机械设计基础(机电类第三版)习题参考答案

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1、机械设计基础（第3版）复习题参考答案第2章平面机构运动简图及自由度2-1答：两构件之间直接接触并能保证一定形式的相对运动的连接称为运动副。平面高副是点或线相接触，其接触部分的压强较高，易磨损。平面低副是面接触，受载时压强较低，磨损较轻，也便于润滑。2-2答：机构具有确定相对运动的条件是：机构中的原动件数等于机构的自由度数。2-3答：计算机构的自由度时要处理好复合铰链、局部自由度、虚约束。2-4答：1.虚约束是指机构中与其它约束重复而对机构运动不起新的限制作用的约束。2.局部自由度是指机构中某些构件的局部运动不影响其它构件的运动，对整个机构的自由度不产

2、生影响，这种局部运动的自由度称为局部自由度。3.说虚约束是不存在的约束，局部自由度是不存在的自由度是不正确的，它们都是实实在在存在的。2-5答：机构中常出现虚约束，是因为能够改善机构中零件的受力，运动等状况。为使虚约束不成为有害约束，必须要保证一定的几何条件，如同轴、平行、轨迹重合、对称等。在制造和安装过程中，要保证构件具有足够的制造和安装精度。2-6答：1.在分析和研究机构的运动件性时，机构运动简图是必不可少的；2.绘制机构运动简图时，应用规定的线条和符号表示构件和运动副，按比例绘图。具体可按教材P14步骤（1）~（4）进行。332-7解：运动简图

3、如下：2-8答：1.F=3n－2PL－PH=3×3－2×4－0=1。该机构的自由度数为1。2.机构的运动简图如下：2-9答：（a）1.图（a）运动简图如下图；2.F=3n－2PL－PH=3×3－2×4－0=1，该机构的自由度数为1（b）1.图（b）运动简图如下图；2.F=3n－2PL－PH=3×3－2×4－0=1。该机构的自由度数为1。332-10答：（a）n=9PL=13PH=0F=3n－2PL－PH=3×9－2×13－0=1该机构需要一个原动件。（b）机构中有局部自由度。n=3PL=3PH=2F=3n－2PL－PH=3×3－2×3－2=1该机构需

4、要一个原动件。（c）n=5PL=7Ph=0F=3n－2PL－PH=3×5－2×7－0=1该机构需要一个原动件。（d）机构中有局部自由度。n=6PL=8PH=1F=3n－2PL－PH=3×6－2×8－1=1该机构需要一个原动件。（e）n=5PL=7PH=0F=3n－2PL－PH=3×5－2×7－0=1该机构需要一个原动件。（f）机构中A处为复合铰链、B处存在局部自由度。n=9PL=12Ph=1F=3n－2PL－PH=3×9－2×12－1=2该机构需要两个原动件。（g）机构中有复合铰链及局部自由度。n=9PL=12Ph=2F=3n－2PL－PH=3×9－

5、2×12－2=1该机构需要一个原动件。2-11解：（a）有复合铰链。n=7PL=10PH=0F=3n－2PL－PH=3×7－2×10－0=1有一个原动件，机构中各构件的运动是确定的。33（b）有局部自由度及虚约束。n=4PL=4PH=2F=3n－2PL－PH=3×4－2×4－2=2有两个原动件，机构中各构件的运动是确定的。（c）有局部自由度。n=6PL=8PH=1F=3n－2PL－PH=3×6－2×8－1=2有一个原动件，机构中各构件的运动是确定的。（d）有复合铰链、局部自由度及虚约束。n=8PL=11PH=1F=3n－2PL－PH=3×8－2×11

6、－1=1有一个原动件，机构中各构件的运动是确定的。2-12解：（a）n=5PL=7PH=1F=3n－2PL－PH=3×5－2×7－1=0机构的自由度数等于0，说明机构不能运动，机构设计不合理。改进方案如下图：F=3n－2PL－PH=3×6－2×8－1=1改进后机构的自由度数等于原动件数，说明机构具有确定的运动。（b）n=5PL=7PH=1F=3n－2PL－PH=3×5－2×7－1=0机构的自由度数等于0，说明机构不能运动，主要原因是D点的轨迹为弧线，而被带动的构件与受到的约束是走直线。改进方案如下图：33F=3n－2PL－PH=3×6－2×8－1=1

7、机构的自由度数等于原动件数，说明机构改进方案合理。第3章平面连杆机构3-1答：平面四杆机构的基本形式有：（1）曲柄摇杆机构，（2）双曲柄机构，（3）双摇杆机构。3-2答：可利用曲柄滑块机构。3-3解：（1）AD+DCAD+AB此时最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，故为双摇杆机构。（3）CD+BC=AD+AB此时最短杆与最长杆长度之和等于其余两杆长度之和，并以最短杆的对杆为机架，故为双摇杆机构。3-4答：曲柄摇杆机构中，当曲柄等速转

8、动时，摇杆返回摆动时的平均速度大于工作行程的平均速度，此现象即为急回特性。3-5答：曲柄滑块机构中，以滑块为