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1、2019年机械原理习题答案范文 篇一：机械原理_课后习题答案第七版 机械原理作业题解 第二章 机构的结构分析 F3n2plph321034F=3n?(2pl+ph)=34?(25+1)=1 74 3 85291-1F=3n?(2pl+ph?p)?F=38?(210+2?0)?1 =1 篇二：机械原理第七版西北工业大学习题答案(特别全答案详解).doc 第二章平面机构的结构分析 题2-1图a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
2、析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。(图2-1a)2)要分析是否能实现设计意图,首先要计算机构管此机构有4个活动件，但齿轮1和凸轮2是固装能作为一个活动件，故n?3pl?3ph?1 F?3n?2pl?ph?3?3?2?4?1?0 的自由度。尽在轴A上，只 原动件数不等于自由度数，此简易冲床不能运动，即不能实现设计意图。 分析：因构件3、4与机架5和运动副B、C、D组成不能运动的刚性桁架。故需增加构件的自由度。3)提出修改方案：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或用一个高副来代替一个低 副。 (1)在构件3、4之间加一连杆及一个转动副(图2-
3、1b)。(2)在构件3、4之间加一滑块及一个移动副(图2-1c)。 (3)在构件3、4之间加一滚子(局部自由度)及一个平面高副(图2-1d)。 置上添加一个构件（相当于增加3个自由度）和1个低副（相当于引入2个约束），如图2-1（b）（c）所示，这样就相当于给机构增加了一个自由度。用一个高副代替一个低副也可以增加机构自由度，如图2-1 （d）所示。 题2-2图a所示为一小型压力机。图上，齿轮1与偏心轮1为同一构件，绕固定轴心O连续转动。在齿轮5上开有凸轮轮凹槽，摆杆4上的滚子6嵌在凹槽中，从而使摆杆4绕C轴上下摆动。同时，又通过偏心轮1、连杆2、滑杆3使C轴上下移动。最后通过在摆杆4的叉槽中的
4、滑块7和铰链G使冲头8实现冲 压运动。试绘制其机构运动简图，并计算自由度。 解：分析机构的组成： 此机构由偏心轮1（与齿轮1固结）、连杆2、滑杆3、摆杆4、齿轮5、滚子6、滑块7、冲头8和机架9组成。偏心轮1与机架9、连杆2与滑杆3、滑杆3与摆杆4、摆杆4与滚子6、齿轮5与机架9、滑块7与冲头8均组成转动副，滑杆3与机架9、摆杆4与滑块7、冲头8与机架9均组成移动副，齿轮1 与齿轮5、凸轮(槽)5与滚子6组成高副。故 解法一：n?7pl?9ph?2 F?3n?2pl?ph?3?7?2?9?2?1 解法二：n?8pl?10ph?2局部自由度F?1 F?3n?(2pl?ph?p?)?F?3?8?2
5、?10?2?1?1 题2-3如图a所示为一新型偏心轮滑阀式真空泵。其偏心轮1绕固定轴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1 按图示方向连续转动空气按图示空气流动方向从阀5中排出，从而形成真空。由于外环2与泵腔6有一小间隙，故可抽含有微小尘埃的气体。试绘制其机构 的运动简图，并计算其自由度。 题2-4 时，可将设备中的 解：1)取比例尺,绘制机构运动简图。(如图题2-3所示) 题2-3 2)n?3pl?4ph?0 F?3n?2pl?ph?3?3?2?4?0?1 题2-4使绘制图a所示仿人手型机械手的食指机构的机构运动简图（以手指8作为相对固定的机架），
6、并计算其自由度。 解：1)取比例尺,绘制机构运动简图。(如图2-4所示) 2)n?7pl?10ph?0 F?3n?2pl?ph?3?7?2?10?0?1 题2-5图a所示是为高位截肢的人保持人行走的稳定性。若以颈骨1试绘制其机构运动简图和计算其 运动简图。 解：1)取比例尺,绘制机构运动如虚线所示。(如图2-5所示)2)n?5pl?7ph?0 F ?3n?2pl?ph?3?5?2?7?0?1 所设计的一种假肢膝关节机构，该机构能 为机架， 自由度，并作出大腿弯曲90度时的机构 简图。大腿弯曲90度时的机构运动简图 题2-6杆组合机构（图中在D处为铰接在 题2a、d为齿轮-连杆组合机构；图b为凸
7、轮-连；图c为一精压机机构。并 束 问在图d所示机构中，齿轮3与5和齿条7与齿轮5的啮合高副所提供的约 数目是否相同？为什么？解：a)n?4pl?5ph?1 F?3n?2pl?ph?3?4?2?5?1?1 b)解法一：n?5pl?6ph?2 F?3n?2pl?ph?3?5?2?6?2?1 解法二：n?7pl?8ph?2虚约束p?0局部自由度F?2 F?3n?(2pl?ph?p?)?F?3?7?(2?8?2?0)?2?1 c)解法一：n?5pl?7ph?0 F?3n?2pl?ph?3?5?2?7?0?1 O A3E (b) 解法二：n?11pl?17ph?0 ?3n?2?10?0?3?6?2局部
8、自由度F?0虚约束p?2pl?ph F?3n?(2pl?ph?p?)?F?3?11?(2?17?0?2)?0?1 d)n?6pl?7ph?3 F?3n?2pl?ph?3?6?2?7?3?1 齿轮3与齿轮5的啮合为高副（因两齿轮中心距己被约 单侧接触）将提供1个约束。 束，故应为 齿条7与齿轮5的啮合为高副（因中心距未被约束，故应为双侧接触）将提供2个约束。 题2-7试绘制图a所示凸轮驱动式四缸活塞空气压缩机的机构运动简图。并计算其机构的自由度（图中凸轮1原动件，当其转动时，分别推动装于四个活塞上A、B、C、D处的滚子，使活塞在相应得气缸内往 复运动。图上AB=BC=CD=AD）。 解：1)取比
9、例尺,绘制机构运动简图。(如图2-7(b)所示) 2)此机构由1个凸轮、4个滚子、4个连杆、4个活塞和机架组成。凸轮与4个滚子组成高副，4个连杆、4个滚子和4个活塞分别在A、B、C、D处组成三副复合铰链。4个活塞与4个缸（机架）均组成 移动副。解法一： n?13pl?17ph?4 虚约束： 因为AB?BC?CD?AD，4和5，6和7、8和9为不影响机构传递运动的重复部分，与连杆10、 11、12、13所带入的约束为虚约束。机构可简化为图2-7（b） ?3局部自由度F?3重复部分中的构件数n?10低副数pl?17高副数ph ?3n?2?17?3?3?10?3?4p?2pl?ph 局部自由度F?4
10、 F?3n?(2pl?ph?p?)?F?3?13?(2?17?4?4)?4?1 解法二：如图2-7（b） 局部自由度F?1 F?3n?(2pl?ph?p?)?F?3?3?(2?3?1?0)?1?1 题2-8图示为一刹车机构。刹车时，操作杆1向右拉，通过构件2、3、4、5、6使两闸瓦刹住车轮。试计算机构的自由度，并就刹车过程说明此机构自由度的变化情况。（注：车轮不属于刹车机构中的构件。） 解：1)未刹车时，刹车机构的自由度 n?6pl?8ph?0 F?3n?2pl?ph?3?6?2?8?0?2 2)闸瓦G、J之一刹紧车轮时，刹车机构的自由度 n?5pl?7ph?0 F?3n?2pl?ph?3?5
11、?2?7?0?1 3)闸瓦G、J同时刹紧车轮时，刹车机构的自由度 n?4pl?6ph?0 F?3n?2pl?ph?3?4?2?6?0?0 题2-9试确定图示各机构的公共约束m和族别虚约束p，并人说明如何来消除或减少共族别虚约 束。解：(a)楔形 1、2相对机架只能 x、y方向移动，而其余方向的相对 独立运动都被约束，故公共约束数m?4,为4族平面机构。pi?p5?3 5 F?6?m?n? ?i?m?p i?m?1 i ?6?4?2?5?4?3?1 F0?6n?ipi?6?2?5?3?3将移动副改为圆柱下刨，可减少虚约束。 篇三：机械原理第八版课后练习答案(西工大版) 第八版西工大教研室编 第2
12、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，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1213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1517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
