版习题卡章答案.doc

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1、1—1填空题:1.机械是机器和机构的总称。机械原理是一门以机器和机构为研究对象的学科。2.简述机器的三个共同特征:1)由各种材料做成的制造单元(零件)经装配而成的运动单元(构件)的组合体2)各个运动单元之间有确定的运动3)代替或减轻人的劳动,完成有用的机械功或转换机械能3.零件是制造的单元,构件是运动的单元。4.机器中的构件可以是单一的零件,也可以是由几个零件装配成的刚性结构。在机械原理课程中,我们将构件作为研究的基本单元。5.凡用来完成有用功的机器是工作机。如:机床、轧钢机、纺织机等。凡将其他形

2、式的能量转换为机械能的机器是原动机。如:内燃机、蒸气机、电动机等。6.能实现预期的机械运动的各构件(包括机架)的基本组合体称为机构。如:曲柄滑块机构、齿轮机构、凸轮机构等。7.两个构件直接接触形成的可动联接称为运动副。8.面接触的运动副称为低副,如移动副、转动副等。点、线接触的运动副称为高副,如齿轮副、凸轮副等。低副提供两个约束,高副提供一个约束。9.机构中各构件相对于机架的所能有的独立运动的数目称为机构的自由度。10.两个以上构件以运动副联接而成的系统是运动链,若组成运动链的每个构件至少包含两个

3、运动副元素称为闭链,若运动副中有的构件只包含一个运动副称为开链。11.平面机构是指组成机构的各个构件均在同一平面内运动。12.机构具有确定运动的条件是:F>0,且F=原动件数。1—2试画出图示平面机构的机构示意图,并计算自由度。其中:18/18图a)唧筒机构――用于水井的半自动汲水机构。图中水管4直通水下,当使用者来回摆动手柄2时,活塞3将上下移动,从而汲出井水。解:自由度计算:画出机构示意图:3241n=3pL=4pH=0F=3n-2PL-PH=3×3-2×4-0=1图b)缝纫机针杆机构原动件1

4、绕铰链A作整周转动,使得滑块2沿滑槽滑动,同时针杆作上下移动,完成缝线动作。解:自由度计算:画出机构示意图:4321n=3pL=4pH=0F=3n-2PL-PH=3×3-2×4-0=11—1试绘出图a)18/18所示偏心回转油泵机构的运动简图(各部分尺寸由图中直接量取)。图中偏心轮1绕固定轴心A转动,外环2上的叶片a在可绕轴心c转动的圆柱3中滑动,将低压油从右湍吸入,高压油从左端排出。解:1)选取适当比例尺μl,绘制机构运动简图(见图b)2)分析机构是否具有确定运动n=3pL=4pH=0F=3n-

5、2PL-PH=3×3-2×4-0=1机构原动件数目=1b)μl=1mm/mmACB1324机构有无确定运动?有想一想:通过对本油泵机构运动简图的绘制,你对机构运动简图的作用和优点有何进一步的认识?1—1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。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418/18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)选取适当比例尺μl,绘制机构运动简

6、图(见图b)2)分析是否能实现设计意图n=3pL=4pH=1F=3n-2PL-PH=3×3-2×4-1=0机构有无确定运动?无能否实现设计意图?不能3)提出修改方案(图c)b)μl=1mm/mm43211’A4532b3’’b2p1’145321’1c)想一想:1.通过本题.你对在设计新的机械或分析现有机械时,首先要绘制机构的运动简图有什么体会?2.计算机构自由度的目的是什么?3.当机构的自由度小于1时,可通过哪些途径来增加自由度?本题中还可列出哪些简单而又适用的修改方案?1—1图a所示为一具有急

7、回作用的冲床。图中绕固定轴心A转动的菱形盘1为原动件,其与滑块2在B点铰接,通过滑块2推动拨叉3绕固定轴心C转动,而拨叉3与圆盘4为同一构件。当圆盘4转动时,通过连杆5使冲头6实现冲压运动。试绘制其机构运动简图,并计算自由度18/18b)μl=1mm/mm53(4)2167解:1)选取适当比例尺μl,绘制机构运动简图(见图b)2)分析机构是否具有确定运动n=5pL=7pH=0F=3×5-2×7=1机构原动件数目=1机构有无确定运动?有想一想1.如何判断菱形盘1和滑块是否为同一构件?它们能为同一构件

8、吗?2为了使冲头6得到上下运动,只要有机构CDE即可,为什还要引入机构ABC?(若暂时不能回答.学过第三章后再回过头来想想)计算下列机构的自由度,有高副的先进行高副低代,并判断机构级别。复合铰链虚约束编号暂略1—1解:1)用数字1、2、3…在图中标注各构件,用字母A、B、C…标注各运动副。2)计算自由度,并判断有无确定运动:18/18指明复合铰链:见图局部自由度:无虚约束:见图n=9pL=13pH=0II级杆组F=3n-2PL-PH=3×9-2×13=1机构原动件数目=1机构有无确

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1、1—1填空题:1.机械是机器和机构的总称。机械原理是一门以机器和机构为研究对象的学科。2.简述机器的三个共同特征:1)由各种材料做成的制造单元(零件)经装配而成的运动单元(构件)的组合体2)各个运动单元之间有确定的运动3)代替或减轻人的劳动,完成有用的机械功或转换机械能3.零件是制造的单元,构件是运动的单元。4.机器中的构件可以是单一的零件,也可以是由几个零件装配成的刚性结构。在机械原理课程中,我们将构件作为研究的基本单元。5.凡用来完成有用功的机器是工作机。如:机床、轧钢机、纺织机等。凡将其他形

2、式的能量转换为机械能的机器是原动机。如:内燃机、蒸气机、电动机等。6.能实现预期的机械运动的各构件(包括机架)的基本组合体称为机构。如:曲柄滑块机构、齿轮机构、凸轮机构等。7.两个构件直接接触形成的可动联接称为运动副。8.面接触的运动副称为低副,如移动副、转动副等。点、线接触的运动副称为高副,如齿轮副、凸轮副等。低副提供两个约束,高副提供一个约束。9.机构中各构件相对于机架的所能有的独立运动的数目称为机构的自由度。10.两个以上构件以运动副联接而成的系统是运动链,若组成运动链的每个构件至少包含两个

3、运动副元素称为闭链,若运动副中有的构件只包含一个运动副称为开链。11.平面机构是指组成机构的各个构件均在同一平面内运动。12.机构具有确定运动的条件是:F>0,且F=原动件数。1—2试画出图示平面机构的机构示意图,并计算自由度。其中:18/18图a)唧筒机构――用于水井的半自动汲水机构。图中水管4直通水下,当使用者来回摆动手柄2时,活塞3将上下移动,从而汲出井水。解:自由度计算:画出机构示意图:3241n=3pL=4pH=0F=3n-2PL-PH=3×3-2×4-0=1图b)缝纫机针杆机构原动件1

4、绕铰链A作整周转动,使得滑块2沿滑槽滑动,同时针杆作上下移动,完成缝线动作。解:自由度计算:画出机构示意图:4321n=3pL=4pH=0F=3n-2PL-PH=3×3-2×4-0=11—1试绘出图a)18/18所示偏心回转油泵机构的运动简图(各部分尺寸由图中直接量取)。图中偏心轮1绕固定轴心A转动,外环2上的叶片a在可绕轴心c转动的圆柱3中滑动,将低压油从右湍吸入,高压油从左端排出。解:1)选取适当比例尺μl,绘制机构运动简图(见图b)2)分析机构是否具有确定运动n=3pL=4pH=0F=3n-

5、2PL-PH=3×3-2×4-0=1机构原动件数目=1b)μl=1mm/mmACB1324机构有无确定运动?有想一想:通过对本油泵机构运动简图的绘制,你对机构运动简图的作用和优点有何进一步的认识?1—1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。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418/18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)选取适当比例尺μl,绘制机构运动简

6、图(见图b)2)分析是否能实现设计意图n=3pL=4pH=1F=3n-2PL-PH=3×3-2×4-1=0机构有无确定运动?无能否实现设计意图?不能3)提出修改方案(图c)b)μl=1mm/mm43211’A4532b3’’b2p1’145321’1c)想一想:1.通过本题.你对在设计新的机械或分析现有机械时,首先要绘制机构的运动简图有什么体会?2.计算机构自由度的目的是什么?3.当机构的自由度小于1时,可通过哪些途径来增加自由度?本题中还可列出哪些简单而又适用的修改方案?1—1图a所示为一具有急

7、回作用的冲床。图中绕固定轴心A转动的菱形盘1为原动件,其与滑块2在B点铰接,通过滑块2推动拨叉3绕固定轴心C转动,而拨叉3与圆盘4为同一构件。当圆盘4转动时,通过连杆5使冲头6实现冲压运动。试绘制其机构运动简图,并计算自由度18/18b)μl=1mm/mm53(4)2167解:1)选取适当比例尺μl,绘制机构运动简图(见图b)2)分析机构是否具有确定运动n=5pL=7pH=0F=3×5-2×7=1机构原动件数目=1机构有无确定运动?有想一想1.如何判断菱形盘1和滑块是否为同一构件?它们能为同一构件

8、吗?2为了使冲头6得到上下运动,只要有机构CDE即可,为什还要引入机构ABC?(若暂时不能回答.学过第三章后再回过头来想想)计算下列机构的自由度,有高副的先进行高副低代,并判断机构级别。复合铰链虚约束编号暂略1—1解:1)用数字1、2、3…在图中标注各构件,用字母A、B、C…标注各运动副。2)计算自由度,并判断有无确定运动:18/18指明复合铰链:见图局部自由度:无虚约束:见图n=9pL=13pH=0II级杆组F=3n-2PL-PH=3×9-2×13=1机构原动件数目=1机构有无确

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