机械原理习题及-答案

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1、`` 第1章平面机构的结构分析1.1解释下列概念1.运动副;2.机构自由度;3.机构运动简图;4.机构结构分析;5.高副低代。1.2验算下列机构能否运动,如果能运动,看运动是否具有确定性,并给出具有确定运动的修改办法。题1.2图题1.3图1.3绘出下列机构的运动简图,并计算其自由度(其中构件9为机架)。1.4计算下列机构自由度,并说明注意事项。1.5计算下列机构的自由度,并确定杆组及机构的级别(图a所示机构分别以构件2、4、8为原动件)。 `````题1.4图题1.5图  第2章平面机构的运动分析2.1试求图示各机

2、构在图示位置时全部瞬心。`````题2.1图2.2在图示机构中,已知各构件尺寸为lAB=180mm,lBC=280mm,lBD=450mm,lCD=250mm,lAE=120mm,φ=30º,构件AB上点E的速度为vE=150mm/s,试求该位置时C、D两点的速度及连杆2的角速度ω2。2.3在图示的摆动导杆机构中,已知lAB=30mm,lAC=100mm,lBD=50mm,lDE=40mm,φ1=45º,曲柄1以等角速度ω1=10rad/s沿逆时针方向回转。求D点和E点的速度和加速度及构件3的角速度和角加速度(用相

3、对运动图解法)。题2.2图`````题2.3图2.4在图示机构中,已知lAB=50mm,lBC=200mm,xD=120mm,原动件的位置φ1=30º,角速度ω1=10rad/s,角加速度α1=0,试求机构在该位置时构件5的速度和加速度,以及构件2的角速度和角加速度。题2.4图2.5图示为机构的运动简图及相应的速度图和加速度图。(1)在图示的速度、加速度多边形中注明各矢量所表示的相应的速度、加速度矢量。(2)以给出的速度和加速度矢量为已知条件,用相对运动矢量法写出求构件上D点的速度和加速度矢量方程。(3)在给出的速

4、度和加速度图中,给出构件2上D点的速度矢量和加速度矢量。题2.5图2.6在图示机构中,已知机构尺寸lAB=50mm,lBC=100mm,lCD=20mm,原动件的位置φ1=30º,角速度ω1=ω4=20rad/s,试用相对运动矢量方程图解法求图示位置时构件2的角速度ω2和角加速度α2的大小和方向。题2.6图`````2.7在图示机构构件1等速转动,已知机构尺寸lAB=100mm,角速度为ω1=20rad/s,原动件的位置φ1=30º,分别用相对运动图解法和解析法求构件3上D点的速度和加速度。题2.7图题2.8图2.

5、8在图示导杆机构中,已知原动件1的长度为l1、位置角为φ1,中心距为l4,试写出机构的矢量方程和在x、y轴上的投影方程(机构的矢量三角形及坐标系见图)。2.9在图示正弦机构中,已知原动件1的长度为l1=100mm、位置角为φ1=45º、角速度ω1=20rad/s,试用解析法求出机构在该位置时构件3的速度和加速度。2.10在图示牛头刨床机构中,已知机构尺寸及原动件曲柄1的等角速度ω1,试求图示位置滑枕的速度vC。题2.9图题2.10图2.11在图示平锻机中的六杆机构中,已知各构件的尺寸为:lAB=120mm,lBC=

6、460mm,lBD=240mm,lDE=200mm,lEF=260mm,β=30°,ω1=l0rad/s,xF=500mm,yF=180mm。欲求在一个运动循环中滑块3的位移SC、速度vC和加速度aC及构件4、5的角速度ω4、ω5和角加速度α4、α5,试写出求解步骤并画出计算流程图。````` 题2.11图   第3章平面机构的动力分析3.1图示楔形机构中,已知γ=β=60°,有效阻力Fr=1000N,各接触面的摩擦系数f=0.15。试求所需的驱动力Fd。题3.1图题3.2图3.2在图示机构中,已知F5=1000N

7、,lAB=100mm,lBC=lCD=2lAB,lCE=lED=lDF,试求各运动副反力和平衡力矩Mb。3.3在图示曲柄滑块机构中,已知各构件的尺寸、转动副轴颈半径r及当量摩擦系数fv,滑块与导路的摩擦系数f。而作用在滑块3上的驱动力为Fd。试求在图示位置时,需要作用在曲柄上沿x—x方向的平衡力Fb(不计重力和惯性力)。`````题3.3图3.4在图示机构中,已知:x=250mm,y=200mm,lAS2=128mm,Fd为驱动力,Fr为有效阻力,m1=m3=2.75kg,m2=4.59kg,Is2=0.012kg

8、·mm2,滑块3以等速v=5m/s向上移动,试确定作用在各构件上的惯性力。题3.4图题3.5图3.5在图示的悬臂起重机中,已知载荷G=5000N,h=4m,l=5m,轴颈直径d=80mm,径向轴颈和止推轴颈的摩擦系数均为f=0.1。设它们都是非跑合的,求使力臂转动的力矩Md。3.6图示机构中,已知x=110mm,y=40mm,φ1=45°,lAB=30mm,

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