机械原理-课后全部习题解答(1)

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1、机械原理机械原理习习 题题 解解 答答机械工程学院1目目 录录第第 1 章章 绪绪论论1第第 2 章章 平面机构的结构分析平面机构的结构分析3第第 3 章章 平面连杆机构平面连杆机构 8第第 4 章章 凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计 15第第 5 章章 齿轮机构齿轮机构 19第第 6 章章 轮系及其设计轮系及其设计 26第第 8 章章 机械运动力学方程机械运动力学方程 32第第 9 章章 平面机构的平衡平面机构的平衡 392第一章第一章绪绪 论论一、补充题一、补充题1、复习思考题、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？、机器应具有什么特征？机器通常由

2、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？、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、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。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、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。足的基本要求。2、填空题、填空题1)、机器或机构，都是由、机器或机构，都是由 组合而成的。组合而成的。 2） 、机器或机构的、机器或机构的 之间，具有确定的相对运动。之间，具有确定的相对运动。 3） 、机器可以用来、机器可

3、以用来 人的劳动，完成有用的人的劳动，完成有用的 。 4） 、组成机构、并且相互间能作、组成机构、并且相互间能作 的物体，叫做构件。的物体，叫做构件。 5） 、从运动的角度看，机构的主要功用在于、从运动的角度看，机构的主要功用在于 运动或运动或 运运 动的形式。动的形式。 6） 、构件是机器的、构件是机器的 单元。零件是机器的单元。零件是机器的 单元。单元。 7） 、机器的工作部分须完成机器的、机器的工作部分须完成机器的 动作，且处于整个传动的动作，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、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 。

4、9） 、构件之间具有、构件之间具有 的相对运动，并能完成的相对运动，并能完成 的机械功或实的机械功或实 现能量转换的现能量转换的 的组合，叫机器。的组合，叫机器。3、判断题、判断题1)、构件都是可动的。、构件都是可动的。 （ ）2） 、机器的传动部分都是机构。、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。、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。、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。、机构的作用，只是传递或转换运动的形式。 （ ）6） 、

5、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、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3能量转换的构件的组合。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。、机构中的主动件和被动件，都是构件。 （ ）2 填空题答案填空题答案1） 、构件、构件 2） 、构件、构件 3） 、代替、代替 机械功机械功 4） 、相对运动、相对运动 5） 、传递传递 转换转换 6） 、运动、运动 制造制造 7） 、预定、预定 终端终端 8） 、中间环节、中间环节 9） 、确定、确定 有用有用 构件构件3 判断题答案判断题答案1） 、 2） 、 3） 、 4）

6、 、 5） 、 6） 、 7） 、4第二章第二章 机构的结构分析机构的结构分析2-7 是试指出图是试指出图 2-26 中直接接触的构件所构成的运动副的名称。中直接接触的构件所构成的运动副的名称。解：解：a)平面高副平面高副 b)空间低副空间低副 c)平面高副平面高副2-8将图将图 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。机架，并计算其自由度。解：解：b)n=3，=4 ，=0， F=33-24=1LPHP5c) n=3， =4 ，PH=0， F=33-24=1LP62-9 试判断图试判断图 2-28 中所示各中所

7、示各“机构机构”能否成为机构，并说明理由。能否成为机构，并说明理由。解：解：H)4 6 P03 4260 La nPF不是机构修改后的机构修改后的机构H)3 4 P13 4260 Lb nPF不是机构7修改后的机构修改后的机构H)2 3 P03 2230 Lc nPF不是机构修改后的机构修改后的机构H) 10 14 P03 102 142 Ld nPF是机构2-10 计算图计算图 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。部自由度或虚约束，说明计算自由度应作何处理。解：解：a)

8、8n=5， =7 ， LP有复合铰链：构件有复合铰链：构件 3 和构件和构件 5; 构件构件 3 和构件和构件 1;F=3n-2=3527=1LPb) n=6， =8， PH=1， 有局部自由度，有虚约束有局部自由度，有虚约束LPF=3n-2-=3x6-2x8-1=1LPHPd) 有虚约束，有复合铰链有虚约束，有复合铰链9n=5， =7， =0，LPHPF=3n-2-=35-27-0=1LPHPe) 有对称虚约束有对称虚约束n=5，=7 LPF=3n-2=1LP10f)有对称虚约束有对称虚约束n=3，=3，=2 LPHPF=3n-2-=1LPHPg) n=2，=2，=1， n=3，=4 有虚约

9、束有虚约束LPHPLP11h) 有对称虚约束，有对称虚约束，n=3，=4 LPF=3n-2 =33-24=1LP或者：或者：n=4，=5 =1，LPHP12F=3n-2-=34-25-1=1LPHP2-12 计算图计算图 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。这些机构的基本杆组即杆组的级别。解：解：a)n=4， =5， =1LPHPF=3n-2-=1LPHP所以此机构为所以此机构为 III 级机构级机构13b) n=3， =3， =2LPHPF=3n-2-=1LPHPc) n=4，=4，=3LPHPF=

10、3n-2-=1LPHPd) 14n=6， =8 ，=1LPHPF=3n-2-=1LPHP所以此机构为所以此机构为 III 级机构级机构2-13 说明图说明图 2-32 所示的各机构的所示的各机构的组成原理组成原理，并判别机构的级别和所含杆组的数目。对于，并判别机构的级别和所含杆组的数目。对于 图图 2-32f 所示机构，当分别以构件所示机构，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？作为原动件时，机构的级别会有什么变化？a)15机构的级别机构的级别:IIb)16机构的级别机构的级别:IIf) 当分别以构件当分别以构件 1、3、7 作为原动件时作为原动件时以构件以构件 1

11、作为原动件时，作为原动件时，以构件以构件 1 作为原动件时，机构的级别作为原动件时，机构的级别 II17以构件以构件 3 作为原动件时，作为原动件时， 以构件以构件 3 作为原动件时，机构的级别作为原动件时，机构的级别:II以构件以构件 7 作为原动件时，作为原动件时，杆组的级别杆组的级别:III 以构件以构件 7 作为原动件时，机构的级别作为原动件时，机构的级别:III182-14 绘制图绘制图 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。所含杆组的数目和级别以及机构的级别

12、。图图 2-33 机构示意图机构示意图机构高副低代后的运动简图机构高副低代后的运动简图杆组的级别杆组的级别:III 19所以，机构的级别所以，机构的级别:III2-15 试分析图试分析图 2-35 所示刨床机构的组成，并判别机构的级别。若以构件所示刨床机构的组成，并判别机构的级别。若以构件 4 为为 原动件，则此机构为几级？原动件，则此机构为几级？解：解：F=3n-2-=35-27=1LPHP一、若以构件一、若以构件 1 为原动件，则此机构拆分的杆组是：为原动件，则此机构拆分的杆组是：所以此机构为所以此机构为 III 级级二、若以构件二、若以构件 4 为原动件，则此机构拆分的杆组是：为原动件，

13、则此机构拆分的杆组是：20所以此机构为所以此机构为 II 级级21第三章第三章 平面连杆机构平面连杆机构3-9 图图 3-54 所示平面铰链四杆运动链中，已知各构件长度分别为所示平面铰链四杆运动链中，已知各构件长度分别为，55ABlmm， ，。40BClmm50CDlmm25ADlmm（1）判断该机构运动链中四个转动副的类型。）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。）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。）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）取哪个构件为机架可得到双摇杆机构解

14、：解：平面连杆机构平面连杆机构LAB=55 LBC=40 LCD=50 LAD=25LAB+LADLBC+LCD(1) A、D 整转副整转副 B、C 摆转副摆转副（2）AB 或或 CD 为机架时，为曲柄摇杆机构为机架时，为曲柄摇杆机构（3）AD 为机架时，为双曲柄机构为机架时，为双曲柄机构（4）BC 为机架时，为双摇杆机构为机架时，为双摇杆机构3-10 图图 3-57 所示为一偏置曲柄滑块机构，试求杆所示为一偏置曲柄滑块机构，试求杆 AB 为曲柄的条件。若偏距为曲柄的条件。若偏距 e=0，则杆，则杆AB 为曲柄的条件又如何？为曲柄的条件又如何？ 22解解:主要分析能否通过极限位置，主要分析能否通过极限位置， a+eb3-11 在图在图 3-81 所示的铰链四杆机构中，各杆件长度分别为所示的铰链四杆机构中，各杆件长度分别