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机械原理课后全部习题解答

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《机械原理》

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)、√

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。 解:

a)平面高副

b)空间低副

c)平面高副

2-8将图2-27中机构的结构图绘制成机构运动简图,标出原动件和机架,并计算其自由度。

解:

b)n=3,L P =4 ,H P =0, F=3×3-2×4=1

c) n=3, L P =4 ,P H =0, F=3×3-2×4=1

2-9 试判断图2-28中所示各“机构”能否成为机构,并说明理由。 解:

修改后的机构

修改后的机构

修改后的机构

2-10 计算图2-29中所示各机构的自由度,并指出其中是否含有复合铰链、局部自由度或虚约束,说明计算自由度应作何处理。

解:

a)

n=5,

P=7 ,

L

有复合铰链:构件3和构件5; 构件3和构件1; F=3n-2

P=3×5-2×7=1

L

b) n=6,

P=8,PH=1,有局部自由度,有虚约束

L

F=3n-2

P-H P=3x6-2x8-1=1

L

d) 有虚约束,有复合铰链

n=5,

P=7,H P=0,

L

F=3n-2

P-H P=3×5-2×7-0=1

L

e) 有对称虚约束

n=5,

P=7

L

F=3n-2

P=1

L

f)有对称虚约束n=3,

P=3,H P=2

L

F=3n-2

P-H P=1

L

g) n=2,

P=2,H P=1,n=3,L P=4 有虚约束

L

h) 有对称虚约束,n=3,

P=4

L

F=3n-2L P =3×3-2×4=1

或者:

n=4,L P =5 H P =1,

F=3n-2L P -H P =3×4-2×5-1=1

2-12计算图2-30所示各机构的自由度,并在高副低代后,分析组成这些机构的基本杆组即杆组的级别。

解:

a)

n=4, L P =5, H P =1

F=3n-2L P -H P =1

所以此机构为III 级机构

b) n=3, L P =3, H P =2

F=3n-2L P -H P =1

c) n=4,L P =4,H P =3

F=3n-2L P -H P =1

d)

n=6, L P =8 ,H P =1

F=3n-2L P -H P =1

所以此机构为III 级机构

2-13 说明图2-32所示的各机构的组成原理,并判别机构的级别和所含杆组的数目。对于图2-32f 所示机构,当分别以构件1、3、7作为原动件时,机构的级别会有什么变化? a)

机构的级别:II

b)

机构的级别:II

f) 当分别以构件1、3、7作为原动件时

以构件1作为原动件时,

以构件1作为原动件时,机构的级别II

以构件3作为原动件时,

以构件3作为原动件时,机构的级别:II

以构件7作为原动件时,

杆组的级别:III

以构件7作为原动件时,机构的级别:III

2-14 绘制图2-33所示机构高副低代后的运动简图,计算机构的自由度。并确定机构所含杆组的数目和级别以及机构的级别。

图2-33 机构示意图

机构高副低代后的运动简图

杆组的级别:III

所以,机构的级别:III 2-15 试分析图2-35所示刨床机构的组成,并判别机构的级别。若以构件4为原动件,则此机构为几级?

解:F=3n-2L P -H P =3×5-2×7=1

一、若以构件1为原动件,则此机构拆分的杆组是:

所以此机构为III 级

二、若以构件4为原动件,则此机构拆分的杆组是:

所以此机构为II 级

第三章 平面连杆机构

3-9图3-54所示平面铰链四杆运动链中,已知各构件长度分别为55AB l mm =,40BC l mm =, 50CD l mm =,25AD l mm =。

(1)判断该机构运动链中四个转动副的类型。

(2)取哪个构件为机架可得到曲柄摇杆机构。

(3)取哪个构件为机架可得到双曲柄机构。

(4)取哪个构件为机架可得到双摇杆机构

解:

平面连杆机构

L AB =55 L BC =40 L CD =50 L AD =25

L AB +L AD

(1) A 、D 整转副 B 、C 摆转副

(2)AB 或CD 为机架时,为曲柄摇杆机构

(3)AD 为机架时,为双曲柄机构

(4)BC 为机架时,为双摇杆机构

3-10 图3-57所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 为曲柄的条件又如何?

解:主要分析能否通过极限位置,

a+e

3-11在图3-81所示的铰链四杆机构中,各杆件长度分别为25AB l mm =,40BC l mm =,50CD l mm =,55AD l mm =。

(1)若取AD 为机架,求该机构的极位夹角θ,杆CD 的最大摆角?和最小传动角0

min γ (2)若取AB 为机架,求该机构将演化为何种类型的机构?为什么?

请说明这时C 、D 两个转动副是周转副还是摆转副。

图3-58 铰链四杆机构

解:

由于25+55<40+50,所以l AB +l AD ≤l BC +l CD ,

且以最短杆AB的邻边为机架。故该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构。AB为曲柄。

1)以曲柄AB为主动件,作出摇杆CD的极限位置如图所示。

∴ AC 1=l AB +l BC =40+25=65

AC 2=l BC -l AB =40-25=15

(1)极位夹角θ:出现在AB 与连杆BC 重合位置

图1

行程速比系数K=(1800+θ)/(1800-θ)≈1.17

(2)求摇杆的最大摆角φ,从图1,摇杆的最大摆角φ:

φ=∠B 1DC 1-∠B 2DC 2

(3)最小传动角γmin 出现在AB与机架AD重合位置(分正向重合、反向重合)如图2。

分别求出1δ、2δ,再求最小传动角。

图2

曲柄处于AB1位置时,传动角γ1=1δ=36.860.

曲柄处于AB2位置时,传动角γ2=1800-2δ=54.900.

现比较的γ1、γ2大小,最小传动角取γ1、γ2中最小者.

∴γmin =36.860

2)??? 取AB为机架,即取最短杆为机架,该机构演化为双曲柄机构。因为在曲柄摇杆机构中取最短杆作为机架,其2个连架杆与机架相连的运动副A、B均为周转副。C、D两个转动副为摆转副。

3-15 图3-59所示为加热炉炉门的启闭状态,试设计一机构,使炉门能占有图示的两个位置。

图3-59 题3-15图

提示:把门看着是在连杆上,即两个活动铰链中心在门上,

同时把固定铰链中心装在炉子的外壁上。

3-16试设计一个如图3-60所示的平面铰链四杆机构。设已知其摇杆0B B 的长度075B B l mm =,行程速比系数K=1.5,机架00A B 的长度00100A B l mm =,又知摇杆的一个极限位置与机架间的夹角45?=o ,试求

其曲柄的长度0

A A l 和连杆的长度A

B l 。 图3-60 题3-16图

解:(符号与课本不太一致)

当行程速比系数K=1.5时,机构的极位夹角为 即机构具有急回特性,过固定铰链点A作一条与已知直线1AC 成?36的直线再与活动铰链点C的轨迹圆相交,交点就是活动铰链点C的另一个极限位置。

选定比例尺,作图,如下图所示。 由图可知,有两个交点,即有两组解。直接由图中量取84.701=AC ,

75.252=AC ,88.1692='AC 。故有两组解。

解一:

构件AB 的长为mm AC AC l AB 55.222

75.2584.70221=-=-= 构件BC 的长为mm AC AC l BC 3.48275.2584.70221=+=+=

摇杆的摆角?=41ψ

解二:

构件AB 的长为mm AC AC l AB 52.492

84.7088.169212=-=-'= 构件BC 的长为mm AC AC l BC 36.1202

84.7088.169212=+=+'= 摇杆的摆角?='107ψ

3-17 如图3-61所示,设已知破碎机的行程速比系数K =1.2,颚板长度300CD l =mm ,颚板摆角?=35o ,曲柄长度l AB =80 mm 。求连杆的长度,并验算最小传动角min γ是否在允许的范围内。

图3-61题3-17图

3-18 试设计一曲柄滑块机构,设已知滑块的行程速比系数K =1.5,滑块的冲程H =50 mm ,偏距e =20 mm ,并求其最大压力角max α?

解:行程速比系数K=1.5,则机构的极位夹角为

选定作图比例,先画出滑块的两个极限位置C 1和C 2,再分别过点C 1、C 2作与直线C 1C 2成?=-?5490θ的射线,两射线将于点O。以点O为圆心,OC 2为半径作圆,再作一条与直线C 1 C 2相距为mm e 20=的直线,该直线与先前所作的圆的交点就是固定铰链点A。作图过程如解题24图所示。 直接由图中量取mm AC 251=,mm AC 682=,所以

曲柄AB 的长度为mm AC AC l AB 5.212

2568212=-=-= 连杆BC 的长度为mm AC AC l BC 5.4622568221=+=+=

最大压力角,提示:出现在曲柄与导路垂直的时候。

3-19 图3-62所示为一牛头刨床的主传动机构,已知075A A l mm =,100BC l mm =,行程速比系数K =2,刨头5的行程H =300mm 。要求在整个行程中,刨头5有较小的压力角,试设计此机构。

图3-62题3-19图

解:(符号与课本不太一致) C C

由题可得极位夹角θ=180o ×(k -1)/(k +1)=60o .即摆杆0B B 的摆角为60o .

曲柄运动到与0B B 垂直,其摆杆0B B 分别处于左右极限位置01B B 、02B B . 已知:曲柄长度0AA l =75

∴机架00A B 的长度00A B l =75/sin (θ/2)=150mm

欲使其刨头的行程H =300mm ,即C 点运动的水平距离为300mm . ∴摆杆01B B 的长度01B B l =H/2/sin (θ/2)=150/sin30o =300mm

为了使机构在运动过程中压力角较小,故取刨头5构件的导路在B 3F 的中点,且⊥00A B .

B 0F =01B B l ×cos (θ/2)=150×3mm ∴刨头5构件离曲柄转动中心0A 点的距离为:

0A E l =03B B l -00A B l -(03B B l -0B F l )/2=300-150-(300-150×3)/2

≈130 3-22 有一曲柄摇杆机构,已知其摇杆长0420B B l mm =,摆角90ψ=o ,摇杆在两极限位

时与机架所成的夹角各为60o 和30o

,机构的行程速比系数K =1.5,设计此四杆机构,并验算最小传动角min γ。 解:1180361

k k θ-=?=+o o 按照课本的方法作图。

3-23 试求图3-65所示各机构在图示位置时全部瞬心的位置。

(a ) (b ) (c ) (d )

图3-65题3-23图

提示:列出n 个构件,画出n 边形,同时结合三心定理。

(a )

H

P 23(P 13)

P 34

P 12 P 14(P 24)

绝对瞬心: P 12 、P 13 、P 14;相对瞬心: P 23 、P 34 、P 24。

(b )

P 13 、P 14在过C 点垂直于BC 的无穷远处。

(d ) 3-24在图3-66所示的机构中,已知曲柄2顺时针方向匀速转动,角速度2100/,rad s ω=试求在图示位置导杆4的角速度4ω的大小和方向。

图3-66题3-24图 ∞

解:

P 12在A 0 ,P 14在B 0 , P 34在无穷远

n=4 (1)62

n n k -=

=个 根据P 24是的瞬心,两个构件在该点的绝对速度相等。 P 12

P 12

P 23(P 24) P 12 P 14

P 23

P 34

P 24

第四章 凸轮机构

4-10 图4-40 所示为一尖端移动从动件盘凸轮机构从动件的运动线图。试在图上补全各段的位移、速度及加速度曲线,并指出在哪些位置会出现刚性冲击?哪些位置会出现柔性冲击? 根据关系式ωδd ds v =,ωδ

d dv a =,补全后的从动件位移、速度和加速度线图如上右图所示。在运动的开始时点φ=0、以及45333

πππ、、处加速度有限突变,所以在这些位置有柔性冲击;在φ=23π和π处速度有限突变,加速度无限突变,在理论上将会产生无穷大的惯性力,所以在这些位置有刚性冲击。

4-13设计一偏置移动滚子从动件盘形凸轮机构。已知凸轮以等角速度ω顺时针转动,基圆半径50b r mm =,滚子半径10r r mm =,凸轮轴心偏于从动件轴线右侧,偏距e=10mm 。从动件运动规律如下:当轮转过0120时,从动件以简谐运动规律上升30mm;当凸轮接着转过30o 时从动件停歇不动;当凸轮再转过150o 时,从动件以等加减速运动返回原处;当凸轮转过一周中其余角度时,从动件又停歇不动。

反转法画图

4-6设计一对心移动平底从动件盘形凸轮机构。已知基圆半径50b r mm =,从动件平底与导路中心线垂直,凸轮顺时针等速转动。从动件运动规律如下:当凸轮转过120o 时,从动件以简谐运动规律上升30mm; 当凸轮再转过150o 时,从动件以简谐运动规律返回原处;当凸轮转过其余90o 时,从动件又停歇不动。 4-7在图4-43所示的凸轮机构中,已知摆杆0B B 在起始位置时垂直于0A B ,040A B l mm =,080B B l mm =,滚子半径10r r mm =,凸轮以等角速度ω顺时针转动。从动件运动规律如下:当凸轮再转过0180时,从动件以摆线运动规律向上摆动30o ;当凸轮再转过150o 时,从动件以摆线运动规律返回物原来位置,当凸轮转

过其余30o 时,从动件又停歇不动。

4-15试用作图法求出图4-47所示凸轮机构中当凸轮从图示位置转过45o 后机构的压力角,并在图上标注出来。

反转法画图

4-16在图4-48所示的凸轮机构中,从动件的起始上升点均为C 点。

1)试在图上标注出从C 点接触时,凸轮转过的角度?及从动件走过的位移。

2)标出在D 点接触凸轮时机构的压力角a 。

解:

a)图:

(1)作偏置圆

(2)过D 点作偏置圆切线,得出所在位置

(3)作理论轮廓,作出两者交点'B

(4)得? s 如图

(5)α

b)图:

(1)以A0 为圆心, AA0为半径画圆弧;

(2) 以B1 为圆心, AB 为半径画圆弧;交A1点;

(3)21ββ?-=

第五章 齿轮机构

5-11一渐开线在基圆半径50b r mm =的圆上发生。试求:渐开线上向径65k r mm =的点k 的曲率半径k ρ、压力角k a 和展角k ?。

解: ①cos b k k r r α=

50cos 39.765k arc α==o ②5039.741.5k b k

r tg tg mm ρα==?=o ③0.139k k k tg θαα=-=弧度

5-12 已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮mm 5=m ,?=20α,45=z ,试分别求出分度圆、基圆、齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径和压力角。

解:

分度圆20α=o

基圆处 cos b b b

r r α=, 0b α=o 齿顶圆处 211.4cos 0.899 235 25.89b a a a r r αα====o

5-13 已知一对外啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮mm 2=m ,201=z ,452=z ,试计算这对齿轮的分度圆直径、齿顶高、齿根高、顶隙、中心距、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径、齿距、齿厚和齿槽宽。 解:

由mm 2=m ,201=z ,452=z

5-14 试比较正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的基圆和齿根圆,在什么条件下基圆大于齿根圆?什么条件下基圆小于齿根圆?

解:根据: **22()f f a d d h mz h c m =-=-?+?

(2)1m ≥如果齿数小于等于41,基圆大于齿根圆

1m ≥如果齿数大于42, 基圆小于齿根圆

1m <如果齿数小于等于44,基圆大于齿根圆

1m ≥如果齿数大于45, 基圆小于齿根圆

5-15 现需要传动比3=i 的一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动,有三个压力角相等的渐开线标准直齿圆柱齿轮,它们的齿数分别为201=z ,6032==z z ,齿顶圆直径分别为m m 441=a d ,mm 1242=a d ,m m 5.1393=a d ,问哪两个齿轮能用?中心距a 等于多少?并用作图法求出它们的重合度ε 。

解:两个齿轮能用,是指能够正确啮合。根据

所以:齿轮1和齿轮2两个齿轮能用. 中心距12()802

m a z z mm =+= 重合度ε

5-18 对z 1=24、z 2=96、m=4mm 、α=20。

、*a h =1、c *=0.25的标准安装的渐开线外啮合标准直齿圆柱齿轮传动。因磨损严重,维修时拟利用大齿轮坯,将大齿轮加工成变位系数X 2=-0.5的负变位齿轮。试求:

1)新配的小齿轮的变位系数X 1。

2)大齿轮顶圆直径d a2。

5-20在图所示的同轴式渐开线圆柱齿轮减速器中,已知:z 1=15、z 2=53、z 3=56、

z 4=14,两对齿轮传动的中心距a 12’=a 34’=70mm,各轮的m=2mm 、α=20。、*a h =1、

c *=0.25。

(1)若两对齿轮均采用直齿圆柱齿轮,试选择两对齿轮的传动类型,并分别求其啮合角。

(2)若轮1、2采用斜齿圆柱齿轮,轮3、4仍采用直齿圆柱齿轮,则;①计算轮1、2的螺旋角的大小。②判断轮1是否根切。③轮3、4不发生根切的最小变位系数x min 。④设计计算轮3、4的分度圆、齿顶圆和齿根圆直径。 解:(1)若两对齿轮均采用直齿圆柱齿轮,两对齿轮的传动类型

实际中心距:a=70mm

理论中心距:a 12=0.5×m(z 1+z 2)=0.5×2(15+53)=68 mm

a 34=0.5×m(z 3+z 4)=0.5×2(14+56)=70 mm

因为:a 12﹤a ,a =a 34

所以,齿轮1和2采用正传动,齿轮3和4采用零传动。

啮合角cos cos a a αα

''=

cos α12’=a 12×cos α/ a 12’=68×cos20°/70=0.91,所以, 12

α'=24° 34

α'=α=20° (2)若轮1、2采用斜齿圆柱齿轮,轮3、4仍采用直齿圆柱齿轮

①计算轮1、2的螺旋角的大小

a 12=0.5×(d 1+d 2)= 0.5×m n ×(z 1+z 2)/ cos β

cos β=0.5×m n ×(z 1+z 2)/ a 12=68/70 ,所以, β=13.7°

②判断轮1是否根切 z min =17 cos 3β=17×cos 313.7°=15.58

z1=15﹤z min , 所以,齿轮1发生根切。

③轮3、4不发生根切的最小变位系数xmin

④计算轮3、4的分度圆、齿顶圆和齿根圆直径

计算轮3的分度圆、齿顶圆和齿根圆直径

33112d mz mm

==

*33(22)2(56212(0.176))115.296a a d m z h x mm =++=+?+?-=**33(222)2(562120.252(0.176))106.296f a d m z h c x mm =--+=-?-?+?-= 计算轮4的分度圆、齿顶圆和齿根圆直径

5-21 设已知一对斜齿轮转动,201=z 、402=z 、mm 8=n m 、?=20n α、1*=an h ,25.0*=n c ,?=15β(初选值),mm B 30=,试求a (应圆整),β

ε

及1v z ,2v z 。

解:

5-22 一平行轴斜齿轮机构。已知:z 1=30、z 2=100、m n =6mm 。若要求设计中心距为400mm ,试确定该对斜齿轮的螺旋角。

解:

5-25 有一阿基米德蜗杆传动,已知:传动比18=i ,蜗杆头数21=z ,直径系数8=q ,分度圆直径mm d 801= 。试求:

(1)模数m 、蜗杆分度圆柱导程角γ、蜗轮齿数2z 及分度圆柱螺旋角β;

(2)蜗轮的分度圆直径2d 和蜗杆传动中心距a 。

解:

第六章 轮系及其设计

6-11 在图6-27所示的车床变速箱中,已知各轮齿数为 z 1=42,z 2=58,z 3’=38,z 4’=42,z 5’=50,z 6’=48,电动机转速为1450r/min 。 若移动三联滑移齿轮a 使齿轮3’和4’啮合,又移动双联滑移齿轮5’6’啮合,试求此时带轮转速的大小和方向。

解:

6-12 图6-28所示为一电动卷扬机的传动简图。已知蜗杆1为单头右旋蜗

杆,蜗轮2的齿数422=z ,其余各轮齿数为: 18'2=z ,

783=z ,18'3=z ,554=z ;卷筒5与齿轮4固联,其直径mm 4005=D ,电动机转速m in /14501r n =。试求:

(1)卷筒5的转速5n 的大小和重物的移动速度v ;

(2)提升重物时,电动机应该以什么方向旋转?

图6-28 题6-12图

是定轴轮系,较简单。

6-13 在图示轮系中,已知各轮齿数为:

601=z ,202=z ,20'2=z ,203=z ,20'3=z ,204=z ,1005=z 。试求该轮系的传动比41i 。

机械原理课后答案-高等教育出版社

机械原理作业 第一章结构分析作业 1.2 解: F = 3n-2P L-P H = 3×3-2×4-1= 0 该机构不能运动,修改方案如下图: 1.2 解: (a)F = 3n-2P L-P H = 3×4-2×5-1= 1 A点为复合铰链。(b)F = 3n-2P L-P H = 3×5-2×6-2= 1 B、E两点为局部自由度, F、C两点各有一处为虚约束。

(c)F = 3n-2P L-P H = 3×5-2×7-0= 1 FIJKLM为虚约束。1.3 解: F = 3n-2P L-P H = 3×7-2×10-0= 1 1)以构件2为原动件,则结构由8-7、6-5、4-3三个Ⅱ级杆组组成,故机构为Ⅱ级机构(图a)。 2)以构件4为原动件,则结构由8-7、6-5、2-3三个Ⅱ级杆组组成,故机构为Ⅱ级机构(图b)。 3)以构件8为原动件,则结构由2-3-4-5一个Ⅲ级杆组和6-7一个Ⅱ级杆组组成,故机构为Ⅲ级机构(图c)。 (a) (b) (c)

第二章 运动分析作业 2.1 解:机构的瞬心如图所示。 2.2 解:取mm mm l /5=μ作机构位置图如下图所示。 1.求D 点的速度V D 13P D V V =

而 25241314==P P AE V V E D ,所以 s mm V V E D /14425241502524=?== 2. 求ω1 s r a d l V AE E /25.11201501===ω 3. 求ω2 因 98382412141212==P P P P ωω ,所以s rad /46.0983825.1983812=?==ωω 4. 求C 点的速度V C s mm C P V l C /2.10154446.0242=??=??=μω 2.3 解:取mm mm l /1=μ作机构位置图如下图a 所示。 1. 求B 2点的速度V B2 V B2 =ω1×L AB =10×30= 300 mm/s 2.求B 3点的速度V B3 V B3 = V B2 + V B3B2 大小 ? ω1×L AB ? 方向 ⊥BC ⊥AB ∥BC 取mm s mm v /10=μ作速度多边形如下图b 所示,由图量得: mm pb 223= ,所以 s mm pb V v B /270102733=?=?=μ 由图a 量得:BC=123 mm , 则 mm BC l l BC 1231123=?=?=μ 3. 求D 点和E 点的速度V D 、V E 利用速度影像在速度多边形,过p 点作⊥CE ,过b 3点作⊥BE ,得到e 点;过e 点作⊥pb 3,得到d 点 , 由图量得: mm pd 15=,mm pe 17=, 所以 s mm pd V v D /1501015=?=?=μ , s mm pe V v E /1701017=?=?=μ;

机械原理习题及解答

机构的结构分析 2-1填充题及简答题 (1)平面运动副的最大约束数为,最小约束数为。 (2)平面机构中若引入一高副将带入个约束,而引入一个低副将带入个约束。 (3)机构具有确定运动的条件是什么? (4)何谓复合铰链、局部自由度和虚约束? (5)杆组具有什么特点?如何确定机构的级别?选择不同的原动件对机构级别有无影响? 答案: (1)平面运动副的最大约束数为2,最小约束数为1 (2)平面机构中若引入一高副将带入1个约束,而引入一个低副将带入2个约束。 (3)机构具有确定运动的条件是:机构的自由度大于零,且自由度数等于原动件数。 (4)复合铰链:在同一点形成两个以上的转动副,这一点为复合铰链。 局部自由度:某个构件的局部运动对输出构件的运动没有影响,这个局部运动的自由度叫局部自由度。 虚约束:起不到真正的约束作用,所引起的约束是虚的、假的。 (5)杆组是自由度为零、不可再拆的运动链。机构的级别是所含杆组的最高级别。选择不 同的原动件使得机构中所含杆组发生变化,可能会导致机构的级别发生变化。 2-2 计算下图机构的自由度,若含有复合铰链,局部自由度,虚约束等情况时必须一一指出, 图中BC、ED、FG分别平行且相等。要使机构有确定运动,请在图上标出原动件。 2-2答案:B点为复合铰链,滚子绕B点的转动为局部自由度,ED及其两个转动副引入虚 约束,I、J两个移动副只能算一个。

11826323=-?-?=--=h L p p n F 根据机构具有确定运动的条件,自由度数等于原动件数,故给凸轮为原动件。 2-3 题图2-3所示为一内燃机的机构简图,试计算其自由度,以AB 为原动件分析组成此机 构的基本杆组。又如在该机构中改选EF 为原动件,试问组成此机构的基本杆组是否与前有所不同,机构的级别怎样? 2-3答案:110273=?-?=F 。注意其中的C 、F 、D 、H点并不是复合铰链。 以AB 为原动件时: 此时,机构由三个Ⅱ级基本杆组与原动件、机架构成,机构的级别为二级。 以EF 为原动件时: 机构由1个Ⅱ级基本杆组,1个Ⅲ级基本杆组和机架组成。机构的级别为三级。显然,取不同构件为原动件,机构中所含的杆组发生了变化,此题中,机构的级别也发生了变化。 2-4 图示为一机构的初拟设计方案。试分析:

西北工业大学机械原理课后答案第7章1

第七章 机械的运转及其速度波动的调节 题7-7如图所示为一机床工作台的传动系统,设已知各齿轮的齿数,齿轮3的分度圆半径r 3,各齿轮的转动惯量J 1、J 2、J 2`、J 3,因为齿轮1直接装在电动机轴上,故J 1中包含了电动机转子的转动惯量,工作台和被加工零件的重量之和为 G 。当取齿轮1为等效构件时,试求该机械系统的等效转动惯量J e 。 解:根据等效转动惯量的等效原则,有 ∑=??????????? ??+??? ??=n i i Si Si i e J v m J 122ωωω 212133212221 221???? ??+???? ??+???? ??+???? ??+=''ωωωωωωωv g G J J J J J e 2 322123232213221222 121???? ??+???? ??+???? ??+???? ??+='''Z Z Z Z r g G Z Z Z Z J Z Z J Z Z J J J e 题7-9已知某机械稳定运转时其主轴的角速度ωs =100rad/s ,机械的等效转动惯量J e =·m 2,制动器的最大制动力矩M r =20N ·m (该制动器与机械主轴直接相联,并取主轴为等效构件)。设要求制动时间不超过3s ,试检验该制动器是否能满足工作要求。 解:因此机械系统的等效转动惯量J e 及等效力矩M e 均为常数,故可利用力矩形式的机械运动方程式dt d J M e e ω= 其中:25.020m kg m N M M r e ?=?-=-= ωωωd d d M J dt r e 025.020 5.0-=-=-= ()s t S S 5.2025.0025.0==--=∴ωωω 由于 s s t 35.2<= 所以该制动器满足工作要求。

机械原理习题及答案

兰州2017年7月4日于家属院复习资料 第2章平面机构的结构分析 1.组成机构的要素是和;构件是机构中的单元体。 2.具有、、等三个特征的构件组合体称为机器。 3.从机构结构观点来看,任何机构是由三部分组成。 4.运动副元素是指。 5.构件的自由度是指;机构的自由度是指。 6.两构件之间以线接触所组成的平面运动副,称为副,它产生个约束,而保留个自由度。 7.机构具有确定的相对运动条件是原动件数机构的自由度。 8.在平面机构中若引入一个高副将引入______个约束,而引入一个低副将引入_____个约束,构件数、约束数与机构自由度的关系是。 9.平面运动副的最大约束数为,最小约束数为。 10.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,至少为。 11.计算机机构自由度的目的是______。 12.在平面机构中,具有两个约束的运动副是副,具有一个约束的运动副是副。 13.计算平面机构自由度的公式为F= ,应用此公式时应注意判断:(A) 铰链,(B) 自由度,(C) 约束。 14.机构中的复合铰链是指;局部自由度是指;虚约束是指。 15.划分机构的杆组时应先按的杆组级别考虑,机构的级别按杆组中的级别确定。 16.图示为一机构的初拟设计方案。试: (1〕计算其自由度,分析其设计是否合理如有复合铰链,局部自由度和虚约束需说明。 (2)如此初拟方案不合理,请修改并用简图表示。 题16图题17图 17.在图示机构中,若以构件1为主动件,试: (1)计算自由度,说明是否有确定运动。

(2)如要使构件6有确定运动,并作连续转动,则可如何修改说明修改的要点,并用简图表示。18.计算图示机构的自由度,将高副用低副代替,并选择原动件。 19.试画出图示机构的运动简图,并计算其自由度。对图示机构作出仅含低副的替代机 构,进行结构分析并确定机构的级别。 题19图 题20图 20.画出图示机构的运动简图。 21. 画出图示机构简图,并计算该机构的自由 度。构件3为在机器的导轨中作滑移的整体构件,构件2在构件3的导轨中滑移,圆盘1的固定轴位于偏心处。 题21图 题22图 22.对图示机构进行高副低代,并作结构分析,确定机构级别。点21,P P 为在图示位置时,凸轮廓线在接触点处的曲率中心。 第3章 平面机构的运动分析 1.图示机构中尺寸已知(μL =mm ,机构1沿构件4作纯滚动,其上S 点的速度为v S (μV =S/mm)。 (1)在图上作出所有瞬心; (2)用瞬心法求出K 点的速度v K 。

机械原理课后习题答案部分

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 l +P h –p’ )-F’=3×3-(2×4+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。 ※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

华科大版机械原理课后习题答案—第五六七章作业_

华科大版机械原理课后习题 答案—第五六七章作业_ -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

华科大机械原理课后习题答案 第五、六、七章作业 5-2. 在下图所示齿轮系中,已知各轮齿数z1=28, z2=15, z2’=15, z3=35, z5’=1, z6=100,被切蜗轮的齿数为60,滚刀为单头.试确定齿数比z3’/z5和滚刀的旋向.(说明:用滚刀切制蜗轮相当于蜗杆蜗轮传动.) 解: 以1轮为主动轮,方向如图所示,可得蜗轮6的旋向,进而得滚刀的旋向. 依题意可得, i41 i46; 应有: 解之,得 5-5. 在下图所示齿轮系中,已知各轮齿数z1=60, z2=z2’=30, z3=z3’=40, z4=120, 轮1的转速n1=30r/min(转向如图所示).试求转臂H的转速n h.

解: 图中的周转齿轮系,其转化轮系的传动比的计算公式为 i H14 由此可解得: (负号表示与n 1反向) ; 5-8. 在下图所示齿轮系中,已知各轮齿数 z1=20, z2=40, z3=20, z4=80, z4’=60, z5=50,z5’=55, z6=65, z6’=1, z7=60, 轮1、3的转速n1=n3=3000r/min(转向如图所示). 试求转速n7. 解: 依题意, n2

i 34 对于周围齿轮系4’-5-5’-6; 此转化轮系的传动比计算公式为: i H 36 ; 由此解出 (负号表示与 n 2反向); 进而 n 7= ; 5.12 在如图所示齿轮系中,已知各轮齿数1z =20,2z =40,3z =35,'3z =30,''3z =1, 4z =20,5z =75,'5z =80,6z =30, 7z =90, 8z =30,9z =20,10z =50,轮 1的转速1n =100r/min,试求轮10的 转速10n 。 解: 1n =100 则2n = 2 1 1n =50r/min 在3-4-5-2中,H n 35=3 5 2523z z n n n n -=--

机械原理习题及课后答案(图文并茂)

机械原理 课后习题及参考答案

机械原理课程组编 武汉科技大学机械自动化学院

习题参考答案 第二章机构的结构分析 2-2 图2-38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,分析其运动是否确定,并提出修改措施。 4 3 5 1 2 解答:原机构自由度F=3?3- 2 ?4-1 = 0,不合理,改为以下几种结构均可: 2-3 图2-396为连杆;7为齿轮及偏心轮;8为机架;9为压头。试绘制其机构运动简图,并计算其自由度。

O 齿轮及偏心轮ω A 齿轮及凸轮 B E F D C 压头 机架 连杆 滑杆滑块 摆杆滚子 解答:n=7; P l =9; P h =2,F=3?7-2 ?9-2 = 1 2-6 试计算图2-42所示凸轮—连杆组合机构的自由度。 解答:a) n=7; P l =9; P h =2,F=3?7-2 ?9-2 =1 L 处存在局部自由度,D 处存在虚约束 b) n=5; P l =6; P h =2,F=3?5-2 ?6-2 =1 E 、B 处存在局部自由度,F 、C 处存在虚约束

b) a)A E M D F E L K J I F B C C D B A 2-7 试计算图2-43所示齿轮—连杆组合机构的自由度。 B D C A (a) C D B A (b) 解答:a) n=4; P l =5; P h =1,F=3?4-2 ?5-1=1 A 处存在复合铰链 b) n=6; P l =7; P h =3,F=3?6-2 ?7-3=1 B 、C 、D 处存在复合铰链 2-8 试计算图2-44所示刹车机构的自由度。并就刹车过程说明此机构自由度的变化情况。

机械原理课后答案第章

第6章作业6—1什么是静平衡?什么是动平衡?各至少需要几个平衡平面?静平衡、动平衡的力学条件各是什么? 6—2动平衡的构件一定是静平衡的,反之亦然,对吗?为什么?在图示(a)(b)两根曲 上平衡。机构在基座上平衡的实质是平衡机构质心的总惯性力,同时平衡作用在基座上的总惯性力偶矩、驱动力矩和阻力矩。 6—5图示为一钢制圆盘,盘厚b=50 mm。位置I处有一直径φ=50 inm的通孔,位置Ⅱ=0.5 kg的重块。为了使圆盘平衡,拟在圆盘上r=200 mm处制一通孔,试求处有一质量m 2 此孔的直径与位置。(钢的密度ρ=7.8 g/em3。)

解根据静平衡条件有: m 1r I +m 2 r Ⅱ +m b r b =0 m 2r Ⅱ =0 . 5×20=10 kg.cm m 1r 1 =ρ×(π/4) ×φ2×b×r 1 =7.8 ×10-3×(π/4)×52×5 ×l0=7.66 kg.cm 6, 。 m 2r 2 =0.3×20=6 kg.cm 取μ W =4(kg.cm)/cm作质径积矢量多边形如图 m b =μ W W b /r=4×2.4/20=0.48 kg,θ b =45o 分解到相邻两个叶片的对称轴上

6—7在图示的转子中,已知各偏心质量m 1=10 kg,m 2 =15 k,m 3 =20 kg,m 4 =10 kg它们的 回转半径大小分别为r 1=40cm,r 2 =r 4 =30cm,r 3 =20cm,方位如图所示。若置于平衡基面I及 Ⅱ中的平衡质量m bI 及m bⅡ 的回转半径均为50cm,试求m bI 及m bⅡ 的大小和方位(l 12 =l 23 =l 34 )。 解根据动平衡条件有 以μ W 作质径积矢量多边形,如图所示。则 6 。若 m bⅡ=μ W W bⅡ /r b =0.9kg,θ bⅡ =255o (2)以带轮中截面为平衡基面Ⅱ时,其动平衡条件为 以μw=2 kg.crn/rnm,作质径积矢量多边形,如图 (c),(d),则 m bI =μ W W bI /r b ==2×27/40=1.35 kg,θ bI =160o

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. 机械原理自测题库—单选题(共63题) 1、铰链四杆机构的压力角是指在不计算摩擦情况下连杆作用于B上的力与该力作用点速度所夹的锐角。 A .主动件B.从动件 C .机架D.连架杆 2、平面四杆机构中,是否存在死点,取决于B是否与连杆共线。 A .主动件B.从动件 C .机架D.摇杆 3、一个 K 大于 1 的铰链四杆机构与 K=1 的对心曲柄滑块机构串联组合,该串联 组合而成的机构的行程变化系数 K A 。 A.大于 1B.小于 1C.等于1D.等于 2 4、在设计铰链四杆机构时,应使最小传动角γmin B。 A .尽可能小一些 B .尽可能大一些 C .为0°D.45° 5、与连杆机构相比,凸轮机构最大的缺点是B。 A.惯性力难以平衡B.点、线接触,易磨损C.设计较为复杂D.不能实现间歇运动 6、与其他机构相比,凸轮机构最大的优点是A。 A.可实现各种预期的运动规律B.便于润滑 C.制造方便,易获得较高的精度D.从动件的行程可较大 7、C盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。 A.摆动尖顶推杆B.直动滚子推杆C.摆动平底推杆D.摆动滚子推杆 8、对于直动推杆盘形凸轮机构来讲,在其他条件相同的情况下,偏置直动推杆 与对心直动推杆相比,两者在推程段最大压力角的关系为D。 A.偏置比对心大B.对心比偏置大C.一样大D.不一定 9、下述几种运动规律中,B既不会产生柔性冲击也不会产生刚性冲击,可 用于高速场合。 A.等速运动规律B.摆线运动规律(正弦加速度运动规律)C.等加速等减速运动规律D.简谐运动规律(余弦加速度运动规律) 10、对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构的推程压力角超过许用值时,可采用 A 措施来解决。 A.增大基圆半径B.改用滚子推杆 C.改变凸轮转向D.改为偏置直动尖顶推杆

西北工业大学机械原理课后答案第7章

第7章课后习题参考答案 7—1等效转动惯量和等效力矩各自的等效条件是什么? 7—2在什么情况下机械才会作周期性速度波动?速度波动有何危害?如何调节? 答: 当作用在机械上的驱动力(力矩)周期性变化时,机械的速度会周期性波动。机械的速度波动不仅影响机械的工作质量,而且会影响机械的效率和寿命。调节周期性速度波动的方法是在机械中安装一个具有很大转动惯量的飞轮。 7—3飞轮为什么可以调速?能否利用飞轮来调节非周期性速度波动,为什么? 答: 飞轮可以凋速的原因是飞轮具有很大的转动惯量,因而要使其转速发生变化.就需要较大的能量,当机械出现盈功时,飞轮轴的角速度只作微小上升,即可将多余的能量吸收储存起来;而当机械出现亏功时,机械运转速度减慢.飞轮又可将其储存的能量释放,以弥补能最的不足,而其角速度只作小幅度的下降。 非周期性速度波动的原因是作用在机械上的驱动力(力矩)和阻力(力矩)的变化是非周期性的。当长时问内驱动力(力矩)和阻力(力矩)做功不相等,机械就会越转越快或越转越慢.而安装飞轮并不能改变驱动力(力矩)或阻力(力矩)的大小也就不能改变驱动功与阻力功不相等的状况,起不到调速的作用,所以不能利用飞轮来调节非周期陛速度波动。 7—4为什么说在锻压设备等中安装飞轮可以起到节能的作用? 解: 因为安装飞轮后,飞轮起到一个能量储存器的作用,它可以用动能的形式把能量储存或释放出来。对于锻压机械来说,在一个工作周期中,工作时间很短.而峰值载荷很大。安装飞轮后.可以利用飞轮在机械非工作时间所储存能量来帮助克服其尖峰载荷,从而可以选用较小功率的原动机来拖动,达到节能的目的,因此可以说安装飞轮能起到节能的作用。 7—5由式J F =△W max /(ωm 2 [δ]),你能总结出哪些重要结论(希望能作较全面的分析)? 答:①当△W max 与ωm 一定时,若[δ]下降,则J F 增加。所以,过分追求机械运转速度的均匀性,将会使飞轮过于笨重。 ②由于J F 不可能为无穷大,若△W max ≠0,则[δ]不可能为零,即安装飞轮后机械的速度仍有波动,只是幅度有所减小而已。 ③当△W max 与[δ]一定时,J F 与ωm 的平方值成反比,故为减小J F ,最好将飞轮安装在机械的高速轴上。当然,在实际设计中还必须考虑安装飞轮轴的刚性和结构上的可能性等因素。 7—6造成机械振动的原因主要有哪些?常采用什么措施加以控制? 7—7图示为一机床工作台的传动系统。设已知各齿轮的齿数,齿轮3的分度圆半径r 3,各齿轮的转动惯量J 1、,J 2、,J 2’、J 3,齿轮1直接装在电动机轴上,故J 1中包含了电动机转子的转动惯量;工作台和被加工零件的重量之和为G 。当取齿轮1为等效构件时,试求该机械系统的等效转动惯量J e 。 解:根据等效转动惯量的等效原则.有 2222211122`23311111()2 2222e G J J J J J v g ωωωω=++++ 则 22232122`31111()()()()2e G v J J J J J J g ωωωωω=++++ 2222112`12`122`33223231()()()()2e z z z z z G J J J J J J r z z z g z z =++++ 7-8图示为DC 伺服电机驱动的立铣数控工作台,已知工作台及工件的质量为m 4=355 kg,滚

机械原理课后题答案

选择填空: (1)当机构的原动件数目小于或大于其自由度数时,该机构将( B )确定运动。 A.有; B.没有; C.不一定; (2)在机构中,某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为( A )。 A.虚约束; B.局部自由度; C.复合铰链; (3)机构具有确定运动的条件是(B )。 A.机构自由度数小于原动件数;机构自由度数大于原动件数; B.机构自由度数等于原动件数; (4)用一个平面低副联二个做平面运动的构件所形成的运动链共有( B )个自由度。 A.3; B.4; C.5; D.6; (5)杆组是自由度等于( A )的运动链。 A.0; B.1; C.原动件数。 (6)平面运动副所提供的约束为( D )。 A.1; B.2; C.3; D.1或2; (7)某机构为Ⅲ级机构,那么该机构应满足的必要充分条件是( D )。 A.含有一个原动件组; B.原动件; C.至少含有一个Ⅱ级杆组; D.至少含有一个Ⅲ级杆组; (8)机构中只有一个(D )。 A.闭式运动链; B.原动件; C.从动件; D.机架。 (9)具有确定运动的差动轮系中其原动件数目( C )。 A.至少应有2个; B.最多有2个; C.只有2个; D. 不受限制。 (10)在加速度多边形中,连接极点至任一点的矢量,代表构件上相应点的____B__加速度;而其它任意两点间矢量,则代表构件上相应两点间的______加速度。 A.法向; 切向 B.绝对; 相对 C.法向; 相对 D.合成; 切向 (11)在速度多边形中,极点代表该构件上_____A_为零的点。

A.绝对速度 B.加速度 C.相对速度 D.哥氏加速度 (12)机械出现自锁是由于( A )。 A. 机械效率小于零; B. 驱动力太小; C. 阻力太大; D. 约束反力太大; (13)当四杆机构处于死点位置时,机构的压力角_B _。 A. 为0 0; B. 为090; C. 与构件尺寸有关; (14)四杆机构的急回特性是针对主动件_D _而言的。 D. 等速运动; E. 等速移动; F. 变速转动或变速移动; (15)对于双摇杆机构,最短构件与最长构件之和_H _大于其余两构件长度之和。 G. 一定; H. 不一定; I. 一定不; (16)当铰链四杆机构的最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余的两杆长之和,此时,当取与最短杆向邻的构件为机架时,机构为_K _;当取最短杆为机架时,机构为_L _;当取最短杆的对边杆为机架,机构为_J _。 J. 双摇杆机构; K. 曲柄摇杆机构; L. 双曲柄机构; M. 导杆机构; (17)若将一曲柄摇杆机构转化为双曲柄机构,可将_N _。 N. 原机构曲柄为机架; O. 原机构连杆为机架; P. 原机构摇杆为机架; (18)平面两杆机构的行程速比系数K 值的可能取值范围是_S _。 Q. 10≤≤K ; R. 20≤≤K ; S. 31≤≤K ; D .21≤≤K ; (19)曲柄摇杆机构处于死点位置时_U _等于零度。 T. 压力角; U. 传动角; V. 极位夹角。 (20)摆动导杆机构,当导杆处于极限位置时,导杆_A _与曲柄垂直。 A. 一定; B. 不一定;

机械原理部分答案68828

2.2.1 在平面机构中,两构件之间以线接触所组成的平面运动副,称为高副,它引入1个约束,保留了2个自由度。 2.2.2平面运动副的最大约束数为2,最小约束数为1;引入一个约束的运动副为一级副,引入两个约束的运动副为二级副。 2.2.3构成机构的要素是构件和运动副;构件是机构中独立运动的单元体。 2.2.4在平面机构中,一个运动副引入约束的变化范围是1—2。 2.2.5以下几种常见的运动副中,其中(C)是高副。 A.滑动轴承B。移动副C。齿轮副D。螺旋副 2.2.6运动副中,凡是以点或线接触的,称为高副,而低副则是以面接触的。 2.2.7 构件是机械中独立的制造单元。(错) 2.2.8 B是构成机械的最小单元,也是制造机械时的最小单元 A.机器 B.零件 C.构件 D.机构 2.2.9两构件组成运动副的必要条件是两构件(A) A.直接接触且具有相对运动B。直接接触但无相对运动 C.虽然不接触但有相对运动 D.既不接触也无相对运动 2.2.10平面高副连接的两个构件间,只允许有相对滑动。(错) 2.2.11用平面低副连接的两构件间,具有相对运动的数目是3_ ? 2.2.12具有一个自由度的运动副称为I级副。(错) 2.2.13 何为运动副?按接触形式分为几种?其自由度、约束数如何? 答案:由两构件直接接触而组成的可动的连接;可分为高副和低副; 2.3机构自由度的计算 2.31机构组成原理是什么?答案:任何机构都是可以看作是由若干个基本杆组依次连接于原动件和机架上构成的。 2.3.2机构具有确定运动的条件是?答案:原动件的数目应等于该机构的自由度的数目 2.3.3计算机构自由度时,若记入虚约束,则机构自由度的数目将(C) A.增大 B.不变 C.减少 D.以上都有可能 2.3.4机构中原动件数应等于机构的自由度数(对) 2.3.5机构的自由度就是构件的自由度(错) 2.3.6既然虚约束对机构的运动实际上不起约束作用,为什么在实际机械中又常常存在虚约束?答案:为了保证连杆运动的连续性 2.3.7只有自由度为1的机构才具有确定的运动(对) 2.3.8由M个构件组成的复合铰链应包括(M-1)个运动副 2.3.9门与门框通常有两个以上的铰链,这是复合铰链的典型例子。(错) 第3章平面机构的运动分析 3.1.1 某机构有6个构件,该机构的全部瞬心数目是(15)个 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.1.5 3.1.6速度瞬心是构件上速度为零的点。(错) 3.1.7下列说法正确的是B A.在机构中,某一瞬时,两构件上的重合点的速度大小相同,则该点为两构件的瞬心。 B. 在机构中,某一瞬时,一可动构件上的某点的速度为零,则该点为可动构件与机架的瞬心 C. 在机构中,某一瞬时,两可动构件上的重合点的速度相同,则该点称为它们的绝对瞬心。 D.两构件构成高副,则它们的瞬心一定在接触点上。 3.1.8 相对瞬心和绝对瞬心的相同点是(速度相同),不同点是(绝对瞬心的速度为0,而相

西北工业大学机械原理课后答案第3章

第3章课后习题参考答案 3—1 何谓速度瞬心?相对瞬心与绝对瞬心有何异同点? 答:参考教材30~31页。 3—2 何谓三心定理?何种情况下的瞬心需用三心定理来确定? 答:参考教材31页。 3-3试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号P,,直接标注在图上) (a) (b) 答:

答: (10分) (d) (10分) 3-4标出图示的齿轮一连杆组合机构中所有瞬心,并用瞬心法求齿轮1与齿轮3的传动比ω1/ω3。

答:1)瞬新的数目: K=N(N-1)/2=6(6-1)/2=15 2)为求ω1/ω3需求3个瞬心P 16、P 36、P 13的位置 3) ω1/ω3= P 36P 13/P 16P 13=DK/AK 由构件1、3在K 点的速度方向相同,可知ω3与ω1同向。 3-6在图示的四杆机构中,L AB =60mm ,L CD =90mm,L AD =L BC =120mm, ω2=10rad/s,试用瞬心法求: 1)当φ=165°时,点的速度vc ; 2)当φ=165°时,构件3的BC 线上速度最小的一点E 的位置及速度的大小; 3)当V C =0时,φ角之值(有两个解)。 解:1)以选定的比例尺μ机械运动简图(图b ) 2)求vc 定出瞬心p12的位置(图b ) 因p 13为构件3的绝对瞬心,则有 ω3=v B /lBp 13=ω2l AB /μl .Bp 13=10×0.06/0.003× v c =μc p 13ω3=0.003×52×2.56=0.4(m/s) 3)定出构件3的BC 线上速度最小的点线上速度最小的点必与p13点的距离 最近,故丛p13引BC 线的垂线交于点 v E =μl.p 13E ω3=0.003×46.5×

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)、√

微机原理课后题答案(5-7章)分解

第5章存储器系统 一、选择题 1.下列(B)不是半导体存储器芯片的性能指标。 A. 存储容量 B. 存储结构 C. 集成度 D. 最大存储时间 2.高速缓存由(B)构成。 A. SRAM B. DRAM C. EPROM D. 硬磁盘 3.由2K×1bit的芯片组成容量为4K×8bit的存储器需要(D)个存储芯片。 A. 2 B. 8 C. 32 D. 16 4.安排2764芯片内第一个单元的地址是1000H,则该芯片的最末单元的地址是(D)。 A. 1FFFH B. 17FFH C. 27FFH D. 2FFFH 5.一片容量为8KB的存储芯片,若用其组成1MB内存,需( C )片。 A. 120 B. 124 C. 128 D. 132 6.外存储器包括(A B E F )。 A. 软磁盘 B. 磁带 C. SRAM D. BIOS E. 硬磁盘 F. 光盘 7.在多级存储体系结构中,Cache-主存结构主要用于解决(D )的问题。 A. 主存容量不足 B. 主存与辅存速度不匹配 C. 辅存与CPU速度不匹配 D. 主存与CPU速度不匹配 8.动态RAM的特点之一是(BD )。 A. 能永久保存存入的信息 B. 需要刷新电路 C. 不需要刷新电路 D. 存取速度高于静态RAM 二、填空题 1.在分层次的存储系统中,存取速度最快、靠CPU最近且打交道最多的是Cache 存储器,它是由DRAM 类型的芯片构成,而主存储器则是由SRAM 类型的芯片构成。 2.将存储器与系统相连的译码片选方式有线选法、部分地址译码法和全地址译码法。 3.若存储空间的首地址为1000H,存储容量为1K×8、2K×8、4K×8H 和8K×8的存储器所对应的末地址分别为13FFH 、17FFH 、1FFFH 和2FFFH 。 4.微机系统中存储器通常被视为Cache 、主存、辅存三级结构。 三、综合题 1.某微机系统中内存的首地址为3000H,末地址为63FFH,求其内存容量。答:存储区总的单元数为:63FFH-3000H+1=3400H,故总容量13KB。 计算方法:若直接用十六进制表示,则总容量=(3*163+4*162)/1024; 若将地址表示成二进制,则总容量=213B+212B+210B;

机械原理课后题答案

机械原理课后题答案 Prepared on 22 November 2020

选择填空:(1)当机构的原动件数目小于或大于其自由度数时,该机构将( B )确定运动。 A.有; B.没有; C.不一定; (2)在机构中,某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为( A )。 A.虚约束; B.局部自由度; C.复合铰链; (3)机构具有确定运动的条件是(B )。 A.机构自由度数小于原动件数;机构自由度数大于原动件数; B.机构自由度数等于原动件数; (4)用一个平面低副联二个做平面运动的构件所形成的运动链共有( B )个自由度。 A.3; B.4; C.5; D.6; (5)杆组是自由度等于( A )的运动链。 A.0; B.1; C.原动件数。 (6)平面运动副所提供的约束为( D )。 ; B.2; C.3;

D.1或2; (7)某机构为Ⅲ级机构,那么该机构应满足的必要充分条件是( D )。 A.含有一个原动件组; B.原动件; C.至少含有一个Ⅱ级杆组; D.至少含有一个Ⅲ级杆组; (8)机构中只有一个(D )。 A.闭式运动链; B.原动件; C.从动件; D.机架。 (9)具有确定运动的差动轮系中其原动件数目( C )。 A.至少应有2个; B.最多有2个; C.只有2个; D. 不受限制。 (10)在加速度多边形中,连接极点至任一点的矢量,代表构件上相应点的____B__加速度;而其它任意两点间矢量,则代表构件上相应两点间的______加速度。 A.法向; 切向 B.绝对; 相对 C.法向; 相对 D.合成; 切向 (11)在速度多边形中,极点代表该构件上_____A_为零的点。 A.绝对速度 B.加速度 C.相对速度 D.哥氏加速度 (12)机械出现自锁是由于( A )。

华科大版机械原理课后习题答案—第五六七章作业_

华科大机械原理课后习题答案 第五、六、七章作业 5-2. 在下图所示齿轮系中,已知各轮齿数z1=28, z2=15, z2’=15, z3=35, z5’=1, z6=100,被切蜗轮的齿数为60,滚刀为单头.试确定齿数比z3’/z5和滚刀的旋向.(说明:用滚刀切制蜗轮相当于蜗杆蜗轮传动.) 解: 以1轮为主动轮,方向如图所示,可得蜗轮6的旋向,进而得滚刀的旋向. 依题意可得, i41 i46; 应有: 解之,得 5-5. 在下图所示齿轮系中,已知各轮齿数z1=60, z2=z2’=30,

z3=z3’=40, z4=120, 轮1的转速n1=30r/min(转向如图所示).试求转臂H的转速n h. 解: 图中的周转齿轮系,其转化轮系的传动比的计算公式为 i H14 反向) ; 由此可解得: (负号表示与n 5-8. 在下图所示齿轮系中,已知各轮齿数z1=20, z2=40, z3=20, z4=80, z4’=60, z5=50,z5’=55, z6=65, z6’=1, z7=60, 轮1、3的转速n1=n3=3000r/min(转向如图所示). 试求转速n7.

解 依题意, n 2 i34 对于周围齿轮系4’-5-5’-6; 此转化轮系的传动比计算公式为: i H36; 由此解出(负号表示与n2反向); 进而n7=; 5.12 在如图所示齿轮系中,已知各轮齿数 z=20,2z=40,3z 1 =35, z=30,''3z=1,4z=20,5z=75,'5z=80,6z=30,7z=90,'3 z=30,9z=20,10z=50,轮1的转速1n=100r/min,试求轮10的8 转速 n。 10 解:

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。 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?

机械原理习题答案新

第二章机构的结构分析 2-1.计算下列各机构的自由度。注意分析其中的虚约束、局部自由度合复合铰链等。 题图1-4c所示机构,导路AD⊥AC、BC=CD/2=AB。该机构可有多种实际用途,可用于椭圆仪,准确的直线轨迹产生器,或作为压缩机或机动马达等。 题图1-4d为一大功率液压动力机。其中AB=A`B`,BC=B`C`,CD=C`D`,CE=C`E`,且E、E`处于滑块移动轴线的对称位置。 答 c)为轨迹重合虚约束,可认为AB杆或滑块之一构成虚约束。 F=3×3-2×4=1; d)对称的上部分或下部分构成虚约束。 F=3×5-2×7=1. 2-2.试计算下列机构的自由度,如有局部自由度、虚约束或复合铰链,请指出。 e) 答案: a)F=3×7-2×10=1.注意其中的C、G、D、H点并不是复合铰链。 b)F=3×5-2×7=1 C)F=3×7-2×10=1其中C点为复合铰链,分别由2、3、4构件在C点构成复合铰。 d)F=3×3-2×3-2=1或者F=3×5-2×5-2-2=1 其中B、D处的磙子具有局部自由度。 2-3试计算如图所示各平面高副机构的自由度,如有局部自由度、虚约束或复合铰链,请指出。 第三章平面连杆机构及其分析与设计 3-1.试求题图所示各机构在图示位置时全部瞬心的位置.

答案: 瞬心P 12在A 点 瞬心P 23、 P 24均在B 点 瞬心P 34在C 点 P 14、 P 13均在垂直导路的无 瞬心P 23、 P 13均在B 点 穷远处 瞬心P 14、 P 24均在D 点 3-5在图示的齿轮-连杆组合机构中,试用瞬心法求齿轮1与齿轮3的传动比31/ωω。 答案:此题关键是找到相对瞬心P13. 3-6在图示凸轮机构中,已知mm r 50=,mm l OA 22=,mm l AC 80=,ο?901=,凸轮,凸轮 以角速度s rad /101=ω逆时针方向转动。试用瞬心法求从动件2的角速度2ω。 答案:找到1,2构件的相对瞬心P12 即有:ω1×AP12=ω2×CP12……① 现在的关键是求出AP12的值。设AP12为 x , 则OP12=(222+x 2)1/2

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