西工大教材-机械原理各章习题及答案

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1、机械原理各章习题及思考题章节专业习题思考题第二章平面机构结机械工程及自2－1、2－2、2－6、2－8构分析动化2－10机械与电子2－1、2－6、2－2－2、2－810第三章平面机构运所有专业3－1、3－5、3－63－2、3－3、3－4动分析第四章平面机构的所有专业4－5、4－6力分析第五章机械的效率所有专业5－3、5－8、5－95－5、5－6与自锁第六章机构的平衡所有专业6－2、6－36－4第七章速度的波动所有专业7－1、7－2、7－5、与调节7－6第八章平面连杆机所有专业8－2、8－3、8－9、8－1、8－12、8－构及其设计8－11、8－1314第九章凸轮机

2、构及所有专业9－1、9－2、9－3、其设计9－5、9－6第十章齿轮机构及所有专业10－2、10－3、1010－12、10－13其设计－6、10－7、10－9、10－10、10－11第十一章轮系及其所有专业11－1、11－2、1111－12设计－6、11－8、11－10、11－11第二章平面机构的结构分析2-1如图a所示为一简易冲床机构的初拟设计方案。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），分析是否能实现设计意图，并提出修改方案。解1

3、）取比例尺μ＝1mm/mm绘制机构运动简图（图b）12）分析是否能实现设计意图由图b）：n=3pι=4ph=1因为:F=3n-2pι-ph=3x3-2x4-1=0a)2因此，此简易冲床不能运动。BC因为由构件3，4，5及运动副B，C，D组成3不能运动的刚性机架D3）提出修改方案（图c）5A2为了使此机构能运动，应增加机构的自由度。4修改方案：1Cb)BBCc)DD(1(22-2如图a所示为一小型压力机。图中齿轮1与偏心轮1’为同一构件，绕固定轴心o连续转动。在齿轮5上开有凸轮凹槽，摆杆4上的滚子6嵌在凹槽中，从而使摆杆4绕C轴上下摆动。同时，又通过偏心轮1’、连

4、杆2、滑杆3使C轴上下移动。最后通过在摆杆4的叉槽中的滑块7和铰链G使冲头8实现冲压运动。试绘制其机构运动简图，并计算自由度。解1）取比例尺μ1＝1mm/mm绘制机构运动简图（图b）(a)2）计算该机构的自由度n=7pι=9ph=2（算齿轮副，因为凸轮与齿轮为一体）p’=F’=F=3n-2pe-phG7D64C=3x7-2x8-2EF=139B28Aw1b)2-6试计算如图所示各机构的自由度。图a、d为齿轮一连杆组合机构；图b为凸轮一连杆组合机构（图中在D处为铰连在一起的两个滑块）；图c为一精压机机构。并问在图d所示机构中，齿轮3与5和齿条7与齿轮5的啮合高副所

5、提供的约束数目是否相同？为什么？作题要求：在计算下列各机构的自由度时若机构中存在复合铰链、局部自由度和虚约束，应在机构图中或所计算的各项中明确指出。（1）解n=4Pι=5Ph=1F=3x4-2x5-1=1（2）解n=5Dpι=6虚约束Fph=2局部自由度p’=F’=ACF=3x5-2x6-2=1Bb虚约束（3）解n=5虚约束pι=7IGDph=0FCBp’=KJHEAC）F’=F=3x5-2x7=1A32C4（4）解651n=6Bpι=77Dp=3(由于齿轮5与齿条得距离不定，hd)靠重力压在齿条，因此是有两点接触，相当于低副，故应算两个高副，)p’=F’=F=

6、3x6-2x7-3=12－10图示为一内燃机的机构运动简图，试计算自由度，并分析组成此机构的基本杆组。如在该机构中改选EG为原动件，试问组成此机构的基本杆杆组是否与前者有所不同。解1）计算此机构的自由度n=7D3C2pι=10B4H81E5ph=0A6FF=3x7-2x107G=12)取构件AB为原动件时几个的基本杆组图为H85DE36FC247G此机构为Ⅱ级机构1AⅠ级机构3）取构件EG为原动件时几个的基本杆组图为3HC824B51E7AG此机构为Ⅲ级机构。6FⅠ级机构第三章平面机构的运动分析3-1试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置（用符号Pij直接标注

7、在图上）。P23（P13）B¥P133CPBP34C23(P24)P342434P12P14（P24）2A1DAPP14121a)b)P1P24P¥23P2A13P23BPP12343¥231P34A4C¥CP12PPP2414141d)c)CCP14B33B42MP23¥AOVMP24P34P12¥P13P1221eA1f)03-5在图示机构中，已知各构件的尺寸和原动件1的角速度ω（为常数），试以图解法求1j1=90时，构件3的角速度ω3及角加速度α3（比例尺如图）。（应先写出有关的速度、加速度适量方程，再作图求解。）vvvv提示：在求得vB2=vBaB1,2

8、=aB1后，下一步可以利