机械原理习题答案.doc

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1、机械原理习题答案1-1答案：a)自由度数为３。约束掉３个移动，保留３个转动自由度，为３级运动副。b)自由度数为３。约束掉１个移动、２个转动，保留２个移动，１个转动自由度，为３级运动副。c)自由度数为1。约束掉2个移动、3个转动，保留1个移动自由度，为5级运动副。d)自由度数为1。约束掉3个移动、２个转动，保留１个转动自由度，为5级运动副。e)自由度数为2。约束掉2个移动２个转动，保留1个移动１个转动自由度，为4级运动副。1-2答案：a)其结构的自由度Ｆ＝３×８－２×１０－２＝２或Ｆ＝３×９－２×

2、１１－１＝２。机构运动简图：b)自由度Ｆ＝３×５－２×７＝１。机构运动简图：c)自由度Ｆ＝３×６－２×４＝１。机构运动简图：d)自由度Ｆ＝３×５－２×７＝１。机构运动简图：1-3答案：∵　Ｆ＝１　,Ｎ＝１０∴　单链数　Ｐ＝３Ｎ／２－（Ｆ＋３）／２＝１３　　　闭环数　k＝Ｐ＋１－Ｎ＝４由Ｐ３３页公式１－１３a可得：　　　　Ｎ３＋２Ｎ４＋Ｎ５＝６　　Ｎ２＋Ｎ３＋Ｎ４＋Ｎ５＝１０由上式可得自由度Ｆ＝1　的１０杆单链运动链的基本方案如下：运动链类型闭合回路数运动副数（Ｐ）２元素杆数目（Ｎ２）３元素杆数目

3、（Ｎ３）４元素杆数目（Ｎ４）５元素杆数目（Ｎ５） １０杆链Ｎ＝１０ 　　　 　　４  　１３４６００５４１１６２２０６３０１７０３０７１１０８００２Ｐ２６页图１-１６双柱曲柄压力机构简图中,所对应的４个闭合回路分别是由如下构件组成：１０，９，８，７，１４；　　１０，１，２，３；１０，５，４，３；２，３，４，５，６，７。1-4答案：a)其中４、８、３、２、７构件构成了虚约束。Ｆ＝３×３－２×４＝１;先按a）图机构运动起来。拆去虚约束后再观察其运动。b)其中ＡＤ、ＣＤ杆及下方的活塞构成虚约束。Ｆ＝３

4、×５－２×７＝１;c)为轨迹重合虚约束，可认为ＡＢ杆或滑块之一构成虚约束。Ｆ＝３×３－２×４＝１;d)对称的上部分或下部分构成虚约束。Ｆ＝３×５－２×７＝１.1-6答案：a)Ｆ＝３×７－２×１０＝１．　注意其中的Ｃ、Ｇ、Ｄ、Ｈ点并不是复合铰链。以ＡＢ为原动件时：由三个Ⅱ级基本杆组与原动件、机架构成的机构，其机构级别为二级。以ＥＦ为原动件时：由１个Ⅱ级基本杆组，１个Ⅲ级基本杆组组成。杆组级别为三级。b)Ｆ＝３×５－２×７＝１.以ＡＢ为原动件时：由１个Ⅲ级基本杆组组成，机构级别为三级。以ＥＦ为原动件

5、时：由２个Ⅱ级基本杆组组成，机构级别为２级。C）Ｆ＝３×７－２×１０＝１　其中Ｃ点为复合铰链，分别由2、３、４构件在Ｃ点构成复合铰。以ＡＢ为原动件时：由３个Ⅱ级基本杆组组成。机构级别为２级。以ＥＦ为原动件时：由３个Ⅱ级基本杆组组成。机构级别为２级。d)Ｆ＝３×３－２×３－２＝１或者Ｆ＝３×５－２×５－２－２＝１其中Ｂ、Ｄ处的磙子具有局部自由度。高副低代后的瞬时替代机构为:　　　　　　　机构级别为２级。e）Ｆ＝３×４－２×５－１＝１其中Ｅ不是复合铰链，Ｆ处构成虚约束。高副低代后为：  　　　　　　

6、　　　　　　  　由１个Ⅲ级基本杆组组成，机构级别为３级。F）Ｆ＝３×６－２×８－１＝１　滚子具有局部自由度，Ｄ点构成虚约束。其中Ｇ、Ｉ、Ｆ点不是复合铰链。高副低代后为：  　　　　　　　　　　　　　   　 　　　　由１个Ⅱ级基本杆组，１个Ⅲ级基本杆组组成。机构级别为３级。1－7答案：a)Ｆ＝６×３－（３×１＋４×１＋５×２）＝１b)F=6×3－(3×2+5×2)－１＝１c)Ｆ＝６×３－（５×４－３）＝１d)Ｆ＝６×３－（３×１＋４×１＋５×２）＝１2-1答案：a)b)     　　　　　曲柄

7、摇块机构　　曲柄滑块机构　　　　c)　　　　　　　　　　　　　　　d)       　　　　曲柄滑块机构　　　　　　　　　　　　曲柄摇块机构2-2答案：1）该机为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，则AB应为最短杆。其中已知BC杆为最长杆50。∴lAB+lBC≤lAD+lCD∴lAB≤152）该机构欲成为双曲柄机构，同样应满足曲柄存在的条件，且应以最短杆为机架。现AD为机架，则只能最短杆即为AD＝３０，则最长杆可能为BC杆，也可能是AB杆。１）１） 若AB杆为最长杆：lAD+lAB≤lBC+lCD∴lA

8、B≤55即５０＜lAB≤５５２）２） 若ＢＣ杆为最长杆：lAD+lBC≤lAB+lCD∴lAB≥45即４５≤lAB＜５０∴若该机构为双曲柄机构，则ＡＢ杆杆长的取值范围为：45≤lAB≤55３）３） 欲使该机构为双摇杆机构，则最短杆与最长杆之和应大于另外二杆之和。现在的关键是谁是最短、最长杆？1)1)    若AB杆最短，则最长杆为BC：∴lAB+lBC＞lCD+lAD∴lAB＞152）若AD杆最短，BC杆最长：lAD+lBC＞lAB+lCD∴lAB＜45AB杆最长：lAD+lAB＞lBC+lCD