西工大机械原理第七版作业及解答
《机械原理》第七版西北工业大学习题答案 特别全答案详解
题 2-8 图示为一刹车机构。刹车时，操作杆 1 向右拉，通过构件 2、3、4、5、6 使两闸瓦刹住车轮。试计 算机构的自由度，并就刹车过程说明此机构自由度的变化情况。（注：车轮不属于刹车机构中的构件。）
解：1)未刹车时，刹车机构的自由度
n 6 pl 8 ph 0
F 3n 2 pl ph 3 6 28 0 2
F 3n 2 pl ph 35 2 7 0 1
所设计的一种假肢膝关节机构，该机构能 为机架，
自由度，并作出大腿弯曲 90 度时的机构
简图。大腿弯曲 90 度时的机构运动简图
题 2-6 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 题2-5
移动副。 解法一：
n 13 pl 17 ph 4
虚约束：
因为 AB BC CD AD ，4 和 5，6 和 7、8 和 9 为不影响机构传递运动的重复部分，与连杆 10、
11、12、13 所带入的约束为虚约束。机构可简化为图 2-7（b）
重复部分中的构件数 n 10 低副数 pl 17 高副数 ph 3 局部自由度 F 3
p5 3 p4 1 F 1
5
F 6 mn i mpi F 6 3 3 5 3p5 4 3p4 F 1 i m1
F0 6n ipi F 6 3 5 3 411 2 将平面高副改为空间高副，可消除虚约束。
题 2-10 图示为以内燃机的机构运动简图，试计算自由度，并分析组成此机构的基本杆组。如在该机构中 改选 EG 为原动件，试问组成此机构的基本杆组是否与前者不同。 解：1)计算此机构的自由度
p 2 pl ph 3n 2 17 3 310 3 4 局部自由度 F 4
机械原理第七版习题解答解答(第1-3章)
e'
b'
' n2
方向
t n aC 2 = aB + aC 2 B + aC 2 B = aC 3 + a k + ar C 2C 3 C 2C 3 2 2 大小 1 l AB 2 lBC ？ 0 23vC 2C 3 ？
B A C B BC
49m / s2 , aC 2C3 23vC 2C3 0.7m / s2 C 2B
F 3n (2 p1 ph p) F 3 6 (2 7 3 0) 0 1
齿轮3，5和齿条7与齿轮5的啮合高副所提供的约束数 目不同，因为3，5处只有一个高副，而齿条7与齿轮5在齿 的两侧面均保持接触，故为两个高副。
3-1
何为速度瞬心？相对瞬心与绝对瞬心有何异同点？
解（1）取比例尺作机构运动简图如图所示：
（2） 自由度：F
3n (2 p1 ph ) 3 3 (2 4 0) 1
2-16 试计算图示各机构的自由度。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D处为铰接在一起 的两个滑块）；图c为一精压机构。并问在图d所示机构中， 齿轮3、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？ F D
2 、要除 去局 部 自由度 3 、 要 除 去 虚 约 束 2-11 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，分析其是否能实现 设计意图，并提出修改方案。
F
D
F 3n (2 p1 ph p) F 3 4 (2 5 1 0) 0 1
机械原理(西工大第七版)习题册1——7章青岛理工败类整理
题轴杆机。
图上，齿轮1与偏心轮1 D8与机架题2-3柱4阀5腔6解：题解：题2-5 解：图。
图a 、2 0局部2) 44D 8和9杆10、17='l p 题2-8 2)3)题机架只Ａ2 将直211-=-试计、1）当φ=165°时，点C的速度Vc）E°位2的，，F a 2ω2α63、5瞬心P56题3-10V 解： 1)∆以ck理fek∆题3-11lBC带5）；若钢带5以速度’1，；3ak B B 3α题l v s H 52）求图b 所示转动副的摩擦圆半径ρ 支反力G l F 2=，G lF 1= f V 左f V 题4-4 擦力矩M 解：2rR G+ F 为.，凸轮2上的外F R31，F R124-6 。
31R F -= h=500mm ，3的重F r =100N ，1v μ，，如解：φ 。
c ），由φ2≤3F R23（此 φ2 。
F R23为驱，位置题6-2m 1=10kg l 12=l 23=l 34 解：题6-3m 3=4kg ，为mm︒=138︒-=102，题6-5的质量m 23的质量心与A 衡掉滑块解：（2题7-1和为G 。
解题7-2ωs ·m （该及等效力2J e3题7-4P 12速n n 解：（1讨论：题7-5 角φπφ=T 1) 2) 得m ⋅b 知，C φmin1.623r =F J-⨯2006.116200180π2113mkg ⋅题7-6 图a 所示为某机械系统的等效驱动力矩ed M 及等效阻抗力矩er M 对转角φ的变化曲线，T φ为其变化的周期转角。
设己知各下尺面积为2200mm A ab =，2260mm A bc =，2100mm A cd =，2190mm A de =，2320mm A ef =，2220mm A fg =，2500mm A a g ='，而单位面积所大盈亏功e m J 0456.05100025009009002222max =⨯⨯⨯=∆=ππδe m J n W 3) 求m ax n 和m in n4)。
机械原理第七版答案
机械原理第七版答案1. 引言《机械原理》是一门重要的工程学科，旨在研究机械系统中力学原理的应用。
本文将提供《机械原理第七版》的答案，帮助读者更好地理解和应用这一学科知识。
2. 答案以下是《机械原理第七版》部分章节的答案。
第一章简介与力学基础1.机械原理的定义：机械原理是研究力学系统中的力学原理及其应用的学科。
2.机械原理的基本思想：机械原理的基本思想是利用物理和数学原理来解释和预测物体的运动及其受力情况。
3.机械原理的应用领域：机械原理的应用范围广泛，包括机械工程、车辆工程、航空航天工程等领域。
4.计算力学和应用力学之间的关系：计算力学是机械原理的一部分，并且被广泛应用于机械系统的设计和分析中。
第二章静力学1.静力学的定义：静力学是研究静止系统中力学平衡的学科。
2.外力和内力的区别：外力是作用于系统外部的力，如重力、压力等；内力是作用于系统内部的力，如物体间的接触力。
3.刚体的定义：刚体是指其内部各点的相对位置不发生变化的物体。
4.力矩的计算公式：力矩等于力的大小与力臂的乘积。
5.平衡条件的描述：一个系统处于力学平衡的必要条件是合外力和合外力矩等于零。
第三章力的分析与计算1.力的三要素：大小、方向和作用点。
2.力的合成：将多个力的效果合成为一个力。
3.力的分解：将一个力分解为多个力的合力。
4.零力的定义：零力是指大小为零的力，不对物体产生任何作用。
5.夹角的计算方法：使用三角函数来计算夹角。
第四章平面结构分析1.结构的定义：结构是由构件组成的有机整体，在受到外力作用时始终保持平衡的系统。
2.静定结构与非静定结构的区别：静定结构是指其内部构件数目等于其内力数目的结构；非静定结构是指其内部构件数目大于其内力数目的结构。
3.阻力的作用：阻力是指对物体运动的阻碍力，常见的阻力有摩擦力和空气阻力。
4.结构分析方法的选择：选择合适的分析方法是分析结构的关键，常见的方法有力学平衡法、力法和位移法。
3. 总结本文提供了《机械原理第七版》部分章节的答案，包括机械原理的定义和基本思想、静力学、力的分析与计算以及平面结构分析等内容。
机械原理第七版部分重要答案
2-16.试计算图示各机构的自由度。
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、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?a) 分析：A 为复合铰链，不存在局部自由度和虚约束。
F=3n-(2p L +p H )=3 >4-(2 >5+1)=1或 F=3n-(2p L +p H -p')-F'=3 >- (2 >+1-0)-0=1 b) 分析：B 、E 为局部自由度。
F=3n-(2p L +p H )=3 >- (2 >+2)=1 或 F=3n-(2p L +p H -p')-F'=3 >-(2 >8+2-0)-2=1 注意：该机构在 D 处虽存在轨迹重合的问题，但由于D 处相铰接的双滑块为一个 n 级杆组，未引入约束，故机构不存在虚约束。
如果将相铰接的双滑块改为相固联的十字滑块，则 该机构就存在一个虚约束。
c) 分析：该机构存在重复结构部分，故存在虚约束。
实际上，从传递运动的独立性来看, 有机构ABCDE 就可以了，而其余部分为重复部分，则引入了虚约束。
F=3n- (2p L +p H )=3 >- (2 >+0)=1或 F=3n-(2p L +p H -p')-F'=3 >1-(2 >7+0-2)-0=1d) 分析：A 、B 、C 为复合铰链；D 处高副的数目为2。
不存在局部自由度和虚约束。
F=3n-(2p L +p H )=3 >- (2 >+3)=1 或 F=3n-(2p L +p H -p')-F'=3 >-(2 >+3-0)-0=1齿轮3与5的中心距受到约束， 轮齿两侧齿廓只有一侧接触， 另一侧存在间隙，故齿轮高副提供一个约束。
第七版《机械原理》-西北工业大学孙恒-配套习题册答案详解
题 2-8 图示为一刹车机构。刹车时，操作杆 1 向右拉，通过构件 2、3、4、5、6 使两闸瓦刹住车轮。试计 算机构的自由度，并就刹车过程说明此机构自由度的变化情况。（注：车轮不属于刹车机构中的构件。）
解：1)未刹车时，刹车机构的自由度
n 6 pl 8 ph 0
F 3n 2 pl ph 3 6 28 0 2
2) n 5 pl 7 ph 0
F 3n 2 pl ph 35 2 7 0 1
所设计的一种假肢膝关节机构，该机构能 为机架，
自由度，并作出大腿弯曲 90 度时的机构
简图。大腿弯曲 90 度时的机构运动简图
题 2-6 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
销子与件 5 上的连杆曲线槽组成的销槽联接使活动台板实现收
放动作。在图示位置时，虽在活动台板上放有较重的重物，活
动台板也不会自动收起，必须沿箭头方向推动件 2，使铰链 B、D 重合时，活动台板才可收起（如图中双
点划线所示）。现已知机构尺寸 lAB=lAD=90mm,lBC=lCD=25mm，试绘制机构的运动简图，并计算其自由度。
p 2 pl ph 3n 2 17 3 310 3 4 局部自由度 F 4
F 3n (2 pl ph p) F 313 (217 4 4) 4 1
解法二：如图 2-7（b）
局部自由度 F 1 F 3n (2 pl ph p) F 3 3 (2 3 1 0) 1 1
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
机械原理第七版课后答案
机械原理第七版课后答案
1. 机械原理是工程学中的重要基础课程，它涉及到机械结构、运动学、动力学等方面的知识，对于理解和设计各种机械系统都具有重要意义。
在学习机械原理的过程中，课后习题是检验学生对知识掌握程度的重要手段。
因此，以下是机械原理第七版课后答案，供大家参考。
2. 第一章机械原理基础知识。
1. 什么是机械原理？
答，机械原理是研究机械运动规律和机械结构工作原理的科学。
2. 机械原理的研究对象包括哪些方面？
答，机械原理的研究对象包括机械结构、运动学、动力学等方面的知识。
3. 第二章机械结构。
1. 什么是机械结构？
答，机械结构是由零件和零件之间的连接构成的整体。
2. 机械结构的作用是什么？
答，机械结构的作用是传递和转换力、运动和能量。
4. 第三章运动学。
1. 什么是运动学？
答，运动学是研究物体运动状态、运动轨迹和运动规律的学科。
2. 运动学的研。
机械原理(西北工大第7版)12章习题
第12章其它常用机构I.填空题1将连续回转运动转换为单向间歇转动的机构有、、。
2欲将一匀速回转运动转变成单向间歇回转运动，采用的机构有、、等，其中间歇时间可调的机构是机构。
3齿式棘轮机构制动爪的作用是。
4径向槽均布的槽轮机构槽轮的最少槽数为。
5槽数z=4的外啮合槽轮机构，主动销数最多应为。
6不完全齿轮机构在运动过程中传动比是，而槽轮机构在运动过程中传动比则是。
7单万向联轴节的转动不均匀系数随两轴夹角β的增大而。
8传动两相交轴间的运动而又要求两轴间夹角经常变化时可以采用机构。
9能实现间歇运动的机构有、、。
10四槽单销的外槽轮机构的运动系数为。
11在单销四槽的外槽轮机构中，槽轮转动的时间与静止的时间之比为。
12径向槽均布的外槽轮机构，其径向槽数最少数为，利用槽轮上的_____作为槽轮机构中的定位装置，齿式棘轮机构棘齿齿面的偏角ϕ应棘爪与棘齿间的摩擦角。
13槽轮机构是由、、组成的。
对于原动件转一周槽轮只运动一次的单销外槽轮机构来说，槽轮的槽数应不小于；机构的运动特性系数总小于。
14双万向节传递相交轴之间的运动，在满足下列条件时其主、从动轴角速比为1：(1)；(2)。
15要使传递平行轴或相交轴的双万向联轴节瞬时角速比是常数，其必要条件是，。
16在单万向联轴节中，主、从动轴角速比i12=ωω12的变化范围是，其变化幅度与有关。
17在三构件螺旋机构中，差动螺旋可以得到位移，而复式螺旋可以得到位移。
18能实现微小位移的差动螺旋机构，其两个螺旋的旋向应，导程应；当需实现快速位移时，则复式螺旋机构两个螺旋的旋向应。
19差动螺旋机构两个螺旋的旋向应，为了得到从动件小的移动量，两个螺旋导程的差应愈愈好。
II.判断题1四槽内槽轮机构的运动系数(即槽轮运动时间与主动拨盘转一周的总时间之比)是0.75。
( )2单销外槽轮机构的运动系数总是小于0.5。
( )3在满足所需的安装条件时，双万向铰链机构的主动轴、中间轴和从动轴的转速相等，即ωωω123==。
机械原理(西北工业大学第七版)习题选解
机械原理（第七版）习题选解——西北工业大学第二章机构的结构分析2-11.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2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头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），分析是否能实现设计意图，并提出修改方案（要求用机构示意图表示出来）。
解⑴分析：绘制机构运动简图沿着运动传递的路线，根据各个活动构件参与构成运动副的情况（两构件组成的运动副的类型，取决于两构件之间的相对运动关系），确定表示各个构件的符号，再将各个构件符号连接起来，就得到机构运动简图（或机构示意图）。
构件2：与机架5构成转动副A；与构件3构成凸轮高副。
所以构件2的符号为图a)。
构件3：与构件2构成凸轮高副；与机架5构成转动副；与机架4构成转动副。
所以构件3的符号为图b)。
构件4：与机架3构成转动副；与机架5构成移动副。
所以构件4的符号为图c)或图d)。
题2-11图图a) 图b) 图c)将这些构件符号依次连接起来，就得到机构运动简图，如题2-11答图a)或b)所示。
机构运动简图，如题2-11答图a)或b)所示。
⑵分析：是否能实现设计意图在机构的结构分析中判断该方案否能实现设计意图，应该从以下两点考虑：①机构自由度是否大于零；②机构原动件的数目是否等于机构自由度的数目。
因此，必须计算该机构的自由度F=3n-(2p L +p H )=3×3-(2×4+1)=0。
因为机构的自由度为 F=3n-(2p L +p H )=3×3-(2×4+1)=0 可知，该机构不能运动，不能实现设计意图。
⑶分析修改方案因为原动件的数目为1，所以修改的思路为：将机构的自由度由0变为1。
因此，修改方案应有2种。
方案1：给机构增加1个构件（增加3个独立运动）和1个低副（增加2个约束），使机构自由度增加1，即由0变为1。
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本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==机械原理课后答案篇一：机械原理_课后习题答案第七版《机械原理》作业题解第二章机构的结构分析F＝3n－2pl－ph ＝3× －2× －1＝0 34 F = 3n ? (2pl + ph )= 3 × 4 ?(2 × 5 + 1) = 17 438 5 2 9 1-1' F = 3n ?(2pl + ph ? p') ? F'= 3 × 8 ? (2 × 10 + 2 ? 0) ?1= 1篇二：机械原理课后习题答案个构件（相当于增加 3 个自由度）和 1 个低副（相当于引题入2个约束），如图2-1（b）（c）所示，这样就相当于给机构增加了一个自由度。
用一个高副代替一个低副也可以增加机构自由度，如图2-1（d）所示。
题2-2 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：n?7 pl?9ph?2F?3n?2pl?ph?3?7?2?9?2?1解法二：n?8 pl?10 ph?2 局部自由度F??1F?3n?(2pl?ph?p?)?F??3?8?2?10?2?1?1题2-3如图a所示为一新型偏心轮滑阀式真空泵。
机械原理(第七版)答案
∞ P34 ∞ P24
3
A
4
P14
( aII ) 级杆组 RRR
P34、P 13 D
A
P14
(b)
∞ P 12
∞ P23
p13
P24
1
2
3
P23 B
P24
1 14 A P
B
2 P 12
A
∞ P34
3
P 14
4
C
P 13 C P 34 4
(c )
(d)
P24
3
B
C P34
2
1
vM P 12 BP M
E P23
C
C2
2
C1
ϕ = 165�
P12 B
1 ϕ1 = 227
�
3
ω1
B2
ϕ2 = 26�
P34
A
4
P14
µ
l
D
m mm
= 0 . 002
B1
P24
解：
ω1 P12 P24 117.75 = = ω2 P P 30 12 14
ω2 =
P12 P14 30 ω1 = ×10 = 2.548rad / s P 117.75 12 P 24
D F B
n = 10，pl = 12，p h = 3，F ′ = 2，p ′ = 0 F = 3n − 2 p l − p h − F ′ + p′ C
= 3 × 10 − 2 × 12 − 3 − 2 =1
G
A
J
H I
解 2：C 为复合铰链，F 、I 为局部自由度（焊死） 。
E
n = 8，p l = 10，p h = 3 F = 3n − 2 p l − p h = 3 × 8 − 2 × 10 − 3 =1
机械原理(第七版)作业答案1-8-A4
第二章平面机构的结构分析2—1试画出唧筒机构的运动简图，并计算其自由度。
解：n = 3 ，pl = 4 ，p = 0hF = 3n − 2 p −pl h= 3 × 3 − 2 × 4= 12—2试画出缝纫机下针机构的运动简图，并计算其自由度。
解：n = 3 ，pl = 4 ，p = 0hF = 3n − 2 p −pl h= 3 × 3 − 2 × 4= 1班级成绩姓名任课教师学号批改日期- 1 -2—3试画出图示机构的运动简图，并计算其自由度。
解：或n = 3 ，pl = 4 ，p = 0hF = 3n − 2 p −pl h = 3 × 3 − 2 × 4= 12—4试画出简易冲床的运动简图，并计算其自由度。
n = 5 ，p = 7 ，p = 0l hF = 3 n − 2 p −pl h解：= 3 × 5 − 2 ×7= 1班级成绩姓名任课教师学号批改日期- 2 -2—5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，而装在轴 A上的凸轮 2与杠杆 3组成的凸轮机构使冲头 4上下运动，以达到冲压的目的，试绘出其机构运动简图，分析是否能实现设计意图，并提出修改方案。
解：机构简图如下：机构不能运动。
n = 3 ，pl = 4 ，p = 1hF = 3 n − 2 pl −ph可修改为：n = 4 ，pl= 3 × 5 − 2 × 7 − 1= 0或= 5 ，p = 1hF = 3n − 2 p −p 班级成绩l h= 3× 4 − 2 × 5 −1 姓名任课教师= 1 学号批改日期- 3 -或虚约束。
E DDE =FCCF = HG解 1：C 、F 为复合铰链，I 为局部自由度， EFGC 为 虚 约 束 。
n = 12 ， p= 17 ， p = 1 ， F ′ = 1 ， p ′ = 1B A IG HJKNlhF = 3 n − 2 p − p − F ′ + p ′l h= 3 × 12 − 2 × 17 − 1 − 1 + 1 = 1解 2：C 为复合铰链，I 为局部自由度（焊死），EFGC 为 虚 约 束 （ 去 掉 ）。
机械原理第七版课后习题答案
补充题
1 如图所示，楔块机构中，已知γ ＝β ＝60°，Q＝1000N 格接触面摩擦系数 f＝0.15，如 Q 为 有效阻力，试求所需的驱动力 F。
解:对机构进行受力分析,并作出力三角形如图。 对楔块 1，
F F R 21 F R 31 0
由正弦定理有
sin(60o 2） sin(90o ） F FR 21
7-11 某内燃机的曲柄输出力矩 Md 随曲柄转角ψ 的变化曲线如图所示，其运动周期ψ T＝π ，曲 柄的平均转速 nm＝620r/min。当用该内燃机驱动一阻抗力为常数的机械时，如果要求其运转不均匀 系数δ ＝0.01。试求 1） 曲柄的最大转速 nmax 和相应的曲柄转角位置 φmax； 2） 装在曲轴上的飞轮转动惯量 JF（不计其余构件的转动惯量） 。
FR12
A ω 21 1 M 4 O 2 ω 23
ω
B F
3
FR32
解：上图构件 2 依然受压力。因在转动副 A 处 2、1 之间的夹角∠OAB 逐渐减小，故相对角速 度ω 21 沿顺时针方向，又因 2 受压力，故 FR12 应切于摩擦圆的下方；在转动副 B 处，2、3 之间的夹 角∠OBA 逐渐减小，故相对角速度ω 23 沿逆时针方向， FR32 应切于摩擦圆的下方。 4 O M 1 FR12 B
2
解法 3 根据运动副的自锁条件确定。 由于工件被夹紧后 P 力就被撤消，故楔块 3 的受力如图 b 所示，楔块 3 就如同一个受到 R23（此时为 驱动力）作用而沿水平面移动的滑块。故只要 R23 作用在摩擦角 φ 之内，楔块 3 即发生自锁。 R23 与垂直方向之间的夹角是 α-φ,要使 R23 作用在摩擦角 φ 之内,即
解：该系统的总效率为
机械原理第七版习题解答(第4、7、11章)
nmax
(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(西工大第七版)习题册答案1——7章
第二章平面机构的结构分析题2-1 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。
(图2-1a) 2)要分析是否能实现设计意图,首先要计算机构的自由度。
尽管此机构有4个活动件，但齿轮1和凸轮2是固装在轴A 上，只能作为一个活动件，故3=n 3=l p 1=h p01423323=-⨯-⨯=--=h l p p n F原动件数不等于自由度数，此简易冲床不能运动，即不能实现设计意图。
分析：因构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架。
故需增加构件的自由度。
3)提出修改方案：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或用一个高副来代替一个低副。
(1) 在构件3、4之间加一连杆及一个转动副(图2-1b)。
(2) 在构件3、4之间加一滑块及一个移动副(图2-1c)。
(3) 在构件3、4之间加一滚子(局部自由度)及一个平面高副(图2-1d)。
11(c)题2-1(d)54364(a)5325215436426(b)321讨论：增加机构自由度的方法一般是在适当位置上添加一个构件（相当于增加3个自由度）和1个低副（相当于引入2个约束），如图2-1（b ）（c ）所示，这样就相当于给机构增加了一个自由度。
用一个高副代替一个低副也可以增加机构自由度，如图2-1（d ）所示。
题2-2 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。
机械原理第七版答案
机械原理第七版答案机械原理是机械工程专业的一门基础课程，它主要研究物体在力的作用下的平衡、运动和变形等规律，是机械工程师必须掌握的重要知识之一。
而《机械原理第七版》作为这门课程的教材，在学习过程中往往会遇到一些难题，下面我将为大家提供《机械原理第七版》的答案，希望对大家的学习有所帮助。
1. 问题，在力F作用下，物体的加速度是多少？答案，根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成反比，即a=F/m。
2. 问题，如何计算物体的动能？答案，物体的动能可以通过动能定理来计算，动能定理公式为Ek=1/2mv^2，其中m为物体的质量，v为物体的速度。
3. 问题，什么是静力学平衡？答案，静力学平衡是指物体在静止状态下受力平衡，即合外力和合外力矩均为零的状态。
4. 问题，如何计算物体的弹性变形？答案，物体的弹性变形可以通过胡克定律来计算，即形变与受力成正比，形变与物体的刚度成反比。
5. 问题，什么是滑移和滚动？答案，滑移是指物体在受力作用下沿着表面滑动，而滚动是指物体在受力作用下沿着表面滚动。
6. 问题，如何计算摩擦力？答案，摩擦力可以通过摩擦力公式来计算，摩擦力的大小与物体的压力和摩擦系数成正比。
7. 问题，什么是简单机械？答案，简单机械是指由若干个简单机械构成的复杂机械，如杠杆、轮轴、滑轮等。
8. 问题，如何计算简单机械的力比和速比？答案，力比可以通过杠杆原理来计算，速比可以通过滑轮原理来计算。
以上就是《机械原理第七版》一些常见问题的答案，希望对大家的学习有所帮助。
在学习过程中，如果遇到其他问题，可以通过查阅教材或者向老师请教来解决。
祝大家学习顺利！。
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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l μ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，3=n ，4=l p ，1=h p ，0='p ，0='F 故：00)0142(33)2(3=--+⨯-⨯='-'-+-=F p p p n F h l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。
图 b ）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） 图 c2）2、试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。
图a ）解：3=n ，4=l p ，0=h p ，123=--=h l p p n F图 b ）解：4=n ，5=l p ，1=h p ，123=--=h l p p n F3、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。
3－1解3－1：7=n ，10=l p ，0=h p ，123=--=h l p p n F ，C 、E 复合铰链。
3－2解3－2：8=n ，11=l p ，1=h p ，123=--=h l p p n F ，局部自由度3－3 解3－3：9=n ，12=l p ，2=h p ，123=--=h l p p n F4、试计算图示精压机的自由度解：10=n ，15=l p ，0=h p 解：11=n ，17=l p ，0=h p13305232=⨯-+⨯='-'+'='n p p p h l 26310232=⨯-⨯='-'+'='n p p p h l0='F 0='FF p p p n F h l '-'-+-=)2(3 F p p p n F h l '-'-+-=)2(310)10152(103=--+⨯-⨯= 10)20172(113=--+⨯-⨯=（其中E 、D 及H 均为复合铰链） （其中C 、F 、K 均为复合铰链）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。
又如在该机构中改选EG 为原动件，试问组成此机构的基本杆组是否与前者有所不同。
解1）计算此机构的自由度110273)2(3=⨯-⨯='-'-+-=F p p p n F h l2）取构件AB 为原动件时 机构的基本杆组图为此机构为 Ⅱ 级机构3）取构件EG 为原动件时 此机构的基本杆组图为此机构为Ⅲ级机构平面机构的运动分析P直接标注在图上）。
1、试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置（用符号ij2、在图a 所示的四杆机构中，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C v=0 时，ϕ角之值（有两个解）。
解1）以选定的比例尺l μ作机构运动简图（图b ）。
b)2）求C v，定出瞬心13P 的位置（图b ） 因13p 为构件3的绝对速度瞬心，则有：)/(56.278003.0/06.010132313s rad BP u l w l v w l AB BP B =⨯⨯=⋅==)/(4.056.252003.0313s m w CP u v l C =⨯⨯==3）定出构件3的BC 线上速度最小的点E 的位置因BC 线上速度最小之点必与13P 点的距离最近，故从13P 引BC 线的垂线交于点E ，由图可得：)/(357.056.25.46003.0313s m w E P u v l E =⨯⨯=⋅=4）定出C v=0时机构的两个位置（作于 图C 处），量出 ︒=4.261ϕ︒=6.2262ϕ c) 3、在图示的机构中，设已知各构件的长度AD l ＝85 mm ，AB l =25mm ，CD l =45mm ，BC l =70mm ，原动件以等角速度1ω=10rad/s 转动，试用图解法求图示位置时点E 的速度E v 和加速度E a以及构件2的角速度2ω及角加速度2α。
a) μl =0.002m/mm解1）以l μ=0.002m/mm 作机构运动简图（图a ） 2）速度分析 根据速度矢量方程：CB B C v v v+= 以v μ＝0.005(m/s)/mm 作其速度多边形（图b ）。
b) a μ=0.005(m/s 2)/mm（继续完善速度多边形图，并求E v及2ω）。
根据速度影像原理，作BCE bce ∆∆~，且字母 顺序一致得点e ，由图得：)(31.062005.0s m pe v v E =⨯=⋅=μ)(25.207.0/5.31005.02s m l bc w BC v =⨯=⋅=μ（顺时针）)(27.3045.0/33005.03s m l pc w CO v =⨯=⋅=μ（逆时针）3）加速度分析 根据加速度矢量方程： t CB n CB B t C n C C a a a a a a ++=+=以a μ=0.005(m/s 2)/mm 作加速度多边形（图c ）。
（继续完善加速度多边形图，并求E a及2α）。
根据加速度影像原理，作BCE e c b ∆'''∆~，且字母顺序一致得点e '，由图得：)/(5.37005.02s m e p a a E =⨯=''⋅=μ)/(6.1907.0/5.2705.0/222s rad l C n l a a BC a BC tCB =⨯=''⋅==μ（逆时针）4、在图示的摇块机构中，已知AB l =30mm ，AC l =100mm ，BD l =50mm ，DE l =40mm ，曲柄以1ω=10rad/s 等角速度回转，试用图解法求机构在1ϕ＝45时，点D 和点E 的速度和加速度，以及构件2的角速度和角加速度。
解1）以l μ=0.002m/mm 作机构运动简图（图a ）。
2）速度分析v μ=0.005(m/s)/mm 选C 点为重合点，有：?//132322？？大小？方向ABC C C B C B C l w BC BC AB v v v v v ⊥⊥+=+=以v μ作速度多边形（图b ）再根据速度影像原理， 作BC BD bC bd =2，BDE bde ∆∆~，求得点d 及e ， 由图可得)/(23.05.45005.0s m pd v v D =⨯==μ )/(173.05.34005.0s m pe v v E =⨯==μ)/(2122.0/5.48005.012s rad l bc w BC v =⨯==μ（顺时针）3）加速度分析a μ=0.04(m/s 2)/mm根据?20??//?323222132323222C C BCABr C C k C C C tB C n B C B C v w l w l w BCBC BC B C A B a a a a a a a 大小方向⊥⊥→→++=++=其中：49.0122.022222=⨯==BC n B C l w a7.035005.022232232=⨯⨯⨯==C C k C C v w a以a μ作加速度多边形（图c ），由图可得：)/(64.26604.02s m d p a a D =⨯=''⋅=μ )/(8.27004.02s m e p a a E =⨯=''⋅=μ)/(36.8122.0/5.2504.0122.0//22222s rad C n l a a a CB t B C =⨯=''==μ（顺时针）5、在图示的齿轮-连杆组合机构中，MM 为固定齿条，齿轮3的齿数为齿轮4的2倍，设已知原动件1以等角速度1ω顺时针方向回转，试以图解法求机构在图示位置时，E 点的速度E v及齿轮3、4的速度影像。
解1）以l μ作机构运动简图（图a ） 2）速度分析（图b ）此齿轮－连杆机构可看作为ABCD 及DCEF 两 个机构串连而成，则可写出CB B C v v v += EC C E v v v +=取v μ作其速度多边形于图b 处，由图得)/(s m pe v v E μ=取齿轮3与齿轮4啮合点为K ，根据速度影像原来，在速度图图b 中，作DCKdck ∆∆~求出k 点，然后分别以c 、e 为圆心，以ck 、ek 为半径作圆得圆3g 及圆4g 。
求得pe v v E ⨯=μ 齿轮3的速度影像是3g 齿轮4的速度影像是4g6、在图示的机构中，已知原动件1以等速度1ω=10rad/s 逆时针方向转动，AB l =100mm ，BC l =300mm ，e =30mm 。
当1ϕ= 50、 220时，试用矢量方程解析法求构件2的角位移2θ及角速度2ω、角加速度2α和构件3的速度3v 和加速度3α。
解取坐标系xAy ，并标出各杆矢量及方位角如图所示： 1）位置分析 机构矢量封闭方程)(321a es l l+=+分别用i 和j 点积上式两端，有)(sin sin cos cos 221132211b e l l s l l ⎭⎬⎫=+=+θϕθϕ故得：]/)sin arcsin[(2112l l e ϕθ-=)(cos cos 22113c l l s θϕ+=2）速度分析 式a 对时间一次求导，得 )(3222111d iv e w l e w l tt =+上式两端用j点积，求得：)(cos /cos 221112e l w l w θϕ-=式d ）用2e点积，消去2w ，求得 )(cos /)sin(221113f w l v θθϕ--=3）加速度分析 将式（d ）对时间t 求一次导，得：)(322222221211g ia e w l e l e w l nt n =++α用j点积上式的两端，求得：)(cos ]sin sin [22222212112h l w l w l a θθϕ+-=用2e点积（g ），可求得：)(cos ])cos([2222212113i w l w l a θθϕ+--=1ϕ︒50︒220)(2︒θ351.063 18.316 )/(2s rad w －2.169 2.690 )/(22s rad a －25.109 20.174 )/(3s m v －0.867 0.389 )/(23s m a－6.6527.5027、在图示双滑块机构中，两导路互相垂直，滑块1为主动件，其速度为100mm/s ，方向向右，AB l =500mm ，图示位置时A x =250mm 。