机械原理习题答案

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＝1

2-7

题 2 － 7 图

F ＝ 3 × 7 － 2 × 9 － 2 ＝ 1

2 -8

a) n ＝7 ＝10 ＝0 F ＝3×7－2×10 ＝1

b) B 局部自由度 n ＝3 ＝ 3 ＝2 F＝3×3 －2×3－2＝1

c) B 、D 局部自由度 n ＝3 ＝3 ＝2 F＝3×3 －2×3－2 ＝1

d) D( 或 C) 处为虚约束 n ＝3 ＝4 F＝3×3 － 2×4＝1

e) n ＝5 ＝7 F＝3×5－2×7＝1

f) A 、 B 、 C 、E 复合铰链 n ＝7 ＝10 F ＝3×7－2×10 ＝1

g) A 处为复合铰链 n ＝10 ＝14 F ＝3×10 － 2×14＝2

h) B 局部自由度 n ＝ 8 ＝ 11 ＝ 1 F ＝3×8－2×11－1 ＝1

i) B 、 J 虚约束 C 处局部自由度

n ＝ 6 ＝ 8 ＝ 1 F ＝3×6 － 2×8－1＝1

j) 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 ＝1

l) n ＝ 8 ＝ 11 F ＝ 3×8－2×11 ＝ 2

m) 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 ＝1

2-9

a) n ＝ 3 ＝ 4 ＝ 1 F ＝ 3 × 3 － 2 × 8 － 1 ＝ 0 不能动。

b) n ＝ 5 ＝ 6 F ＝ 3 × 5 － 2 × 6 ＝ 3 自由度数与原动件不等 , 运动不确定。2-10

a) n ＝ 7 ＝ 10 F ＝ 3 × 7 － 2 × 10 ＝ 1 二级机构

b) n ＝ 5 ＝ 7 F ＝ 3 × 5 － 2 × 7 ＝ 1 三级机构

c) n ＝ 5 ＝ 7 F ＝ 3 × 5 － 2 × 7 ＝ 1 二级机构

习题解答第三章平面机构的运动和分析

3-1～3-5（略）3-6 3-7 3-8 3-9 3-10 3-11 3-12 3-13 3-14 3-15

3-16～3-17(略) 3-18 3-19～3-24（略）

3-10

a) V C = V B + V CB

方向：⊥CD ⊥AB ⊥BC 方向： C→D ⊥CD B→A C→B ⊥BC

大小：？？大小： 0 ？？速度图、加速度图如上图中（a）所示。

b) 扩大构件法 , 将 2 构件和 3 构件构成的移动副扩大到 B 点

方向：⊥BD ⊥AB ∥CD 方向： B→D ⊥BD B→A ⊥CD ∥CD

大小：？？大小： 0 ？0 ？速度图、加速度图如上图中（ b ）所示。

c) 扩大构件法 , 将 1 构件和 2 构件构成的移动副扩大到 C 点

方向：⊥CD ⊥AC ∥BC 方向： C→D ⊥

CD C→A ⊥BC ∥BC

大小：？？大

小：？？

速度图、加速度图如上图中（ c ）所示。

d) 首先分析 C 点，再利用影像原理分析 E 点，最后分析 F 点

V C = V B + V CB

方向：⊥CD ⊥AB ⊥BC 方向：C→D ⊥CD B→A C→B ⊥BC

大小：？？大小：？0 ？

V F = V E + V FE

方向：⊥ FG √⊥EF 方向：F→G ⊥FG √F→E ⊥EF

大小：？√？大小： 0 ？√？

速度图、加速度图如上图中（ d ）所示。

3-11 解：

速度分析：

V C = V B + V CB

方向：⊥CD ⊥AB ⊥BC

大小：？？

= ＝ 12.56rad/s

选择绘图比例尺，绘速度图如图示，

=1.884m/s

V CB ＝ 0 2 构件瞬时平动。

加速度分析：

方向： C → D ⊥ CD B → A B → C ⊥ BC

大小：？0 ？

选择加速度比例尺，如图示绘加速度图，由图可知，利用加速度影像原理求出，如图示，＝29.34 。

3-1～3-5

（略）3-6 3-7 3-8 3-9 3-10 3-11 3-12 3-13 3-14 3-15

3-16～3-17(略) 3-18 3-19～3-24（略）