机械设计原理作业答案

机械设计原理作业答案

作业一

一、填空题

1．零件2．通用零件，专用零件3．零件，构件4．直接接触，可动5．运动副，构件，传递运动和力6．主动构件，从动构件，机架7．平面高副，平面低副8．机器，机构

二、判断题

1．×2．×3．×4．√5．×6．×7．×

三、选择题

1．C 2．B 3．B 4．D 5．C 6．D

四、综合题

1．答：机器基本上是由动力部分、工作部分和传动装置三部分组成。动力部分是机器动力的来源。工作部分是直接完成机器工作任务的部分，处于整个传动装置的终端，其结构形式取决于机器的用途。传动装置是将动力部分的运动和动力传递给工作部分的中间环节。

2．答：低副是面接触的运动副，其接触表面一般为平面或圆柱面，容易制造和维修，承受载荷时单位面积压力较低（故称低副），因而低副比高副的承载能力大。低副属滑动磨擦，摩擦损失大，因而效率较低；此外，低副不能传递较复杂的运动。

高副是点或线接触的运动副，承受载荷时单位面积压力较高（故称高副），两构件接触处容易磨损，寿命短，制造和维修也较困难。高副的特点是能传递较复杂的运动。

3．答：机构运动简图能够表达各构件的相对运动关系、揭示机构的运动规律和特性。其绘制步骤如下：

（1）分析机构运动，确定构件数目。

（2）确定运动副的类型和数量。

（3）确定视图平面。

（4）徒手画草图并测量各运动副之间的相对位置。

（5）选择适当的长度比例尺μl= a mm／mm，并将实长换算为图长。

（6）完成机构运动简图。

作业二

一、填空题

1．转动副2．2，1，1 3．曲柄摇杆，双曲柄，双摇杆4．双曲柄5．曲柄滑块6．转动导杆7．对心曲柄滑块，偏置曲柄滑块8．整周转动，往复直

1

线移动9．转动导杆，摆动导杆 10．工作行程比空回行程所需时间短11．凸轮，从动件，机架 12．低，高 13．高副，预期 14．盘形凸轮，移动凸轮 15．尖顶，滚子，平底

二、判断题

1．× 2．× 3．√ 4．× 5．× 6．√ 7．√ 8．× 9．×10．√ 11．√ 12．× 13．× 14．× 15．× 16．√ 17．√ 18．√19．√ 20．√

三、选择题

1．B 2．A 3．D 4．A 5．A 6．D 7．A 8．A 9．A 10．C

四、综合题

1．答：在铰链四杆机构中，固定不动的杆称为机架；与机架相联的杆称为连架杆；与机架不相联的杆称为连杆。

连架杆中如能连续整周回转则称为曲柄，不能整周回转，只能往复摇摆一定角度则称为摇杆。

2．答：a）对心曲柄滑块机构；b）偏置曲柄滑块机构；c）摆动导杆机构；d）转动导杆机构；e）摇块机构；f）移动导杆机构。

3．答：从动件受到主动力的方向与该点的速度方向所夹锐角就是机构的压力角α，与压力角互余的角是传动角γ。压力角α越小，即传动角γ越大，机构的动力传动性能越好。机构的压力角α或传动角γ，随机构运动的不同位置其大小在变化。

机构的死点是指机构运动到某一位置时，机构的传动角γ=0º，这时机构的运动将出现被卡死或运动方向不确定的现象。

4．答：机构运动到某一位置时，机构的传动角γ=0º，这时机构的运动将出现被卡死或运动方向不确定的现象，即出现死点。为了使机构能够顺利地通过死点，继续正常运转，可利用构件自身或飞轮的惯性使机构通过死点；也可以采用两组机构错位排列，使两组机构的死点相互错开。

5．答：凸轮机构由凸轮、从动件和机架组成，它广泛应用与自动化机械、仪表和自动控制装置中。凸轮与从动件是以点或线接触，故为高副机构。与连杆机构相比，凸轮机构可以准确地实现预期的运动规律和轨迹，且结构简单紧凑，但凸轮与从动件为高副接触，易磨损。故凸轮机构多用于传递功率不大的场合。

6．答：凸轮由盘形转动凸轮、板状移动凸轮和圆柱回转凸轮。

从动件按运动形式可分为直动从动件、摆动从动件；按从动件的末端形式可分为尖顶从动件、滚子从动件、平底从动件和圆弧底从动件。

7．答：棘轮机构的结构简单，制造方便，运转可靠，转角还可调节，但传动平稳小差。估棘轮使用于低速、轻载的场合。

棘轮机构具有单向间歇的运动特性，通过它可实现送进、转位，如牛头刨床工作台的横向进给机构；可实现制动，如起重设备安全装置中的棘轮机构；还可实现超越运动，如自行车后轴上的飞轮。

8．答：槽轮机构结构简单，机械效率高，运转平稳，在自动机械中应用甚广。如六角车床的刀架转位槽轮机构，刀架上装有六种刀具，与刀架联接在一起的槽轮开有六个径

3 向槽，曲柄上装有一个圆销。曲柄每转一周，圆销进入槽轮一次，驱使槽轮转过60º，将下一工序的刀具转换到工作位置。

五、计算题

解（a ）：滑块C 是虚约束去掉。机构中活动件ｎ＝3，低副4=L P ，高副0=H P 。则由机构的自由度计算公式

H L P P n F --=23＝３×3－２×4＝１

主动件是一个。主动件数等于其自由度，机构具有确定的运动。

解（b ）：凸轮从动件的小轮子是局部自由度，固化。机构中活动件ｎ＝4，低副4=L P ，高副2=H P 。则由机构的自由度计算公式

H L P P n F --=23＝３×4－２×4－2＝2

主动件是两个。主动件数等于其自由度，机构具有确定的运动。

解（c ）：凸轮从动件的小轮子是局部自由度，固化。机构中活动件ｎ＝4，低副5=L P ，高副1=H P 。则由机构的自由度计算公式

H L P P n F --=23＝３×4－２×5－1＝１

主动件是一个。主动件数等于其自由度，机构具有确定的运动。

解（d ）：图中上面的两滑块处是复合铰链。机构中活动件ｎ＝7，低副10=L P ，高副0=H P 。则由机构的自由度计算公式

H L P P n F --=23＝３×7－２×10＝１

主动件是一个。主动件数等于其自由度，机构具有确定的运动。

作业三

一、填空题

1．可拆联接，不可拆联接，键联接，销联接，螺纹联接 2．不可拆联接 3．中碳钢 4．运动，转矩 5．圆头，平头，半圆头，半圆头（C 型） 6．两侧面 7．A 型，半圆 8．滑键随轮毂件一起运动，而导向键是和轴固联在一起的 9．简单，可