机械原理习题集

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 ）

3．计算图示各机构的自由度。

（a ） （b ）

C 2

1A

B

E

D

F

34

5

6

78

9

10

11

G H I

J

K

L

A

D

E C

H

G

F I

B

K

1

2

3

4

5

6

78

9

（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

ij

P直接在图上标出）。

2、已知图示机构的输入角速度

1,试用瞬心法求机构的输出速度

3

。要求画出相

应的瞬心，写出

3

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 =时，ϕ角之值（有两个解）

。

5、如图为一速度多边形，请标出矢量AB v 、BC v 、CA v 及矢量A v 、B v 、C v 的方向

6、已知图示机构各构件的尺寸，构件1以匀角速度ω

转动，机构在图示位置时

1

的速度和加速度多边形如图b)、c) 所示。（1）分别写出其速度与加速度的矢量方程，并分析每个矢量的方向与大小，（2）试在图b)、c) 上分别标出各顶点的符号，以及各边所代表的速度或加速度及其指向。

9试判断在图示的两个机构中，B点是否存在哥氏加速度又在何位置时其哥氏

加速度为零作出相应的机构位置图。

v（即速度矢量pb）。

10、在图示的各机构中，设已知构件的尺寸及点B的速度

B

试作出各机构在图示位置的速度多边形。

11、在图示齿轮连杆机构中，已知曲柄1的输入转速

恒定，试就图示位置求：

1

（1）分析所给两矢量方程中每个矢量的方向与大小；

（2）规范地标出图示速度多边形中每个顶点的符号；

V C2 = V B+ V C2B V C4 = V C2 + V C4C2

方向：

大小：

三、综合题

1、如图所示为一输送辊道的传动简图。设已知一对圆柱齿轮传动的效率为；一对圆锥齿轮传动的效率为 (均已包括轴承效率)。求该传动装置的总效率。

2、图示为由几种机构组成的机器传动简图。已知：η1=η2=，η3=η4=，η5=η6=，η7=，P r ’=5KW ，P r ’’=。求机器的总效率η。

3之摩擦圆。已知构件CD 上作用有生产阻力R ，若不计构件的自重和惯性力，试确定：1）图示位置时，主动构件AB 的转向；2）图示位置时，连杆BC 所受的作用力R 12和R 32的作用线。（3）作用在主动件1上的驱动力矩M 1的方向以及约束反力R 21与R 41的方位。

6、在图示双滑块机构中，转动副A 与B 处的虚线小圆表示磨擦圆，在滑块1上加F 力推动滑块3上的负载Q ，若不计各构件重量及惯性力，试在图上画出构件2所受作用力的作用线。

5 6 1 2

3 4 7 η

η

η

η

η

η

η

P r ’

P r ’

8、在图示的曲柄滑块机构中，虚线小圆表示转动副处的磨擦圆。若不计构件的重力和惯性力，试在图上画出图示瞬时作用在连杆BC 上的运动副总反力的方向。

9、一重量N Q 10=，在图示的力P 作用下，斜面等速向上运动。若已知：︒==15βα，滑块与斜面间的摩擦系数1.0=f 。试求力P 的大小及斜面机构的机械效率。

2、已知曲柄摇杆机构摇杆CD 的长度L CD =75㎜，机架AD 的长度L AD =100㎜，行程速比系数K=，摇杆的一个极限位置与机架间的夹角φ=45°。试求曲柄和连杆的长度L AB 、L BC 。

3、如图所示曲柄滑块机构，曲柄AB 等速整周回转。

1) 设曲柄为主动件，滑块朝右为工作行程，确定曲柄的合理转向； 2）设曲柄为主动件，画出急位夹角θ，最小传动角min γ出现的位置；

3) 此机构在什么情况下，出现死点位置，作出死点位置。

4、如图所示，设已知四杆机构各构件的长度为a=240mm，b=600mm，c=400mm，d=500mm。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，求d的取值范围。

5、如图所示的铰链四杆机构中，各杆的长度为l

1=28mm, l

2

=52mm, l

3

=50mm, l

4

=72mm,

试求：

１）当取杆4为机架时，作出机构的极位夹角θ、杆3的最大摆角φ、最小传动

角γ

min

并求行程速比系数K；

２）当杆1为机架时，将演化为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动副；

３）当取杆3为机架时，又将演化为何种机构这时A、B两个转动副是否仍为周转副