机械原理练习及答案

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1、第二章平面机构的结构分析2-1绘制图示机构的运动简图。2-3计算图示机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。解：(a)C处为复合铰链。ph=0，pl=10。自由度。(b)B处为局部自由度，应消除。，ph=2，pl=2自由度。(c)B、D处为局部自由度，应消除。，ph=2，pl=2。自由度。(d)CH或DG、J处为虚约束，B处为局部自由度，应消除。，ph=1，pl=8。自由度。(e)由于采用对称结构，其中一边的双联齿轮构成虚约束，在连接的轴颈处，外壳与支架处的连接构成一个虚约束转动副,双联齿轮与外壳一边构成虚约束。其中的一边为复合铰链。其中，ph=

2、2，pl=4。自由度。(f)其中，，ph=0，pl=11。自由度。(g)①当未刹车时，，ph=0，pl=8，刹车机构自由度为②当闸瓦之一刹紧车轮时，，ph=0，pl=7，刹车机构自由度为③当两个闸瓦同时刹紧车轮时，，ph=0，pl=6，刹车机构自由度为2-3判断图示机构是否有确定的运动，若否，提出修改方案。分析(a)要分析其运动是否实现设计意图，就要计算机构自由度，不难求出该机构自由度为零，即机构不能动。要想使该机构具有确定的运动，就要设法使其再增加一个自由度。（b）该机构的自由度不难求出为3，即机构要想运动就需要3个原动件，在一个原动件的作用下，无法使机

3、构具有确定的运动，就要设法消除两个自由度。解：（a）机构自由度。该机构不能运动。修改措施：（1）在构件2、3之间加一连杆及一个转动副（图a-1所示）；（2）在构件2、3之间加一滑块及一个移动副（图a-2所示）；（3）在构件2、3之间加一局部自由度滚子及一个平面高副（图a-3所示）。（4）在构件2、4之间加一滑块及一个移动副（图a-4所示）修改措施还可以提出几种，如杠杆2可利用凸轮轮廓与推杆3接触推动3杆等。（b）机构自由度。在滑块的输入下机构无法具有确定的运动。修改措施（1）构件3、4、5改为一个构件，并消除连接处的转动副（图b-1所示）；（2）构件2、3

4、、4改为一个构件，并消除连接处的转动副（图b-2所示）；（3）将构件4、5和构件2、3分别改为一个构件，并消除连接处的转动副（图 b-3所示）。第三章平面机构的运动分析3-1试确定图示各机构在图示位置的瞬心位置。解：瞬心的位置直接在题图上标出。图3-13-2在图示四杆机构中，=60mm，=90mm，==120mm，=10rad/s，试用瞬心法求：(1)当=45°时，点C的速度；(2)当=165°时，构件3的线上(或其延长线上)速度最小的一点E的位置及其速度大小；(3)当=0时，角之值(有两个解)。解：以选定的比例尺作机构运动简图如图3-2所示。（1）定瞬心

5、P13的位置，求vc。（2）如图（b）所示，定出构件2的BC线上速度最小的一点E位置及速度的大小。因为BC线上速度最小之点必与P24点的距离最近，故从P24点引BC线的垂线交于点E，由图可知（3）定出的两个位置见图（c）所示，量出，。第四章平面机构的力分析4-1图a和b所示两种牛头刨床机构，已知：=580mm，=260mm，=960mm；从动件5上作用工作阻力=200N。试分别求两机构的平衡力矩。图4-14-2在图示曲柄摆动导杆机构中，已知：=150mm，=360mm；、和分别为构件1、2和3的质心，=200mm；构件3质量=10kg，转动惯量=0.2kg

6、·m2；=100rad/s(常数)。试求平衡力矩及各运动副中反力。图4-2第五章机械效率5-1填空题(1)槽面摩擦比平面摩擦力大是因为。(2)从受力观点分析，移动副的自锁条件是；转动副的自锁条件是；从效率观点分析，机械自锁的条件是。(3)三角螺纹比矩形螺纹摩擦。故三角螺纹多用于矩形螺纹多应用于。5-2比较各种螺纹当量摩擦系数的大小。已知螺纹的牙形角。题5-25-4如图所示的双滑块机构中，设已知mm，转动副A、B处轴颈直径mm，转动副处的摩擦系数=0.15，移动副处的摩擦系数=0.1，试求：(1)与的关系式，且=45°，=100N时，=?(2)在力为驱动

7、力时，机构的自锁条件(不计各构件的重力)。解：题5-35-6图示为一颚式破碎机在破碎矿石时要矿石不至被向上挤出，试问角应满足什么条件?经分析你可得出什么结论?题5-6图题5-6解图解：设矿石的重量为Q，矿石与鄂板间的摩擦因数为f，则摩擦角为矿石有向上被挤出的趋势时，其受力如图所示，由力平衡条件知：即当时，即，矿石将被挤出，即自锁条件为。第六章平面连杆机构6—3在图示铰链四杆机构中，各杆长度分别为=28mm，=52mm，=50mm，=72mm。(1)若取为机架，求该机构的极位夹角，杆的最大摆角和最小传动角；(2)若取为机架，该机构将演化成何种类型的机构?为什

8、么?请说明这时、两个转动副是周转副还是摆转副?题6-3题6-3解图