机械原理习题答案篇一：机械原理_课后习题答案第七版机械原理作业题解第二章机构的构造分析p F3n2plph 3 2 1 0 34 F = 3n ? (2pl + ph )= 3 4 ? (2 5 + 1) = 17 438 5 2 9 1-1 F = 3n ?(2pl + ph ? p) ? F= 3 8 ? (2 10 + 2 ? 0) ?1= 1篇二：机械原理第七版西北工业大学习题答案(特别全答案详解)第二章 平面机构的构造分析p 题2-1 图a所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，以到达冲压的目的。试绘出其机构运动简图各尺寸由图上量取，分析p 是否能实现设计意图，并提出修改方案。解：1)取比例尺,绘制机构运动简图。(图2-1a) 2)要分析p 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?3 pl?3 ph?1F?3n?2pl?ph?3?3?2?4?1?0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p ：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。(1) 在构件3、4之间加一连杆及一个转动副(图2-1b)。 (2) 在构件3、4之间加一滑块及一个挪动副(图2-1c)。(3) 在构件3、4之间加一滚子(部分自由度)及一个平面高副(图2-1d)。置上添加一个构件相当于增加3个自由度和1个低副相当于引入2个约束，如图2-1bc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2-1d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轴上下挪动。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：分析p 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、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均组成挪动副，齿轮1与齿轮5、凸轮(槽)5与滚子6组成高副。故解法一：n?7 pl?9ph?2F?3n?2pl?ph?3?7?2?9?2?1解法二：n?8 pl?10 ph?2 部分自由度 F-1F?3n?(2pl?ph?p?)?F-3?8?2?10?2?1?1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。试绘制其机构的运动简图，并计算其自由度。题2-4时，可将设备中的解：1)取比例尺,绘制机构运动简图。(如图题2-3所示)题2-32) n?3 pl?4 ph?0F?3n?2pl?ph?3?3?2?4?0?1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。解：1)取比例尺,绘制机构运动简图。(如图2-4所示)2) n?7 pl?10 ph?0F?3n?2pl?ph?3?7?2?10?0?1题2-5 图a所示是为高位截肢的人保持人行走的稳定性。假设以颈骨1试绘制其机构运动简图和计算其运动简图。解：1)取比例尺,绘制机构运动如虚线所示。(如图2-5所示) 2) n?5 pl?7 ph?0F3n?2pl?ph?3?5?2?7?0?1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一样？为什么？ 解： a) n?4 pl?5ph?1F?3n?2pl?ph?3?4?2?5?1?1b) 解法一：n?5 pl?6ph?2F?3n?2pl?ph?3?5?2?6?2?1解法二：n?7 pl?8ph?2 虚约束p-0 部分自由度 F-2F?3n?(2pl?ph?p?)?F-3?7?(2?8?2?0)?2?1c) 解法一：n?5 pl?7ph?0F?3n?2pl?ph?3?5?2?7?0?1OA3E(b)解法二：n?11 pl?17ph?0?3n-2?10?0?3?6?2 部分自由度 F-0 虚约束p-2pl-phF?3n?(2pl?ph?p?)?F-3?11?(2?17?0?2)?0?1d) n?6 pl?7ph?3F?3n?2pl?ph?3?6?2?7?3?1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复运动。图上AB=BC=CD=AD。解：1)取比例尺,绘制机构运动简图。(如图2-7(b)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个缸机架均组成挪动副。 解法一：n?13 pl?17ph?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2-7b?3 部分自由度F-?3 重复部分中的构件数n-10 低副数pl-17 高副数ph?3n-2?17?3?3?10?3?4 p-2pl-ph部分自由度 F-4F?3n?(2pl?ph?p?)?F-3?13?(2?17?4?4)?4?1解法二：如图2-7b部分自由度 F-1F?3n?(2pl?ph?p?)?F-3?3?(2?3?1?0)?1?1题2-8 图示为一刹车机构。刹车时，操作杆1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情况。注：车轮不属于刹车机构中的构件。解：1)未刹车时，刹车机构的自由度n?6 pl?8ph?0F?3n?2pl?ph?3?6?2?8?0?22)闸瓦G、J之一刹紧车轮时，刹车机构的自由度n?5 pl?7ph?0F?3n?2pl?ph?3?5?2?7?0?13)闸瓦G、J同时刹紧车轮时，刹车机构的自由度n?4 pl?6ph?0F?3n?2pl?ph?3?4?2?6?0?0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。 解：(a)楔形1、2相对机架只能一、y方向挪动，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?35F-6?m?n?i?m?pi?m?1i?6?4-2-5?4-3?1F0?6n?ipi?6?2?5?3-3 将挪动副改为圆柱下刨，可减少虚约束。篇三：机械原理第八版课后练习答案(西工大版)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?运动副是如何进展分类的?答：参考教材57页。2-2 机构运动简图有何用途?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情况，可进展运动分析p ，而且也可用来进展动力分析p 。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?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，应注意哪些事项?答：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?何谓根本杆组?它具有什么特性?如何确定根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展“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以下常用装置(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；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，以到达冲压的目的。试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取)，分析p 是否能实现设计意图，并提出修改方案。1)取比例尺绘制机构运动简图2)分析p 是否能实现设计意图解：f?3?3?2?4?1?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。解：2-16试计算图示凸轮-连杆组合机构的自由度a f?3?8?2?10?2?1?1解： f?3?4?2?5?1?1 A为复合铰链b解：1 图示机构在D处的构造与图2-1所示者一致，经分析p 知该机构共有7个活动构件，8个低副(注意挪动副F与F，E与E均只算作一个挪动副)，2个高副；因有两个滚子2、4，所以有两个部分自由度，没有虚约束，故机构的自由度为F=3n- (2pl+ph- p)- F=37- (28+2-0)- 2=12如将D处构造改为如图b所示形式，即仅由两个挪动副组成。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均组成挪动副，均要限制构件6在图纸平面内转动，这两者