习 题
9.1如图所示为一机床工作台的传动系统。设已知各齿轮的齿数分别为Z 1、Z 2、Z 2＇、Z 3，齿轮3的分度圆半径为r 3，各齿轮的转动惯量分别为J 1、J 2、J 2＇、J 3，工作台和被加工零件的重量之和为G 。当取齿轮1为等效构件时，试求该机械系统的等效转动惯量J 。
解：
()()2
2
31'22332
2
1
'2212
2
31
'2232
2
31'232
21
'2212
1
2
1
3
32
1
2'22
12
211
e Z Z Z Z g Gr J Z
Z J J J Z Z Z Z g Gr Z Z Z Z J Z
Z J J J v
g G J J J J J ⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪
⎪⎭⎫
⎝⎛++=⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ωωωωωω
ω 9.2在图示六杆机构中，设已知滑块5的质量m=20kg ，l AB =l ED =l EF =200mm ，ϕ1=ϕ2=ϕ3=90︒,作用在滑块5上的力P=500N 。当取曲柄1为等效构件时，求机构图
示位置的等效转动惯量J 和力P 的等效力矩。
解：2
15
1v m J ⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=ω
由题意知：AB B C E l v v v v 2
121215===
= 22
2
11AB 1kgm 2.02200202l 1m J =⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=∴ωω
m .N 5022.05002l P v P M 11AB 15=⎪⎭⎫
⎝⎛⨯=⎪
⎪⎭⎫ ⎝
⎛=
⎪⎪⎭⎫
⎝⎛=ωωω 9.3在图示轮系中，设已知各轮的齿数Z 1=Z 2’=20，Z 2=Z 3=40，各轮的转动惯量J 1=J 2’=0.01kg ⋅m 2，J 2=J 3=0.04 kg ⋅m 2。作用在轴O 3上的阻力矩M 3=40N ⋅m 。当取齿轮1为等效构件时，试求机构的等效转动惯量和阻抗力矩M 3的等效力矩。
解：2
1
3
32
1
2'22
12
211
e J J J J J ⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ωωωωω
ω ()2
2
31'232
21
'221Z Z Z Z J Z
Z J J J ⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛+⎪
⎪⎭⎫
⎝⎛++= ()2
2
1
e 4040202004.0402001.004.001.0J ⎪⎭
⎫
⎝⎛⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛++=∴
16
1
04.04105.001.0⨯
+⨯
+=2m kg 025.0⋅= m N 104040202040Z Z Z Z M M M 231'2313
31e ⋅-=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯-=⎪
⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ω
ω 9.4如图示导杆机构，已知机构位置、尺寸，1、2、3构件的质量分别为m 1、m 2、m 3，质心分别在A 、B 和CD 的中点S 3
J 2、
J 3，M 1为驱动力矩。求在图示位置取构件3O 1
1
2 2′
3
O 3
题9.3图
动力矩和等效到D 点的等效质量的表达式。
解：
2
3
C 32
3
B
22
3A
132
3
222
31
13
e v m v m v m J J J J ⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ωω
ωωωω
ω
设1ω已知
3
232B B B B v v v +=
方向： ⊥AB ⊥BC ∥BC 大小： l AB ω1 ？ ？ 取μv =l AB ω1/pb 2，任找一p 点，画速度图。
3BC 2
1AB 3l 33B l pb l pb pb v ωωμ⋅=⋅⋅
=⋅=
0v pb l pb l A 3
23
AB 2
BC 31==⋅⋅=
∴
ωωωω
3b 2
b BC 3B
1AB 2
1AB 22B B P P l v ,
l pb l pb v v ⋅=
⋅=⋅⋅==ωωω 3
b 3
s BC 3
3
s 2
b 1
AB 3s 3s P P l v ,P l P v ⋅=
⋅⋅
=ωω 2
CD
3e 3D 3
b AB 2b BC 131
13e 2
3
b 3s BC 323b 2b BC 23223b AB 2b BC 13
e l /J m )P l P l (M )(
M M )
P P l (m )P P l (m J J )P l P l (J J =⋅⋅==⋅+⋅+++⋅⋅=∴ωω 9.5如图(a )所示的传动系统中，1轮为主动件，其上作用的主动力矩M d1为常数，
d
2轮上作用有阻力矩M r2，其变化规律如图(b )所示。1轮的平均角速度ωm =50rad/s ，两轮齿数为z 1=20，z 2=40。求：1）以1轮为等效构件时的等效阻力矩M r1；2）在稳定运转阶段1轮上的等效驱动力矩M d1；3）若δ=0.05，求安装在1轮上的飞轮的转动惯量J F1。
解：（1）由于以1构件为等效构件， 所以首先将力矩曲线换算到1轴
2
11
2
211212
2
12r 122r 1r 2Z Z i m N 1502
1
300)Z Z
(M )(
M M ϕϕϕϕωωωω=∴===⋅=⨯
===
（2）在一个周期内△W d =△W r
m N 50M 3
1
M 3
4M 4M 1r 1d 1r 1d ⋅==
∴⋅
=⋅ππ （3）根据力矩曲线图可得3/4003
4)50150(W max
ππ
∆=⨯-=
22
2m max 1F m kg 35.350
05.03
/400W J ⋅=⨯=⋅=
∴πωδ∆ 9.6已知某机械稳定运转时主轴的角速度ω=100rad/s ，机械的等效转动惯量J=0.5 kg ⋅m 2，制动器的最大制动力矩M r =20N ⋅m(制动器与机械主轴直接相联，并取主轴为等效构件)。设要求制动时间不超过3秒，试检验该制动器是否能满足工作要求。
解：根据公式t
J J M 0
ωωε-⋅
=⋅=
M 50
s 5.220
100
05.0M
J t 0
=--⨯
=-⋅
=∴ωω
∴制动时间为2.5s<3s ，因此，该制动器能满足工作要求。
9.7在图示的刨床机构中，已知空程和工作行程中消耗于克服阻抗力的恒功率分别为N 1=367.7W ，N 2=3677W ，曲柄的平均转速n m =100r/min ，空程曲柄的转角为ϕ1=120︒。当运转不均匀系数δ=0.05
在以下两种情况中的飞轮转动惯量J F 在曲柄轴上；2解：n
t t
n
πϕ
ϕ
π
ω3030
=
∴=
=
画出功率曲线图如下电机所需的平均功率N d 为： 根据一个周期内△W d =△W r ,将驱动功率求得如下:
W
9.257360/)403677207.367(N n
/40N n /20N n /60N d 21d =⨯+⨯=∴⋅+⋅=⋅
2
2
22
m 2max 1
F m max m kg 5.8010014.305.024.441900n W 900J 24.441100
202.2206n 20)7.3679.2573(W )1⋅=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=∴=⨯=⋅-=πδ∆∆
题9.7图
n
n
第1章平面机构的结构分析 1.1解释下列概念 1.运动副； 2.机构自由度； 3.机构运动简图； 4.机构结构分析； 5.高副低代。 1.2验算下列机构能否运动，如果能运动，看运动是否具有确定性，并给出具有确定运动的修改办法。 题1.2图题1.3图 1.3 绘出下列机构的运动简图，并计算其自由度(其中构件9为机架)。 1.4 计算下列机构自由度，并说明注意事项。 1.5计算下列机构的自由度，并确定杆组及机构的级别(图a所示机构分别以构件2、4、8为原动件)。
题1.4图 题1.5图 第2章平面机构的运动分析2.1试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。
题2.1图 2.2在图示机构中，已知各构件尺寸为l AB=180mm , l BC=280mm , l BD=450mm ,l CD=250mm ,l AE =120mm ,φ=30º, 构件AB上点E的速度为v E=150 mm /s ,试求该位置时C、D两点的速度及连杆2的角速度ω2。 2.3 在图示的摆动导杆机构中，已知l AB=30mm , l AC=100mm , l BD=50mm ,l DE=40mm ,φ1=45º,曲柄1以等角速度ω1=10 rad/s沿逆时针方向回转。求D点和E点的速度和加速度及构件3的角速度和角加速度（用相对运动图解法）。 题2.2图
题2.3图 2.4 在图示机构中，已知l AB =50mm , l BC =200mm , x D =120mm , 原动件的位置φ1=30º, 角速度ω1=10 rad/s ，角加速度α1=0，试求机构在该位置时构件5的速度和加速度，以及构件2的角速度和角加速度。 题2.4图 2.5 图示为机构的运动简图及相应的速度图和加速度图。 （1）在图示的速度、加速度多边形中注明各矢量所表示的相应的速度、加速度矢量。 （2）以给出的速度和加速度矢量为已知条件，用相对运动矢量法写出求构件上D 点的速度和加速度矢量方程。 （3）在给出的速度和加速度图中，给出构件2上D 点的速度矢量2pd 和加速度矢量2''d p 。 题2.5图 2.6 在图示机构中，已知机构尺寸l AB =50mm, l BC =100mm, l CD =20mm , 原动件的位置φ1=30º, 角速度ω
第9章作业 9-1 何谓凸轮机构传动中的刚性冲击和柔性冲击?试补全图示各段s一δ、 v一δ、α一δ曲线，并指出哪些地方有刚性冲击，哪些地方有柔性冲击？ 答凸轮机构传动中的刚性冲击是指理论上无穷大的惯性力瞬问作用到构件上，使构件产生强烈的冲击；而柔性冲击是指理论上有限大的惯性力瞬间作用到构件上，使构件产生的冲击。s-δ, v-δ, a-δ曲线见图。在图9-1中B，C处有刚性冲击，在0，A，D，E处有柔性冲击。9—2何谓凸轮工作廓线的变尖现象和推杆运动的失真现象?它对凸轮机构的工作有何影响?如何加以避免? 答在用包络的方法确定凸轮的工作廓线时，凸轮的工作廓线出现尖点的现象称为变尖现象：凸轮的工作廓线使推杆不能实现预期的运动规律的现象件为失真现象。变尖的工作廓线极易磨损，使推杆运动失真．使推杆运动规律达不到设计要求，因此应设法避免。变尖和失真现象可通过增大凸轮的基圆半径．减小滚子半径以及修改推杆的运动规律等方法来避免。 9—3 力封闭与几何封闭凸轮机构的许用压力角的确定是否一样?为什么? 答力封闭与几何封闭凸轮机沟的许用压力角的确定是不一样的。因为在回程阶段-对于力封闭的凸轮饥构，由于这时使推杆运动的不是凸轮对推杆的作用力F，而是推杆所受的封闭力．其不存在自锁的同题，故允许采用较大的压力角。但为使推秆与凸轮之间的作用力不致过大。也需限定较大的许用压力角。而对于几何形状封闭的凸轮机构，则需要考虑自锁的问题。许用压力角相对就小一些。 9—4一滚子推杆盘形凸轮机构，在使用中发现推杆滚子的直径偏小，欲改用较大的滚子？问是否可行?为什么? 答不可行。因为滚子半径增大后。凸轮的理论廓线改变了．推杆的运动规律也势必发生变化。 题9-1图
机械原理--- 1 第2章机构的结构分析 一、正误判断题：在括号内正确的画“√”,错误的画“×” 1.在平面机构中一个高副引入二个约束; × 2.任何具有确定运动的机构都是由机架加原动件再加自由度为零的杆 组组成的; √ 3.运动链要成为机构,必须使运动链中原动件数目大于或等于自由度; × 4.平面机构高副低代的条件是代替机构与原机构的自由度、瞬时速度和 瞬时加速度必需完全相同; √ 5.当机构自由度F＞0,且等于原动件数时,该机构具有确定运动; √ 6.若两个构件之间组成了两个导路平行的移动副,在计算自由度时应算 作两个移动副;× 7.在平面机构中一个高副有两个自由度,引入一个约束; √ 8.在杆组并接时,可将同一杆组上的各个外接运动副连接在同一构件上; × 9.任何机构都是由机架加原动件再加自由度为零的基本杆组组成;因此
基本杆组是自由度为零的运动链; √ 10.平面低副具有2个自由度,1个约束; × 二、填空题 1.机器中每一个制造单元体称为零件 ; 2.机器是在外力作用下运转的,当外力作功表现为盈功时,机器处在增 速阶段,当外力作功表现为亏功时,机器处在减速阶段; 3.局部自由度虽不影响机构的运动,却减小了高副元素的磨损 ,所以机 构中常出现局部自由度; 4.机器中每一个独立的运动单元体称为构件 ; 5.两构件通过面接触而构成的运动副称为低副；通过点、线接触而构 成的运动副称为高副; 6.平面运动副的最大约束数为 2 ,最小约束数为 1 ; 7.两构件之间以线接触所组成的平面运动副,称为高副,它产生 2 个约 束; 三、选择题 1.机构中的构件是由一个或多个零件所组成,这些零件间 B 产生 任何相对运动; A.可以 B.不能 C.变速转动或变速移动 2.基本杆组的自由度应为 C ; A.－1 B. +1 C. 0
机械原理课后习题答案（顺序有点乱，不过不影响） 第2章 2-1 何谓构件?何谓运动副及运动副元素?运动副是如何进行分类的? 答：参考教材5~7页。 2-2 机构运动简图有何用处?它能表示出原机构哪些方面的特征? 答：机构运动简图可以表示机构的组成和运动传递情况，可进行运动分析，而且也可用来进行动力分析。2-3 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况? 答：参考教材12~13页。 2-4 何谓最小阻力定律?试举出在机械工程中应用最小阻力定律的1、2个实例。 2-5 在计算平面机构的自由度时，应注意哪些事项? 答：参考教材15~17页。 2-6 在图2-20所示的机构中，在铰链C、B、D处，被连接的两构件上连接点的轨迹都是重合的，那么能说该机构有三个虚约束吗?为什么? 答：不能，因为在铰链C、B、D中任何一处，被连接的两构件上连接点的轨迹重合是由于其他两处的作用，所以只能算一处。 2-7 何谓机构的组成原理?何谓基本杆组?它具有什么特性?如何确定基本杆组的级别及机构的级别? 答：参考教材18~19页。 2-8 为何要对平面高副机构进行“高副低代"?“高副低代”应满足的条件是什么? 答：参考教材20~21页。 2-9 任选三个你身边已有的或能观察到的下列常用装置(或其他装置)，试画出其机构运动简图，并计算其自由度。1)折叠桌或折叠椅；2)酒瓶软木塞开盖器；3)衣柜上的弹簧合页；4)可调臂台灯机构；5)剥线钳；6)磁带式录放音机功能键操纵机构；7)洗衣机定时器机构；8)轿车挡风玻璃雨刷机构；9)公共汽车自动开闭门机构；10)挖掘机机械臂机构；…。 2-10 请说出你自己身上腿部的髋关节、膝关节和踝关节分别可视为何种运动副?试画出仿腿部机构的机构运动简图，并计算其自由度。 2-11图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j输入，使轴A连续回转；而固装在轴^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。 1)取比例尺绘制机构运动简图 2)分析是否能实现设计意图 解： f=，可改为 f=?-?-=不合理∵0 332410 解：
题2-14 图a 所示是为高位截肢的人所设计的一种假肢膝关节机构，该机构能保持人行走的稳定性。若以颈骨1为机架，试绘制其机构运动简图和计算其自由度，并作出大腿弯曲90度时的机构运动简图。 解：1)取比例尺,绘制机构运动简图。大腿弯曲90度时的机构运动简图如虚线所示。(如图2-5所示) 2) 5=n 7=l p 0=h p 10725323=-?-?=--=h l p p n F 弯曲90o 时的机构运动简图 题2-16 试计算如图所示各机构的自由度。图a 、d 为齿轮-连杆组合机构；图b 为凸轮-连
杆组合机构（图中在D 处为铰接在一起的两个滑块）；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的啮合高副所提供的约束数目是否相同为什么 解： a) 4=n 5=l p 1=h p 11524323=-?-?=--=h l p p n F A 处为复合铰链 b) 解法一：5=n 6=l p 2=h p 12625323=-?-?=--=h l p p n F 解法二：7=n 8=l p 2=h p 虚约束0='p 局部自由度 2='F 12)0282(73)2(3=--+?-?='-'-+-=F p p p n F h l 2、4处存在局部自由 度 c) 解法一：5=n 7=l p 0=h p 10725323=-?-?=--=h l p p n F 解法二：11=n 17=l p 0=h p 虚约束263010232=?-+?='-'+'='n p p p h l 局部自由度 0='F 10)20172(113)2(3=--+?-?='-'-+-=F p p p n F h l C 、F 、K 处存在复合 铰链
第二章 一、单项选择题： 1．两构件组成运动副的必备条件是。 A．直接接触且具有相对运动； B．直接接触但无相对运动； C．不接触但有相对运动； D．不接触也无相对运动。 2．当机构的原动件数目小于或大于其自由度数时，该机构将确定的运动。 A．有； B．没有； C．不一定 3．在机构中，某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为。 A．虚约束； B．局部自由度； C．复合铰链 4．用一个平面低副联二个做平面运动的构件所形成的运动链共有个自由度。 A．3； B．4； C．5； D．6 5．杆组是自由度等于的运动链。 A．0； B．1； C．原动件数 6．平面运动副所提供的约束为 A．1； B．2； C．3； D．1或2 7．某机构为Ⅲ级机构，那么该机构应满足的必要充分条件是。
A．含有一个原动件组； B．至少含有一个基本杆组； C．至少含有一个Ⅱ级杆组； D．至少含有一个Ⅲ级杆组。 8．机构中只有一个。 A．闭式运动链； B．原动件； C．从动件； D．机架。 9．要使机构具有确定的相对运动，其条件是。 A．机构的自由度等于1； B．机构的自由度数比原动件数多1； C．机构的自由度数等于原动件数 二、填空题： 1．平面运动副的最大约束数为_____，最小约束数为______。 2．平面机构中若引入一个高副将带入_______个约束，而引入一个低副将带入_____个约束。3．两个做平面平行运动的构件之间为_______接触的运动副称为低副，它有_______个约束；而为_______接触的运动副为高副，它有_______个约束。 4．在平面机构中，具有两个约束的运动副是_______副或_______副；具有一个约束的运动副是_______副。 5．组成机构的要素是________和________；构件是机构中的_____单元体。 6．在平面机构中，一个运动副引入的约束数的变化范围是_______。 7．机构具有确定运动的条件是____________________________________________。
习 题 9.1如图所示为一机床工作台的传动系统。设已知各齿轮的齿数分别为Z 1、Z 2、Z 2＇、Z 3，齿轮3的分度圆半径为r 3，各齿轮的转动惯量分别为J 1、J 2、J 2＇、J 3，工作台和被加工零件的重量之和为G 。当取齿轮1为等效构件时，试求该机械系统的等效转动惯量J 。 解： ()()2 2 31'22332 2 1 '2212 2 31 '2232 2 31'232 21 '2212 1 2 1 3 32 1 2'22 12 211 e Z Z Z Z g Gr J Z Z J J J Z Z Z Z g Gr Z Z Z Z J Z Z J J J v g G J J J J J ⎪⎪⎭ ⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=⎪⎪⎭ ⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪ ⎪⎭⎫ ⎝⎛++=⎪⎪⎭ ⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ωωωωωω ω 9.2在图示六杆机构中，设已知滑块5的质量m=20kg ，l AB =l ED =l EF =200mm ，ϕ1=ϕ2=ϕ3=90︒,作用在滑块5上的力P=500N 。当取曲柄1为等效构件时，求机构图 示位置的等效转动惯量J 和力P 的等效力矩。
解：2 15 1v m J ⎪⎪⎭ ⎫ ⎝⎛=ω 由题意知：AB B C E l v v v v 2 121215=== = 22 2 11AB 1kgm 2.02200202l 1m J =⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎪⎭ ⎫ ⎝⎛=∴ωω m .N 5022.05002l P v P M 11AB 15=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪ ⎪⎭⎫ ⎝ ⎛= ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ωωω 9.3在图示轮系中，设已知各轮的齿数Z 1=Z 2’=20，Z 2=Z 3=40，各轮的转动惯量J 1=J 2’=0.01kg ⋅m 2，J 2=J 3=0.04 kg ⋅m 2。作用在轴O 3上的阻力矩M 3=40N ⋅m 。当取齿轮1为等效构件时，试求机构的等效转动惯量和阻抗力矩M 3的等效力矩。 解：2 1 3 32 1 2'22 12 211 e J J J J J ⎪⎪⎭ ⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ωωωωω ω ()2 2 31'232 21 '221Z Z Z Z J Z Z J J J ⎪⎪⎭ ⎫ ⎝⎛+⎪ ⎪⎭⎫ ⎝⎛++= ()2 2 1 e 4040202004.0402001.004.001.0J ⎪⎭ ⎫ ⎝⎛⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛++=∴ 16 1 04.04105.001.0⨯ +⨯ +=2m kg 025.0⋅= m N 104040202040Z Z Z Z M M M 231'2313 31e ⋅-=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯-=⎪ ⎪⎭ ⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ω ω 9.4如图示导杆机构，已知机构位置、尺寸，1、2、3构件的质量分别为m 1、m 2、m 3，质心分别在A 、B 和CD 的中点S 3 J 2、 J 3，M 1为驱动力矩。求在图示位置取构件3O 1 1 2 2′ 3 O 3 题9.3图
参考答案 第一章 绪论 一，填空题 1.1 能量，物料，信息 1.2运动，动力 1.3制造，运动，装配 二、选择题 2.1 D 2.2 B 三，简答题 第二章 机械的结构分析 二、综合题 1． n = 7 ，p l = 9 ，p h = 1 21927323=-?-?=--=h l P P n F 从图中可以看出该机构有2个原动件，而由于原动件数与机构的自由度数相等，故该机构具有确定的运动。 2． （a ）D 、E 处分别为复合铰链（2个铰链的复合）；B 处滚子的运动为局部自由度；构件F 、G 及其联接用的转动副会带来虚约束。 n = 8 ，p l = 11 ，p h = 1 111128323=-?-?=--=h l P P n F 3． （c ）n = 6 ，p l = 7 ，p h = 3 13726323=-?-?=--=h l P P n F （e ）n = 7 ，p l = 10 ，p h = 0 101027323=-?-?=--=h l P P n F 4． （a ）n = 5 ，p l = 7 ，p h = 0 10725323=-?-?=--=h l P P n F
Ⅱ级组 Ⅱ级组 因为该机构是由最高级别为Ⅱ级组的基本杆组构成的，所以为Ⅱ级机构。 （c ）n = 5 ，p l = 7 ，p h = 0 10725323=-?-?=--=h l P P n F Ⅲ级组 因为该机构是由最高级别为Ⅲ级组的基本杆组构成的，所以为Ⅲ级机构。 5． n = 7 ，p l =10 ，p h = 0 101027323=-?-?=--=h l P P n F Ⅱ级组 Ⅲ级组 当以构件AB 为原动件时，该机构为Ⅲ级机构。
机械原理课后全部习题答案 目录 第1章绪论 (1) 第2章平面机构的结构分析 (3) 第3章平面连杆机构 (8) 第4章凸轮机构及其设计 (15) 第5章齿轮机构 (19) 第6章轮系及其设计 (26) 第8章机械运动力学方程 (32) 第9章平面机构的平衡 (39)
第一章绪论 一、补充题 1、复习思考题 1)、机器应具有什么特征？机器通常由哪三部分组成？各部分的功能是什么？ 2）、机器与机构有什么异同点？ 3）、什么叫构件？什么叫零件？什么叫通用零件和专用零件？试各举二个实例。 4）、设计机器时应满足哪些基本要求？试选取一台机器，分析设计时应满足的基本要求。 2、填空题 1)、机器或机构，都是由组合而成的。 2）、机器或机构的之间，具有确定的相对运动。 3）、机器可以用来人的劳动，完成有用的。 4）、组成机构、并且相互间能作的物体，叫做构件。 5）、从运动的角度看，机构的主要功用在于运动或运动的形式。 6）、构件是机器的单元。零件是机器的单元。 7）、机器的工作部分须完成机器的动作，且处于整个传动的。 8）、机器的传动部分是把原动部分的运动和功率传递给工作部分的。 9）、构件之间具有的相对运动，并能完成的机械功或实现能量转换的的组合，叫机器。 3、判断题 1)、构件都是可动的。（） 2）、机器的传动部分都是机构。（） 3）、互相之间能作相对运动的物件是构件。（） 4）、只从运动方面讲，机构是具有确定相对运动构件的组合。（）5）、机构的作用，只是传递或转换运动的形式。（）
6）、机器是构件之间具有确定的相对运动，并能完成有用的机械功或实现能量转换的构件的组合。（） 7）、机构中的主动件和被动件，都是构件。（） 2 填空题答案 1）、构件2）、构件3）、代替机械功4）、相对运动5）、传递转换6）、运动制造7）、预定终端8）、中间环节9）、确定有用构件 3判断题答案 1）、√2）、√3）、√4）、√5）、×6）、√7）、√
第2章 机构的结构分析 (P29)2-12：图a 所示为一小型压力机。图上，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：分析机构的组成： 此机构由偏心轮1’（与齿轮1固结）、连杆2、滑杆3、摆杆4、齿轮5、滚子6、滑块7、冲头8和机架9组成。偏心轮1’与机架9、连杆2与滑杆3、滑杆3与摆杆4、摆杆4与滚子6、齿轮5与机架9、滑块7与冲头8均组成转动副，滑杆3与机架9、摆杆4与滑块7、冲头8与机架9均组成移动副，齿轮1与齿轮5、凸轮(槽)5与滚子6组成高副。故 解法一：7=n 9=l p 2=h p 12927323=-?-?=--=h l p p n F 解法二：8=n 10=l p 2=h p 局部自由度 1='F 1 1210283)2(3=--?-?='-'-+-=F p p p n F h l
(P30) 2-17：试计算如图所示各机构的自由度。图a 、d 为齿轮-连杆组合机构；图b 为凸轮-连杆组合机构（图中在D 处为铰接在一起的两个滑块）；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的啮合高副所提供的约束数目是否相同？为什么？ 解： a) 4=n 5=l p 1=h p 11524323=-?-?=--=h l p p n F b) 5=n 6=l p 2=h p 12625323=-?-?=--=h l p p n F 12625323=-?-?=--=h l p p n F c) 5=n 7=l p 0=h p 10725323=-?-?=--=h l p p n F d) 6=n 7=l p 3=h p 13726323=-?-?=--=h l p p n F (C 可看做是转块和导块,有1个移动副和1个转动副) 齿轮3与齿轮5的啮合为高副（因两齿轮中心距己被约束，故应为单侧接触）将提供1个约束。
机械原理第七版课后习题答案(共9篇) 机械原理第七版课后习题答案〔一〕: 机械原理的练习题 〔将正确的代码A、B、C、D填入横线上方的空格处〕 1．对于以曲柄为原动件的曲柄摇杆机构,当时,机构处于极限位置. A)曲柄与机架共线； B〕摇杆与机架共线； C〕曲柄与连杆共线； D) 摇杆与连杆共线. 2．当凸轮机构的从动件推程按正弦加速度运动规律运动时,推程开始和结束位置 冲击. A) 存在刚性； B) 存在柔性； C) 不存在. 3．对于滚子从动件盘形凸轮机构,滚子半径理论轮廓曲线外凸局部的最小曲率半径. A〕必须小于； B〕必须大于； C〕可以等于. 4．单缸内燃机中的曲柄滑块机构,是原动件. A) 曲柄； B) 滑块； C) 连杆. 5．如果一转子能实现动平衡,那么校核静平衡. A) 必需再； B) 不需再； C) 有时还要. 6．渐开线直齿圆柱齿轮机构的可分性是指不受中心距变化的影响. A) 节圆半径； B) 传动比； C) 啮合角. 7．蜗杆蜗轮机构中,蜗杆和蜗轮轮齿的旋向相同. A) 一定； B) 不一定； C) 一定不. 8．机械平衡研究的内容是间的平衡. A)驱动力与阻力； B) 各构件作用力； C)惯性力系. 9．为使机构具有急回运动,要求行程速比系数 . A) K =1； B) K >1； C) K
我做出的答案如下 1.C 2.C 3.A 4.B 5.B 6.B 7.A 8.C 9.B 10.D 如果有错误之处,还望谅解.【机械原理第七版课后习题答案】 机械原理第七版课后习题答案〔二〕: 机械原理试题 1、_____是构成机械的最小单元,也是制造机械时的最小单元.A．机器 机械原理试题 1、_____是构成机械的最小单元,也是制造机械时的最小单元. A．机器 B．零件 C．构件 D．机构. 2、曲柄摇杆机构的死点发生在_____位置. A．主动杆与摇杆共线 B．主动杆与机架共线 C．从动杆与连杆共线 D．从动杆与机架共线 3、偏心轮机构是由铰链四杆机构_____演化而来的. A．扩大转动副 B．取不同的构件为机架 C．化转动副为移动副 D．化低副为高副 4、渐开线齿轮齿条啮合时,其齿条相对齿轮作远离圆心的平移时,其啮合角_____. A．加大 B．不变 C．减小 D．不能确定 5、用齿条型刀具加工αn=20°、,ha*n =1、β=30°的斜齿圆柱齿轮时不产生根切的最少数是________. A．17 B．14 C．12 D．18 6、根本周转轮系是由_______构成. A．行星轮和中心轮 B．行星轮、惰轮和中心轮 C．行星轮、行星架和中心轮 D．行星轮、惰轮和行星架 7、机构中的构件是由一个或多个零件所组成,这些零件间产生相对运动. A．可以 B．不能 C．不一定能 8、铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆之和,而充分条件是取为机架.
C B D B C 平面机构结构分析专业———班级———学号———姓名——— 1. 图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目的。试绘出其机构运动简图，分析其运动是否确定，并提出修改措施。 C B 3 5 A 2 4 1 解：1）取比例尺μ1＝1mm/mm 绘制机构运动简图 2）分析是否能实现设计意图 由图：n=3 pι=4 p h=1 因为:F=3n-2pι-p h =3x3-2x4-1=0 因此，此简易冲床不能运动。 因为由构件3，4，5 及运动副B，C，D 组成不能运动的刚性机架 3）提出修改方案 为了使此机构能运动，应增加机构的自由度。 修改方案： D (1 (2 D
G 7 D 64 C E F 9 3 8 B 2 A 1 2 2如图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。 b) 解：计算该机构的自由度 n=7， p ι=9， p h =2 F=3n-2p e -p h =3x7-2x8-2=1 3. 试计算下列二图所示齿轮连杆组合机构的自由度。图中相切的圆周表示一对齿轮传动的节圆；凡局部自由度、复合铰链和虚约束均需明确指出。 解：a ）解 n=4 P ι=5 Ph=1 F=3x4-2x5-1=1 3 4 C A 复合铰链 1 a) B D 5
机械原理第三版课后答案 1. 机械原理概述。 机械原理是机械工程专业的一门重要课程，它是研究机械运动规律和力学性能的基础理论。通过学习机械原理，可以帮助我们更好地理解和应用各种机械设备，提高工程设计和实践能力。本课程主要包括静力学、运动学和动力学三个部分，通过学习这些内容，可以深入理解机械结构的工作原理和运动规律。 2. 课后答案。 2.1 静力学部分。 1) 静力学是研究物体静止状态下受力和力的平衡条件的力学分支。在学习静力学时，我们需要掌握受力分析的基本方法，包括力的合成与分解、力的平衡条件等内容。 2) 课后习题答案： a. 问题，如图所示，一根长为3m的梁，其一端固定在墙上，另一端悬挂一个重量为600N的物体。求梁受力情况及支持反力大小。 答案，根据力的平衡条件，梁的支持反力大小为600N，方向向上；悬挂物体的重力为600N，方向向下；梁的受力情况为受力分析中所示。 b. 问题，一个质量为20kg的物体放在倾斜角为30°的斜面上，斜面摩擦系数为0.2，求物体受力情况及加速度大小。 答案，根据受力分析和牛顿第二定律，可以求得物体受力情况及加速度大小为20m/s²。 2.2 运动学部分。
1) 运动学是研究物体运动状态和运动规律的力学分支。在学习运动学时，我们 需要了解匀速直线运动、曲线运动、相对运动等内容，并掌握运动学分析的基本方法。 2) 课后习题答案： a. 问题，一个质量为2kg的物体以5m/s的速度沿水平方向运动，突然受到一 个力为10N的水平方向的冲击，求物体的加速度大小。 答案，根据牛顿第二定律，可以求得物体的加速度大小为5m/s²。 b. 问题，一个半径为1m的圆盘以2rad/s的角速度匀速旋转，求圆盘上某点 的线速度大小。 答案，根据圆周运动的线速度公式，可以求得圆盘上某点的线速度大小为 2m/s。 2.3 动力学部分。 1) 动力学是研究物体受力和运动规律之间的关系的力学分支。在学习动力学时，我们需要了解牛顿运动定律、动量定理、功和能量等内容，并掌握动力学分析的基本方法。 2) 课后习题答案： a. 问题，一个质量为5kg的物体，受到一个力为10N的水平方向的恒力作用，求物体在5s内的位移大小。 答案，根据牛顿第二定律和位移公式，可以求得物体在5s内的位移大小为125m。 b. 问题，一个质量为0.1kg的物体，从5m/s的速度自由下落，求物体下落到 地面时的动能大小。
机械原理第九版课后题答案 1. 多杆杆机构 1.题目：一个三杆杆机构可构成一个正运动副吗？ 答案：一个三杆杆机构可以构成一个正运动副，只 需要其中两个杆满足以下条件即可： –杆的长度之和大于第三个杆的长度。 –两个杆的长度之差小于第三个杆的长度。 2.题目：判定一个六杆机构能否构成一个运动副。 答案：判定一个六杆机构能否构成一个运动副，可 以有两种方法： 1.根据杆的数目和自由度之间的关系，自由度即 为杆数减去2。 •六杆机构的自由度为6-2=4，而运动副的 自由度为1，因此六杆机构不能构成一个运动副。
2.根据六杆机构的几何特性，判定它是否为运动 副，如判断杆的长度是否满足某些条件。 3.题目：一个六杆机构有一个杆为固定杆，其他杆均可任意旋转，是否可以构成一个四杆机构？ 答案：一个六杆机构有一个杆为固定杆，其他杆均可任意旋转，可以构成一个四杆机构。由于固定杆不会运动，因此可以将它从机构中去掉，这样剩下的五杆就构成了一个四杆机构。 2. 齿轮传动 4.题目：两个齿轮的模数分别为4和6，齿数分别为24和36，求它们的传动比。 答案：传动比可以通过齿轮的齿数比和模数比来计算。传动比等于从驱动齿轮到被动齿轮的转速比，即被动齿轮的齿数除以驱动齿轮的齿数。传动比 = 36 / 24 = 1.5 5.题目：一个齿轮传动系统，输入齿轮的转速为2000 rpm，输出齿轮的齿数为40。如果两个齿轮的模数相等，求输出齿轮的转速。
答案：齿轮传动系统的转速比等于被动齿轮的齿数 除以驱动齿轮的齿数。假设输入齿轮的转速为N1，输出齿轮的转速为N2，输入齿轮的齿数为Z1，输出齿轮的齿数 为Z2，则有公式：转速比 = N2 / N1 = Z2 / Z1在本题中，已知N1 = 2000 rpm，Z2 = 40，且两个齿轮的模数相等，即Z1 = Z2，所以有：N2 / 2000 = 40 / 40N2 = 2000 rpm 6.题目：一个齿轮传动系统中，输入齿轮的齿数为20，传动比为4，求输出齿轮的齿数。 答案：传动比等于输出齿轮的齿数除以输入齿轮的 齿数。假设输入齿轮的齿数为Z1，输出齿轮的齿数为Z2，传动比为r，则有公式：r = Z2 / Z1在本题中，已知 Z1 = 20，r = 4，代入公式求解：4 = Z2 / 20Z2 = 4 × 20 = 80 3. 平面摩擦传动 7.题目：已知两块平面摩擦材料的摩擦系数为0.3， 如果用这些材料制造一个摩擦离合器，求离合器的传递力。 答案：摩擦力的大小等于摩擦系数乘以受力的大小。假设摩擦力为F，摩擦系数为μ，受力为N，则有公式：F
机械原理思考题参考答案 机械原理思考题0-5 1.何谓机器？何谓机构？何谓机械？何谓构件？何谓零件？ 机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料、信息。 机器有三个特征：⑴是人为的实物的组合；⑵各部分之间具有确定的相对运动；⑶用来变换或传递能量、物料、信息。 用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统称为机构。 机构有两个特征：⑴是人为的实物的组合；⑵各部分之间具有确定的相对运动。 机械是机器和机构的总称。构件是运动的单元。一个构件可以包括一个或若干个零件。零件是制造的单元。 2.何谓通用零件？何谓专用零件？ 在各种机械中经常用到的零件称为通用零件。只在某些机械中用到的零件称为专用零件。 3.何谓平面机构？何谓空间机构？ 所有构件都在相互平行的平面内运动的机构称为平面机构，否则称为空间机构。 4.何谓自由度？一个作平面运动的自由构件有几个自由度？ 构件相对于参考系的独立运动称为自由度。一个作平面运动的自由构件有3个自由度。 5.何谓运动副？何谓低副？何谓高副？ 两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。两构件通过面接触组成的运动副称为低副。两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。 6.何谓机架？何谓原动件？何谓从动件？ 7.机架是机构中相对不动的构件。原动件是运动规律已知的活动 构件。在机构运动简图中，通常要用箭头标明原动件的运动方向。从动件是机构中随着原动件的运动而运动的其余活动构件。 8.转动副、移动副、高副各约束几个自由度？保留几个自由度？ 转动副约束2个自由度，保留1个自由度。 移动副约束2个自由度，保留1个自由度。 高副约束1个自由度，保留2个自由度。 9.机构具有确定运动的条件是什么？若此条件不满足，将会产生 什么结果？ 机构具有确定运动的条件是F＞0，且F等于原动件数。 F＞0时，如原动件数目少于自由度数，则运动不能确定；如原动件数目多于自由度数，则机构不能满足所有原动件的给定运动。 F＝0时，构件之间不可能存在相对运动，是一个刚性桁架。 F＜0时，构件之间所受约束过多，成为超静定桁架。 10.如何计算平面机构的自由度数？计算自由度时应注意哪些问 题？ 机构自由度的计算公式是： F＝3n－2P L－P H 式中 F——机构自由度，又称机构活动度； n——机构中活动构件数；PL——低副数；P H——高副数。 计算自由度时应注意识别和适当处理复合铰链、局部自由度和虚约束。 11.何谓复合铰链？如何处理？ 两个以上的构件同时在一处用转动副相连接就构成复合铰链。 当K个构件用复合铰链相连接时，组成的转动副的数目等于（K －1）个。 12.何谓局部自由度？如何处理？ 机构中某一构件的自由运动不影响输出构件的运动，称为局部自由度或多余自由度。 局部自由度常见于凸轮机构的滚子从动件及类似的将滑动摩擦变为滚动摩擦的情况中。 处理方法是将滚子和与滚子用转动副连接的构件固结成一个构件，它们之间原来构成的转动副自行消失。 13.何谓虚约束？如何处理？ 虚约束是在机构中不产生实际约束效果的重复约束。 存在虚约束的机构，必须满足一定的几何条件；当必要的几何条件不能满足时，虚约束将变成实际约束。 处理方法是将虚约束除去不计。 14.何谓平面连杆机构？何谓平面四杆机构？何谓铰链四杆机构？ 平面连杆机构是许多构件用低副（转动副和移动副）连接组成的平面机构，有时也称为低副机构。 由四个构件组成的平面连杆机构称为平面四杆机构。 全部四个运动副都是转动副的平面四杆机构，称为铰链四杆机构。 15.平面连杆机构有哪些优缺点？ 优点：面接触，承载能力高，耐磨损；制造简便，易于获得较高的制造精度。 缺点：不易精确实现复杂的运动规律；设计较为复杂；构件数和运动副数较多时，效率较低。 16.平面四杆机构有哪些演化途径？ 平面四杆机构的演化途径有：用移动副取代转动副、变更杆件长度、改换机架和扩大转动副等。 17.何谓连杆？何谓连架杆？何谓曲柄？何谓摇杆？ 不与机架直接连接的构件称为连杆。 与机架用转动副连接的构件称为连架杆。 能绕转动副中心作整周转动的连架杆，称为曲柄。 仅能在小于360°的某一角度内摆动的连架杆，称为摇杆。 18.铰链四杆机构有哪三种基本型式？ 曲柄摇杆机构：两个连架杆分别是曲柄和摇杆。 双曲柄机构：两个连架杆都是曲柄。 双摇杆机构：两个连架杆都是摇杆。 19.含有一个移动副的平面四杆机构有哪些类型？ 当取不同的构件为机架时，可分别获得：曲柄滑块机构；导杆机构（包括转动导杆机构和摆动导杆机构）；曲柄摇块机构（摆动滑块机构）；移动导杆机构（定块机构）。 20.何谓对心曲柄滑块机构？何谓偏置曲柄滑块机构？ 当曲柄摇杆机构的摇杆和机架无限增长时，摇杆和连杆的连接点的运动轨迹变为直线，摇杆的运动变为移动，摇杆转化为滑块，机架转化为导轨，曲柄摇杆机构转化为曲柄滑块机构。 在曲柄滑块机构中，导杆为机架。导路中心线通过曲柄转动中心的曲柄滑块机构称为对心曲柄滑块机构； 导路中心线不通过曲柄转动中心的曲柄滑块机构称为偏置曲柄滑块机构。 21.何谓转动导杆机构？何谓摆动导杆机构？
机械原理习题及答案要点 机械原理习题及答案要点 和 ；构件是机构中的 单元体。2、具有、、等三个特征的构件组合体称为机器。3、从机构结构观点来看，任何机构是由 三部分组成。4、运动副元素是指 。5、构件的自由度是指 ；机构的自由度是指 。6、两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为 副，它产生个约束，而保留个自由度。7、机构具有确定的相对运动条件是原动件数 机构的自由度。8、在平面机构中若引入一个高副将引入 ______个约束，而引入一个低副将引入_____个约束，构件数、约束数与机构自由度的关系是 。9、平面运动副的最大约束数为 ，最小约束数为 。 10、当两构件构成运动副后，仍需保证能产生一定的相对运动，故在平面机构中，每个运动副引入的约束至多为 ，至少为 。 11、计算机机构自由度的目的是______。 12、在平面机构中，具有两个约束的运动副是 副，具有一个约束的运动副是 副。 13、计算平面机构自由度的公式为Ｆ= ，应用此公式时应注意判断：(A) 铰链，(B)
自由度，(C) 约束。 14、机构中的复合铰链是指 ；局部自由度是指；虚约束是 指。 15、划分机构的杆组时应先按 的杆组级别考虑，机构的级别按杆组中的 级别确定。 16、图示为一机构的初拟设计方案。试：(1〕计算其自由度，分析其设计是否合理？如有复合铰链，局部自由度和虚约束需说明。(2)如此初拟方案不合理，请修改并用简图表示。 题16图题17图 17、在图示机构中，若以构件1为主动件，试：(1)计算自由度，说明是否有确定运动。(2)如要使构件6有确定运动，并作连续转动，则可如何修改？说明修改的要点，并用简图表示。 18、计算图示机构的自由度，将高副用低副代替，并选择原动件。 19、试画出图示机构的运动简图，并计算其自由度。对图示机构作出仅含低副的替代机构，进行结构分析并确定机构的级别。 题19图题20图 20、画出图示机构的运动简图。 21、画出图示机构简图，并计算该机构的自由度。构件3为在机器的导轨中作滑移的整体构件，构件2在构件3的导轨中滑移，圆盘1的固定轴位于偏心处。 题21图题22图 22、对图示机构进行高副低代，并作结构分析，确定机构级别。点为在图示位置时，凸轮廓线在接触点处的曲率中心。第3章平面机构的运动分析1、图示机构中尺寸已知(μL=0、 05m/mm，机构1沿构件4作纯滚动，其上S点的速度为 vS(μV=0、6m/S/mm)。(1)在图上作出所有瞬心；(2)用瞬心法求出K点的速度vK。题1图题2图2、画出图示机构的指定瞬心。
班级XX学号机械原理 平面机构的构造分析 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 上下运动以到达冲压的目的。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l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，n3，p4，p h1，p0，F0 l 故：F3n(2ppp)F33(2410)00 lh 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〕。 评语任课教师日期
1
班级XX学号机械原理 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〕 n3，4 解： l 图b〕 解：n4，5 p，p h1，F3n2p l p h1 l
评语任课教师日期 2
班级XX学号机械原理 3、计算图示平面机构的自由度。将其中的高副化为低副。机构中的原动件用圆弧箭头表示。 3－1 解3－1：n7，p l10，p h0，F3n2p l p h1，C、E复合铰链。 3－2 解3－2：n8，11 p，p h1，F3n2p l p h1，局部自由度 l
评语任课教师日期 3
机械原理 课后习题参考答案
机械原理课程组编 武汉科技大学机械自动化学院
习题参考答案 第二章 机构的结构分析 2-2 图2-38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 4 3 5 1 2 解答：原机构自由度F=3⨯3- 2 ⨯4-1 = 0，不合理 ， 改为以下几种结构均可： 2-3 图2-3936为连杆；7为齿轮及偏心轮；8为机架；9为压头。试绘制其机构运动简图，并计算其自由度。
O 齿轮及偏心轮ω A 齿轮及凸轮 B E F D C 压头 机架 连杆 滑杆滑块 摆杆滚子 解答：n=7; P l =9; P h =2，F=3⨯7-2 ⨯9-2 = 1 2-6 试计算图2-42所示凸轮—连杆组合机构的自由度。 解答：a) n=7; P l =9; P h =2，F=3⨯7-2 ⨯9-2 =1 L 处存在局部自由度，D 处存在虚约束 b) n=5; P l =6; P h =2，F=3⨯5-2 ⨯6-2 =1 E 、B 处存在局部自由度，F 、C 处存在虚约束 b) a)A E M D F E L K J I F B C C D B A 2-7 试计算图2-43所示齿轮—连杆组合机构的自由度。
B D C A (a) C D B A (b ) 解答：a) n=4; P l =5; P h =1，F=3⨯4-2 ⨯5-1=1 A 处存在复合铰链 b) n=6; P l =7; P h =3，F=3⨯6-2 ⨯7-3=1 B 、C 、D 处存在复合铰链 2-8 试计算图2-44所示刹车机构的自由度。并就刹车过程说明此机构自由度的变化情况。 解答：① 当未刹车时，F=3⨯6-2 ⨯8=2 ② 在刹车瞬时， F=3⨯5-2⨯7=1，此时构件EFG 和车轮 接触成为一体，位置保持不变，可看作为机架。 ③ 完全刹死以后，F=3⨯4-2⨯6=0，此时构件EFG 、HIJ 和车轮接触成为一体，位置保持不变，可看作为 机架。 2-9 先计算图2-45～图2-50所示平面机构的自由度。 再将其中的高副化为低副，确定机构所含杆组的数 目和级别，以及机构的级别。机构中的原动件用圆弧箭头表示。 A B C D E I F E H J O G C A B D