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1、机械原理各章习题及思考题章 节专 业习 题思考题第二章 平面机构结构分析机械工程及自动化21、22、26、21028机械与电子21、26、21022、28第三章 平面机构运动分析所有专业31、35、3632、33、34第四章 平面机构的力分析所有专业45、46第五章 机械的效率与自锁所有专业53、58、5955、56第六章 机构的平衡所有专业62、6364第七章 速度的波动与调节所有专业71、72、75、76第八章 平面连杆机构及其设计所有专业82、83、89、811、81381、812、814第九章 凸轮机构及其设计所有专业91、92、93、95、96第十章 齿轮机构及其设计所有专业101、
2、102、103、106、107、109、1010、10111012、1013第十一章 轮系及其设计所有专业111、112、116、118、1110、11111112第二章平面机构的结构分析2-1如图a所示为一简易冲床机构的初拟设计方案。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），分析是否能实现设计意图，并提出修改方案。解 1）取比例尺11mm/mm绘制机构运动简图（图b）2）分析是否能实现设计意图由图b）：n=3 p=4 ph=123A154DCB2 因为:F=3n-
3、2p-ph =3x3-2x4-1=0a)因此，此简易冲床不能运动。因为由构件3，4，5及运动副B，C，D组成不能运动的刚性机架3）提出修改方案（图c）为了使此机构能运动， 应增加机构的自由度。CBD(1BCD(2)b)修改方案：c)2-2如图a所示为一小型压力机。图中齿轮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1）取比例尺11mm/mm绘制机构运动简图（图b
4、） (a)2 ）计算该机构的自由度 n=7 p=9 ph=2 p= F= F=3n-2pe-ph =3x7-2x8-2 =12-6试计算如图所示各机构的自由度。图a、d为齿轮一连杆组合机构；图b为凸轮一连杆组合机构（图中在D处为铰连在一起的两个滑块）；图c为一精压机机构。并问在图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束数目是否相同？为什么？ 作题要求：在计算下列各机构的自由度时若机构中存在复合铰链、局部自由度和虚约束，应在机构图中或所计算的各项中明确指出。（1） 解 21D4BAC3复合铰链5a) n=4 P=5 Ph=1 P= F= F=3x4-2x5-1=1 （2）解
5、 DFCb)虚约束局部自由度虚约束BA n=5 p=6 ph=2 p= F= F=3x5-2x6-2=1 （3）解 HEJC）BA虚约束DCGFI n=5 p=7 ph=0 K p= F= F=3x5-2x7=13A2C1D7645Bd) （4）解 n=6 p=7 ph=3 p= F= F=3x6-2x7-3 =1210图示为一内燃机的机构运动简图，试计算自由度，并分析组成此机构的基本杆组。如在该机构中改选EG为原动件，试问组成此机构的基本杆杆组是否与前者有所不同。解1）计算此机构的自由度GD8H345C6EF71AB2 n=7 p=10 ph=0 F=3x7-2x10 =1 2 )取构件AB
6、为原动件时几个的基本杆组图为1A级机构此机构为级机构HG8756EFD34C23）取构件EG为原动件时几个的基本杆组图为345CE1AB2HG87此机构为级机构。6F级机构第三章平面机构的运动分析3-1 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置（用符号Pij直接标注在图上）。 b)P13B2AP12P14C134P34P23(P24)4P14（P24）DP12A2BP23（P13）a)P34C31P13AP12P23234BP34P13CP141c)d)P23P343P24P14C2AP121P24P13P12AOB3C21e)MVMP12BP233CP144f)P242P34A13-5在图示
7、机构中，已知各构件的尺寸和原动件1的角速度1（为常数），试以图解法求 =900时，构件3的角速度3及角加速度3（比例尺如图）。（应先写出有关的速度、加速度适量方程，再作图求解。） 提示：在求得后，下一步可以利用B2与B3重合点，或D2与D3重合点，或C2与C3重合点继续求解。解1）速度分析（图b）取重合点B2与B3，有43DAB（B1、B2、B3）2C1a)方向大小 ？ 取v作其速度多边形（图b），由图知b3d3p1b2b1P(d3)b3b1b2knb)c)2）加速度分析（图c）3-6在图示摇块机构中，已知lAB=30mm，lAC=100mm，lBD=50mm，lDE=40mm，曲柄以等角速度
8、1=10rad/s回转，试用图解法求机构在位置时，点D和点E的速度和加速度，以及构件2的角速度和角加速度。 43D2（C1、C2、C3）CEB1Aa)=0.002m/mm解1）以1作机构运动简图（图a）2）速度分析c2bedc3pb)v=0.005(m/s)/mmc)c=0.04(m/s2)/mmkC3PC2ebn2d3）加速度分析第四章平面机构的力分析4-5图示为一曲柄滑块机构的三个位置，F为作用在活塞上的力，转到副A及B上所画的虚线小圆为摩擦圆，试决定在此三个位置时，作用在连杆AB上的作用力的真实方向（各构件的重量及惯性力略去不计）。 解1）判断连杆2承受拉力还是压力（如图）；BOFR12FR32F2314AM2）确定21、23的方向（如图）FR32BOFR12F2314AM3）判断总反力应切于A、B处摩擦圆的上方还是下方（如图）4）作出总反力（如图）。ABOFR12FR32F2314M4-6图示为一摆推杆盘形凸轮机构，凸轮1沿逆时针方向回转，F为作用在推杆2上的外载荷，试确定各运动副中总反力（FR31,FR12及FR32）的方位（各构件的重量及惯性力略去不计，图中虚线小圆为摩擦圆，运动副B处的摩擦角 ）。 解第五章机械的效率和自锁5-3图示为
