机械原理(第七版)孙桓主编第6章

九、机械平衡

1.研究机械平衡的目的是部分或完全消除构件在运动时所产生的，减少或消除在机构各运动副中所引起的力，减轻有害的机械振动，改善机械工作性能和延长使用寿命。

2.回转构件的直径D和轴向宽度b之比D/b符合条件或有重要作用的回转

构件，必须满足动平衡条件方能平稳地运转。如不平衡，必须至少在个校正平面上各自适当地加上或去除平衡质量，方能获得平衡。

3.只使刚性转子的得到平衡称静平衡，此时只需在平衡平面中增减平衡质量；使同时达到平衡称动平衡，此时至少要在

个选定的平衡平面中增减平衡质量，方能解决转子的不平衡问题。

4.刚性转子静平衡的力学条件是，而动平衡的力学条件

是。

5.图示两个转子，已知m1r1=m2r2，转子a是不平衡的，转子b是

不平衡的。

a)

b)

6.符合静平衡条件的回转构件，其质心位置在。静不平衡的回转构件，由于重力矩的作用，必定在位置静止，由此可确定应加上或去除平衡质量的方向。

7.回转构件的直径D和轴向宽度b之比D/b符合条件的回转构件，只需满足静平衡条件就能平稳地回转。如不平衡，可在个校正平面上适当地加上或去除平衡质量就能获得平衡。

8.图a、b、c中，S为总质心，图中的转子具有静不平衡，图中的转子是动不平衡。

9.当回转构件的转速较低，不超过围，回转构件可以看作刚性物体，这类平衡称为刚性回转件的平衡。随着转速上升并超越上述围，回转构件出现明显变形，这类回转件的平衡问题称为回转件的平衡。

10.机构总惯性力在机架上平衡的条件是。

11.在图示a、b、c三根曲轴中，已知m1r1=m2r2=m3r3=m4r4，并作轴向等间隔布置，且都在曲轴的同一含轴平面，则其中轴已达静平衡，轴已达动平衡。

12.对于绕固定轴回转的构件，可以采用的方法使构件上所有质量的惯性力形成平衡力系，达到回转构件的平衡。若机构中存在作往复运动或平面复合运动的构件应采用方法，方能使作用于机架上的总惯性力得到平衡。

13.对于绕固定轴回转的构件，可以采用的方法使构件上所有质量的惯性力形成平衡力系，达到回转构件的平衡。若机构中存在作往复运动或平面复合运动的构件应采用方法，方能使作用于机架上的总惯性力得到平衡。

14.若刚性转子满足动平衡条件，这时我们可以说该转子也满足静平衡条件。( )不论刚性回转体上有多少个平衡质量，也不论它们如何分布，只需要在任意选定两个平面，分别适当地加平衡质量即可达到动平衡。－－－( )

16.设计形体不对称的回转构件，虽已进行精确的平衡计算，但在制造过程中仍需安排平衡校正工序。－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－( )

17.经过动平衡校正的刚性转子，任一回转面仍可能存在偏心质量。－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－( )

19.为了完全平衡四杆铰链机构的总惯性力，可以采用在AB杆和CD杆上各自加上平衡质量m'和m''来达到。平衡质量的位置和大小应通过计算求得。－－－－－－－－－－－－( )

题19图题24图

20.通常提到连杆机构惯性力平衡是指使连杆机构与机架相联接的各个运动副动反力全为零，从而减小或消除机架的振动。－－－－－－－－－－－－－( )

21.作往复运动或平面复合运动的构件可以采用附加平衡质量的方法使它的惯性力在构件部得到平衡。－－－－－－－－－－－－－－( )

22.若机构中存在作往复运动或平面复合运动的构件，则不论如何调整质量分布仍不可能消除运动副中的动压力。－－－－－－－－－－－－－－－( )

23.绕定轴摆动且质心与摆动轴线不重合的构件，可在其上加减平衡质量来达到惯性力系平衡的目的。－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－（）

24.为了完全平衡四杆铰链机构ABCD的总惯性力，可以采用在原机构上附加另一四杆铰链机构AB’C’D来达到。条件是l AB=l AB’，l BC=l BC’l CD=l CD’，各杆件质量分布和大小相同。－－( )

25.图示一行星轮系传动装置。设该装置中各零件的材料均匀，制造精确，安装正确，则该装置绕AB轴线回转时是处于状态。

A)静不平衡(合惯性力ΣF b≠0)

B)静平衡(合惯性力ΣF b=0)

C)完全不平衡(合惯性力ΣF b≠0，合惯性力矩ΣM b≠0)

D)动平衡(合惯性力ΣF b=0，合惯性力矩ΣM b=0)

26.设图示回转体的材料均匀，制造精确，安装正确，当它绕AA轴线回转时是处于

状态。

A)静不平衡(合惯性力ΣF b≠0)

B)静平衡(合惯性力ΣF b=0)

C)完全不平衡(合惯性力ΣF b≠0，合惯性力矩ΣM b≠0)

D)动平衡(合惯性力ΣF b=0，合惯性力矩ΣM b=0)

题26图题27图

27.图示一圆柱凸轮。设该凸轮的材料均匀，制造精确，安装正确，则当它绕AA轴线转动时，是处于状态。

A)静不平衡(合惯性力ΣF b≠0)

B)静平衡(合惯性力ΣF b=0)

C)完全不平衡(合惯性力ΣF b≠0，合惯性力矩ΣM b≠0)

D)动平衡(合惯性力ΣF b=0，合惯性力矩ΣM b=0)

29.机械平衡研究的容是

A)驱动力与阻力间的平衡

B)各构件作用力间的平衡

C)惯性力系间的平衡

D)输入功率与输出功率间的平衡

30.图示一变直径带轮。设该带轮的材料均匀，制造精确，安装正确，当它绕AA轴线回转时是处于状态。

A)静不平衡(合惯性力ΣF b≠0)

B)静平衡(合惯性力ΣF b=0)

C)完全不平衡(合惯性力ΣF b≠0，合惯性力矩ΣM b≠0)

D)动平衡(合惯性力ΣF b=0，合惯性力矩ΣM b=0)

题30图题31图

31.图示一发动机曲轴，设各曲拐部分的质量及质心至回转轴线的距离都相等，当该曲

轴绕OO 轴线回转时是处于状态。

A)静不平衡(合惯性力ΣF b≠0)

B)静平衡(合惯性力ΣF b=0)

C)完全不平衡(合惯性力ΣF b≠0，合惯性力矩ΣM b≠0)

D)动平衡(合惯性力ΣF b=0，合惯性力矩ΣM b=0)

32.图示一附加上齿轮平衡装置的曲柄滑块机构。设曲柄AB的质心在A处，滑块的质心在C 处，连杆质量忽略，平衡质量m a=m b，r a=r b，φa=φb，当正确选择平衡质量的质径积m a r a大小后，可使该曲柄滑块机构达到。

A)机构的总惯性力全部平衡，但产生附加惯性力偶矩。

B)机构的总惯性力全部平衡，不产生附加惯性力偶矩。

C)机构的一级惯性力(即惯性力中具有与曲柄转动频率相同的频率分量)得到平衡，但产生附加惯性力偶矩。

D)机构的一级惯性力得到平衡，亦不产生附加惯性力偶矩。

题32图题33图

33.图示为一曲柄滑块机构(不计曲柄与连杆的质量)。为了平衡滑块C往复时产生的往复惯性力，在曲柄AB的延长线上附加平衡质量m b，当合理选择平衡质量质径积m b r b的大小后，可使该曲柄滑块达到。

A)平衡全部往复惯性力，在其他方向也不引起附加惯性力。

B)平衡全部往复惯性力，在铅垂方向引起附加惯性力。

C)平衡滑块第一级惯性力，在其他方向也不引起附加惯性力。

D)平衡滑块第一级惯性力的全部或部分，在铅垂方向引起附加惯性力。

34.图示一附加上齿轮平衡装置的曲柄滑块机构。设曲柄AB的质心在A处，连杆BC的质量忽略，滑块C的质心在C处，齿轮E和F上装置的平衡质量为m，位置如图示。当正确选择平衡质量的质径积大小后，可使该曲柄滑块机构达到。

A)机构的总惯性力全部平衡，且不产生附加惯性力偶矩。

B)机构的总惯性力全部平衡，但产生附加惯性力偶矩。

C)机构的一级惯性力(即惯性力中具有与曲柄转动频率相同的频率分量)全部平衡，且不产生附加惯性力偶矩。

D)机构的一级惯性力全部平衡，但产生附加惯性力偶矩。

35.为了平衡曲柄滑块机构ABC中滑块C的往复惯性力(曲柄和连杆质量不计)，在原机构上附加一对称滑块机构AB’C’。设滑块C和C’质量相等，l AB=l AB’，l BC=l BC’，机构在运转时能达到。

A)惯性力全部平衡，且不产生附加惯性力偶矩。

B)惯性力全部平衡，但产生附加惯性力偶矩。

C)惯性力部分平衡，且不产生附加惯性力偶矩。

D)惯性力部分平衡，但产生附加惯性力偶矩。

题35图题36图

36.为了平衡曲柄滑块机构ABC中滑块C的往复惯性力，在原机构上附加一滑块机构AB’C’，给定l AB=l AB’，l BC=l BC’，滑块C和C’的质量都为m，曲柄和连杆的质量忽略，该机构在运转时能达到.。

A)惯性力全部平衡，且不产生附加惯性力偶矩。

B)惯性力全部平衡，产生附加惯性力偶矩。

C)惯性力部分平衡，且不产生附加惯性力偶矩。

D)惯性力部分平衡，产生附加惯性力偶矩。

37.为什么说经过静平衡的转子不一定是动平衡的，而经过动平衡的转子必定是静平衡的？

38.举出工程中需满足静平衡条件的转子的两个实例，需满足动平衡条件的转子的三个实例。

39.何谓转子的静平衡及动平衡？对于任何不平衡转子，采用在转子上加平衡质量使其达到静平衡的方法是否对改善支承反力总是有利的？为什么？

40.图示刚性转子是否符合动平衡条件，为什么？

题40图题41图

41.在图示曲轴上，四个曲拐位于同一平面，若质径积m1r1=m2r2=m3r3=m4r4，l1=l3≠l2，试判断该曲轴是否符合动平衡条件？为什么？

42.图示两个回转构件是否符合静平衡条件？是否符合动平衡条件？为什么？

43.刚性转子动平衡中提到的不平衡惯性力偶矩与转子的惯性力偶矩M=－J Sα是否相同？为什么？

44.图示盘状转子上有两个不平衡质量：m1=1，5kg，m2=0.8kg，r1=140mm，r2=180mm，相位如图。现用去重法来平衡，求所需挖去的质量的大小和相位(设挖去质量处的半径

r=140mm)。

题44图题45图题46图

45.如图所示一单缸卧式煤气机，在曲柄轴的两端装有两个飞轮A和B。已知曲柄半径

R=250mm及换算到曲柄销S的不平衡质量为50kg。欲在两飞轮上各装一平衡质量m A，m B，其回转半径r=600mm，试求m A，m B的大小和位置。

46.图示为绕O点回转的薄片圆盘，在位置1、2处钻孔，r1=0.1m，r2=0.2m，孔部分材料质量分别为m1=1kg，m2=0.5kg。为进行静平衡，欲在半径r b=0.5m的圆周上钻一孔。试表示出孔的方向r b’，并求出钻去材料的质量m b。

47.图示盘形回转件上存在三个偏置质量，已知m1=10kg，m2=15kg，m3=10kg，

r1=50mm，r2=100mm，r3=70mm，设所有不平衡质量分布在同一回转平面，问应在什么方位上加多大的平衡质径积才能达到平衡？

题47图题48图

48.图示为一鼓轮，上有重块A、B，已知它们的质量m A=4kg，m B=2kg，今欲在平面Ⅰ、Ⅱ上分别加一平衡质量m b’，m b”，它们分布在φ1200mm的圆周上，使鼓轮达到完全平衡。试求m b’，m b”的大小，并在图中画出它的安放位置。

49.图示的回转构件中有两个不平衡质量m1，m2，T’，T”为选定的校正平面，已知：m1=5kg，m2=10kg，φ1=30?，φ2=120?，r1=100mm，r2=60mm，L=400mm，L1=150mm，L2=300mm，拟在两平面半径r=150mm圆周上配置平衡质量m b’，m b”。试求m b’，m b”的大小和相位(从O X轴正向测量)。

题49图题50图

50.某转子由两个互相错开90°的偏心轮组成，每一偏心轮的质量均为m，偏心距均为r，拟在平衡平面A、B上半径为2r处添加平衡质量，使其满足动平衡条件，试求平衡质量(mb)A，(mb)B的大小和方向。

51.图示同一xOy平面两质量分别为m1=8kg，m2=4kg，绕O轴等角速旋转，转速

n=300r/min，r1=80mm，r2=110mm，a=80mm，b=40mm，求：

(1)由于旋转质量的惯性力而在轴承A和B处产生的动压力R A，R B (大小和方向)；

(2)应在此平面上什么方向加多大平衡质量m b (半径r b=100mm)才能达到静平衡。

题51图题52图

52.图示为一回转体，其上有不平衡质量m1=1kg，m2=2kg，与转动轴线的距离分别为r1=300mm，r2=150mm。试计算在P、Q两平衡校正面上应加的平衡质径积(m b r b)P，(m b r b)Q 的大小和方位。

53.图示一双缸发动机的曲轴，两曲拐在同一平面，相隔180 ，每一曲拐的质量为50kg，离轴线距离为200mm，A、B两支承间距离为900mm，工作转速n=3000r/min。试求：

(1)支承A、B处的动反力大小；

(2)欲使此曲轴符合动平衡条件，以两端的飞轮平面作为平衡平面，在回转半径为500mm 处应加平衡质量的大小和方向。

题53图题54图

54.已知图示回转体m1=2kg，m2=4kg，r1=200mm，r2=120mm，若I、Ⅱ为校准平面，试求出该两平面中应加的平衡质量m b’，m b”，(r b’=r b”=100mm)及方位。

55.一转子上有两个不平衡质量m1=200kg，m2=100kg，r1=50mm，r2=40mm，选定平面Ⅰ、Ⅱ为平衡校正面，若两个平面平衡质量的回转半径为r bⅠ=r bⅡ=60mm，求平衡质量

m bⅠ，m bⅡ的大小及方位。

题55图题56图

56.图示一钢质圆盘。盘厚δ=20mm，在向径r1=100mm处有一直径d=50mm的通孔，向径r2=200mm处有一重量为2N的重块，为使圆盘满足静平衡条件，拟在向径r=200mm的圆周上再钻一通孔，试求此通孔的直径和方位(钢的重度γ=7.6×10－5N/mm2)。

57.在图示的盘形回转体中，各偏心质量大小及分布特征如下：m1=3kg，r1=80mm，θ=60?，m2=2kg，r2=80mm，θ2=150?，m3=2kg，r3=60mm，θ3=225?，若在半径为r b=60mm 1

处加平衡质量，使转子满足静平衡条件，求平衡质量的大小和方位？

题57图题58图题59图

58.图示一盘形回转体，其上有四个不平衡质量，它们的大小及质心到回转轴线的距离分别为：m1=10kg，m2=14kg，m3=16kg，m4=20kg，r1=200mm，r2=400mm，r3=300mm，r4=140mm，欲使该回转体满足静平衡条件，试求需加平衡质径积m b r b的大小和方位。

59.图示一曲柄滑块机构，给定l AB=100mm，l BC=400mm，滑块C的质量m3=40kg，质

心在C处。今欲在AB的延长线上C’处装上平衡质量m b来平衡50%滑块第一级惯性力，(即滑

块惯性力中具有与曲柄转动频率相同的频率分量)，设l AC=50mm，试求平衡质量m b的大小(曲柄和连杆质量不计)。

提示：滑块C的加速度变化规律为a C≈－ω2l AB(cosφ+l AB cos2φ/l BC)，负号表示与x轴(A

指向C)方向相反。

60.一回转体上有三质量：m1=3kg，m2=1kg，m3=4kg，绕z轴等角速度旋转，r1=60mm，r2=140mm，r3=90mm，其余尺寸如图示，试用图解法求应在平面Ⅰ和Ⅱ处各加多大平衡质量才能得到动平衡(设平衡质量m bⅠ，m bⅡ离转动轴线的距离为ⅠⅡr bⅠ=r bⅡ=100mm)。

题60图题61图

61.高速水泵的凸轮轴系由三个互相错开120°的偏心轮组成，每一偏心轮的质量为m，其偏心距为r，设在平衡平面A和B上各装一个平衡质量m A，m B，其回转半径为2r，其他尺寸如图示。试求m A，m B的大小和方向(可用图解法)。

62.图示为V形发动机机构。设每一活塞部件的质量都为m，今在曲柄延长线上与曲柄销B

对称的点D处加上一平衡质量m，则该发动机的所有第一级惯性力(即惯性力上具有与曲柄转

动频率相同的频率分量)将被完全平衡。试证明之(连杆、曲柄质量不计)。

提示：曲柄滑块机构中滑块的加速度变化规律为a N≈－ω2r(cosφ+ros2φ/l)

63.为了平衡曲柄滑块机构ABC中滑块的往复惯性力，在原机构上附加一滑块机构

AB’C’，设曲柄和连杆的质量不计，滑块C和C’质量都为m，l AB=l AB’，l BC=l BC’。试证明：机构的第一级惯性力(即具有与曲柄转动频率相同的频率分量)将获得完全平衡。

提示：曲柄滑块机构中滑块的加速度变化规律为a N≈－ω2r(cosφ+ros2φ/l)

64.为了平衡曲柄滑块机构ABC中滑块C的往复惯性力，在原机构上附加一滑块机构ABC’，设曲柄和连杆的质量不计，滑块C和C’质量都为m，连杆长度l BC=l BC’，试证明机构的第二级惯性力(即惯性力中具有曲柄转动频率两倍的频率分量)将获得完全平衡。

提示：曲柄滑块机构中滑块的加速度变化规律为a N≈－ω2r(cosφ+ros2φ/l) ，φ=ωt，ω－－－曲柄角速度

机械原理-课后全部习题解答

《机械原理》 习 题 解 答 机械工程学院

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）、√

机械原理第七版

机械原理第七版 不同的机器往往由有限的几种常用机构组成，如内燃机、压缩机和冲床等的主体机构都是曲柄滑块机构。这些机构的运动不同于一般力学上的运动，它只与其几何约束有关，而与其受力、构件质量和时间无关。1875年，德国的F.勒洛把上述共性问题从一般力学中独立出来，编著了《理论运动学》一书，创立了机构学的基础。书中提出的许多概念、观点和研究方法至今仍在沿用。1841年，英国的R.威利斯发表《机构学原理》。19世纪中叶以来，机械动力学也逐步形成。进入20世纪，出现了把机构学和机械动力学合在一起研究的机械原理。1934年，中国的刘仙洲所著《机械原理》一书出版。1969年，在波兰成立了国际机构和机器原理协会，简称IFTOMM。 机构学的研究对象是机器中的各种常用机构，如连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、螺旋机构和间歇运动机构（如棘轮机构、槽轮机构等）以及组合机构等。它的研究内容是机构结构的组成原理和运动确定性，以及机构的运动分析和综合。机构学在研究机构的运动时仅从几何的观点出发，而不考虑力对运动的影响。 机械动力学的研究对象是机器或机器的组合。研究内容是确定机器在已知力作用下的真实运动规律及其调节、摩擦力和机械效率、惯性力的平衡等问题。

按机械原理的传统研究方式，一般不考虑构件接触面间的间隙、构件的弹性或温差变形以及制造和装配等所引起的误差。这对低速运转的机械一般是可行的。但随着机械向高速、高精度方向发展，还必须研究由上述因素引起的运动变化。因而从40年代开始，又提出了机构精确度问题。由于航天技术以及机械手和工业机器人的飞速发展，机构精确度问题已越来越引起人们的重视，并已成为机械原理的不可缺少的一个组成部分。

机械原理课后答案第章

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≤BC 8-8 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?、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=,φ=, γmin= 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。

机械原理(第七版)试题及概念总结

机械原理（第七版）重要概念总结（附）及复习试题 （认真看完，考试必过） 卷一 一、填空题（每小题2分，共20分） 1、 平面运动副的最大约束数为 2 个 ，最小 约束数为 1 个。 2、 当两构件组成转动副时，其相对速度瞬心在 转动副中心 处。 3、 对心曲柄滑块机构，若以连杆为机架，则该机构演 化为 曲柄摇块机构 。 4、 传动角越大，则机构传力性能越 好 。 5、 凸轮机构推杆的常用运动规律中，二次多项式运动 规律具有 柔性 冲击。 6、 蜗杆机构的标准参数从 中间平面 中取。 7、 常见间歇运动机构有： 棘轮机构 、 槽轮 机构 等。 8、 为了减小飞轮的重量和尺寸，应将飞轮装在 高 速 轴上。 9、 实现往复移动的机构有： 曲柄滑块机 构 、 凸轮机构 等。 10、 外啮合平行轴斜齿轮的正确啮合条件为： 212121n n n n m m ααββ==-=，， 。 二、简答题（每小题5分，共25分） 1、何谓三心定理？ 答：三个彼此作平面运动的构件的三个瞬心必位于同一 直线上 。 2、 简述机械中不平衡惯性力的危害？ 答：机械中的不平衡惯性力将在运动副中引起附加的动 压力，这不仅会增大运动副中的摩擦和构件中的内应 力，降低机械效率和使用寿命，而且会引起机械及其基 础产生强迫振动。 3、 铰链四杆机构在死点位置时，推动力任意增大也不 能使机构产生运动，这与机构的自锁现象是否相 同？试加以说明？ 答：（1）不同。 （2）铰链四杆机构的死点指：传动角=0度时，主动 件通过连杆作用于从动件上的力恰好通过其回转中心， 而不能使从动件转动，出现了顶死现象。 死点本质：驱动力不产生转矩。 机械自锁指：机构的机构情况分析是可以运动 的，但由于摩擦的存在，却会出现无论如何增大驱动力， 也无法使其运动的现象。 自锁的本质是：驱动力引起的摩擦力 大于等 于 驱动力的有效分力。 4、 棘轮机构与槽轮机构均可用来实现从动轴的单向间 歇转动，但在具体的使用选择上，又有什么不同？ 答：棘轮机构常用于速度较低和载荷不大的场合，而且 棘轮转动的角度可以改变。槽轮机构较棘轮机构工作平 稳，但转角不能改变。 5、 简述齿廓啮合基本定律。 答：相互啮合传动的一对齿轮，在任一位置时的传动比， 都与其连心线被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分 成的两段成反比。 三、计算题（共45分） 1、绘制偏心轮机构简图（草图），并求机构自由度。（10分） 1 2 3 4 A B C

《机械原理》(于靖军版)第4章习题答案

《机械原理》(于靖军版)第4章习题答案

讨论题与习题 习题 4-1 试求出题图4-1所示的各机构的全部瞬心。 1 2 3 4 (a)正切机构 (b)凸轮机构 1 2 3 题图4-1 解： 4-2 在题图4-2所示的凸轮机构中，若已知凸轮2以等角速度顺时针转动，试求从动件上点B 的速度。假设构件3在2上作纯滚动，求点B'的速度。 1 2 1 B' 3 4 B O O 2 题图4-2 解：

B O 2 P 13 P 12 P 24B' O 1 3 ω1 ω1 3 2 由13 113213 l l 31P O P O P V ?=?=ωω B O B V 1l 3?=ω 可得： B O P O P O B V 113113 2l l l 1??=ω 12 2412 212 l l 21P P P O P V ?=?=ωω ' 24' l 2B P B V ?=ω 可得：12 2412 2' 24' l l l 1P P P O B P B V ?? =ω 4-3 在题图4-3所示的机构中，已知曲柄1顺时针方向匀速转动，角速度ω1=100rad/s ，试求在图示位置导杆3的角速度ω3的大小和方向。 3 B 4C 12A 题图4-3 解： 因已知曲柄2的运动，而所求构件4的运动，所以要求取构件2和4的瞬心24 P 。根据瞬心的性质，得14 244 12 242 24 P P P P P ωωω==

所以14 2412242 4P P P P ωω= 方向顺时针运动。 4-4 在题图4-4所示的机构中，已知：图示机构的尺寸，原动件1以匀角速度ω1沿逆时针方向转动。试确定：（1）在图上标出机构的全部瞬心；（2）用瞬心法确定点M 的速度v M ，需写出表达式，并标出速度的方向。 1 2 3 4 M ω1 题图4-4 解： 1 2 1 ω P 12 P 14 P 24 P 34 M P 23 P 13 ∞ 3 121412 2412 l l 12P P P P P V ?=?=ωω M P P P P P M P M V 2412 24121424l l l l 12??=?=ωω 4-5 在题图4-5所示的机构中，已知：图示机构的尺寸，原动件1以匀角速度ω1沿顺时针方向转

西北工业大学机械原理课后答案第4章

第四章 平面机构的力分析 题4-7 机械效益Δ是衡量机构力放大程度的一个重要指标，其定义为在不考虑摩擦的条件下机构的输出力（力矩）与输入力（力矩）之比值，即Δ=d r d r F F M M //=。试求图示各机构在图示位置时的机械效益。图a 所示为一铆钉机，图b 为一小型压力机，图c 为一剪刀。计算所需各尺寸从图中量取。 （a ） (b) (c) 解：(a)作铆钉机的机构运动简图及受力 见下图（a ） 由构件3的力平衡条件有：02343=++R R r F F F 由构件1的力平衡条件有：04121 =++d R R 按上面两式作力的多边形见图（b ）得 θcot ==?d r F F （b ）作压力机的机构运动简图及受力图见（c ） 由滑块5的力平衡条件有：04565=++R R F F G 由构件2的力平衡条件有：0123242 =++R R R 其中 5442R R = 按上面两式作力的多边形见图（d ），得t F G = ? (c) 对A 点取矩时有 b F a F d r ?=? a b =? 其中a 、b 为F r 、F d 两力距离A 点的力臂。t F G = ?

(d) (a) (b)d r R41 F R43 F d G 题4-8 在图示的曲柄滑块机构中，设已知l AB=0.1m，l BC=0.33m，n1=1500r/min（为常数），活塞及其附件的重量G3=21N，连杆质量G2=25N，J S2=0.0425kg·m2，连杆质心S2至曲柄销B的距离l BS2=l BC/3。试确定在图示位置时活塞的惯性力以及连杆的总惯性力。 解：1) 选定比例尺, 绘制机构运动简图。(图(a) ) 2(b) 4-1 (c) 3) 确定惯性力 活塞3 连杆2 （顺时针） (图(a) )

西工大第八版机械原理第八版课后练习答案

<机械原理>第八版西工大版 第2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，而且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。 2-4 何谓最小阻力定律?试举出在机械工程中应用最小阻力定律的1、2个实例。 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2-20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。 2-9 任选三个你身边已有的或能观察到的下列常用装置(或其他装置)，试画出其机构运动简图，并计算其自由度。1)折叠桌或折叠椅；2)酒瓶软木塞开盖器；3)衣柜上的弹簧合页；4)可调臂台灯机构；5)剥线钳；6)磁带式录放音机功能键操纵机构；7)洗衣机定时器机构；8)轿车挡风玻璃雨刷机构；9)公共汽车自动开闭门机构；10)挖掘机机械臂机构；…。 2-10 请说出你自己身上腿部的髋关节、膝关节和踝关节分别可视为何种运动副?试画出仿腿部机构的机构运动简图，并计算其自由度。 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j输入，使轴A连续回转；而固装在轴^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。 1)取比例尺绘制机构运动简图 2)分析是否能实现设计意图 解：

第五章微机原理课后习题参考答案_2012

习题五 一.思考题 ⒈半导体存储器主要分为哪几类？简述它们的用途和区别。 答： 按照存取方式分，半导体存储器主要分为随机存取存储器RAM（包括静态RAM和动态RAM）和只读存储器ROM（包括掩膜只读存储器，可编程只读存储器，可擦除只读存储器和电可擦除只读存储器）。 RAM在程序执行过程中，能够通过指令随机地对其中每个存储单元进行读\写操作。一般来说，RAM中存储的信息在断电后会丢失，是一种易失性存储器；但目前也有一些RAM芯片，由于内部带有电池，断电后信息不会丢失，具有非易失性。RAM的用途主要是用来存放原始数据，中间结果或程序，与CPU 或外部设备交换信息。 而ROM在微机系统运行过程中，只能对其进行读操作，不能随机地进行写操作。断电后ROM中的信息不会消失，具有非易失性。ROM通常用来存放相对固定不变的程序、汉字字型库、字符及图形符号等。 根据制造工艺的不同，随机读写存储器RAM主要有双极型和MOS型两类。双极型存储器具有存取速度快、集成度较低、功耗较大、成本较高等特点，适用于对速度要求较高的高速缓冲存储器；MOS型存储器具有集成度高、功耗低、价格便宜等特点，适用于内存储器。 ⒉存储芯片结构由哪几部分组成？简述各部分的主要功能。 答： 存储芯片通常由存储体、地址寄存器、地址译码器、数据寄存器、读\写驱动电路及控制电路等部分组成。 存储体是存储器芯片的核心，它由多个基本存储单元组成，每个基本存储单元可存储一位二进制信息，具有0和1两种状态。每个存储单元有一个唯一的地址，供CPU访问。

地址寄存器用来存放CPU访问的存储单元地址，该地址经地址译码器译码后选中芯片内某个指定的存储单元。通常在微机中，访问地址由地址锁存器提供，存储单元地址由地址锁存器输出后，经地址总线送到存储器芯片内直接进行译码。 地址译码器的作用就是用来接收CPU送来的地址信号并对它进行存储芯片内部的“译码”，选择与此地址相对应的存储单元，以便对该单元进行读\写操作。 读\写控制电路产生并提供片选和读\写控制逻辑信号，用来完成对被选中单元中各数据位的读\写操作。 数据寄存器用于暂时存放从存储单元读出的数据，或暂时存放从CPU送来的要写入存储器的数据。暂存的目的是为了协调CPU和存储器之间在速度上的差异。⒊简述SRAM和DRAM的应用特点。 答： SRAM具有鲜明的应用特点： a、由电路结构的特点，可以保证存储的数据信息只要不断电，就不会丢失；不需要定时刷新，简化了外部电路。 b、相对动态RAM，存取速度更快。 c、内部电路结构复杂，集成度较低；制造价格成本较高。 d、双稳态触发电路总有一个处于导通状态，使得静态RAM的电功耗较大。 e、一般用作高速缓冲存储器（cache）。 DRAM的应用特点主要有： a、集成度高、功耗小，制作成本低，适合制作大规模和超大规模集成电路，微机内存储器几乎都是由DRAM组成。

机械原理第八版课后练习答案西工大版孙恒等

<机械原理>第八版西工大教研室编 第2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，而且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。 2-4何谓最小阻力定律?试举出在机械工程中应用最小阻力定律的1、2个实例。 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2-20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。 2-9任选三个你身边已有的或能观察到的下列常用装置(或其他装置)，试画出其机构运动简图，并计算其自由度。1)折叠桌或折叠椅；2)酒瓶软木塞开盖器；3)衣柜上的弹簧合页；4)可调臂台灯机构；5)剥线钳；6)磁带式录放音机功能键操纵机构；7)洗衣机定时器机构；8)轿车挡风玻璃雨刷机构；9)公共汽车自动开闭门机构；10)挖掘机机械臂机构；…。 2-10请说出你自己身上腿部的髋关节、膝关节和踝关节分别可视为何种运动副?试画出仿腿部机构的机构运动简图，并计算其自由度。 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j输入，使轴A连续回转；而固装在轴^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。 1)取比例尺绘制机构运动简图 2)分析是否能实现设计意图 解：

机械原理(第七版)概念总结

机械原理（第七版）重要概念总结 一、填空题（每小题2分，共20分） 1、 平面运动副的最大约束数为 2 个 ，最小约束数为 1 个。 2、 当两构件组成转动副时，其相对速度瞬心在 转动副中心 处。 3、 对心曲柄滑块机构，若以连杆为机架，则该机构演化为 曲柄摇块机构 。 4、 传动角越大，则机构传力性能越 好 。 5、 凸轮机构推杆的常用运动规律中，二次多项式运动规律具有 柔性 冲击。 6、 蜗杆机构的标准参数从 中间平面 中取。 7、 常见间歇运动机构有： 棘轮机构 、 槽轮机构 等。 8、 为了减小飞轮的重量和尺寸，应将飞轮装在 高速 轴上。 9、 实现往复移动的机构有： 曲柄滑块机构 、 凸轮机构 等。 10、 外啮合平行轴斜齿轮的正确啮合条件为： 212121n n n n m m ααββ==-=，， 。 1、 平面机构中若引入一个高副将带入 1 个约束，而引入一个低副将带入 2 个约束。 2、 对心曲柄滑块机构，若以连杆为机架，则该机构演化为 曲柄摇块 机构。 3、 平面四杆机构具有整转副的条件： 最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和 。 4、 压力角越大，则机构传力性能越 差 。 5、 凸轮机构推杆的常用运动规律中， 正弦 运动规律既无刚性冲击也无柔刚性冲击。 6、 锥齿轮取 大端 的参数为标准参数。 7、 槽轮机构的主要组成构件为： 拨盘 、 槽轮 、机架等。 8、 为了减小飞轮的重量和尺寸，应将飞轮装在 高速 轴上。 9、 当两构件组成移动副时，其瞬心在 垂直于导路方向的无穷远 处。 10、 机构处于死点位置时，其传动角为 0 度。 二、简答题（每小题5分，共25分） 1、何谓三心定理？ 答：三个彼此作平面运动的构件的三个瞬心必位于同一 直线上 。 2、 简述机械中不平衡惯性力的危害？ 答：机械中的不平衡惯性力将在运动副中引起附加的动压力，这不仅会增大运动副中的摩擦和构件中的内应力，降低机械效率和使用寿命，而且会引起机械及其基础产生强迫振动。 3、 铰链四杆机构在死点位置时，推动力任意增大也不能使机构产生运动，这与机构的自锁现象是否相同？试加以说明？ 答：（1）不同。 （2）铰链四杆机构的死点指：传动角=0度时，主动件通过连杆作用于从动件上的力恰好通过其回转中心，而不能使从动件转动，出现了顶死现象。 死点本质：驱动力不产生转矩。 机械自锁指：机构的机构情况分析是可以运动的，但由于摩擦的存在，却会出现无论如何增大驱动力，也无法使其运动的现象。 自锁的本质是：驱动力引起的摩擦力 大于等于 驱动力的有效分力。

机械原理第4章习题答案

讨论题与习题 习题 4-1试求出题图4-1 所示的各机构的全部瞬心。 解: 4-2在题图4-2所示的凸轮机构中，若已知凸轮2以等角速度顺时针转动，试求从动件上点B的速度。假设构件3在2上作纯滚动，求点B'的速度。 4-3在题图4-3所示的机构中，已知曲柄1顺时针方向匀速转动，角速度1=100rad/s，试求在图示位置导杆3的角速度3的大小和方向。 解: 由 V p ◎12 3 l qP i3 V B3 l qB 可得：V B 1 l O2P13 l O1P13 l qB 2吩12 V B' 2 l p24B 可得：V B I P24B占 l P P

解: 因已知曲柄2的运动，而所求构件4的运动，所以要求取构件2和4的瞬心P24。根据瞬心的性 4-4所示的机构中，已 知：图示机构的尺寸, 1 ）在图上标出机构 的全部瞬心； 原动件1以匀角速度i沿逆时针 （2 ）用瞬心法确定点M的速度VM,需质，得P24 2 P24P12 4 P24P14 所以4 P24 R2 2 P24 R4 方向顺时针运 动。 解: 题图4-4 P4 P24 4-4在题图 方向转动。试确定：写出表达 式，并标出速度的方向。 题图4-3

P4M 1"P4P2 l B4P2 G M 4-5在题图4-5所示的机构中，已知： 方向转动。试确定：(1 )在图上标出机构的全部瞬心; 的角速度3,需写出表达式，并标出速度的方向。 图示机构的尺寸，原动件1以匀角速度1沿顺时针 2 )用瞬心法确定在此位置时构件 3 解：相应的瞬心和求解过程可以参考4—4,只需要利用V P13列出等式即可求解。 4-8在题图4-8所示是铰链四杆机构中，各杆件长度分别为 l AD=72mm 若取 min。 AD为机架，作图求该机构的极位夹角e，杆 l AB=28mm l Bc=70mm l cD=50mm CD的最大摆角和最小传动角 解: (1 )取比例尺 示。由图上量得 (2)由于I AB 题图4-8 i，画出机构的极限位置及传动角的极值位置图, 分别如图( 玄)和(b)所 13 71。 l AD l BC l CD，故存在曲柄。 又由于AB为最短杆，故机构演化为双曲柄机构， ( 另外，本题也可以利用三角形的边角关系求解具体数值。 C, D都是摆转 副。＞但在计算 min的时候，要注意: . o min min min ,180 max max max max ,180 4-9已知一偏置曲柄滑块机构，如题图4-9所示。其中，曲柄长度偏距 e=10mm (1)画出滑块的两个极限位置；(2)标出极位夹角程速比系数 K； (4)标出并计算最小传动角min 。 min l AB=15mm 连杆l Bc=50mm 及行程H; (3)计算行

机械原理第七版西北工业大学课后习题答案(9和11章)

机械原理课后习题答案 第9章课后参考答案 9-1 何谓凸轮机构传动中的刚性冲击和柔性冲击?试补全图示各段s 一δ、 v 一δ、α一δ曲线，并指出哪些地方有刚性冲击，哪些地方有柔性冲击？ 答 凸轮机构传动中的刚性冲击是指理论上无穷大的惯性力瞬问作用到构件上， 使构件产生强烈的冲击；而柔性冲击是指理论上有限大的惯性力瞬间作用到构件上，使构件产生的冲击。 s-δ, v-δ, a-δ曲线见图。在图9-1中B ，C 处有刚性冲击，在0，A ，D ，E 处有柔性冲击。 9—2何谓凸轮工作廓线的变尖现象和推杆运动的失真现象?它对凸轮机构的工作有何影响?如何加以避免? 答 在用包络的方法确定凸轮的工作廓线时，凸轮的工作廓线出现尖点的现象称为变尖现象：凸轮的工作廓线使推杆不能实现预期的运动规律的现象件为失真现象。变尖的工作廓线极易磨损，使推杆运动失真．使推杆运动规律达不到设计要求，因此应设法避免。变尖和失真现象可通过增大凸轮的基圆半径．减小滚子半径以及修改推杆的运动规律等方法来避免。 9—3力封闭与几何封闭凸轮机构的许用压力角的确定是否一样?为什么? a v s δ δ δ 03/π3/2ππ3/4π3/5ππ 2题9-1图

答 力封闭与几何封闭凸轮机沟的许用压力角的确定是不一样的。因为在回程阶段-对于力封闭的凸轮饥构，由于这时使推杆运动的不是凸轮对推杆的作用力F ，而是推杆所受的封闭力．其不存在自锁的同题，故允许采用较大的压力角。但为使推秆与凸轮之间的作用力不致过大。也需限定较大的许用压力角。而对于几何形状封闭的凸轮机构，则需要考虑自锁的问题。许用压力角相对就小一些。 9—4一滚子推杆盘形凸轮机构，在使用中发现推杆滚子的直径偏小，欲改用较大的滚子？问是否可行?为什么? 答 不可行。因为滚子半径增大后。凸轮的理论廓线改变了．推杆的运动规律也势必发生变化。 9—5一对心直动推杆盘形凸轮机构，在使用中发现推程压力角稍偏大，拟采用推杆偏置的办法来改善，问是否可行?为什么? 答 不可行。因为推杆偏置的大小、方向的改变会直接影响推杆的运动规律．而原凸轮机构推杆的运动规律应该是不允许擅自改动的。 9-6 在图示机构中，哪个是正偏置?哪个是负偏置?根据式(9-24)说明偏置方向对凸轮机构压力角有何影响 ? 答 由凸轮的回转中心作推杆轴线的垂线．得垂足点，若凸轮在垂足点的 速度沿推杆的推程方向．刚凸轮机构为正偏置．反之为负偏置。由此可知．在图 示机沟中，两个均为正偏置。由 220tan ()r e s α=-+ 可知．在其他条件不变的情况下。若为正偏置(e 前取减号)．由于推程时(ds/d δ)为正．式中分子ds/d δ-eds ／d δ。故压力角增大。负偏置时刚相反，即正偏置会使推程压力角减小，回程压力角增大；负偏置会使推程压力角增大，回程压力角减小。 9—7 试标出题9—6a 图在图示位置时凸轮机构的压力角，凸轮从图示位置转过90o后推杆的位移；并标出题9—6b 图推杆从图示位置升高位移s 时，凸轮的转角和凸轮机构的压力角。 解 如图 (a)所示，用直线连接圆盘凸轮圆心A 和滚子中心B ，则直线AB 与推杆导路之间所夹的锐角为图示位置时凸轮机构的压力角。以A 为圆心, AB 为半

机械原理第七版西北工业大学课后习题答(1-8章)讲解

机械原理作业集答案详解 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 p 01423323=-?-?=--=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)。 1 1 (c) 题2-1 (d) 5 4 3 6 4 (a) 5 3 2 5 2 1 5 43 6 4 2 6 (b) 3 2 1 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

机械原理(填空题)--第七版

机械原理复习题 第2章 机构的结构分析 1.组成机构的要素是构件和运动副；构件是机构中的运动单元体。 2.具有若干个构件的入为组合体、各构件间具有确定的相对运动、完成有用功或实现能量转换等三个特征的构件组合体称为机器。 3.机器是由原动机、传动部分、工作机所组成的。 4.机器和机构的主要区别在于是否完成有用机械功或实现能量转换。 5.从机构结构观点来看，任何机构是由机架，杆组，原动件三部分组成。 6.运动副元素是指构成运动副的点、面、线。 7.构件的自由度是指构件具有独立运动的数目; 机构的自由度是指机构具有确定运动时必须给定的独立运动数目。 8.两构件之间以线接触所组成的平面运动副称为高副，它产生一个约束，而保留了两个自由度。 9.机构中的运动副是指两构件直接接触而又能产生相对运动的联接。 10.机构具有确定的相对运动条件是原动件数等于机构的自由度。 11.在平面机构中若引入一个高副将引入1个约束，而引入一个低副将引入2个约束，构件数、约束数与机构自由度的关系是F=3n-2pl-ph 。 12.平面运动副的最大约束数为2，最小约束数为1。 13.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2，至少为1。 14.计算机机构自由度的目的是判断该机构运动的可能性（能否运动〕及在什么条件下才具有确定的运动，即确定应具有的原动件数。 15.在平面机构中，具有两个约束的运动副是低副，具有一个约束的运动副是高副。 16.计算平面机构自由度的公式为F =32n p p --L H ，应用此公式时应注意判断：(A) 复合铰链，(B) 局部自由度，(C)虚约束。 17.机构中的复合铰链是指由三个或三个以上构件组成同一回转轴线的转动副；局部自由度是指不影响输入与输出件运动关系的自由度；虚约束是指在特定的几何条件下，机构中不能起独立限制运动作用的约束。 18.划分机构杆组时应先按低的杆组级别考虑，机构级别按杆组中的最高级别确定。 19.机构运动简图是用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副，并按一定比例绘制各运动副的相对位置，因而能说明机构各构件间相对运动关系的简单图形。 20.在图示平面运动链中，若构件1为机架，构件5为原动件，则成为Ⅲ级机构；若以构件2为机架，3为原动

西北工业大学机械原理课后答案第4章

第四章 平面机构的力分析 题4-7 机械效益Δ是衡量机构力放大程度的一个重要指标，其定义为在不考虑摩擦的条件下机构的输出力（力矩）与输入力（力矩）之比值，即Δ=d r d r F F M M //=。试求图示各机构在图示位置时的机械效益。图a 所示为一铆钉机，图b 为一小型压力机，图c 为一剪刀。计算所需各尺寸从图中量取。 （a ） (b) (c) 解：(a)作铆钉机的机构运动简图及受力 见下图（a ） 由构件3的力平衡条件有：02343=++R R r F F F 由构件1的力平衡条件有：04121 =++d R R 按上面两式作力的多边形见图（b ）得 θcot ==?d r F F （b ）作压力机的机构运动简图及受力图见（c ） 由滑块5的力平衡条件有：04565=++R R F F G 由构件2的力平衡条件有：0123242 =++R R R 其中 5442R R = 按上面两式作力的多边形见图（d ），得t F G = ? (c) 对A 点取矩时有 b F a F d r ?=? a b =? 其中a 、b 为F r 、F d 两力距离A 点的力臂。t F G = ?

(d) (a)(b) d r R41 F R43 F d G 题4-8 在图示的曲柄滑块机构中，设已知l AB=0.1m，l BC=0.33m，n1=1500r/min（为常数），活塞及其附件的重量G3=21N，连杆质量G2=25N，J S2=0.0425kg·m2，连杆质心S2至曲柄销B的距离l BS2=l BC/3。试确定在图示位置时活塞的惯性力以及连杆的总惯性力。 解：1) 选定比例尺, mm m l 005 .0 = μ绘制机构运动简图。(图(a) ) 2）运动分析：以比例尺vμ作速度多边形，如图(b) 以比例尺 a μ作加速度多边形如图4-1 (c) 2 44 . 23 s m c p a a C ='' =μ2 2 2 2100 s m s p a a S = '' =μ 2 2 2 1 5150 s BC c n l a l a BC t B C= '' = = μ μ α 3) 确定惯性力 活塞3：) ( 3767 3 3 3 3 N a g G a m F C S I = - = - =方向与c p''相反。 连杆2：) ( 5357 2 2 2 2 32 N a g G a m F S S I = - = - =方向与 2 s p'相反。 ) (8. 218 2 2 2 m N J M S I ? = - =α（顺时针） 总惯性力：) ( 5357 2 2 N F F I I = = ') ( 04 .0 2 2 2 m F M l I I h = =(图(a) )

机械原理西工大版(第八版)课后习题答案

机械原理西工大版（第八版）课后习题答案 第2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，且也可用来进行动力分析。 2-3 机构具有确定运动条件是什么?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。 2-4 何谓最小阻力定律?试举出在机械工程中应用最小阻力定律的1、2个实例。 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2-20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。 2-9 任选三个你身边已有的或能观察到的下列常用装置(或其他装置)，试画出其机构运动简图，并计算其自由度。1)折叠桌或折叠椅；2)酒瓶软木塞开盖器；3)衣柜上 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j输入，使轴A连续回转；而固装在轴^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。 1)取比例尺绘制机构运动简图 2)分析是否能实现设计意图

机械原理(第七版)孙桓主编第6章

九、机械平衡 1.研究机械平衡的目的是部分或完全消除构件在运动时所产生的，减少或消除在机构各运动副中所引起的力，减轻有害的机械振动，改善机械工作性能和延长使用寿命。 2.回转构件的直径D和轴向宽度b之比D/b符合条件或有重要作用的回转 构件，必须满足动平衡条件方能平稳地运转。如不平衡，必须至少在个校正平面上各自适当地加上或去除平衡质量，方能获得平衡。 3.只使刚性转子的得到平衡称静平衡，此时只需在平衡平面中增减平衡质量；使同时达到平衡称动平衡，此时至少要在 个选定的平衡平面中增减平衡质量，方能解决转子的不平衡问题。 4.刚性转子静平衡的力学条件是，而动平衡的力学条件 是。 5.图示两个转子，已知m1r1=m2r2，转子a是不平衡的，转子b是 不平衡的。 a) b) 6.符合静平衡条件的回转构件，其质心位置在。静不平衡的回转构件，由于重力矩的作用，必定在位置静止，由此可确定应加上或去除平衡质量的方向。 7.回转构件的直径D和轴向宽度b之比D/b符合条件的回转构件，只需满足静平衡条件就能平稳地回转。如不平衡，可在个校正平面上适当地加上或去除平衡质量就能获得平衡。 8.图a、b、c中，S为总质心，图中的转子具有静不平衡，图中的转子是动不平衡。 9.当回转构件的转速较低，不超过围，回转构件可以看作刚性物体，这类平衡称为刚性回转件的平衡。随着转速上升并超越上述围，回转构件出现明显变形，这类回转件的平衡问题称为回转件的平衡。 10.机构总惯性力在机架上平衡的条件是。 11.在图示a、b、c三根曲轴中，已知m1r1=m2r2=m3r3=m4r4，并作轴向等间隔布置，且都在曲轴的同一含轴平面，则其中轴已达静平衡，轴已达动平衡。

机械原理课后答案第8章

机械原理课后答案第8章 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。 cmmdmm,,400,500b,600amm,240mm8-6如图所示，设己知四杆机构各构件的长度为，,。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。

《机械原理》第五章习题轮系及其设计及答案

第五章轮系及其设计 习题 5-2 在题图5-2所示的手摇提升装置中，已知各轮齿数为：z1=20，z2=50，z3=15，z4=30，z6=40，z7=18，z8=51，蜗杆z5=1，右旋，试求传动比i18并确定提升重物时手柄的转向。 题图5-2 5-5 在题图5-5所示的压榨机中，螺杆4和5为一对旋向相反的螺杆，其螺距分别为6mm和3mm，螺杆5旋在螺杆4内，螺杆4与齿轮3固联在一起，螺杆5与盘B固联在一起，盘B插在框架两侧的槽内只能沿框架上下移动。已知各轮齿数为z1=18，z2=24，z2'=24，z3=64，试求为使盘B下降19mm，轴A应转多少转，转向如何？ 答案：7.5转！

5-6题图5-6所示为手动起重葫芦，已知z l=z2'=10，z2=20，z3=40。设由链轮A至链轮B的传动效率为η= 0. 9，为了能提升Q =1000N的重物，求必须加在链轮A上的圆周力P。 5-7题图5-7所示为一灯具的转动装置，已知：n1=19.5r/min，方向如图示，各轮齿数为z1=60，z2=z2'=30，z3= z4=40，z5=120。求灯具箱体的转速及转向。

5-11 在题图5-11所示的三爪电动卡盘的传动轮系中，各轮齿数为z1=6，z2=z2 =25，z3=57，z4=56，求传动比i14。

题图5-11 5-12 在题图5-12所示的自行车里程表机构中，C为车轮轴，P为里程表指针。已知各轮齿数为z1=17，z3=23，z4=19，z4'=20，z5=24。设轮胎受压变形后车轮的有效直径为0.7m，当自行车行驶1km时，表上的指针刚好回转一周。试求齿轮2的齿数。