机械原理-习题解答-2011
《机械原理》
习
题
解
答
机械工程学院
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，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）、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）、√2）、√3）、√4）、√5）、×6）、√7）、√
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)n=3，L P =4 ，H P =0， F=3×3-2×4=1
c) n=3， L P =4 ，P H =0， F=3×3-2×4=1
2-9试判断图2-28中所示各“机构”能否成为机构，并说明理由。
解：
H ) 4 6 P 034260 L a n P F ====?-?=不是机构
修改后的机构
H ) 3 4 P 134260 L b n P F ====?-?=不是机构
修改后的机构
H ) 2 3 P 032230 L c n P F ====?-?=不是机构
修改后的机构
H
)
10 14 P0
310214 2
L
d
n P
F
===
=?-?=是机构
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，
L
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=3×5－2×7=1
L
b) n=6，
P=8，PH=1，有局部自由度，有虚约束
L
F=3n-2
P-H P=3x6-2x8-1=1
L
d) 有虚约束，有复合铰链
n=5，
P=7，H P=0，
L
F=3n-2
P-H P=3×5-2×7-0=1
L
e) 有对称虚约束
n=5，
P=7
L
F=3n-2
P=1
L
f)
有对称虚约束, 有复合铰链
n=3，
P=3，H P=2
L
F=3n-2
P-H P=1
L
g) n=2，
P=2，H P=1，n=3，L P=4 有虚约束
L
h) 有对称虚约束，
n=3，
P=4
L
F=3n-2
P=3×3-2×4=1
L
或者：
n=4，L P =5
H P =1，
F=3n-2L P -H P =3×4-2×5-1=1
2-12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的级别。
解： a)
n=4， L P =5， H P =1
F=3n-2L P -H P =1 所以此机构为III 级机构
b) n=3， L P =3， H P =2
F=3n-2L P -H P =1
c) n=4，L P =4，H P =3
F=3n-2L P -H P =1 d)
n=6， L P =8 ，H P =1
F=3n-2L P -H P =1 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:II b)
机构的级别:II
f)当分别以构件1、3、7作为原动件时以构件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，
杆组的级别:III
以构件7作为原动件时，机构的级别:III
2-14 绘制图2-33所示机构高副低代后的运动简图，计算机构的自由度。并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:III
2-15 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-2L P -H P =3×5-2×7=1
一、若以构件1为原动件，则此机构拆分的杆组是：
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