华科大版机械原理课后习题答案—第五六七章作业_

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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 -=--

在3’-5-5’-6-7中 '

37

575'37'3z z

n n n n n H -=--=

在5’-7-8-9中 '

59

79'59'57z z

n n n n n H -=--=

又因为''3'33n n n ==

解上述方程可得''3'33n n n ===181

10000

所以10n =181

200

第六章

6.1六角自动车床的六角头外槽轮机构中,已知槽轮的槽数Z=6,一个循环中槽轮的静止时间'2t =5/6S,静止时间是运动时间的2倍,

试求:(1) 槽轮机构的运动系数τ; (2) 所需的圆销数K 。 解:因为静止时间是运动时间的2倍 则τ =2t /1t =1/3

又因为τ=Z

Z K 2)2(-=1/3 Z=6

故K=1

6.2 某自动机上装有一个单销六槽的外槽轮机构,已知槽轮停歇时进行工艺动作,所需的工艺时间为30s ,试确定主动轮的转速。

解:停歇时间'2t =2

1

t t

-=30s

又因为τ=1

23

12Z

2-Z K t t =

=)(

解得1t =45s 所以 w=1

2t π=45

第七章

7-3如题图所示的(a ),(b )两种机构系统均能实现棘轮的间歇运动,试分析此两种机构系统的组合方式,并画出组合框图。若要求棘轮的输出运动有较长的停歇时间,试问采用哪一种机构系统方案较好?

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;

机械原理大作业

机械原理大作业 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

机械原理大作业三 课程名称:机械原理 设计题目:齿轮传动设计 院系: 班级: 设计者: 学号: 指导教师: 设计时间: 1、设计题目 机构运动简图 机械传动系统原始参数

2、传动比的分配计算 电动机转速min /745r n =,输出转速m in /1201r n =,min /1702r n =, min /2303r n ,带传动的最大传动比5.2max =p i ,滑移齿轮传动的最大传动比4m ax =v i ,定轴齿轮传动的最大传动比4m ax =d i 。 根据传动系统的原始参数可知,传动系统的总传动比为: 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。设带传动的传动比为5.2max =p i ,滑移齿轮的传动比为321v v v i i i 、、,定轴齿轮传动的传动比为f i ,则总传动比 令 4max 1==v v i i 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 滑移齿轮传动的传动比为 设定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成,则每对齿轮的传动比为 3、齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮,其齿数: 35,18,39,14,43,111098765======z z z z z z ;它们的齿顶高系数1=* a h ,径向间 隙系数25.0=*c ,分度圆压力角020=α,实际中心距mm a 51'=。

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 。

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

机械原理作业答案A

第一章绪论 1—1 试说明机器与机构的特征、区别和联系。 解:机器具有如下三个特征: 1、人造的实物组合体 2、各部分具有确定的相对运动 3、代替或减轻人类劳动,完成有用功或实现能量的转换 机构则具有机器的前两个特征。 机器与机构的区别:研究的重点不同: 机构:实现运动的转换和力的传递; 机器:完成能量的转换或作有益的机械功。 机器与机构的联系:机器由机构组成,一部机器包含不同的机构;不同的机器可能包含相同的机构。 1—2 试举出两个机器实例,并说明其组成、功能。 解:车床:由原动部分(电动机)+传动系统(齿轮箱)+执行部分(刀架、卡盘等),其主要功能为切削,代替人作功。 汽车:由原动部分(发动机)+传动系统(变速箱)+执行部分(车轮等),其主要功能为行走、运输,代替人作功。 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。 2—2 试画出缝纫机下针机构的运动简图,并计算其自由度。 2—3 试画出图示机构的运动简图,并计算其自由度。 2—4 试画出简易冲床的运动简图,并计算其自由度。 1 4 2 3 3 2 3 4 3 = ? - ? = - - = = = = h l h l p p n F p p n, , 解: 解: 1 4 2 3 3 2 3 4 3 = ? - ? = - - = = = h l h l p p n F p p n, , 解: 或1 7 2 5 3 2 3 7 5 = ? - ? = - - = = = = h l h l p p n F p p n, ,

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。 可修改为: 2—6 计算图示自动送料剪床机构的自由度,并指出其中是否有复合铰链、局部自由度或虚约束。 2—7 计算图示机构的自由度,并指出其中是否有复合铰链、局部自由度或虚约束。说明该机构具 有确定运动的条件。 J A B C D E F G H I J 解: 1725323143=-?-?=--====h l h l p p n F p p n ,,或 解1:C 为复合铰链,F 、I 为局部自由度。 解1:C 、F 为复合铰链,I 为局部自由度, EFGC 为虚约束。 解2:C 为复合铰链,I 为局部自由度(焊死), EFGC 为虚约束(去掉)。 1 310283233108=-?-?=--====h l h l p p n F p p n ,,1 23122103230 231210=--?-?='+'---=='='===p F p p n F p F p p n h l h l ,,,,2:C 为复合铰链,F 、I 为局部自由度(焊死)。

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

(完整版)机械原理知识点归纳总结

第一章绪论 基本概念:机器、机构、机械、零件、构件、机架、原动件和从动件。 第二章平面机构的结构分析 机构运动简图的绘制、运动链成为机构的条件和机构的组成原理是本章学习的重点。 1. 机构运动简图的绘制 机构运动简图的绘制是本章的重点,也是一个难点。 为保证机构运动简图与实际机械有完全相同的结构和运动特性,对绘制好的简图需进一步检查与核对(运动副的性质和数目来检查)。 2. 运动链成为机构的条件 判断所设计的运动链能否成为机构,是本章的重点。 运动链成为机构的条件是:原动件数目等于运动链的自由度数目。 机构自由度的计算错误会导致对机构运动的可能性和确定性的错误判断,从而影响机械设计工作的正常进行。 机构自由度计算是本章学习的重点。 准确识别复合铰链、局部自由度和虚约束,并做出正确处理。 (1) 复合铰链 复合铰链是指两个以上的构件在同一处以转动副相联接时组成的运动副。 正确处理方法:k个在同一处形成复合铰链的构件,其转动副的数目应为(k-1)个。 (2) 局部自由度 局部自由度是机构中某些构件所具有的并不影响其他构件的运动的自由度。局部自由度常发生在为减小高副磨损而增加的滚子处。 正确处理方法:从机构自由度计算公式中将局部自由度减去,也可以将滚子及与滚子相连的构件固结为一体,预先将滚子除去不计,然后再利用公式计算自由度。 (3) 虚约束 虚约束是机构中所存在的不产生实际约束效果的重复约束。 正确处理方法:计算自由度时,首先将引入虚约束的构件及其运动副除去不计,然后用自由度公式进行计算。 虚约束都是在一定的几何条件下出现的,这些几何条件有些是暗含的,有些则是明确给定的。对于暗含的几何条件,需通过直观判断来识别虚约束;对于明确给定的几何条件,则需通过严格的几何证明才能识别。 3. 机构的组成原理与结构分析 机构的组成过程和机构的结构分析过程正好相反,前者是研究如何将若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动件和机架上,以组成新的机构,它为设计者进行机构创新设计提供了一条途径;后者是研究如何将现有机构依次拆成基本杆组、原动件及机架,以便对机构进行结构分类。 第三章平面机构的运动分析 1.基本概念:速度瞬心、绝对速度瞬心和相对速度瞬心(数目、位置的确定),以及“三心定理”。 2.瞬心法在简单机构运动分析上的应用。 3.同一构件上两点的速度之间及加速度之间矢量方程式、组成移动副两平面运动构件在瞬时重合点上速度之间和加速度的矢量方程式,在什么条件下,可用相对运动图解法求解? 4.“速度影像”和“加速度影像”的应用条件。 5.构件的角速度和角加速度的大小和方向的确定以及构件上某点法向加速度的大小和方向的确定。 6.哥氏加速度出现的条件、大小的计算和方向的确定。 第四章平面机构的力分析 1.基本概念:“静力分析”、“动力分析”及“动态静力分析” 、“平衡力”或“平衡力矩”、“摩擦角”、“摩擦锥”、“当量摩擦系数”和“当量摩擦角”(引入的意义)、“摩擦圆”。 2.各种构件的惯性力的确定: ①作平面移动的构件; ②绕通过质心轴转动的构件;

太原科技大学-机械原理作业册答案

第二章机构的结构分析 一、填空与选择题 1、B、A 2、由两构件直接接触而产生的具有某种相对 运动 3、低副,高副,2,1 4、后者有作为机架的固定构件 5、自由度的数目等于原动件的数目;运动不确定或机构被破坏 6、√ 7、 8、1 9、受力情况 10、原动件、机架、若干个基本杆组 11、A、B 12、C 13、C 二、绘制机构简图 1、计算自由度 7, 9,2 323×7-2×9-2=1 2、3、 4、

三、自由度计算 (a)E处为局部自由度;F处(或G处)为虚约束 计算自由度 4,5,1 323×4-2×5-1=1 自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。 (b) E处(或F处)为虚约束 计算自由度 5,7,0 323×5-2×7=1 自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。 (c) B处为局部自由度;F处为复合铰链;J处(或K处)为虚约 束 计算自由度 9,12,2 323×9-2×12-2=1 自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运

动。 (d) B处为局部自由度;C处为复合铰链;G处(或I处)为虚约束 计算自由度 7,9,1 323×7-2×9-1=2 自由度的数目大于原动件的数目所以该机构不具有确定的运动。 (e) 构件(或)及其两端的转动副引入一个虚约束 计算自由度 3,4,0 323×3-2×4=1 自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。 (f) C处为复合铰链; 计算自由度 7,10,0 323×7-2×10=1 自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。 (g) B处为局部自由度;F处为复合铰链;E处(或D处)为虚约束 计算自由度 6,8,1 323×6-2×8-1=1 (h)去掉杆8此处存在虚约束;B和C处为复合铰链 计算自由度 7,10,0 323×7-2×10=1

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)、√

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?

机械原理作业册答案

第二章机构的结构分析- 一、填空与选择题 1、B、A 2、由两构件直接接触而产生的具有某种相对运动 3、低副,高副,2,1 4、后者有作为机架的固定构件 5、自由度的数目等于原动件的数目;运动不确定或机构被破坏 6、√ 7、 8、m-1 9、受力情况10、原动件、机架、若干个基本杆组 11、A、B 12、C 13、C 二、绘制机构简图 1、计算自由度n=7, P L=9,P H=2 F=3n-2P L-P H=3×7-2×9-2=1 2、3、 4、 三、自由度计算 (a)E处为局部自由度;F处(或G处)为虚约束 计算自由度n=4,P L=5,P H=1 F=3n-2P L-P H=3×4-2×5-1=1 自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。 (b)E处(或F处)为虚约束 计算自由度n=5,P L=7,P H=0 F=3n-2P L-P H=3×5-2×7=1 自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。 (c) B处为局部自由度;F处为复合铰链;J处(或K处)为虚约束 计算自由度n=9,P L=12,P H=2 F=3n-2P L-P H=3×9-2×12-2=1 自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。 (d) B处为局部自由度;C处为复合铰链;G处(或I处)为虚约束 计算自由度n=7,P L=9,P H=1 F=3n-2P L-P H=3×7-2×9-1=2 自由度的数目大于原动件的数目所以该机构不具有确定的运动。

(e) 构件CD(或EF)及其两端的转动副引入一个虚约束 计算自由度n=3,P L=4,P H=0 F=3n-2P L-P H=3×3-2×4=1 自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。 (f) C处为复合铰链; 计算自由度n=7,P L=10,P H=0 F=3n-2P L-P H=3×7-2×10=1 自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。 (g) B处为局部自由度;F处为复合铰链;E处(或D处)为虚约束 计算自由度n=6,P L=8,P H=1 F=3n-2P L-P H=3×6-2×8-1=1 (h)去掉杆8此处存在虚约束;B和C处为复合铰链 计算自由度n=7,P L=10,P H=0 F=3n-2P L-P H=3×7-2×10=1 (i) C处为复合铰链 计算自由度n=5,P L =7,P H=0 F=3n-2P L-P H=3×5-2×7=1 自由度的数目等于原动件的数目,所以该机构具有确定的运动。 四、试计算下图所示机构的自由度,并作出它们仅含低副的替代机构。 替代机构如下图所示: (1)计算自由度n=4,P L=5,P H=1 F=3n-2P L-P H=3×4-2×5-1=1 (2)计算自由度n=3,P L=3,P H=2 F=3n-2P L-P H=3×3-2×3-2=1 五、计算下图所示机构的自由度,并通过结构分析确定当构件1、5分别为原动件时机构 的级别。 计算自由度n=5,P L=7,P H=0 F=3n-2P L-P H=3×5-2×7=1 机构分析如下图所示。

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

机械原理课后答案

机械原理课后习题答案(顺序有点乱,不过不影响) 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:

机械原理课后全部习题解答

机械原理课后全部习题 解答 文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

《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)、√

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