机械原理课后习题答案(部分)
23页1、1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 57 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 1213 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 1517 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 1819 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 2021 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
2、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-( 2Pl + Ph p )-F=33-(24+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。(1)试绘制其机构运动简图;(2)计算其自由度。解:(1) 取比例尺作机构运动简图如图所示。(2) F=3n-(2p1+ph-p)-F=34-(24+0-0)-1=12-14 解:1)绘制机构运动简图21)绘制机构运动简图F=3n-(2Pl + Ph p)-F=35-
3、(27+0-0)-0=12)弯曲 90 时的机构运动简图2-15 试绘制所示仿人手型机械手的食指机构的机构运动简图(以手掌 8 作为相对固定的机架),井计算自由度。解:(1)取比倒尺肌作机构运动简图;(2)计算自由度 10273F2-17 计算如图所示各机构的自由度。(a)F=3n-( 2P l + Php)-F=34-(25+1 -0)-0=1(A 处为复合铰链)(b)F=3n-(2P l + Php)-F=37-(28+2-0)-2=1(2、4 处存在局部自由度)(c)p=( 2P l + Ph )-3n=210+0-36=2,F=3n-(2Pl + Php)-F=311-(217+0-2)-0=1(C、F、K 处存在复合铰链,重复部分引入虚约束)2-21 图示为一收放式折叠支架机构。该支架中的件 1 和 5 分别用木螺钉连接于固定台板 1和括动台板 5上两者在 D 处铰接,使活动台板能相对于固定台极转动。又通过件 1,2,3,4 组成的铰链四杆机构及连杆 3 上 E 点处的销子与件 5 上的连杆曲线槽组成的销槽连接使活动台板实现收放动作。在图示位置时,虽在活动台板上放有较重的重物
4、活动台板也不会自动收起,必须沿箭头方向推动件2,使铰链 B,D 重合时活动台板才可收起(如图中双点划线所示)。现已知机构尺寸 lAB=lAD=90 mm;l BC=lCD=25 mm,其余尺寸见图。试绘制该机构的运动简图,并计算其自由度。解:F=3n-(2p 1+pb-p)-F=35-(26+1-0)-1=132-23 图示为一内燃机的机构简图,试计算其自由度,并分析组成此机构的基本杆组。有如在该机构中改选 EG 为原动件,试问组成此机构的基本杆组是否与前有所不同。解:1)计算自由度F=3n-(2Pl + Php)-F=37-(210+0-0)-0=12)拆组 II 级组 II 级组3)EG 为原动件,拆组III 级组II 级组2-24 试计算如图所示平面高副机构的自由度,并在高副低代后分析组成该机构的基本杆组。1、解:1)计算自由度F=3n-(2Pl+Php)-F=35-(26+1-0)-1=12)从结构上去除局部自由度、虚约束、多余的移动副、转动副(如图 2 所示)3)高副低代(如图 3 所示)4)拆组(如图 4 所示)2、解:1)计算自由度4F=3n-(2Pl+Php)-F=3-
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