机械原理答案8-11章
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。
西工大教材-机械原理各章习题及答案
电动机所需的功率为
p = ρ • v /η = 5500 ×1.2 ×10−3 / 0.822 = 8.029(KW )
5-8 在图示斜面机构中,设已知摩擦面间的摩擦系数 f=0.2。求在 G 力作用下(反行程),此斜面 机构的临界自锁条件和在此条件下正行程(在 F 力作用下)的效率。 解 1)反行程的自锁条件 在外行程(图 a),根据滑块的平衡条件:
解 1 ) 取 比 例 尺 μ 1 = 1mm/mm 绘 制 机 构 运 动 简 图 ( 图 b )
(a)
2 )计算该机构的自由度
n=7
pι=9
ph=2(算齿轮副,因为凸轮与齿轮为一体) p’=
F’= F=3n-2pe-ph
=3x7-2x8-2 =1
G7
D 64 C
EF
3
9
B
2
8
A
ω1
b)
2-6 试计算如图所示各机构的自由度。图 a、d 为齿轮一连杆组合机构;图 b 为凸轮一连杆组合 机构(图中在 D 处为铰连在一起的两个滑块);图 c 为一精压机机构。并问在图 d 所示机构中, 齿轮 3 与 5 和齿条 7 与齿轮 5 的啮合高副所提供的约束数目是否相同?为什么?
C3 重合点继续求解。
解 1)速度分析(图 b)取重合点 B2 与 B3,有
方向 大小 ?
v vv vB3 = vB2 + vB3B2 ⊥ BD ⊥ AB // CD ω1lAB ?
D
C
3 d3
ω3
4
ω3 90°
2
B(B1、B2、B3)
ω1
A1 ϕ = 90°
机械原理习题及答案
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 )ADECHGF IBK1234567893.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P直接在图上标出)。
ij2、已知图示机构的输入角速度ω1,试用瞬心法求机构的输出速度ω3。
要求画出相应的瞬心,写出ω3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 =u u u v时,ϕ角之值(有两个解)。
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。
机械原理课后答案第十一章作业
11-5 图a 、 b所示为两个不同结构的圆锥齿轮周转轮系,已知z1=20, z2=24,z2′=30,z3=40,n1=200r/min,n3= -100r/min。求两轮系 nH= ?(下面给出了计算结果,请检查所列算式、计算结果、 转向的判断是否正确,若正确请打“√”。)
2)图b: n1 n H H =i13 = n3 nH
√
z2 z3 = - 1.6 z 1 z 2
nH = (i13 H n3- n1) / (i13 H - 1)
= [- 1.6×(-100) -200] / (- 1.6 - 1) = 15.385 r/min
√
根据上述计算结果,请回答下列问题
n 1 n H - z2 z4 z6 z7 = z1 z3 z5 z6 n7 nH
39 39 152 == - 44.44 17 17 18
n7 = 0, n1=1450r/min
nH = 31.91 (r/min) (H的转向与 1的转向相同)
11-11 图示的复合轮系,已知n1=3549r/min,各轮齿数为 z1=36,z2=6 z3 =23, z4= 49, z 4′= 69, z5=31,z6=131,z7=94,z8=36, z9=167,试求行星架H的转速nH(大小及转向)。 解:1)分清轮系 定轴轮系:1—2—3—4 行星轮系:4 ′—5—6(7) 行星轮系:7—8—9(H) 2)分别列出各轮系的传动比计算式 i14= n1 /n4 =z2z4 /z1z3 =3.551(转向如图) z 6 = -1.899 7 = n 4 n 7 = - z 5 i 4 6 0 n 7 3)写出联接关系式 z 4 z 5 n4= n4′ z 8 z 9 = -1.777 H = n7 nH = i 79 0 n H - z z 4)联立求解 7 8 nH = 124.15(r/min) ( H的转向与轮4相同)
机械原理作业参考答案-第8章-孙桓-第8版-A-ok
(2)取杆1为机架,得双曲柄机构,C和D为摆转副。 (3)取杆3为机架,得双摇杆机构,A和B仍为周转副。
《机械原理》(第8版)--孙桓等主编, 高等教育出版社
8-10
《机械原理》(第8版)--孙桓等主编, 高等教育出版社
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第8章作业:8-6, 8-7, 8-9, 8-10, 8-25
8-6
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A
21
B
O
Байду номын сангаас
3
C
4
1 2
4 3
解题过程:机构运动简图如上图所示。其中(a)为双摇杆机构; (b)为导杆机构。 偏心轮的主要缺点:1)转动副接触面较大,摩擦损耗较大,效率较低; 2)易于出现自锁现象。
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即当440 mm d 760 mm,机构为曲柄摇杆机构。
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机架长度lAD 309 mm。
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(完整版)机械原理课后全部习题答案
机械原理课后全部习题答案目录第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。
机械原理习题参考答案
习题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,结构均可: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。
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。
机械原理题库含答案
机械原理--- 1第2章机构的结构分析一、正误判断题:在括号内正确的画“√”,错误的画“×”1.在平面机构中一个高副引入二个约束;×2.任何具有确定运动的机构都是由机架加原动件再加自由度为零的杆组组成的; √3.运动链要成为机构,必须使运动链中原动件数目大于或等于自由度;×4.平面机构高副低代的条件是代替机构与原机构的自由度、瞬时速度和瞬时加速度必需完全相同;√5.当机构自由度F>0,且等于原动件数时,该机构具有确定运动;√6.若两个构件之间组成了两个导路平行的移动副,在计算自由度时应算作两个移动副;×7.在平面机构中一个高副有两个自由度,引入一个约束;√8.在杆组并接时,可将同一杆组上的各个外接运动副连接在同一构件上;×9.任何机构都是由机架加原动件再加自由度为零的基本杆组组成;因此基本杆组是自由度为零的运动链;√10.平面低副具有2个自由度,1个约束;×二、填空题1.机器中每一个制造单元体称为零件 ;2.机器是在外力作用下运转的,当外力作功表现为盈功时,机器处在增速阶段,当外力作功表现为亏功时,机器处在减速阶段;3.局部自由度虽不影响机构的运动,却减小了高副元素的磨损 ,所以机构中常出现局部自由度;4.机器中每一个独立的运动单元体称为构件 ;5.两构件通过面接触而构成的运动副称为低副;通过点、线接触而构成的运动副称为高副;6.平面运动副的最大约束数为 2 ,最小约束数为 1 ;7.两构件之间以线接触所组成的平面运动副,称为高副,它产生 2 个约束;三、选择题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C.变速转动或变速移动2.基本杆组的自由度应为 C ;A.-1B. +1C. 03.有两个平面机构的自由度都等于1, 现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构,则其自由度等于 B ;A. 0B. 1C. 24.一种相同的机构 A 组成不同的机器;A.可以B.不能C.与构件尺寸有关5.平面运动副提供约束为 C ;A.1 B.2 C.1或26.计算机构自由度时,若计入虚约束,则机构自由度就会 C ;A.不变 B.增多 C.减少7.由4个构件组成的复合铰链,共有 B 个转动副;A.2 B.3 C.48.有两个平面机构的自由度都等1,现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构,则其自由度等于 B ;A 0B 1C 2第3章平面机构的运动分析一、判断题正确打√,错误打×1.速度瞬心是指两个构件相对运动时相对速度为零的点; √2. 利用瞬心既可以对机构作速度分析,也可对其作加速度分析; ×二、选择题1. 平面六杆机构有共有 C 个瞬心;A.6 B.12 C.15三、填空题1. 当两构件以转动副相连接时,两构件的速度瞬心在转动副的中心处 ;2. 不通过运动副直接相连的两构件间的瞬心位置可借助三心定理来确定;第5章机械的效率和自锁一、填空题1.从效率的观点来看,机械的自锁条件时效率≤ 0;2.机械发生自锁时,机械已不能运动,这时它所能克服的生产阻抗力≤0;第7章机械的运转及其速度波动的调节一、正误判断题:在括号内正确的画“√”,错误的画“×”1.为了使机器稳定运转,机器中必须安装飞轮;×2.机器中安装飞轮后,可使机器运转时的速度波动完全消除;×3.机器稳定运转的含义是指原动件机器主轴作等速转动;×4.机器作稳定运转,必须在每一瞬时驱动功率等于阻抗功率;×5.为了减轻飞轮的重量,最好将飞轮安装在机械的高速轴上;√二、选择题1、在最大盈亏和机器运转速度不均匀系数不变前提下,将飞轮安装轴的转速提高一倍,则飞轮的转动惯量将等于原飞轮转动惯量的 C ;2 C.1/42、为了减轻飞轮的重量,飞轮最好安装在 C 上;A.等效构件上B.转速较低的轴上C.转速较高的轴上3、若不改变机器主轴的平均角速度,也不改变等效驱动力矩和等效阻抗力矩的变化规律,拟将机器运转速度不均匀系数从降到,则飞轮转动惯量将近似等于原飞轮转动惯量的 A ;.100 C104、有三个机械系统,它们主轴的最大角速度和最小角速度分别是:11025转/秒,975转/秒;2转/秒,转/秒;3525转/秒 475转/秒;其中运转最不均匀的是 C ;A.1B.2C.35、对于存在周期性速度波动的机器,安装飞轮主要是为了在 B 阶段进行速度调节;A.起动 B.稳定运转 C.停车6、为了减小机械运转中周期性速度波动的程度,应在机械中安装 B ;A.调速器 B.飞轮 C.变速装置三、填空题1. 机器的周期性性速度波动可以用飞轮来调节, 非周期性速度波动必须用调速器来调节;2.把具有等效转动惯量 ,其上作用有等效力矩的绕固定轴转动的等效构件,称为原机械系统的等效动力学模型3.在机器中安装飞轮能在一定程度上减小机器的周期性速度波动量;4.对于机器运转的周期性速度波动,一个周期内驱动力与阻力所做的功是相同的;第8章平面连杆机构及其设计一、正误判断题:在括号内正确的画“√”,错误的画“×”1.曲柄摇杆机构的极位夹角一定大于零;×2.具有急回特性的四杆机构只有曲柄摇杆机构、偏置曲柄滑块机构和摆动导杆机构;√3.四杆机构处于死点位置时,机构的传动角一定为零√4.对于双摇杆机构,最短构件与最长构件长度之和一定大于其余两构件长度之和;×5.双摇杆机构一定不存在整转副; ×6.平面四杆机构的压力角大小不仅与机构中主、从动件的选取有关,而且还随构尺寸及机构所处位置的不同而变化;√7.摆动导杆机构一定存在急回特性;√8.在四杆机构中,当最短杆长度与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时,且以最短杆的邻边为机架,该机构为曲柄摇杆机构;×9.对心曲柄滑块机构无急回运动; √10.一个铰链四杆机构若为双摇杆机构,则最短杆长度与最长杆长度之和一定大于其余两杆长度之和; ×11.平面四杆机构处于死点位置时,机构的传动角等于零;√12.对心曲柄滑块机构,当曲柄为主动件时机构无急回特性; √13.满足“最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和”的铰链四杆机构一定有曲柄存在;×14.在铰链四杆机构中,当行程速比系数K>1时,机构一定有急回特性; √二、填空题1.在曲柄滑块机构中,滑块的极限位置出现在曲柄与连杆共线位置;2.在曲柄摇杆机构中,若以摇杆为原动件,则曲柄与连杆共线位置是死点位置;3.在曲柄摇杆机构中,当摇杆为主动件,且曲柄与连杆两次共线时,则机构出现死点位置;4.当四杆机构的压力角α=90°时,传动角等于 0° ,该机构处于死点位置;5.铰链四杆机构ABCD中,已知:l AB=60mm,l BC=140mm,l CD=120mm,l AD=100mm;若以AB杆为机架得双曲柄机构;若以CD杆为机架得双摇杆机构;若以AD杆为机架得曲柄摇杆机构;6.铰链四杆机构的基本形式有曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构;三、选择题1.当四杆机构处于死点位置时,机构的压力角 B ;A.为0°B.为90°C.与构件尺寸有关2.铰链四杆机构中若最短杆和最长杆长度之和大于其他两杆长度之和时,则机构中 B ;A.一定有曲柄存在B. 一定无曲柄存在C. 是否有曲柄存在还要看机架是哪一个构件3.曲柄摇杆机构 B 存在急回特性;A . 一定 B. 不一定 C. 一定不4.平面四杆机构所含移动副的个数最多为 B ;A. 一个B. 两个C. 基圆半径太小5.四杆机构的急回特性是针对主动件作 A 而言的;A.等速转动B. 等速移动C.变速转动或变速移动6.对于双摇杆机构,最短构件与最长构件长度之和 B 大于其它两构件长度之和;A . 一定 B. 不一定 C. 一定不7.如果铰链四杆运动链中有两个构件长度相等且均为最短,若另外两个构件长度也相等,则当两最短构件相邻时,有 B 整转副;A. 两个B.三个C. 四个8.平行四杆机构工作时,其传动角 A ;A . 是变化值 B. 始终保持90度 C.始终是0度9.一曲柄摇杆机构,若改为以曲柄为机架,则将演化为 A ;A.双曲柄机构 B.曲柄摇杆机构 C.双摇杆机构10.曲柄摇杆机构中,当曲柄为主动件时,最小传动角出现在 A 位置;A.曲柄与机架共线 B.摇杆与机架共线 C.曲柄与连杆共线11.设计连杆机构时,为了具有良好的传动条件,应使 A ;A.传动角大一些,压力角小一些B.传动角和压力角都小一些C.传动角和压力角都大一些12.平面连杆机构的行程速比系数K值的可能取值范围是 A ;A.1≤K≤3 B.1≤K≤2 C.0≤K≤113.铰链四杆机构中有两个构件长度相等且最短,其余构件长度不同,若取一个最短构件作机架,则得到 C 机构;A 曲柄摇杆B 双曲柄C 双摇杆14.对心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时,其最大传动角为 A ;m axA 90°B 45°C 30°15.下面那种情况存在死点 C ;A 曲柄摇杆机构,曲柄主动B 曲柄滑块机构,曲柄主动C 导杆机构,导杆主动16.要将一个曲柄摇杆机构转化成双摇杆机构,可以用机架转换法将C ;A 原机构的曲柄作为机架B 原机构的连杆作为机架C 原机构的摇杆作为机架17.在铰链四杆机构中,当满足“最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和”时,以 A 机架,该机构为双摇杆机构;A 最短杆的对边B 最短杆C 最短杆的邻边18.无急回特性的平面连杆机构中,行程速比系数 B ;A K1B K=1C K119.在下列机构中,不会出现死点的机构是 A 机构;A 导杆从动机构B 曲柄从动摇杆C 曲柄从动滑块机构第9章凸轮机构及其设计一、正误判断题:在括号内正确的画“√”,错误的画“×”1.直动平底从动件盘形凸轮机构工作中,其压力角始终不变;√2.当凸轮机构的压力角的最大值超过许用值时,就必然出现自锁现象;×3.滚子从动件盘形凸轮机构中,基圆半径和压力角应在凸轮的实际廓线上来度量;×4.在直动从动件盘形凸轮机构中进行合理的偏置,是为了同时减小推程压力角和回程压力角; ×5.凸轮机构中,滚子从动件使用最多,因为它是三种从动件中的最基本形式; ×6.在凸轮理论廓线一定的条件下,从动件上的滚子半径越大,则凸轮机构的压力角越小; ×7.凸轮机构中,当推杆在推程按二次多项式运动规律运动时,在推程的起始点、中点及终止点存在刚性冲击;×8.凸轮机构中,在其他条件不变的情况下,基圆越大,凸轮机构的传力性能越好;√9.凸轮机构的从动件采用等速运动规律时可避免刚性冲击; ×10.在滚子推杆盘形凸轮机构中,凸轮的基圆半径应在凸轮的理论廓线上来度量; √11.凸轮机构的基圆越大则传力性能越好; √12.从动件按等加速等减速运动规律运动,是指从动件在推程中按等加速运动,而在回程中则按等减速运动,且它们的绝对值相等;×13.滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓曲线的等距曲线;因此其实际轮廓上各点的向径就等于理论轮廓上各点的向径减去滚子半径;×二、填空题1.在推杆常用的运动规律中, 一次多项式运动规律会产生刚性冲击;2.由速度有限值的突变引起的冲击称为刚性冲击;3.增大基圆半径,凸轮廓线曲率半径增大 ;4.在推杆常用的多项式运动规律中, 五次多项式运动规律既不会产生柔性冲击,也不会产生刚性冲击;5.由加速度有限值的突变引起的冲击称为柔性冲击;6.减小基圆半径,凸轮机构的压力角增大;7.在推杆常用的运动规律中, 一次多项式运动规律会产生刚性冲击;8.按凸轮形状的不同,凸轮机构可分为盘形凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮;三、选择题1.直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角 B ;A.永远等于0度B.等于常数C.随凸轮转角而变化2.设计一直动从动件盘形凸轮,当凸轮转速及从动件运动规律V=VS不变时,若最大压力角由40度减小到20度时,则凸轮尺寸会 A ;A.增大B.减小C.不变3.对于转速较高的凸轮机构,为了减小冲击和振动,从动件运动规律最好采用C 运动规律;A.等速B.等加速等减速C.正弦加速度4.当凸轮基圆半径相同时,采用适当的偏置式从动件可以 A 凸轮机构推程的压力角A.减小B.增加C.保持原来5.凸轮机构中从动件作等加速等减速运动时将产生 B 冲击;A .刚性 B.柔性 C.无刚性也无柔性6.设计一直动从动件盘形凸轮,当凸轮转速及从动件运动规律V=VS不变时,若最大压力角由40度减小到20度时,则凸轮尺寸会 A ;A.增大B.减小C.不变7.若从动件的运动规律选择为等速运动规律、等加速等减速运动规律、简谐运动规律或正弦加速度运动规律,当把凸轮转速提高一倍时,从动件的速度是原来的 B 倍;A. 1B. 2C. 48.在设计滚子推杆盘形凸轮机构时,轮廓曲线出现尖顶是因为滚子半径 B该位置理论廓线的曲率半径;A.小于; B.等于 C.大于9.凸轮机构中推杆的运动规律决定于 A ;A.凸轮的轮廓形状 B.推杆的形状 C.凸轮的材料10.在设计滚子推杆盘形凸轮机构时,为防止凸轮的工作廓线出现变尖或失真现象,滚子半径应 B 凸轮的理论廓线外凸部分的最小曲率半径;A.大于; B.小于 C.等于11.在偏置直动尖顶推杆盘形凸轮机构中,基圆的大小会影响 A ;A.凸轮机构的压力角 B.推杆的位移 C.推杆的速度12.下列平面四杆机构中,一定无急回特性的机构是 A ;A 平行四边形机构B 曲柄摇杆机构C 偏置曲柄滑块机构13.尖顶从动件凸轮机构中,基圆的大小会影响 C ;A 从动件的位移B 凸轮的速度C 凸轮机构的压力角14.设计滚子从动件盘形凸轮轮廓曲线时,若将滚子半径加大,那么凸轮轮廓曲线上各点曲率半径 B ;A 变大B 变小C 不变15.当凸轮基圆半径相同时,采用适当的偏置式从动件可以 A 凸轮机构推程的压力角;A 减小B 增加C 保持原来16.在凸轮机构中,从动件的 A 运动规律存在刚性冲击;A 等速B 等加速等减速C 正弦加速度17.在凸轮机构中,若增大凸轮机构的推程压力角,则该凸轮机构的凸轮基圆半径将 B ;A 增大B 减小C 不变第10章齿轮机构及其设计一、正误判断题:在括号内正确的画“√”,错误的画“×”1.一对直齿圆柱齿轮啮合传动,模数越大,重合度也越大;×2.一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是基圆齿距相等;√3.对于单个齿轮来说,节圆半径就等于分度圆半径;×4.根据渐开线性质,基圆之内没有渐开线,所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计的比基圆大些;×5.一对外啮合的直齿圆柱标准齿轮,小轮的齿根厚度比大轮的齿根厚度大;×6.一对能正确啮合传动的渐开线直齿圆柱齿轮,其啮合角一定为20度;×7.渐开线直齿圆柱齿轮同一基圆的两同向渐开线为等距线; √8.一个渐开线圆柱外齿轮,当基圆大于齿根圆时,基圆以内部分的齿廓曲线,都不是渐开线;√9.一个渐开线圆柱外齿轮,当基圆大于齿根圆时,基圆以内部分的齿廓曲线仍是渐开线;×10.一对外啮合斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件是两斜齿圆柱齿轮的端面模数和压力角分别相等,螺旋角大小相等,旋向相同;×11.因为基圆内没有渐开线,所以齿轮齿根圆必须大于基圆;×12.一对渐开线直齿圆柱齿轮刚好连续传动的重合度等于1;√13.渐开线直齿圆柱齿轮的分度圆与节圆相等;×14.斜齿圆柱齿轮在端面上的齿廓是标准渐开线齿廓;×15.当加工负变位齿轮时,刀具应向远离轮坯中心的方向移动;×二、填空题1.基圆的大小决定了渐开线的形状;2.齿轮变位不仅可以消除根切 ,而且可以改变齿轮传动的中心距 ;3.斜断轮传动的主要缺点是有轴向力,可采用人字齿轮来克服这一缺点;4.蜗杆传动用于交错两轴之间的运动和动力的传递;5.负变位直齿圆柱齿轮与标准直齿轮相比,其齿厚将会减小 ;6.圆锥齿轮用来传递相交两轴之间的运动和动力的传递;7.重合度大于1是齿轮的连续传动条件;8.渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是两齿轮的模数和压力角分别相等 ;9.用范成法加工齿轮,当刀具齿顶线超过啮合极限点时,将会发生根切现象;10.渐开线直齿圆柱外齿轮齿廓上各点的压力角是不同的,它在基圆圆上的压力角为零,在分度圆上的压力角则取为标准值;11.蜗杆传动的中间平面是指通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面;12.直齿圆柱齿轮机构的重合度愈大,表明同时参与啮合的轮齿对数愈多 ,传动愈平稳 ;13.正变位直齿圆柱齿轮与标准直齿圆柱齿轮相比,两者在分度圆上的压力角大小_相_等、模数m大小_ 相__等、分度圆大小不变;14.双头蜗杆每分钟240转,蜗轮齿数为80;则蜗轮每分钟 6 转;15.标准直齿圆柱齿轮的模数为2mm,齿数为20,则齿距等于 6.28 mm;16.渐开线齿廓在基圆上的曲率半径等于 0 ,渐开线齿条齿廓上任意一点的曲率半径等于 ;17.一对渐开线标准齿轮非标准安装时,节圆与分度圆不重合,分度圆的大小取决于模数和齿数 ;三、选择题1.渐开线直齿圆柱外齿轮顶圆压力角 A 分度圆压力角;A.大于B.小于C.等于2.一对渐开线直齿圆柱齿轮的啮合线切于 C ;A. 两分度圆B.两节圆C.两基圆3.一对渐开线标准齿轮在标准安装情况下,两齿轮分度圆的相对位置应该是 B ;A.相交的B.相切的C.分离的4.已知一渐开线标准直齿圆柱齿轮,齿数25,齿顶高系数为1,顶圆直径135mm, 则其模数大小应为 C ;A.2 mmB.4 mmC.5 mm5.为保证一对渐开线齿轮可靠地连续定传动比传动,应使实际啮合线长度A 基节;A.大于B.等于C.小于6.渐开线齿轮齿条啮合时,其齿条相对齿轮作远离圆心的平移时,其啮合角B ;A .加大 B.不变 C.减小7.一对渐开线直齿圆柱齿轮传动,其啮合角与节圆压力角C ;A .可能相等可能不相等B .一定不相等C .一定相等8. 一对渐开线标准齿轮在标准安装情况下,两齿轮分度圆的相对位置应该是B ;A .相交的B .相切的C .分离的9. 负变位齿轮分度圆上的齿距应是 C πm;A .大于B .小于C .等于10.渐开线齿轮的齿廓离基圆越远,渐开线压力角就 A ;A 越大B 越小C 趋 近 于 2011.当一对渐开线齿轮切制成后,即使两轮的中心距稍有变化,其角速度比仍保持不变,原因是 B ;A 节圆半径不变B 基圆半径不变C 啮合角不变12.渐开线标准直齿圆柱外齿轮的齿数增加,齿顶圆压力角将 C ;A 不变B 增大C 减小13.满足正确啮合条件的一对直齿圆柱齿轮,其齿形 B 相同;A 一定B 不一定C 一定不14.标准蜗杆传动的中心距a 为 B ; A 2)(21z z m + B 2)(2z q m + C 221a a d d + 15.用齿条形刀具范成法加工标准齿轮时,齿轮产生根切的原因是 A ;A 齿轮齿数太少B 齿条刀齿数太少C 齿轮齿全高太长16.斜齿轮传动比直齿轮传动平稳,是因为 B ;A 斜齿轮有轴向力存在B 斜齿轮是逐渐进入和退出啮合的C 斜齿轮有法面模数17.变位齿轮在分度圆上的压力角 B 标准齿轮在分度圆上的压力角;A 小于B 等于C 大于第11章齿轮系及其设计一、正误判断题:在括号内正确的画“√”,错误的画“×”;1. 周转轮系中,自由度为2的轮系是行星轮系 ; ×二、填空题1.行星轮条中必须有一个中心轮是固定不动的;2.差动轮系的自由度为2;3.实现两轴间的多种速比传动,用定轴轮系是较方便的;三、选择题1.周转轮系中的差动轮系自由度为 C ;A.3 B.1 C.22.标准齿轮传动的实际中心距稍微大于标准中心距时,其传动比 B ;A.增大 B.不变 C.减小。
机械原理_课后习题答案免费(全面)高教版 西北工大
2) 求vC2
v C 2 = v B + v C 2 B = v C 3 + vC 2 C 3
方向: 大小: ⊥AB
√
⊥BC ?
0 0
∥BC ?
取
μv = 0.005
m/s mm
作速度图
b
题3-10 解(续2)
[解] (2)速度分析
v B → vC 2 → v D , v E → ω 2
1) 求vB 2) 求vC2 3) 求vD 和求vE 用速度影像法
C
E
vC = v B + vCB v D = v B + v DB
(2) 求vE
D p(a, f )
v E = vC + v EC = v D + v ED
b d e c
题3-5 解
b) 解: 顺序 (1) 求vC
v B → vC → v E → v F
D B vB A E G F C
vC = v B + vCB
√
0 0
∥CD ?
b2 (b1) (b3)
其中 a B3B2 = 2ω2 v B3B2 = 0(∵ v B3B2 = 0)
a B1 ⎛ m / s 2 ⎞ 取 μa = ⎜ ⎟ 作加速度图 p ' b '1 ⎝ mm ⎠
题3-8 c) 解(续2)
[解] (3)加速度分析 a B 2 ( = a B1 ) → a B 3 → a C 3 1) 求aB2 A 1 ω1 2) 求aB3
取
√ v ⎛m/s⎞ μ v = B1 ⎜ ⎟ 作速度图 pb1 ⎝ mm ⎠
3) 求vC3 : 用速度影像法
v C 3 = 0 同时可求得 ω3 =
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。
机械原理课后答案第11章
第11章作业11-1在给定轮系主动轮的转向后,可用什么方法来确定定轴轮系从动轮的转向?周转轮系中主、从动件的转向关系又用什么方法来确定?答:参考教材216~218页。
11-2如何划分一个复合轮系的定轴轮系部分和各基本周转轮系部分?在图示的轮系中,既然构件5作为行星架被划归在周转轮系部分中,在计算周转轮系部分的传动比时,是否应把齿轮5的齿数,Z5计入?答:划分一个复合轮系的定轴轮系部分和各基本周转轮系部分关键是要把其中的周转轮系部分划出来,周转轮糸的特点是具有行星轮和行星架,所以要先找到轮系中的行星轮,然后找出行星架。
每一行星架,连同行星架上的行星轮和与行星轮相啮合的太阳轮就组成一个基本周转轮糸。
在一个复合轮系中可能包括有几个基本周转轮系(一般每一个行星架就对应一个基本周转轮系),当将这些周转轮一一找出之后.剩下的便是定轴轮糸部分了。
在图示的轮系中.虽然构件5作为行星架被划归在周转轮系部分中,但在计算周转轮系部分的传动比时.不应把齿轮5的齿数计入。
11-3在计算行星轮系的传动比时,式i mH=1-i H mn只有在什么情况下才是正确的?答在行星轮系,设固定轮为n, 即ωn=0时, i mH=1-i H mn公式才是正确的。
11-4在计算周转轮系的传动比时,式i H mn=(n m-n H)/(n n-n H)中的i H mn是什么传动比,如何确定其大小和“±”号?答: i H mn是在根据相对运动原理,设给原周转轮系加上一个公共角速度“-ωH”。
使之绕行星架的固定轴线回转,这时各构件之间的相对运动仍将保持不变,而行星架的角速度为0,即行星架“静止不动”了.于是周转轮系转化成了定轴轮系,这个转化轮系的传动比,其大小可以用i H mn=(n m-n H)/(n n-n H)中的i H mn公式计算;方向由“±”号确定,但注意,它由在转化轮系中m. n两轮的转向关系来确定。
11-5用转化轮系法计算行星轮系效率的理论基础是什么?为什么说当行星轮系为高速时,用它来计算行星轮系的效率会带来较大的误差?答: 用转化轮系法计算行星轮系效率的理论基础是行星轮系的转化轮系和原行星轮系的差别,仅在于给整个行星轮系附加了一个公共角速度“-ωH”。
机械原理第十一章习题答案
第十一章 齿轮系及其设计习题11-11如图所示为一手摇提升装置,其中各轮齿数均已知,试求传动比15i 并指出当提升重物时手柄的转向。
解:8.5771811520524030504321543215=⨯⨯⨯⨯⨯⨯='''=z z z z z z z z i习题11-14如图所示为一装配用电动螺丝刀齿轮减速部分简图。
已知 图11-11 各轮齿数为741==z z ,3963==z z , m in /30001r n =,试求螺丝刀的转速。
解:739131311113-=-=--=z z n n n n i H H H 74611=⇒H n n 739462624246-=-=--=z z n n n n i H H H 74624=⇒H n n 由已知得:14H n n =492116746746241121=⨯=⨯=H H H n n n n n n 47.69211630004921164912=⨯==⇒n n H 图11-14习题11-16在图示的复合轮系中,设已知m in /35491r n =,又各轮齿数为361=z ,602=z ,233=z ,494=z ,315=z ,1316=z ,947=z ,368=z ,1679=z ,求H n等于多少?解:2456969245233649601431424114n n z z z z n n i =⇒=⨯⨯=== 200696913147467674746n n z z n n n n i =⇒-='-=--= 94167799779-=-=--=z z n n n n i H H H19.1243549245692006926194261947=⨯⨯⨯==∴n n H 图11-16习题11-16图a 、b 所示为两个不同结构的锥齿轮周转轮系,已知201=z ,242=z ,302='z ,403=z ,m in /2001r n =,min /1003r n -=。
机械原理第八章习题答案
第八章 平面连杆机构及其设计习题8-5解:(a)摆动导村机构 (b)曲柄滑块机构 习题8-6解:1)因为mm d c mm b a 900500400800600240=+=+<=+=+若以构件4为机架,则该机构为曲柄摇杆机构,其中1构件为曲柄。
2)以1为机架可得双曲柄机构,若以3构件为机架可得双摇杆机构。
3)要成曲柄摇杆机构,则若4为最长杆,则需b c d a +≤+,即mm a b c d 760=-+≤ 若取2为最长杆,则需d c b a +≤+,即mm c b a d 440=-+≥习题8-8解:1)取尺寸比例尺mmm l 002.0=μ,如上图,机构的极位夹角θ,杆3的最大摆角ϕ,最小传动角min γ可由图上量取。
行程速比系数θθ-+=00180180K 2)由于28+72<50+52,所以取构件1为机构时,得双曲柄机构。
C 、D 二副为摆动副。
3)取构件3为机架时,得双摇杆机构。
A 、B 二副为仍为周转副。
习题8-9解:1)因为80+260<160+200,且最短杆为机架,所以机构为双曲柄机构。
2)如图,该机构的最小传动角为0min 14=γ3)滑块F 的行程速比系数为628.14318043180180180000000=-+=-+=θθK习题8-14 解:取尺寸比例尺mmm l 004.0=μ,作图如下,设计尺寸mm l AB 278=,mm l CD 96=,mm l AD 322=。
习题8-23 解:取尺寸比例尺mmm l 0025.0=μ,如图所示,曲柄长度为mm l AB 1.29=或mm l AB 6.63= 连杆长度为mm l BC 1.74=或mm l BC 1.237=习题8-16解:作图如下, E 点即为所求。
习题8-24 解:取尺寸比例尺mmm l 008.0=μ,作图如下,连杆长度为mm l BC 5.306=。
最小传动角为0min 44=γ。
机械原理+阶段练习四及答案(8-10-11)
华东理工大学网络教育学院机械原理课程阶段练习四(第8章—第10章—第11章)第八章 齿轮系及其设计一、填空题1、周转轮系根据自由度不同可分为 差动轮系 和 行星轮系 ,其自由度分别为 2 和 1 。
2、组成周转轮系的基本构件有: 太阳轮 ; 行星轮 , 系杆 。
3、K i 1与H K i 1不同,K i 1是 构件1和K 的传动比 ;HK i 1是 构件1和K 相对系杆H 的传动比 。
二、简答题1、什么是复合轮系?写出计算复合轮系传动比的步骤。
复合轮系:由定轴轮系和周转轮系或者由两个以上的周转轮系组成的轮系。
步骤:(1)划清组成复合轮系中的定轴轮系和周转轮系;(2)分别采用定轴轮系和周转轮系传动比的计算公式列出计算方程式; (3)根据这些轮系的组合方式联立解出所求的传动比。
2、在图示轮系中,根据齿轮1的转动方向,在图上标出蜗轮4的转动方向,并指出蜗轮4的旋向。
答:蜗轮4为顺时针转动,蜗轮4的旋向为左旋。
3 在图示的手摇提升装置中,已知各轮齿数为:z 1=20,z 2=50,z 3=15,z 4=30,z 6=40,z 7=18,z 8=51,蜗杆z 5=1,且为右旋,试求传动比i 18;并指出提升重物时手柄的转向。
答:所示轮系为定轴轮系;各轮转向为:8-逆时针、7-顺时针、4-箭头向左、3-箭头向上、2-箭头向上、1-箭头向上;传动比:67.56618=i4 在图示的蜗杆传动中,试分别在左右两图上标出蜗杆1的旋向和转向。
答:左图为右旋蜗杆;右图蜗杆逆时针转动。
三 计算题1 在图示的轮系中,已知z 1=20,z 2=30,z 3=18,z 6=48,齿轮1的转速n 1=150 r/min ,试求系杆 H 的转速n H 的大小和方向。
1.667.534124114-=⨯-=--=Z Z Z Z i H H Hωωωω因为:04=ω所以:667.511+=Hωω m in/5.22r H =ω2、在图中,已知:Z 1=20 ,Z 2=30 ,Z 2’=25,Z 3=75,Z 4=30,Z5=25,。
机械原理课后全部习题答案
机械原理课后全部习题答案目录第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》第八版课后习题答案
第2章 机构的结构分析(P29)2-12:图a 所示为一小型压力机。
图上,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。
解:分析机构的组成:此机构由偏心轮1’(与齿轮1固结)、连杆2、滑杆3、摆杆4、齿轮5、滚子6、滑块7、冲头8和机架9组成。
偏心轮1’与机架9、连杆2与滑杆3、滑杆3与摆杆4、摆杆4与滚子6、齿轮5与机架9、滑块7与冲头8均组成转动副,滑杆3与机架9、摆杆4与滑块7、冲头8与机架9均组成移动副,齿轮1与齿轮5、凸轮(槽)5与滚子6组成高副。
故解法一:7=n 9=l p 2=h p12927323=-⨯-⨯=--=h l p p n F解法二:8=n 10=l p 2=h p 局部自由度1='F11210283)2(3=--⨯-⨯='-'-+-=F p p p n F h l(P30) 2-17:试计算如图所示各机构的自由度。
图a 、d 为齿轮-连杆组合机构;图b 为凸轮-连杆组合机构(图中在D 处为铰接在一起的两个滑块);图c 为一精压机机构。
并问在图d 所示机构中,齿轮3与5和齿条7与齿轮5的啮合高副所提供的约束数目是否相同?为什么?解: a) 4=n 5=l p 1=h p11524323=-⨯-⨯=--=h l p p n Fb) 5=n 6=l p 2=h p12625323=-⨯-⨯=--=h l p p n F12625323=-⨯-⨯=--=h l p p n Fc) 5=n 7=l p 0=h p10725323=-⨯-⨯=--=h l p p n Fd) 6=n 7=l p 3=h p13726323=-⨯-⨯=--=h l p p n F(C 可看做是转块和导块,有1个移动副和1个转动副)齿轮3与齿轮5的啮合为高副(因两齿轮中心距己被约束,故应为单侧接触)将提供1个约束。
机械原理习题及答案要点
机械原理习题及答案要点机械原理习题及答案要点和;构件是机构中的单元体。
2、具有、、等三个特征的构件组合体称为机器。
3、从机构结构观点来看,任何机构是由三部分组成。
4、运动副元素是指。
5、构件的自由度是指;机构的自由度是指。
6、两构件之间以线接触所组成的平面运动副,称为副,它产生个约束,而保留个自由度。
7、机构具有确定的相对运动条件是原动件数机构的自由度。
8、在平面机构中若引入一个高副将引入______个约束,而引入一个低副将引入_____个约束,构件数、约束数与机构自由度的关系是。
9、平面运动副的最大约束数为,最小约束数为。
10、当两构件构成运动副后,仍需保证能产生一定的相对运动,故在平面机构中,每个运动副引入的约束至多为,至少为。
11、计算机机构自由度的目的是______。
12、在平面机构中,具有两个约束的运动副是副,具有一个约束的运动副是副。
13、计算平面机构自由度的公式为F=,应用此公式时应注意判断:(A)铰链,(B)自由度,(C)约束。
14、机构中的复合铰链是指;局部自由度是指;虚约束是指。
15、划分机构的杆组时应先按的杆组级别考虑,机构的级别按杆组中的级别确定。
16、图示为一机构的初拟设计方案。
试:(1〕计算其自由度,分析其设计是否合理?如有复合铰链,局部自由度和虚约束需说明。
(2)如此初拟方案不合理,请修改并用简图表示。
题16图题17图17、在图示机构中,若以构件1为主动件,试:(1)计算自由度,说明是否有确定运动。
(2)如要使构件6有确定运动,并作连续转动,则可如何修改?说明修改的要点,并用简图表示。
18、计算图示机构的自由度,将高副用低副代替,并选择原动件。
19、试画出图示机构的运动简图,并计算其自由度。
对图示机构作出仅含低副的替代机构,进行结构分析并确定机构的级别。
题19图题20图20、画出图示机构的运动简图。
21、画出图示机构简图,并计算该机构的自由度。
构件3为在机器的导轨中作滑移的整体构件,构件2在构件3的导轨中滑移,圆盘1的固定轴位于偏心处。
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第8章课后习题参考答案8-l 铰链四杆机构中,转动副成为周转副的条件是什么?在下图所示四杆机构ABCD 中哪些运动副为周转副?当其杆AB与AD重合时,该机构在运动上有何特点?并用作图法求出杆3上E点的连杆曲线。
答:转动副成为周转副的条件是:(1)最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和;(2)机构中最短杆上的两个转动副均为周转副。
图示ABCD四杆机构中C、D为周转副。
当其杆AB与AD重合时,杆BE与CD也重合因此机构处于死点位置。
8-2曲柄摇杆机构中,当以曲柄为原动件时,机构是否一定存在急回运动,且一定无死点?为什么?答:机构不一定存在急回运动,但一定无死点,因为:(1)当极位夹角等于零时,就不存在急回运动如图所示,(2)原动件能做连续回转运动,所以一定无死点。
8-3 四杆机构中的极位和死点有何异同?8-4图a为偏心轮式容积泵;图b为由四个四杆机构组成的转动翼板式容积泵。
试绘出两种泵的机构运动简图,并说明它们为何种四杆机构,为什么?解机构运动简图如右图所示,ABCD是双曲柄机构。
因为主动圆盘AB 绕固定轴A 作整周转动,而各翼板CD 绕固定轴D 转动,所以A 、D 为周转副,杆AB 、CD 都是曲柄。
8-5试画出图示两种机构的机构运动简图,并说明它们各为何种机构。
图a 曲柄摇杆机构图b 为导杆机构。
8-6如图所示,设己知四杆机构各构件的长度为240a mm =,600b =mm ,400,500c mmd mm ==。
试问:1)当取杆4为机架时,是否有曲柄存在?2)若各杆长度不变,能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构?如何获得?3)若a 、b ﹑c 三杆的长度不变,取杆4为机架,要获得曲柄摇杆机构,d 的取值范围为何值? :解 (1)因a+b=240+600=840≤900=400+500=c+d 且最短杆 1为连架轩.故当取杆4为机架时,有曲柄存在。
(2)、能。
要使此此机构成为双曲柄机构,则应取1杆为机架;两使此机构成为双摇杆机构,则应取杆3为机架。
(3)要获得曲柄摇杆机构, d 的取值范围应为440~760mm 。
8-7图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 为曲柄的条件是什么?解 (1)如果杆AB 能通过其垂直于滑块导路的两位置时,则转动副A 为周转副,故杆AB 为曲柄的条件是AB+e ≤BC 。
(2)若偏距e=0, 则杆AB 为曲柄的条件是AB≤BC8-8 在图所示的铰链四杆机构中,各杆的长度为1l 28mm =,2l 52mm =, 3l 50mm =,4l 72mm =,试求: 1)当取杆4为机架时,该机构的极位夹角θ、杆3的最大摆角ϕ、最小传动角min γ和行程速比系数K;2)当取杆1为机架时,将演化成何种类型的机构?为什么?并说明这时C 、D 两个转动副是周转副还是摆转副;3)当取杆3为机架时,又将演化成何种机构?这时A 、B 两个转动副是否仍为周转副?解 (1)作出机构的两个极位,如图, 并由图中量得:θ=18.6º,φ=70.6º, γmin=22.7 º18018018.612.318018018.6k θθ++===--o o oo o o(2)①由l1+l4 ≤l2+l3可知图示铰链四杆机构各杆长度符合杆长条件;小②最短杆l 为机架时,该机构将演化成双曲柄机构;③最短杆1参与构成的转动副A 、B 都是周转副而C 、D 为摆转副;(3)当取杆3为机架时,最短杆变为连杆,又将演化成双摇杆机构,此时A 、B 仍为周转副。
8-9 在图示的连杆机构中,已知各构件的尺寸为160,AB l mm =BC l =260,mm 200,CD l mm =80,AD l mm =构件AB 为原动件,沿顺时针方向匀速回转,试确定:1)四杆机构ABCD 的类型;2)该四杆机构的最小传动角min γ;3)滑块F 的行程速比系数K 。
解 (1)由l AD +l BC <l AB +l CD 且最短杆AD 为机架可知,图中四杆ABCD 为双曲柄机构;(2)作出四杆机构ABCD 传动角最小时的位置。
见图并量得γmin =12º(3)作出滑块F 的上、下两个极位及原动件AB 与之对应的两个极位,并量得θ=47º。
求出滑块F 的行程速比系数为18018047 1.7118018047k θθ++===--o o oo o o8-10 试说明对心曲柄滑块机构当以曲柄为主动件时,其传动角在何处最大?何处最小? 解 在曲柄与导轨共线的两位置之一传动角最大,γmax =90 º;在曲柄与机架共线的两位置之一传动角最小,γmin=arcos(L AB/l BC)。
8-11正弦机构(图8一15b)和导杆机构(图8—22a)中,当以曲柄为主动件时,最小传动角γmin为多少?传动角按什么规律变化?解γmin=90º;传动角恒定不变。
8-12图示为偏置导杆机构,试作出其在图示位置时的传动角以及机构的最小传动角及其出现的位置,并确定机构为回转导杆机构的条件。
解传动角以及机构最小传动角及其出现的位置如下图所示。
机构为回转导杆机构的条件: AB≤AC8-13如图8—57所示,当按给定的行程速度变化系数K设计曲柄摇杆机构时,试证明若将固定铰链A的中心取在FG弧段上将不满足运动连续性要求。
答因这时机构的两极位DC1, DC2将分别在两个不连通的可行域内。
8-14图示为一实验用小电炉的炉门装置,关闭时为位置E1,开启时为位置E2。
试设计一个四杆机构来操作炉门的启闭(各有关尺寸见图)。
(开启时,炉门应向外开启,炉门与炉体不得发生干涉。
而关闭时,炉门应有一个自动压向炉体的趋势(图中S为炉门质心位置)。
B、C为两活动铰链所在位置。
解(1)作出B2C2的位置;用作图法求出A及D的位置,并作出机构在E2位置的运动简图,见下图,并从图中量得l AB==μl.AB=95 mml AD=μl.AD =335mml CD=μl.CD=290mm(2)用怍图法在炉门上求得B及C点位置,并作出机构在位置的运动图(保留作图线)。
作图时将位置E1转至位置E2,见图并量得l AB=μl.AB=92.5 mml BC=μl BC=l 27.5 rnml CD=μl.CD=262.5 mn8-15 图示为公共汽车车门启闭机构。
已知车门上铰链C沿水平直线移动,铰链B绕固定铰链A转动,车门关闭位置与开启位置夹角为a=115 º,AB1//C1C2,l BC=400 mm,1C1C2=550 mm , 试求构件AB的长度,验算最小传动角,并绘出在运动中车门所占据的空间(作为公共汽车的车门,要求其在启闭中所占据的空间越小越好。
8-16图示为一已知的曲柄摇杆机构,现要求用一连杆将摇杆CD和滑块F联接起来,使摇杆的三个已知位置1C D、2C D、3C D和滑块的三个位置1F、2F、3F相对应(图示尺寸系按比例绘出)。
试确定此连杆的长度及其与摇杆CD铰接点的位置。
解由题意知,本题实际是为按两连架杆(摇杆与滑块)的预定对应位置设计四扦机构的同题。
具体作图过程如下图所示。
连杆的长度为l EF=μl E2F2= l 30 mm。
8-17 图示为某仪表中采用的摇杆滑块机构,若已知滑块和摇杆的对应位置为S1=36mm,S12=8mm,S23=9 mm ; φ12=25 º,φ23=35 º,摇杆的第Ⅱ位置在铅垂方向上。
滑块上铰链点取在B点,偏距e=28 mm, 试确定曲柄和连杆长度。
解本题属于按两连架轩预定的对应位置设计四杆机构问题。
此问题可用反转法求解。
曲柄长度22.2mm,连杆长度52.2 mm.见图中标注。
8-18试设计图示的六杆机构。
该机构当原动件l自y轴顺时针转过φ12=60 º时,构件3顺时针转过ψ=45 º恰与x轴重合。
此时,滑块6自E1点移动到E2点,位移s12=20 mm。
试确定铰链B及C的位置。
解由题意知,所要设计的六杆机构ABCDEF是由铰链四杆机构ABCD和摇杆滑块机构CDE串联所组成,故此设计问题,可分解为两个四杆机构的设计问题。
对于摇杆滑块机构CDE的设计,就是确定活动铰链C的位置,可用反转法设汁,具体作法如下图所示。
对于铰链四扦机构ABCD的设计.就是确定活动铰链B的位置,也可用反转法设计,具体作法如下图所示。
8-19现欲设计一四杆机构翻书器。
如图所示,当踩动脚踏板时,连杆上的肘点自M,移至M:就可翻过一页书。
现已知固定铰链A、D的位置,连架杆AB的长度及三个位置以及描点M的三个位置。
试设计该四杆机构(压重用以保证每次翻书时只翻过一页)解:作图,并量得:AB=36mm, AD=47mm, CD=5mm,BC=10mm, BM=36mm, CM=44mm8-20现需设计一铰链四杆机构,用以启闭汽车前灯的遮避窗门。
图示为该门(即连杆上的标线)在运动过程中的五个位置,其参数如表8—3所示。
试用解析法设计该四杆机构(其位置必须限定在图示长方形的有效空间内)。
8-21 图示为一用推拉缆操作的长杆夹持器,用一四杆机构ABCD来实现夹持动作。
设已知两连架杆上标线的对应角度如图所示,试确定该四杆机构各杆的长度。
解:取AD为机架,并以适当比例尺作机架AD及AB杆与DE杆的三对对应位置。
此机构设计简要步骤如图(保留作图线),机构各杆长度为:8-22图示为一汽车引擎油门控制装置。
此装置由四杆机构ABCD、平行四边形机构DEFG及油门装置所组成,由绕O轴转动的油门踏板OI驱动可实现油门踏板与油门的协调配合动作。
当油门踏板的转角分别为0º、5º、15º及20º时,杆MAB相对应的转角分别为0º、32º、52º及63º(逆时针方向),与之相应油门开启程度为0º(关闭)、14º、44º及60º(全开)四个状态。
现设l AD=120 mm,试以作图法设计此四杆机构ABCD,并确定杆AB及CD的安装角度β1及β2的大小(当踏板转20º时,AM与OA重合,DE 与AD重合)。
解:(1)由平行四边形机构特征知杆CD的转角与油门开启角相同,故四杆机构ABCD 两连架杆AB及CD的三对对应角α12=32 º, φ12=14 º; α13=52 º, φ13=44 º, α14=63 º, φ14=60 º;且均为逆时针方向;(2)取相应比例尺作出机架AD如图所示;取BB为归并点,按点归并法设计此四杆机构(保留全部作图线),并量得:l AB=μl.AB=92mm, l AD=μl.AD=120mm, l BC=μl.BC=180mm, l CD=μ.CD=34mm; β1=92º, β2=102ºl8-23 如图所示,现欲设计一铰链四杆机构,设已知摇杆CD 的长75CD l mm =行程速比系数K=1.5,机架AD 的长度为100AD l mm =,摇杆的一个极限位置与机架间的夹角为45ψ=︒,试求曲柄的长度AB l 和连杆的长度BC l (有两组解)。