孙恒机械原理第八版第九章课后答案

第九章习题

一、选择题

1.设计凸轮机构，当凸轮角速度和从动件运动规律已知时，则（ ）

A．基圆半径越大，压力角越大 B．基圆半径越小，压力角越大

C．滚子半径越小，压力角越小 D．滚子半径越大，压力角越小

2.凸轮机构的从动件选用等加速等减速运动规律时，其从动件的运动（ ）

A．将产生刚性冲击 B．将产生柔性冲击

C．没有冲击 D．既有刚性冲击又有柔性冲击

3.从动件运动规律不变的情况下，若减小凸轮的基圆半径，则压力角（ ）

A.增大 B.减小

C.保持不变 D.不确定

4.凸轮机构的主要优点是( C )

A.实现任意预期的从动件运动规律 B.承载能力大

C.适合于高速场合 D.凸轮轮廓加工简单

5.在设计直动平底从动件盘形凸轮机构时，若出现运动失真现象，则应( )

A.减小凸轮基圆半径 B.增大凸轮基圆半径

C.减小平底宽度 D.增大平底宽度

6.凸轮机构的从动件选用等速运动规律时，其从动件的运动（ ）

A．将产生刚性冲击 B．将产生柔性冲击

C．没有冲击 D．既有刚性冲击又有柔性冲击

7.当从动件在推程按照简谐运动规律运动时，在一般情况下，从动件在行程的（ ）

A.起始位置有柔性冲击，终止位置有刚性冲击

B.起始和终止位置都有刚性冲击

C.起始位置有刚性冲击，终止位置有柔性冲击

D.起始和终止位置都有柔性冲击

8.在凸轮机构的从动件选用等速运动规律时，其从动件的运动( )

A.将产生刚性冲击 B.将产生柔性冲击

C.没有冲击 D.既有刚性冲击又有柔性冲击

二、分析作图题

1.图所示凸轮机构，已知凸轮的实际轮廓为一圆，圆心在点O′，凸轮绕轴心O逆时针转动，求：

（1）在图中作出凸轮机构的基圆、偏距圆；

（2）在图中作出凸轮在C点接触时推杆的位移s和压力角α；

（3）在图中作出凸轮与滚子从C点接触到D点接触时，凸轮的转角δ。

第八版西工大教研室编

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

1 / 68 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 圣才电子书 第12章 其他常用机构 12.1 复习笔记 本章主要介绍了棘轮机构、槽轮机构、凸轮式间歇运动机构、不完全齿轮机构、螺旋机构5种机构的原理、特点和设计等，以及组合机构和广义机构。本章考查内容较简单，多以选择题、填空题和判断题的形式考查。 一、棘轮机构 1．棘轮机构的组成、工作原理及特点（见表12-1-1） 表12-1-1 棘轮机构的组成、工作原理及特点 2．棘轮机构的类型及应用（见表12-1-2） 表12-1- 2 棘轮机构的类型及应用

2 / 68 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 圣才电子书 3．棘轮机构的设计要点 如图12-1-1所示，设棘轮齿的工作齿面相对向径OA倾斜α角，棘爪轴心O′和棘轮轴心O与棘轮齿顶A点的连线之间的夹角为∑。 图12-1-1 棘轮齿工作面倾角 （1）为了使棘爪能顺利进入棘轮的齿底，应使β＜∑，式中，β为合力FR与OA方向之间的夹角。

3 / 68 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 圣才电子书 （2）为了在传递相同的转矩时棘爪受力最小，应使α＞φ，即棘齿的倾斜角α应大于摩擦角φ，常取α＝20°。 二、槽轮机构 1．槽轮机构的组成、类型及应用（见表12-1-3） 表12-1-3 槽轮机构的组成、类型及应用 2．普通槽轮机构的运动系数及运动特性（见表12-1-4）

4 / 68 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 圣才电子书 表12-1-4 普通槽轮机构的运动系数及运动特性 3．槽轮机构的几何尺寸计算 在机械中最常用的是径向槽均匀分布的外槽轮机构，对于这种机构，其设计计算步骤大致如下： （1）根据工作要求确定槽轮的槽数z和主动拨盘的圆销数n； （2）按受力情况和实际机械所允许的安装空间尺寸，确定中心距L和圆销半径r； （3）最后按图12-1-4所示的几何关系求出其他尺寸，即 R＝Lsinφ2＝Lsin（π/z），s＝Lcosφ2＝Lcos（π/z），h≥s－（L－R－r） 拨盘轴的直径d1及槽轮轴的直径d2受以下条件限制 d1≤2（L－s），d2＜2（L－R－r） 锁止弧的半径大小根据槽轮轮叶齿顶厚度b来确定，通常取b＝3～10mm。

第八版

西北工业大学

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i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， p 4， ph 1， p 0，F 0

故：F 3n （2pl ph p） F 3 3 （2 4 1 0） 0 0

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 ）。

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 c给出 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 解 3— 1: n 7， pi

10，Ph

解 3 — 2: n 8，pi 11， Ph

3n 了其中两种方案)

图cl )

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)

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。 解：n 3，p 4， Ph 0， F 3n 2pi Ph 1

解：n 4，pi 5， ph 1， F 3n 2pi Ph 1

3n 2pi

2Pi 解 3-3: n 9 , p 12 , ph 2, F 3n 2pi Ph 1

4、试计算图示精压机的自由度

解：n 10， pl 15， ph 0 解：n 11， Pi 17， Ph 0

（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。