合工大机械原理习题集

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1、班级姓名学号机械原理平面机构的结构分析1、如图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组成的凸轮机构将使冲头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），分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。解1）取比例尺绘制其机构运动简图（图b）。2）分析其是否能实现设计意图。图a）由图b可知，，，，，故：因此，此简单冲床根本不能运动（即由构件3、4与机架5和运动副B、C、D组成不能运动的刚性桁架），故需要增加机构的自由度。图b）3）提出修改方案（图c）。评语任课教师日期51班级姓名学号机械原理为

2、了使此机构能运动，应增加机构的自由度（其方法是：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或者用一个高副去代替一个低副，其修改方案很多，图c给出了其中两种方案）。图c1）图c2）2、试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。图a）解：，，，图b）解：，，，评语任课教师日期51班级姓名学号机械原理3、计算图示平面机构的自由度。将其中的高副化为低副。机构中的原动件用圆弧箭头表示。3－1解3－1：，，，，C、E复合铰链。3－2解3－2：，，，，局部自由度评语任课教师日期51班级姓名学号机械原理3－3解3－3：，，，c)4、试计算图示精压机的自由度评语任课教师日期51班级姓名学号机

3、械原理解：，，解：，，（其中E、D及H均为复合铰链）（其中C、F、K均为复合铰链）5、图示为一内燃机的机构简图，试计算其自由度，并分析组成此机构的基本杆组。又如在该机构中改选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1）计算此机构的自由度2）取构件AB为原动件时机构的基本杆组图为此机构为Ⅱ级机构3）取构件EG为原动件时此机构的基本杆组图为评语任课教师日期51班级姓名学号机械原理此机构为Ⅲ级机构平面机构的运动分析1、试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置（用符号直接标注在图上）。评语任课教师日期51班级姓名学号机械原理2、在图a所示的四杆机构中，=60mm，=90m

4、m，==120mm，=10rad/s，试用瞬心法求：1）当=时，点C的速度；2）当=时，构件3的BC线上速度最小的一点E的位置及其速度的大小；3）当=0时，角之值（有两个解）。解1）以选定的比例尺作机构运动简图（图b）。b)2）求，定出瞬心的位置（图b）因为构件3的绝对速度瞬心，则有：3）定出构件3的BC线上速度最小的点E的位置因BC线上速度最小之点必与点的距离最近，故从引BC线的垂线交于点E，由图可得：评语任课教师日期51班级姓名学号机械原理4）定出=0时机构的两个位置（作于图C处），量出c)3、在图示的机构中，设已知各构件的长度＝85mm，=25mm，=45mm，=70mm，原动

5、件以等角速度=10rad/s转动，试用图解法求图示位置时点E的速度和加速度以及构件2的角速度及角加速度。a)μl=0.002m/mm解1）以=0.002m/mm作机构运动简图（图a）2）速度分析根据速度矢量方程：以＝0.005(m/s)/mm作其速度多边形（图b）。b)=0.005(m/s2)/mm（继续完善速度多边形图，并求及）。根据速度影像原理，作，且字母顺序一致得点e，由图得：（顺时针）（逆时针）3）加速度分析根据加速度矢量方程：以=0.005(m/s2)/mm作加速度多边形（图c）。评语任课教师日期51班级姓名学号机械原理（继续完善加速度多边形图，并求及）。根据加速度影像原理

6、，作，且字母顺序一致得点，由图得：（逆时针）4、在图示的摇块机构中，已知=30mm，=100mm，=50mm，=40mm，曲柄以=10rad/s等角速度回转，试用图解法求机构在＝时，点D和点E的速度和加速度，以及构件2的角速度和角加速度。解1）以=0.002m/mm作机构运动简图（图a）。2）速度分析=0.005(m/s)/mm选C点为重合点，有：以作速度多边形（图b）再根据速度影像原理，作，，求得点d及e，由图可得（顺时针）3）加速度分析=0.04(m/s2)/mm评语任课教师日期51班级姓名学号机械原理根据其中：以作加速度多边形（图c），由图可得：（顺时针）5、在图示的齿轮-连杆

7、组合机构中，MM为固定齿条，齿轮3的齿数为齿轮4的2倍，设已知原动件1以等角速度顺时针方向回转，试以图解法求机构在图示位置时，E点的速度及齿轮3、4的速度影像。解1）以作机构运动简图（图a）2）速度分析（图b）此齿轮－连杆机构可看作为ABCD及DCEF两个机构串连而成，则可写出取作其速度多边形于图b处，由图得取齿轮3与齿轮4啮合点为K，根据速度影像原来，在速度图图b中，作评语任课教师日期51班级姓名学号机械原理求出k点，然后分别以c、e为圆心，以、为半径作