《机械原理第八版课后练习答案(西工大版)(孙恒等)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械原理第八版课后练习答案(西工大版)(孙恒等)（86页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、机械原理第八版课后练习答案(西工大版)(孙恒等) 第八版西工大教研室编 第2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状况，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状况? 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，应留意哪些事项? 答：参考教材151
2、7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的级别? 答：参考教材1819页。 2-8为何要对平面高副机构进行“高副低代?“高副低代”应满意的条件是什么? 答：参考教材2021页。 2-9任选三个你身边已有的或能观看到的下列常用装置(或其他装置)，试画出其机构运动简图，并计算其自由度。1)折叠桌或折叠椅；
3、2)酒瓶软木塞开盖器；3)衣柜上的弹簧合页；4)可调臂台灯机构；5)剥线钳；6)磁带式录放音机功能键操纵机构；7)洗衣机定时器机构；8)轿车挡风玻璃雨刷机构；9)公共汽车自动开闭门机构；10)挖掘机机械臂机构；。2-10请说出你自己身上腿部的髋关节、膝关节和踝关节分别可视为何种运动副?试画出仿腿部机构的机构运动简图，并计算其自由度。 2-11图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j输入，使轴A连续回转；而固装在轴上的凸轮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。 1)取比例尺
4、绘制机构运动简图 2)分析是否能实现设计意图 解： f332410不合理f 0，可改为 2-12 图示机构为一凸轮齿轮连杆组合机构，试绘制其机构示意简图并计算自由度。 解： f38210211 2-16试计算图示凸轮-连杆组合机构的自由度 （a） 解： （b ）f342511A为复合铰链 解：（1）图示机构在D处的结构与图2-1所示者全都，经分析知该机构共有7个活动构件，8个低副(留意移动副F与F，E与E均只算作一个移动副)，2个高副；因有两个滚子2、4，所以有两个局部自由度，没有虚约束，故机构的自由度为 F=3n-(2pl+ph-p)-F=37-(28+2-0)-2=1 （2）如将D处结构改
5、为如图b所示形式，即仅由两个移动副组成。留意，此时在该处将带来一个虚约束。因为构件3、6和构件5、6均组成移动副，均要限制构件6在图纸平面内转动，这两者是重复的，故其中有一个为虚约束。经分析知这时机构的活动构件数为6，低副数为7，高副数和局部自由度数均为2，虚约束数为1，故机构的自由度为 F=3n-(2pl+ph-p)-F=36-(27+2-1)-2=1 上述两种结构的机构虽然自由度均为一，但在性能上却各有千秋：前者的结构较复杂，但没有虚约束，在运动中不易产生卡涩现象；后者则相反，由于有一个虚约束，假如不能保证在运动过程中构件3、5始终垂直，在运动中就会出现卡涩甚至卡死现象，故其对制造精度要求
6、较高。 （c ） 解：(1)n=11,p1=17,ph=0,p=2p1+ph-3n=2,F=0 F=3n-(2p1+ph-p)-F=311-(217+0-2)-0=1 (2)去掉虚约束后F=3n-(2pl+ph)=35-(27+0)=1 （d）A、B、C处为复合铰链。自由度为：F=3n-(2p1+ph-p)-F=36-(27+3)-0=1 齿轮3、5和齿条7与齿轮5的啮合高副所供应的约束数目不同，因为齿轮3、5处只有一个高副，而齿条7与齿轮5在齿的两侧面均保持接触，故为两个高副。 2-13图示为一新型偏心轮滑阎式真空泵。其偏心轮1绕固定轴心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
7、的圆柱4中滑动。当偏心轮按图示方向连续回转时可将设备中的空气吸入，并将空气从阀5中排出，从而形成真空。(1)试绘制其机构运动简图；(2) 计算其自由度。 解(1)取比例尺作机构运动简图如图所示。 (2)F=3n-(2p1+ph-p)-F=34-(2 4+0-0)-1=1 2-14图示是为高位截肢的人所设汁的一种假肢膝关节机构。该机构能保持人行走的稳定性。若以胫骨1为机架，试绘制其机构运动简图和计一算其自由度，并作出大腿弯曲时的机构运动简图。 解把胫骨l相对固定作为机架假肢膝关节机构的机构运动简图如图 所示,大腿弯曲90。时的机构运动简图，如图中虚线所示。其自由度为： F=3n-(2pl+ph-
8、p)-F=35-(27+0-0)-0=1 2-15试绘制图n所示仿人手型机械手的食指机构的机构运动简图(以手掌8作为相对 固定的机架)，井计算自由度。 （1)取比倒尺肌作机构运动简图 （2) 计算自由度 解： f372101 2-18图示为一刹车机构。刹车时，操作杆j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状况。(注；车轮不属于刹车机构中的构件。 （1)未刹车时，刹车机构的自由度 2)闸瓦G、J之一剃紧车轮时刹车机构的自由度 3)闸瓦G、J 同时刹紧车轮时，刹车机构的自由度 解：1 2f36282f35271 f342613 2
9、-23图示为一内然机的机构运动简图，试计算自由度t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组是否与前者有所不同。 解：f372 101 2-21图示为一收放式折叠支架机构。该支架中的件1和5分别用木螺钉连接于固定台板1和括动台板5上两者在D处铰接，使活动台板能相对于固定台极转动。又通过件1，2，3，4组成的铰链四杆机构及连杆3上E点处的销子与件5上的连杆曲线槽组成的销槽连接使活动台板实现收放动作。在图示位置时，虽在活动台板上放有较重的重物活动台板也不会自动收起，必需沿箭头方向推动件2，使铰链B，D重合时活动台板才可收起(如图中双点划线所示)。现已知机构
10、尺寸lAB=lAD=90mm；lBC=lCD=25mm，其余尺寸 见图。试绘制该机构的运动简图，并计算其自由度。 解：机械运动简图如下： F=3n-(2p1+pb-p)-F=35-(26+1-0)-1=1 第3章 31何谓速度瞬心?相对瞬心与肯定瞬心有何异同点? 答：参考教材3031页。 32何谓三心定理?何种状况下的瞬心需用三心定理来确定? 答：参考教材31页。 3-3试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号P，直接标注在图上) (a)(b) 答： 答： （10分） (d) （10分） 3-4标出图示的齿轮一连杆组合机构中全部瞬心，并用瞬心法求齿轮1与齿轮3的传动比1/3 。 （2分
11、） 答：1)瞬新的数目： K=N(N-1)/2=6(6-1)/2=15 2)为求1/3需求3个瞬心P16、P36、P13的位置 3） 1/3=P36P13/P16P13=DK/AK 由构件1、3在K点的速度方向相同，可知3与1同向。 3-6在图示的四杆机构中，LAB=60mm，LCD=90mm,LAD=LBC=120mm,2=10rad/s,试用瞬心法求： 1)当=165时，点的速度vc； 2)当=165时，构件3的BC线上速度最小的一点E的位置及速度的大小； 3)当VC=0时，角之值(有两个解) 。 解：1）以选定的比例尺机械运动简图（图b） 2）求vc定出瞬心p12的位置（图b） 因p13
12、为构件3的肯定瞬心，则有 3=vB/lBp13=2lAB/l.Bp13=100.06/0.00378=2.56(rad/s) vc=cp133=0.00352 2.56=0.4(m/s) 3)定出构件3的BC线上速度最小的点的位置,因BC线上速度最小的点必与p13点的距离（3E分）最近，故丛p13引BC线的垂线交于点E，由图可得 vE=l.p13E3=0.00346.52.56=0.357(m/s) 4)定出vc=0时机构的两个位置（图c）量出 1=26.4 2=226.6 （3分） 3-8机构中，设已知构件的尺寸及点B的速度vB(即速度矢量pb)，试作出 各机构在图示位置时的速度多边形。 答
13、： （10分） （b ） 答： 答： 311速度多边形和加速度多边彤有哪些特性?试标出图中的方向。 答 速度多边形和加速度多边形特性参见下图，各速度方向在图中用箭头标出。 3-12在图示的机构中，设已知构件的尺寸及原动件1的角速度1(顺时针)，试用图解法求机构在图示位置时C点的速度和加速度。(a) 答： （1分）（1分） Vc3=VB+VC3B=VC2+VC3C2（2分） aC3=aB+anC3B+atC3B=aC2+akC3C2+arC3C2（3分） VC2=0aC2=0（2分） VC3B=03=0akC3C2=0（3分）(b) 答： （2分） （2分） VC2=VB+VC2B=VC3+Vc2C3（2分） 3=2=0（1 分） aB+anC2B+atC2B=aC3+akC2C3+arC2C3（3分） (c) 答： VB3=VB2+VB3B2 VC=VB3+VCB3（2分）（2分）（2 分）
