
2-3 画出题图2-3所示机构简图并计算自由度
作业问题讲评
2-3 画出题图2-3所示机构简图并计算自由度
（b）
虚约束
（e）
复合铰链
第二章 平面机构的结构分析
2-4 依据题图2-4b，修改题图2-4b的小冲床机构，使其自由 度F=1。要求提出多种修改方案
lAD+lBC＞lAB+lCD， 30+50＞lAB+35，lAB ＜45 ，所以， 15＜lAB＜45
若AB杆为最长杆，AD杆为最短杆， lAD+lAB＞lBC+lCD， 30+lAB＞50+35，则 lAB＞55mm；
若AB杆最长杆的另一种情况（与其他三杆拉直共线）, 故，
lAB＜115mm= lAD+lBC+lCD ，所以 55＜lAB＜115
（1）滑块行程的长度H； （2）曲柄为原动件时，机构的最小传动角γmin； （3）滑块为原动件时，机构的死点位置。
第五章 平面连杆机构及其设计
5-3 如题5-2图所示偏置曲柄滑块机构，已知le=10mm， lAB=20mm，lBC=70mm。试作图求：
（1）滑块行程的长度H； （2）曲柄为原动件时，机构的最小传动角γmin； （3）滑块为原动件时，机构的死点位置。
第三章 平面机构的运动分析
3-5 题图3-5所示为已知机构运动简图，且μl=0.001m/mm， ω1=100rad/s且为常数，试用相对运动图解法求出构件3上E 点的速度及加速度。
第三章 平面机构的运动分析
3-5 题图3-5所示为已知机构运动简图，且μl=0.001m/mm， ω1=100rad/s且为常数，试用相对运动图解法求出构件3上E 点的速度及加速度。
第三章 平面机构的运动分析
3-8 题图3-8所示机构运动简图，比例尺为μl=0.001m/mm， 原动件1的角速度 ω1=10rad/s，方向顺时针；角加速度 α1=100rad/s，方向为逆时针。试求构件3的速度v3和加速度a2。
作业问题讲评
3-8 题图3-8所示机构运动简图，比例尺为μl=0.001m/mm， 原动件1的角速度 ω1=10rad/s，方向顺时针；角加速度 α1=100rad/s，方向为逆时针。试求构件3的速度v3和加速度a2。
以等角速度顺时针转动且ω1=10rad/s。试求： （1）在图上标出全部瞬心。
（2）机构在此位置时构件3的角速度的大小及方向。
0123 ∨∨∨ P01 P12 P23 ∨∨ P02 P13 ∨ P03
P∞12
P01
P03
P∞12 P23
P13
P02
第三章 平面机构的运动分析
3-4 求题图3-4所示为按照正确比例画出的机构运动简图。已 知ω1=10rad/s，且为常数。试用瞬心法求构件3的角速度。
（a）
（b）
第二章 平面机构的结构分析
2-5 对题图2-5所示机构进行杆组分析并确定机构级别
（a） Ⅲ级机构
（b） Ⅱ级机构
第二章 平面机构的结构分析
2-6 试在题图2-6所示四杆机构的基础上，通过附加杆组，构 成自由度F=1的六杆机构。
第二章 平面机构的结构分析
2-7 对题图2-7所示机构进行高副低代，并校核代换前后的自 由度是否相等。
《机械原理》
——习题集及作业问题讲评—— 丁洪生
北京理工大学机械与车辆学院 二零一二年二月
第一章 绪论
目录
第二章 平面机构的结构分析
第三章 平面机构的运动分析
第五章 平面连杆机构及其设计
第六章 凸轮机构及其设计
第七章 齿轮机构及其设计
第十一章 轮系及其设计
第四章 平面机构的力分析
第十四章 机械系统动力学
aB2=μaπb’2 方向：π→b’2
第三章 平面机构的运动分析
3-9 对于题图3-2所示机构试用解析法求构件2、3的角速度ω2、 ω3及角加速度α2、α3。
第三章 平面机构的运动分析
3-10 在题图3-10所示正切机构中，已知原动件位置及构件尺 寸，原动件等速转动，角速度ω1=1rad/s，转向如图所示。试 用解析法求构件3的速度v3，及加速度a3。
2-7 对题图2-7所示机构进行高副低代，并校核代换前后的自 由度是否相等。
F＝3n－2PL－PH ＝3×4－2×5－1 ＝1
∵机构具有一个原
动件，且等于F
∴该机构具有确定 的相对运动
该机构的级别为 Ⅲ机构
第三章 平面机构的运动分析
第三章 平面机构的运动分析
3-1 求题图3-1所示机构的全部瞬心，并说明那些事绝对瞬心