机械原理习题答案Word下载.docx

1、解：1）取比例尺,绘制机构运动简图。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?F?3n?2pl?ph?3?2?1?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。在构件3、4之间加一连杆及一个转动副。在构件3、4之间加一滑块及一个移动副。在构件3、4之间加一滚子及一个平面高副。置上添加一个

2、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。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

3、、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5与滚子6组成高副。故解法一：n?7pl?9ph?27?9?解法二：8pl?10ph?2局部自由度F?F?10?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。

4、试绘制其机构的运动简图，并计算其自由度。题2-4时，可将设备中的题2-32）n?4ph?0?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），并计算其自由度。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。1）取比例尺,绘制机构运动如虚线所示。2）n?5pl?7ph?F?5?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为凸轮-连；图c为一精压机机构。并束问在

5、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?b）解法一：6ph?6?8ph?2虚约束p?0局部自由度F?c）解法一：oA3E11pl?17ph?0虚约束p?ph11?d）n?6pl?3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

6、复运动。图上AB=Bc=cD=AD）。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?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ph17?4p?局部自由度F?13?如图2-7（b）题2-8图示为一刹车机构。刹车时，操作杆1向右拉，通过构

7、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。）1）未刹车时，刹车机构的自由度2）闸瓦G、j之一刹紧车轮时，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。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?5m?i?pi?iF0?6n?ipi?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第八版西工大教研室编第2章

8、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?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?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?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

9、机构有三个虚约束吗?为什么?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?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”应满足的条件是什么?答：参考教材2021页。2-9任选三个你身边已有的或能观察到的下列常用装置，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；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）洗衣绘制机构运动简图2）分析

10、是否能实现设计意图f?0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。2-16试计算图示凸轮-连杆组合机构的自由度（a）f?f?1A为复合铰链（b）（1）图示机构在D处的结构与图2-1所示者一致，经分析知该机构共有7个活动构件，8个低副，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-F=37-2=1（2）如将D处结构改为如图b所示形式，即仅由两个移动副组成。注意，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

11、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-F=36-2=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较高。（c）n=11,p1=17,ph=0,p=2p1+ph-3n=2,F=0F=3n-F=311-0=1去掉虚约束后F=3n-=35-=1（d）A、B、c处为复合铰链。自由度为：F=3n-F=36-0=1齿轮3、5和齿条7与齿轮

12、5的啮合高副所提供的约束数目不同，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。试绘制其机构运动简图；计算其自由度。解取比例尺作机构运动简图如图所示。4-1=12-14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：5-0=12-15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，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12-18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。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