机械原理第七版部分重要答案
《机械原理（第七版）》精选复习题（含答案）
《机械原理（第七版）》精选复习题（含答案）《机械原理(第七版)》精选复习题(含答案)《机械原理(第七版)》精选复习题⼀、填空题 01、两构件通过点、线接触⽽构成的运动副称为( ⾼副 )；两构件通过⾯接触构成的运动副称为( 低副 )。
02、在其它条件相同时，槽⾯摩擦⼤于平⾯摩擦，其原因是( 正压⼒分布不均 )。
03、设螺纹的升⾓为λ，接触⾯的当量摩擦系数为,则螺旋副⾃锁的条件为( 螺纹升⾓⼩于螺旋副的当量摩擦⾓、 )。
04、对⼼曲柄滑块机构以曲柄为原动件时，其最⼤传动⾓γ为副或副；具有⼀个约束的运动副是副。
16、⼀个采取负变位修正的直齿圆柱齿轮与同样基本参数的标准齿轮相⽐较，其圆及圆变⼩了；⽽圆及圆有⼤⼩则没有变。
17、周转轮系中，若⾃度为2，则称其为，若⾃度为1，则称其为。
18、⼀对⼼曲柄滑块机构中，若改为以曲柄为机架，则将演化为机构。
19、在平⾯四杆机构中，能实现急回运动的机构有、等。
20、蜗轮蜗杆的正确啮合条件是。
21、机构要能动，⾃度必须，机构具有确定运动的条件是。
22、相对瞬⼼与绝对瞬⼼的相同点是，不同点是，在有六个构件组成的机构中，有个瞬⼼。
23、刚性回转构件的不平衡可以分为两种类型，⼀种是，其质量分布特点是；另⼀种是，其质量分布特点是。
24、在曲柄摇杆机构中，当与两次共线位置时出现最⼩传动⾓。
25、移动副的⾃锁条件是，转动副的⾃锁条件是，从效率的观点来看，机构的⾃锁条件是。
26、根据机构的组成原理，任何机构都可以看作是、和组成的。
27、刚性转⼦的静平衡就是要使之和为零。
⽽刚性转⼦的动平衡则要使之和为零以及之和为零。
28、渐开线齿轮的齿廓形状取决于( 基圆 )半径的⼤⼩，其值越⼤齿廓形状越。
29、采⽤( 范成 )法切制渐开线齿廓时发⽣根切的原因是( ⼑具的顶部会过多的切⼊轮齿根部，因⽽将齿根的渐开线切去⼀部分 )。
30、渐开线齿轮在不同圆周上的压⼒⾓也不相同，在( 齿顶 )圆上压⼒⾓最⼤；在( 齿根 )圆上压⼒⾓为00；在( 分度 )圆上压⼒⾓取标准值。
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
机械原理孙恒课后答案
机械原理孙恒课后答案机械原理孙恒课后答案【篇一：机械原理(第七版) 孙桓主编第7章】ss=txt>1.设某机器的等效转动惯量为常数，则该机器作匀速稳定运转的条件是，作变速稳定运转的条件是。
2.机器中安装飞轮的原因，一般是为了，同时还可获得的效果。
3.在机器的稳定运转时期，机器主轴的转速可有两种不同情况，即稳定运转，在前一种情况，机器主轴速度是，在后一种情况，机器主轴速度是。
4.机器中安装飞轮的目的是和。
7.机器等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是根据的原则进行转化的，因而它的数值除了与各构件本身的质量（转动惯量)有关外，还与。
8.机器等效动力学模型中的等效力(矩)是根据则进行转化的，等效质量(转动惯量)是根据的原则进行转化的。
9.机器等效动力模型中的等效力(矩)是根据的原则进行转化的，因而它的数值除了与原作用力(矩)的大小有关外，还与有关。
10.若机器处于起动(开车)阶段，则机器的功能关系应是，机器主轴转速的变化情况将是。
11.若机器处于停车阶段，则机器的功能关系应是，机器主轴转速的变化情况将是。
12.用飞轮进行调速时，若其它条件不变，则要求的速度不均匀系数越小，飞轮的转动惯量将越，在满足同样的速度不均匀系数条件下，为了减小飞轮的转动惯量，应将飞轮安装在轴上。
13.当机器运转时，由于负荷发生变化使机器原来的能量平衡关系遭到破坏，引起机器运转速度的变化，称为，为了重新达到稳定运转，需要采用来调节。
14.在机器稳定运转的一个运动循环中，运动构件的重力作功等于因为。
15.机器运转时的速度波动有速度波动两种，前者采用，后者采用进行调节。
16.若机器处于变速稳定运转时期，机器的功能特征应有，它的运动特征是。
17.当机器中仅包含机构时，等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是常量，若机器中包含机构时，等效质量(转动惯量)是机构位置的函数。
18.设作用于机器从动件上的外力(矩)为常量，且当机器中仅包含机构时，等效到主动件上的等效动力学模型中的等效力(矩)亦是常量，若机器中包含机构时，等效力(矩)将是机构位置的函数。
机械原理西工大第七版习题册答案章
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。
试绘制其机构运动简图，并计算自由度。
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。
机械原理---课后习题答案第七版
(1)未刹车时 n=6，pl=8，ph=0，F=2
(2)刹紧一边时 n=5，pl=7，ph=0，F=1
(3)刹紧两边时 n=4，pl=6，ph=0，F=0
《机械原理》作业题解
第三章 平面机构的运动分析
题3-1 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。
a) P14→∞ P13→∞
B
P14→∞
4 3
P23
C D
4
3
2
v B 2 ( = v B1 ) → v B 3 → v C 3
1) 求vB2
B
1
B(B1, B2, B3)
ω1
b)
b2 (b1)
v B 2 = v B1 = ω1 l AB
2) 求vB3
p(d) (b3) (c3)
A
vB3 = vB 2 + vB3B 2
⊥BA ∥CD ?
方向： ⊥BD 大小： ?
C 2 p(d) 4 3 D B (c3)
aB3 = a
方向： 大小：
n B3D
+a
t B3D
= aB 2 + a
B→A
k B3B 2
+a
r B3B 2
B→D
√ a B1 ⎛ m / s 2 ⎞ 取 μa = ⎜ ⎟ 作加速度图 p ' b '1 ⎝ mm ⎠
√
⊥BD ?
0 0
∥CD ? b2 (b1) (b3) b'3
P13
题3-4解
2）当φ=165时，构件３的BC线上（或其延长线上）速度最小的 一点E的位置及其速度的大小
瞬心P13为构件3的绝对瞬心，构件3上各点在该位置的运动是绕P13的 转动，则距P13越近的点，速度越小，过作BC线的垂线P13 E⊥BC，垂 足E点即为所求的点。
机械原理第七版西北工业大学课后习题答案(2—8章)
机械原理课后习题答案第二章 机构的结构分析题2-11 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2-11a)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2-11b)。
(2) 在构件3、4之间加一滑块及一个移动副(图2-11c)。
(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2-11d)。
11(c)题2-11(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2-12 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。
(新)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—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、5和齿条7与齿轮5解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'=3×4-(2×5+1-0)-0=1 b) 分析：B 、E 为局部自由度。
F=3n -(2p L +p H )=3×5-(2×6+2)=1或F=3n -(2p L +p H -p')-F'=3×7-(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Ⅱ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 )=3×5-(2×7+0)=1或F=3n -(2p L +p H -p')-F'=3×11-(2×17+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 )=3×6-(2×7+3)=1或F=3n -(2p L +p H -p')-F'=3×6-(2×7+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。
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(第七版)》精选复习题(含答案)
《机械原理(第七版)》精选复习题（含答案）一、填空题01.两构件通过点、线接触而构成的运动副称为( 高副 )；两构件通过面接触构成的运动副称为( 低副 )。
02.在其它条件相同时，槽面摩擦大于平面摩擦，其原因是( 正压力分布不均 )。
03.设螺纹的升角为λ，接触面的当量摩擦系数为（fv）,则螺旋副自锁的条件为( 螺纹升角小于螺旋副的当量摩擦角.)。
04.对心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时，其最大传动角γ为（90度 )。
05.曲柄滑块机构是改变曲柄摇杆机构中的( 摇杆长度和形状 )而形成的。
在曲柄滑块机构中改变( 曲柄 )而形成偏心轮机构。
在曲柄滑块机构中以( 曲柄 )作机架而得到回转导杆机构。
07.内啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是( 模数和压力角应分别相等且螺旋角相同 )。
08.一对斜齿圆柱齿轮传动的重合度由( 端面重合度，轴向重合度 )两部分组成,斜齿轮的当量齿轮是指( 以法向压力角为压力角，以法向模数为模数作的 )的直齿轮;09.3个彼此作平面平行运动的构件间共有( 3 )个速度瞬心,这几个瞬心必定位于( 同一条直线上 )上;10.含有6个构件的平面机构,其速度瞬心共有( 15 )个,其中有( 5 )个是绝对瞬心,有( 10 )个是相对瞬心;11.12.在凸轮机构推杆的四种常用运动规律中( 一次多项式 ) 运动规律有刚性冲击, ( 二次多项式 ) 运动规律有柔性冲击; ( 正弦 ) 运动规律无冲击;13.凸轮的基圆半径是指( 凸轮回转轴心 )至 ( 凸轮 )最小半径。
14.在设计凸轮机构时，凸轮的基圆半径取得越( 小 )，所设计的机构就越紧凑，但是压力角越( 大 )，使机构的工作情况变坏。
15.在平面机构中，具有两个约束的运动副是（转动）副或（移动）副；具有一个约束的运动副是（平面高）副。
16.一个采取负变位修正的直齿圆柱齿轮与同样基本参数的标准齿轮相比较，其（齿顶）圆及（齿根）圆变小了；而（基）圆及（分度）圆有大小则没有变。
机械原理西工大第七版习题册答案章
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。
试绘制其机构运动简图，并计算自由度。
机械原理 第七版 课件 答案
二种定义的区别与机器的类型
2021/1/29
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机械原理：绪 论
§ 1－1 本课程研究的对象和内容 一．本课程的研究对象
机械（Machinery)：机器和机构的总称 机构(Mechanism) 说明 » 具有机器的前二个特征 » 用来传递运动和力的、有一个构件为 机架的构件系统
掌握本课程的特点
本课程要用到物理、数学、力学、机械制图和工程 材料及机械制造基础等先修课程的知识，尤其是理论 力学的知识。但并不是这些课程的简单重复和堆砌， 而是要学习如何应用所学的知识解决工程实际中所遇 到的问题。所以本课程的学习不同于理论课程的学习， 也不同于专业课，而具有一定的理论系统性及逻辑性 和较强的工程实践性的特点。
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机械原理: 绪 论
§ 1－３ 如何进行本课程的学习
➢ 掌握本课程的特点 ➢ 注重理论联系实际 ➢ 逐步建立工程观点 ➢ 认真对待每个教学环节
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14
认识机构
对已有的各种类型的机构进行分析（analysis), 包括认识其结构、运动、静力和动力性能等。
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38
清洗飞机的机器人
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第一汽车制造厂的汽车装配生产线
隧道凿岩的机器人 33
特种机器人：在潜水、管道修理、外科手 术、生物工程、军事、星际探索等领域应 用，承担着许多由人的直接操作无法完成 的工作。
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34
几种 特种机器人
军用昆虫机器人
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爬缆索机器人
水下扫雷机器人
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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 》 复习题 含答案
《机械原理(第七版)》精选复习题（含答案）一、填空题01.两构件通过点、线接触而构成的运动副称为( 高副 )；两构件通过面接触构成的运动副称为( 低副)。
02.在其它条件相同时，槽面摩擦大于平面摩擦，其原因是( 正压力分布不均 )。
03.设螺纹的升角为λ，接触面的当量摩擦系数为（fv）,则螺旋副自锁的条件为( λ≤arctgfv)。
04.对心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时，其最大传动角γ为（90度 )。
05.曲柄滑块机构是改变曲柄摇杆机构中的( 摇杆长度和形状 )而形成的。
在曲柄滑块机构中改变( 曲柄 )而形成偏心轮机构。
在曲柄滑块机构中以( 曲柄 )作机架而得到回转导杆机构。
06.用飞轮进行调速时，若其他条件不变，则要求的速度不均匀系数越小，飞轮的转动惯量越( 大 )，在满足同样的速度不均匀系数条件下，为了减小飞轮的转动惯量，最好将飞轮安装在机械的( 高速 )轴上。
07.内啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是( 模数和压力角应分别相等且螺旋角相同 )。
08.一对斜齿圆柱齿轮传动的重合度由( 端面重合度，轴向重合度 )两部分组成,斜齿轮的当量齿轮是指( 以法向压力角为压力角，以法向模数为模数作的 )的直齿轮;09.3个彼此作平面平行运动的构件间共有( 3)个速度瞬心,这几个瞬心必定位于( 同一条直线上 )上;10.含有6个构件的平面机构,其速度瞬心共有( 15 )个,其中有( 5 )个是绝对瞬心,有( 10 )个是相对瞬心;11.周期性速度波动和非周期性速度波动的调节方法分别为( 安装飞轮 )和( 使用电动机，使等效的驱动力矩和等效阻力矩彼此相互适应 );12.在凸轮机构推杆的四种常用运动规律中( 一次多项式) 运动规律有刚性冲击, ( 二次多项式 ) 运动规律有柔性冲击; ( 正弦 ) 运动规律无冲击;13.凸轮的基圆半径是指( 凸轮回转轴心 )至 ( 凸轮 )最小半径。
14.在设计凸轮机构时，凸轮的基圆半径取得越( 小)，所设计的机构就越紧凑，但是压力角越( 大)，使机构的工作情况变坏。
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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？解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'=3×4-(2×5+1-0)-0=1 b) 分析：B 、E 为局部自由度。
F=3n -(2p L +p H )=3×5-(2×6+2)=1或F=3n -(2p L +p H -p')-F'=3×7-(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Ⅱ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 )=3×5-(2×7+0)=1或F=3n -(2p L +p H -p')-F'=3×11-(2×17+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 )=3×6-(2×7+3)=1或F=3n -(2p L +p H -p')-F'=3×6-(2×7+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。
题2-16图AB CD齿轮a)ABC FKDEI LJMc)A BCD 12 3 45 67d)ABCDEFb)齿条7与齿轮5的中心距没有受到约束，两齿轮的中心可以彼此靠近，使轮齿两侧齿廓均接触，因轮齿两侧接触点处的法线方向并不重合，故齿轮高副提供两个约束。
第三章 平面机构的运动分析 3-3. 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置。
解 a)通过运动副直接相联的两构件的瞬心：P 12在A 点，P 23在B 点，P 34在C 点，P 14在垂直于移动副导路方向的无穷远处。
不通过运动副直接相联的两构件的瞬心位置，借助三心定理来确定：对于构件1、2、3，P 13必在P 12及P 23的连线上，而对于构件1、4、3，P 13又必在P 14及P 34的连线上，因上述两线平行，故上述两线的交点在无穷远处，即为P 13在垂直于BC 的无穷远处。
对于构件2、3、4，P 24必在P 23及P 34的连线上，而对于构件2、1、4，P 24又必在P 12及P 14的连线上，故上述两线的交点B 即为瞬心P 24。
b)通过运动副直接相联的两构件的瞬心：P 12在A 点，P 23在垂直于移动副导路方向的无穷远处， P 34在B 点，P 14在垂直于移动副导路方向的无穷远处。
不通过运动副直接相联的两构件的瞬心位置，借助三心定理来确定：对于构件1、2、3，P 13必在P 12及P 23的连线上，而对于构件1、4、3，P 13又必在P 14及P 34的连线上，故上述两线的交点即为P 13。
同理，可求得瞬心P 24。
c)AB C12 34 a)A BC1234 b)B A C1M 234v M d) 题3-3图A B C12 3 4 a)P 12P 23 P 34P 14 ∞ P 13∞P 24A BC12 3 4 b)P 12P 23∞P 34P 14∞P 13P 24 A B12 34 c)通过运动副直接相联的两构件的瞬心：P 12在垂直于移动副导路方向的无穷远处，P 23在A 点，P 34在B 点，P 14在垂直于移动副导路方向的无穷远处。
不通过运动副直接相联的两构件的瞬心位置，借助三心定理来确定：对于构件1、2、3，P 13必在由P 12和P 23确定的直线上，而对于构件1、4、3，P 13又必在由P 14和P 34确定的直线上，故上述两直线的交点即为P 13。
对于构件2、3、4，P 24必在由P 23和P 34确定的直线上，而对于构件2、1、4，P 24又必在由P 12及P 14确定的直线上（两个无穷远点确定的直线），故上述两线的交点即为P 24，即P 24在直线AB 上的无穷远处。
d)通过运动副直接相联的两构件的瞬心：P 12必在过A 点的公法线上，同时P 12必在垂直于v M 的直线上，故上述两线的交点即为P 12。
P 23在B 点。
P 34在垂直于移动副导路方向的无穷远处。
P 14在C 点。
不通过运动副直接相联的两构件的瞬心位置，借助三心定理来确定： 对于构件1、2、3，P 13必在P 12及P 23的连线上，而对于构件1、4、3，P 13又必在P 14及P 34的连线上，故上述两线的交点即为P 13。
同理，可求得瞬心P 24。
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?B A C1M 234 v M d) P 12 P 23 P 14 P 34∞P 13 P 24A B1234c)P 12→∞ P 14→∞P 34P 23P 13P 24→∞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++===--(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180180471.7118018047k θθ++===--8-10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。
8-16 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)。