机械原理课后答案第8章上课讲义
机械原理第8章答案
C2 C3’ C2’
y
ψ0C1
E3
ϕ0 E1
E2
x
P148
8-21 如图用推拉缆操纵的长杆夹持器，并用四 杆机构实现夹持动作，确定各杆长度。
选做
解：
采用解析法能准确求解
cos(θ 1i + α 0 ) = P0 cos(θ 3i + ϕ 0 ) + P1 cos(θ 3i + ϕ 0 − θ 1i − α 0 ) + P2
440 ≤ d ≤ 760mm
A
3） 若d为最短杆，则为双曲柄机构，故不可能, d>240
600 ≤ d ≤ 760mm 440 ≤ d < 600mm
p144
8-6 如图，已知a=240mm, b=600mm, c=400mm, d=500mm, 问：1）取杆4作机架时，是 否有曲柄存在？ 2）能否选不同杆为机架得到双曲柄机构、双摇杆机构？3）若abc 三杆的长度不变，取杆4为机架，要获得曲柄摇杆机构，d的取值范围应为何值？4） 若c的长度可变，取3为机架，要获得双摇杆机构，c的取值范围应为何值？
机械原理 ——机械运转及速度波动的调节
作业:
P144－150 思考题: 8-2，8-3，8-5 习题： 8-6、8-8、8-16 选做： 8-21
p144
8-6 如图，已知a=240mm, b=600mm, c=400mm, d=500mm, 问：1）取杆4作机架时，是 否有曲柄存在？ 2）能否选不同杆为机架得到双曲柄机构、双摇杆机构？3）若abc 三杆的长度不变，取杆4为机架，要获得曲柄摇杆机构，d的取值范围应为何值？4） 若c的长度可变，取3为机架，要获得双摇杆机构，c的取值范围应为何值？
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
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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。
机械原理课后习题答案部分(20201114083116)
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 i + P h - p' ）-F' =3 X 3-（2X 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。
孤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。
当偏心轮按图示方向连续回转时可将设备中的空气吸入，并将空气从阀5中排出，从而形成真空。
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(郭宏亮)第8章课后题答案
第八章 习题答案1．判断题1）× 2）×3）√ 4）√ 5）√ 2．单项选择题1）C 2）D3）B 4）B 5）C3．简答题 1）答：一：画箭头法。
二：可用m )1(-来确定轮系传动比的正负号（用于平面定轴轮系）。
即若用m 表示轮系中外啮合的对数，则若计算结果为正，则说明主、从动轮转向相同；若结果为负，则说明主、从动轮转向相反。
周转轮系中主、从动件的转向关系的确定：需要利用转化轮系法计算出周转轮系中主、从动件的真实角速度，然后根据二者角速度的符号来判断，若同号，则两者转向相同，若异号，两者转向相反。
2）答：当太阳轮n 为固定轮，即0=n ω时。
3）答：不改变轮系传动比的大小，只改变传动方向的齿轮称为惰轮。
它在轮系中用于改变从动轮的转向。
4）答：复合轮系传动比计算的一般步骤如下：①分解轮系：正确地划分复合轮系中每一个周转轮系和定轴轮系；先逐个找出所有的周转轮系，再确定各定轴轮系。
②列出各基本轮系的传动比计算公式。
③按照需要将有关的传动比计算式联立求解。
在计算复合轮系传动比时，既不能将整个轮系作为定轴轮系来处理，也不能将整个轮系作为单一的周转轮系，而对其采用转化机构的方法来解决。
因为若将整个机构加上一个（H ω-）的公共角速度后，虽然原来的周转轮系部分可以转化为一个定轴轮系，但同时却使原来的定轴轮系部分转化成了周转轮系，问题仍得不到解决。
即使是对于由几个单一的周转轮系组合而成的复合轮系，由于各周转轮系中行星架的角速度不同，也无法加上一个公共的角速度（H ω-）将整个轮系转化为定轴轮系。
5）答：用转化轮系法计算行星轮系效率的理论基础：机械中的摩擦损失功率主要取决于各运动副中的作用力、运动副元素间的摩擦系数和相对运动速度的大小。
行星轮系的转化轮系与原行星轮系的差别，仅在于给整个行星轮系附加了一个公共角速度（H ω-）。
经过这祥的转化之后，各构件之间的相对运动并没有发生改变，而且轮系各运动副中的作用力（当不考虑各构件回转的离心惯性力时）以及摩擦系数也不会改变。
《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。
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第8章作业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 mm d 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)怍出机构的两个极位，如图, 并由图中量得：θ=18.6º,φ=70.6º, γmin=22.7 º18018018.612.318018018.6k θθ++===--o o o o 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,mm200,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γ为多少?传动角按什么规律变化?min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=550mm , 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汗(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 =μl .CD=34mm;β1=92º, β2=102º8-23 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）。