机械原理-课后全部习题解答Word文档.doc

《机械原理》习题解答机械工程学院整理为word格式0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整理为word格式1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、判断题整理为word格式21)、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）、√整理为word格式3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，=4 ，=0， F=3×3-2×4=1整理为word格式4c) n=3， =4 ，PH=0， F=3×3-2×4=1 整理为word格式52-9 试判断图2-28中所示各“机构”能否成为机构，并说明理由解：修改后的机构整理为word格式6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)整理为word格式7n=5， =7 ， 有复合铰链：构件3和构件5; 构件3和构件1;F=3n-2=3×5－2×7=1b) n=6， =8， PH=1， 有局部自由度，有虚约束F=3n-2-=3x6-2x8-1=1d) 有虚约束，有复合铰链整理为word格式8n=5， =7， =0，F=3n-2-=3×5-2×7-0=1e) 有对称虚约束n=5，=7 F=3n-2=1整理为word格式9f)有对称虚约束 n=3，=3，=2 F=3n-2-=1g) n=2，=2，=1， n=3，=4 有虚约束整理为word格式10h) 有对称虚约束，n=3，=4 F=3n-2 =3×3-2×4=1或者： n=4，=5 =1，整理为word格式11F=3n-2-=3×4-2×5-1=12-12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， =5， =1F=3n-2-=1所以此机构为III级机构整理为word格式12b) n=3， =3， =2F=3n-2-=1c) n=4，=4，=3F=3n-2-=1d) 整理为word格式13 n=6， =8 ，=1F=3n-2-=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)整理为word格式14 机构的级别:IIb)整理为word格式15 机构的级别:IIf) 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整理为word格式16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整理为word格式172-14 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 整理为word格式18所以，机构的级别:III2-15 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-2-=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级整理为word格式19二、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级整理为word格式20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，， ，。

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LAB=55 LBC=40 LCD=50 LAD=25LAB+LAD

∴ AC1＝lAB＋lBC＝40＋25＝65AC2＝lBC－lAB＝40－25＝15(1)极位夹角θ：出现在AB与连杆BC重合位置　　整理为word格式22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＝∠B1DC1－∠B2DC2　(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、，再求最小传动角整理为word格式23图2曲柄处于ＡＢ１位置时，传动角γ１＝=36.860．曲柄处于ＡＢ２位置时，传动角γ２＝1800－=54.900．现比较的γ１、γ２大小，最小传动角取γ１、γ２中最小者．∴γmin＝36.860２）    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整理为word格式25的长度，行程速比系数K=1.5，机架的长度，又知摇杆的一个极限位置与机架间的夹角，试求其曲柄的长度和连杆的长度图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作一条与已知直线成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，，故有两组解解一：构件AB的长为 整理为word格式25构件BC的长为 摇杆的摆角解二：构件AB的长为 构件BC的长为 摇杆的摆角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mm，颚板摆角=35º，曲柄长度lAB=80 mm求连杆的长度，并验算最小传动角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。