机械原理课后全部习题答案

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1、机械原理课后全部习题答案目录第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

2、，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1）、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

3、）、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）、J2）、J3）、 4）、J5）、X 6）、J7）、J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)

4、n=3, P =4 , Ph =0,F=3X3-2X4=1c) n=3, P =4 , P0,F=3X3-2X4=12-9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)n=5,P=7 ,有复合铰链：构件3和构件5;构件3和构件1;F=3n-2 P =3X52X7=1b) n=6,p=8,PH=1,有局部自由度，有虚约束F=3n-2 p p =3x6-2x8-1=1d):有虚约束，有复合铰链n=5, P=7, P =0

5、,F=3n-2 p - p =3 X 5-2 X 7-0=1e)AB = AfB BC = BfC cd y, c&q =c6有对称虚约束F=3n-2尸=1Ld)OA=OA,=OAn 用f) f)有对称虚约束n=3, P =3, p =2LHF=3n-2 p-p =1L Hg) n=2, P=2, P =1, n=3,LHf=4 有虚约束Lh)= DD, AB=CD ,有对称虚约束,n=3, P =4LF=3n-2 P =3 X 3-2 X 4=1L或者:F=3n-2 p - p =3X4-2X5-1=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

6、的级别。解. :a)n=4, P =5, P =1F=3n-2 P - P =1 L H所以此机构为III级机构b) n=3,P =3,P =2F=3n-2 P 一 P =1 L Hc) n=4, P =4, P =3F=3n-2 P - P =1 L Hd)n=6, P =8 , P =1F=3n-2 P - P =1 L H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)机构的级别:IIb)机构的级别:IIf)当分别以构件1、3、7作为原动件

7、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，2】杆组的级别：III以构件7作为原动件时，机构的级别:III计算机构的自由度。并2-14绘制图2-33所示机构高副低代后的运动简图， 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 P广 Ph =3X5-2X7=1一、若以构件1为原动件，则此机构拆分的杆

8、组是: 所以此机构为III级二、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1B =55mm，1 = 40mm，1 = 50mm，1 = 25mm。（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+LadLbc+Lcd（1）A、D整转副B、C摆转副（2）AB或CD为机架时，为曲柄摇杆机构（3）AD为机架时，为

9、双曲柄机构（4）BC为机架时，为双摇杆机构3- 10图3-57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e=0，则杆AB为曲柄的条件又如何解:主要分析能否通过极限位置，a+eb3-11在图3-81所示的铰链四杆机构中，各杆件长度分别为 1 ab - 25mm，1 bc 40mm，1 = 50mm，1 = 55mm。（1）若取的为机架，求该机构的极位夹角o，杆CD的最大摆角中和最小传动角Ymii0（2）若取AB为机架，求该机构将演化为何种类型的机构为什么请说明这时C、D两个转动副是周转副还是摆转副图3-58铰链四杆机构解：由于 25+5540+50,所以 l +l Wl +l ,且

10、以最短杆AB的邻边为机蕖。故该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构。AB为曲柄。1）以曲柄AB为主动件，作出摇杆CD的极限位置如图所示。. AC=l +l =40+25=65Ac2=1b lC =40-25 = 15BC AB（1）极位夹角O :出现在AB与连杆BC重合位置图1行程速比系数 K=（180。+。）/（180。一0）8求摇杆的最大摆角。，从图1,摇杆的最大摆角。：e=NBDC - ZB DC（3）最小传动角Y2.出现在AB与机架AD重合位置（分正向重合、反向重合）如图2。n分别求出、82，再求最小传动角。图2曲柄处于AB 1位置时，传动角Y 1 = 8=.曲柄处于AB位置时，传动角Y： =

11、18。一 82=.现比较的Y 、Y 2大小，最小传动角取Y 、，2中最小者.Ymin =2）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bB的长度I =75 mm， 行程速比系数K=，机架AB的长度 l -

12、100 mm， 又知摇杆BoB0 0A0B 0的一个极限位置与机架间的夹角中=45。，试求其曲柄的长度lA A和连杆的长度 lAB 图3-60题3-16图解：（符号与课本不太一致）当行程速比系数仁时，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 形 成36。的直线再与活1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AC = 70.84 ,气=25.75 , AC2 =169.88。故有两组解。解一：构件BC的长为lBCAC + AC122构件AB的长加=气一 AC2 =如84

13、75 = 22.55mm AB 2270.84 + 25.75 o =48.3mm2摇杆的摆角w =41。解二.： 构件 AB 的长为 l = AC2 AC1 = 169.88 一 70.84 = 49.52mmAB 22-T7 构件 BC 的长为 l = C2 + C1 = 69.88 + 78 = 120.36mBC 22摇杆的摆角w = 107。3-17如图3-61所示，设已知破碎机的行程速比系数K=，颚板长度i=300 mm ，CD颚板摆角中=35o，曲柄长度l =80 mm。求连杆的长度，并验算最小传动角y是.ABmin否在允许的范围内。图3-61题3-17图3- 18试设计一曲柄滑

14、块机构，设已知滑块的行程速比系数K=，滑块的冲程H=50 mm，偏距e =20 mm，并求其最大压力角a max解：行程速比系数K=，则机构的极位夹角为选定作图比例，先画出滑块的两个极限位SC煦七 再分别过点q、C2作与 直线C1C2成90。-。=54。的射线，两射线将于点0。以点0为圆心，OC2为半径作圆， 再作一条与直线C1 C2相距为 e = 20mm 的直线，该直线与先前所作的圆的交点就是 固定铰链点A。作图过程如解题24图所示。直接由图中量取乓 =25mm，AC = 68mm， 所以曲柄AB的长度为l = 一= 一 = 21.5mmAB22连杆 BC 的长度为 l = Ai * “q = 68 + 25 = 46.5mm bc22解题3-18CC最大压力角，提示：出现在曲柄与导路垂直的时候。3-19图3-62所示为一牛头刨床的主传动机构，已知l = 75mm , lC = 100mm，行程速 比系数K=2，刨头5的行程H=300mm。要求在整个行程中，刨头5有较小