中南大学机械原理作业及课后答案.doc

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1、班级姓名学号机械原理中南大学机械原理作业答案配机械原理第八版平面机构结构分析1、如图a所示为一简易冲床设计方案，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组成的凸轮机构将使冲头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），分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。解1）取比例尺绘制其机构运动简图（图b）。2）分析其是否能实现设计意图。图a）由图b可知，，，，，故：因此，此简单冲床根本不能运动（即由构件3、4与机架5和运动副B、C、D组成不能运动

2、的刚性桁架），故需要增加机构的自由度。评语任课教师日期51班级姓名学号机械原理图b）3）提出修改方案（图c）。为了使此机构能运动，应增加机构的自由度（其方法是：可以在机构的适当位置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，并计算其自由度。图a）解：，，，图b）评语任课教师日期51班级姓名学号机械原理解：，，，3、计算图示平面机构自由度。将其中的高副化低副。机构中的原动件用圆弧箭头表示。3－1

3、解3－1：，，，，C、E复合铰链。3－2解3－2：，，，，局部自由度评语任课教师日期51班级姓名学号机械原理3－3解3－3：，，，c)4、试计算图示精压的自由度评语任课教师日期51班级姓名学号机械原理解：，，解：，，（其中E、D及H均为复合铰链）（其中C、F、K均为复合铰链）5、图示为一内燃机的构简图，试计算其自由度，并分析组成此机构的基本杆组。又如在该机构中改选EG为原动件，试问组成此机构的基本杆组是否与前者有所不同。解1）计算此机构的自由度2）取构件AB为原动件时机构的基本杆组图为评语任课教师

4、日期51班级姓名学号机械原理此机构为Ⅱ级机构3）取构件EG为原动件时此机构的基本组图为此机构为Ⅲ级机构平面机构的运动分析1、试求图示各机构在图示置时全部瞬心的位置（用符号直接标注在图上）。评语任课教师日期51班级姓名学号机械原理2、在图a所示的杆机构中，=60mm，=90mm，==120mm，=10rad/s，试用瞬心法求：1）当=时，点C的速度；2）当=时，构件3的BC线上速度最小的一点E的位置及其速度的大小；3）当=0时，角之值（有两个解）。解1）以选定的比例尺作机构运动简图（图b）。评语任课

5、教师日期51班级姓名学号机械原理b)2）求，定出瞬心的位置（图b）因为构件3的绝对速度瞬心，则有：3）定出构件3的BC线上速度最小的点E的位置因BC线上速度最小之点必与点的距离最近，故从引BC线的垂线交于点E，由图可得：4）定出=0时机构的两个位置（作于图C处），量出c)3、在图示的机构中，设已知各构件的长度＝85mm，=25mm，=45mm，=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的速度和加速度以及构件2的角速度及角加速度。a)μl=0.002m/mm解1）以

6、=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：以＝0.005(m/s)/mm作其速度多边形（图b）。b)=0.005(m/s2)/mm评语任课教师日期51班级姓名学号机械原理（继续完善速度多边形图，并求及）。根据速度影像原理，作，且字母顺序一致得点e，由图得：（顺时针）（逆时针）3）加速度分析根据加速度矢量方程：以=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，并求及）。根据加速度影像原理，作，且字母顺序一致得点，由图得：（逆时针）4、在图

7、示的摇块机构中，已知=30mm，=100mm，=50mm，=40mm，曲柄以=10rad/s等角速度回转，试用图解法求机构在＝时，点D和点E的速度和加速度，以及构件2的角速度和角加速度。解1）以=0.002m/mm作机构运动简图（图a）。2）速度分析=0.005(m/s)/mm选C点为重合点，有：评语任课教师日期51班级姓名学号机械原理以作速度多边形（图b）再根据速度影像原理，作，，求得点d及e，由图可得（顺时针）3）加速度分析=0.04(m/s2)/mm根据其中：以作加速度多边形（图c），由图可

8、得：（顺时针）评语任课教师日期51班级姓名学号机械原理5、在图示的齿轮-连杆组合机构中，MM为固定齿条，齿轮3的齿数为齿轮4的2倍，设已知原动件1以等角速度顺时针方向回转，试以图解法求机构在图示位置时，E点的速度及齿轮3、4的速度影像。解1）以作机构运动简图（图a）2）速度分析（图b）此齿轮－连杆机构可看作为ABCD及DCEF两个机构串连而成，则可写出取作其速度多边形于图b处，由图得取齿轮3与齿轮4啮合点为K，根据速度影像原来，在速度图图b中，作求出k点，然后分别以c、e为圆心，以