《机械原理》(赵韩 田杰 著)课后习题答案 合肥工业大学出版社

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1、班级姓名学号机械原理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；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µ绘制其机构运动简图（图b）。l2）分析其是否能实现设计意图。图a）由图b可知，n=3，p=4，p=1，p=′0，F′=0lh故：F=3n−(2p+p−p′)−F′=3×3−(2×4+1−0)−0=0lh因此，此简单冲床根本不能运动（即由构件3、4与机架5

2、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。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评语任课教师日期1班级姓名学号机械原理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：n=3，p=4，p=0，F=3n−2p−p=1lhlh图b）解：n=4，p=5，p=1，F=3n−2p−p=1lhlh3、计算图示平面机构的自由度。将其中的高副化为低副。机构中的原

3、动件用圆弧评语任课教师日期2班级姓名学号机械原理箭头表示。3－1解3－1：n=7，p=10，p=0，F=3n−2p−p=1，C、E复合铰链。lhlh3－2解3－2：n=8，p=11，p=1，F=3n−2p−p=1，局部自由度lhlh评语任课教师日期3班级姓名学号机械原理3－3解3－3：n=9，p=12，p=2，F=3n−2p−p=1lhlh4、试计算图示精压机的自由度评语任课教师日期4班级姓名学号机械原理解：n=10，p=15，p=0解：n=11，p=17，p=0lhlhp′=2p′+p′−3n′=2×5+0−3×3=1p′=2p′+p′−3n′=2×10−

4、3×6=2lhlhF′=0F′=0F=3n−(2p+p−p′)−F′F=3n−(2p+p−p′)−F′lhlh=3×10−(2×15+0−1)−0=1=3×11−(2×17+0−2)−0=1（其中E、D及H均为复合铰链）（其中C、F、K均为复合铰链）5、图示为一内燃机的机构简图，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F=3n−(2p+p−p′)−F′=3×7−2×10=1lh2）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

5、时此机构的基本杆组图为评语任课教师日期5班级姓名学号机械原理此机构为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P直接标注在图上）。ij评语任课教师日期6班级姓名学号机械原理2、在图a所示的四杆机构中，l=60mm，l=90mm，l=l=120mm，ABCDADBCω=10rad/s，试用瞬心法求：2��1）当ϕ=165时，点C的速度v；C�2）当ϕ=165时，构件3的BC线上速度最小的一点E的位置及其速度的大小；�3）当v=0时，ϕ角之值（有两个解）。C解1）以选定的比例尺µ作机构运动简图（图b）。lb)�2）求v，定出瞬

6、心P的位置（图b）C13因p为构件3的绝对速度瞬心，则有：13w=vl=wlu⋅BP=10×.006/.0003×78=.256(rad/s)3BBP132ABl13v=uCPw=.0003×52×.256=4.0(m/s)Cl1333）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P点的距离最近，故从P引BC线的垂线交于点E，由1313图可得：评语任课教师日期7班级姓名学号机械原理v=u⋅PEw=.0003×465.×.256=.0357(m/s)El133�4）定出v=0时机构的两个位置（作于C图C处），量出ϕ=264.°1ϕ=226

7、6.°c)23、在图示的机构中，设已知各构件的长度l＝85mm，l=25mm，l=45mm，ADABCDl=70mm，原动件以等角速度ω=10rad/s转动，试用图解法求图示位置时点E的速度BC1��v和加速度a以及构件2的角速度ω及角加速度α。EE22a)μl=0.002m/mm解1）以µ=0.002m/mm作机构运动简图（图a）l���2）速度分析根据速度矢量方程：v=v+vCBCB以µ＝0.005(m/s)/mm作其速度多边形（图b）。b)µ=0.005(m/s2)/mmva�（继续完善速度多边形图，并求v及ω）。E2根据速度影像原理，作∆bce~∆B

8、CE，且字母顺序一致得点e，由图得：v=µ⋅pe=.