00机械原理习题集答案(全)

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1、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；阳固装在轴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。试绘岀其机构运动简图（各尺寸山图上量取），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H绘制其机构运动简图（图b）。2）分析其是否能实现设计意图。由图b可知，/?=3,］片=4,ph-1,p'=0,Fr=0故：F=3n-（2p/+p/,-pr）-Fz=3x3-（2x4+l-0）-0=0因此，此简单冲床根木不能运动（即

2、山构件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。3）提出修改方案（图c）。为了使此机构能运动，应增加机构的白由度（具方法是：可以在机构的适当位迸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，并计算其白由度。4图a)4解：兀=3,门=4,Ph=0,F=3n-2pl-ph=1图b)解：〃=4,Pi=5fPh=1,F=3n-2pf-ph=13、计算图示平面机构的口由度。将其中的高

3、副化为低副。机构屮的原动件用圆弧箭头表示。解3—1:7,/刁=10,几解3—2：B0,)=8，门=11,ph=1,c)解3—3：n=9,4、试计算图示精压机的自由度解：/I=10,p,=15,ph=0解：n=11,门=17,ph=0p=2p+ph-3n=2x5+0-3x3=1Ff=0F=3n_(2pi+卩厂p「_F=3xl0-(2xl5+0-l)-0=l(只中E、D及H均为复合钱链)p=2p；+p'h—3n‘=2x10-3x6=2Ff=0F=3n-(2pi+Ph—p')—F‘=3x11-(2x17+0—2)—0=

4、1(其中C、F、K均为复合饺链)5、图示为一•内燃机的机构简图，试计算其口山度，并分析组成此机构的基本杆组。乂如在该机构中改选EG为原动件，试问组成此机构的基木杆组是否与前者冇所不同。解1）计算此机构的白由度F=3n_Qpi+几-p'）-F'=3x7-2x10=12）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棊本杆组图为此机构为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（用符号场直接标注在图上）。2、在图a所示的四杆机构屮，lA8=60m

5、m,lCD=90mm,lAD=lRC=120mm,C02=1Orad/s，试用瞬心法求：1）当0=165°时，点C的速度％；2）当0=165°时，构件3的BC线上速度最小的一点E的位置及其速度的人小;解1）以选定的比例尺耳作机构运动简图（图b）。3）当兀=°时，0角之值（有两个解）。R32）求％，定出瞬心片3的位置（图b）因P3为构件3的绝对速度瞬心，则有：w3=Yb卩bp、、=WzIabWi•BP、?=10x0.06/0.003x78=2.56(radIs)vc=utCP]3w3=0.003x52x2.56=0

6、.4(〃〃$)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Z点必与片3点的距离最近，故从心引BC线的垂线交于点E,由图可得:4）定il!vc=0时机构的两个位置（作于CsEz=U[•P^Ews=0.003x46.5x2.56=0.357(/n/s)图C处），量出（P=26.4°c)©=226.6°3、在图示的机构中，设已知各构件的长度lAD=85mm,lAB=25mm,lCD=45mm,c=70mm,原动件以等角速度=10rad/s转动，试用图解法求图示位置时点E的速度耳和加速度以及构件2的角速

7、度⑵2及角加速度口2。Aa）pi=0.002m/mm解1）以pil=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：耳以=0.005（m/s）/mm作其速度多边形（图b）。（继续完善速度多边形图，并求耳及“2）。根据速度影像原理，作〜ABCE,且字母顺序一致得点e,由图得：vE=仏•pe=0.005x62=0.31伽/$)w2=jliv-bcjlBC=0.005x31.5/0.07=2.25(加/s)（顺时针）w3=比•pc/lco=0.005x33/0.045=3.27(m/s)（逆吋针）3

8、）加速度分析根据加速度矢量方程:cIq—a：+a；=°b++^cbb)坨=0.005(m/s2)/mmC)以］Lia=0.005（m/s2）/mm作加速度多边形（图c）。（继续完善加速度多边形图，并求匝£及a2）o根据加速度影像原理，作Ab'cP〜皿E,且字母顺序一致得点孑，由图得:aE=/na-pe=0.05x70=3.5(mIs2)a2=atCB/lBC