机械原理第二章习题
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机械原理复习题第2章机构的结构分析
4
ω1 1
5 3
2
2
题9图
• • • •
解： F=3n－（2pL＋pH）=3×4－2×6=0 或F=3n－（2pL＋pH－p'）－F′ =3×4－（2×7＋0－2）－0=0 此方案有结构组成原理的错误。因为它 的自由度为零，不能运动。 • 修改方案如答图a、b所示。
• 例题2 图示为毛纺设备洗毛机中所采用的双 重偏心轮机构，偏心轮1可以在偏心轮2中相 对转动，偏心轮2可以在构件3的圆环中相对 转动。⑴试绘制其在图示位置时的机构运动 简图；⑵当以偏心盘1为原动件时，该机构是 否有确定的运动？
B 3 3 1 O A B
2
O΄
O 1 2 A
O΄
题2图
题答图
• 解 在绘制机构运动简图时，首先必须搞清 机构的组成及运动传递情况。在图示机构中， 偏心盘1为原动件，其与机架构成转动副A； 偏心盘1与偏心盘2构成转动副O；偏心盘2 与带环的构件3构成转动副O΄；构件3与机 架组成转动副B。 • 根据上述分析，再选定一适当的比例尺和视 图平面，并依次定出各转动副的位置。就不 难画出其机构运动简图，如答图所示。
O 1 A
O A 1 2
3 B 题4图
4
2
3
B
题答图
• 解 在绘制机构运动简图时，首先必须搞
清机构的组成及运动传递情况。在图示
机构中，偏心盘1为原动件，其与机架4
构成转动副O；偏心盘1与构件2构成转
动副A；构件2与滑块3构成转动副B；滑
块3与机架4组成移动副，其相对移动方
向沿OB方向。
• 根据上述分析，再选定一适当的比例尺和 视图平面，并依次定出各转动副的位置和 移动副导路的方位。就不难画出其机构运 动简图，如答图所示。 • 由于该机构具有3个活动构件、3个转动副 和1个移动副，没有高副，没有局部自由 度和虚约束，故机构的自由度为 O1 A • F=3n－（2pL＋pH） OA 2 • =3×3－（2×4＋0） 1 2 3B • =1
重庆大学机械原理章节习题库第二章习题(2)
第二章 习题(2)
2-9 用铰链四杆机构作电炉炉门的启闭机构，若已知其两活动铰链中心B 、C 的位置及炉门的两个位置尺寸如题图2-9所示，试确定固定铰链中心A 、D 位置及AB 、BC 、CD 各杆杆长。
2-10 设计题图2-10所示的曲柄摇杆机构，已知其摇杆CD 的长度l CD =290mm ，摇杆两极限位置间的夹角ψ=32︒，行程速度变化系数K =1.25。
2-11如题图2-11所示铰链四杆机构，设已知其摇杆CD 的长度l CD
=75mm ，行程速度变化系数K =1.5，机架AD 的长度l AD =100mm ，又知摇杆
的一个极限位置与机架间的夹角ψ =45︒，试求其曲柄的长度l AB 和连杆的长
度l BC 。
2-12 已知两连架杆的三组对应位置如题图2-12所示为：ϕ1=60︒，
ψ1=30︒，ϕ2=90︒，ψ2=50︒，ϕ3=120︒，ψ3=80︒，若取机架AD 长度l AD =100mm ，曲柄AB 长度l AB =30mm ，试用图解法确定此铰链四杆机构各杆长度。
2-13 题图2-13所示为一牛头刨床的主传动机构，已知：l AB =75mm ，
l DE =100mm ，行程速度变化系数K =2.0，刨头5的行程H =300mm ，要求在整个行程中，刨头5有较小的压力角，试设计此机构。
题图 2-
11 题图 2-
9
题图 2-
12 题图 2-
13 题图 2-10。
机械原理第二章练习题答案
机械原理第二章练习题答案一、选择题1. 机械原理中，下列哪个不是机构的基本要素？A. 构件B. 运动副C. 力D. 运动链答案：C2. 机械原理中，平面机构自由度的计算公式是：A. F = 3(n-1) - 2pB. F = 3n - 2pC. F = 3(n-1) + 2pD. F = 3n + 2p答案：B3. 以下哪个不属于平面四杆机构的基本类型？A. 双曲柄机构B. 双摇杆机构C. 曲柄摇杆机构D. 曲柄滑块机构答案：D二、填空题1. 机械原理中，平面机构的自由度是指机构具有的独立运动参数的数目，其计算公式为 \( F = 3n - 2p \)，其中 \( n \) 代表构件数，\( p \) 代表运动副数。
2. 平面四杆机构按照其运动特点可以分为双曲柄机构、双摇杆机构和曲柄摇杆机构，其中曲柄摇杆机构具有一个曲柄和一个摇杆。
三、简答题1. 简述平面机构的自由度对机械运动的影响。
答：平面机构的自由度决定了机构的运动能力。
自由度越高，机构的运动可能性越大，但同时也可能导致机构的控制更加复杂。
自由度为零时，机构处于完全约束状态，无法运动；自由度为1时，机构具有一个独立运动；自由度大于1时，机构具有多个独立运动。
2. 说明平面四杆机构的类型及其特点。
答：平面四杆机构分为三种基本类型：- 双曲柄机构：两个曲柄，无摇杆，运动平稳，但结构复杂。
- 双摇杆机构：两个摇杆，无曲柄，运动不平稳，结构简单。
- 曲柄摇杆机构：一个曲柄和一个摇杆，运动平稳，应用广泛。
四、计算题1. 已知一个平面机构由5个构件组成，其中转动副3个，滑动副2个，请计算该机构的自由度。
解：根据自由度计算公式 \( F = 3n - 2p \)，代入 \( n = 5 \) 和 \( p = 5 \)（转动副和滑动副总数），得到 \( F = 3 \times 5- 2 \times 5 = 7.5 \)。
由于自由度必须是整数，这里需要重新检查题目数据或假设条件。
机械原理习题参考答案
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上下运动以达到冲压的目的。
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。
4351 2解答：原机构自由度F=3⨯3- 2 ⨯4-1 = 0，结构均可：1为滚子；2为摆杆；3为滑块；4为滑杆；5为齿轮及凸轮；6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ωA齿轮及凸轮BEFDC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 = 12-6 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 EMDFELKJIFBCCDBA2-7 试计算图2-43所示齿轮—连杆组合机构的自由度。
BDCA(a)CDBA(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=2② 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。
机械原理习题
第二章机构的结构分析机械原理习题卡d)第二章机构的结构分析机械原理习题卡= d)第二章机构的结构分析机械原理习题卡第二章机构的结构分析机械原理习题卡第三章平面机构的运动分析机械原理习题卡①何谓机械效率？效率高低的实际意义是什么？提高机械效率的途径有哪些？②在串联机组中，总效率与各部分效率关系如何？如何才能提高这类机组的效率？第五章机械的效率和自锁机械原理习题卡第五章机械的效率和自锁机械原理习题卡第六章机械的平衡的通孔，位置Ⅱ处是一质量m2=0.5kg 试求此孔的直径与位置。
（钢的密度γ=7.8g/cm3机械原理习题卡第六章机械的平衡机械原理习题卡第七章机械的运转及其速度波动的调节机械原理习题卡①何谓等效构件？何谓等效力和等效力矩？何谓等效质量与等效转动惯量？②为什么要建立机器等效力学模型？建立时应遵循的原则是什么？建立机器等效力学模型的意义何在？对轴C的转动惯量J C=0.016 kg·m2，=10N·m。
若取曲柄1为等效构件，第七章机械的运转及其速度波动的调节机械原理习题卡第八章平面连杆机构及其设计机械原理习题卡第八章平面连杆机构及其设计机械原理习题卡第八章平面连杆机构及其设计机械原理习题卡第九章凸轮机构设计机械原理习题卡第九章凸轮机构设计机械原理习题卡第九章凸轮机构设计机械原理习题卡第十章齿轮机构及其设计机械原理习题卡第十章齿轮机构及其设计=20°，试分别求出其渐开线齿廓在分机械原理习题卡第十章齿轮机构及其设计机械原理习题卡。
《机原》第二章习题答案参考
=2
2-6. 解
F=3n-2PL-PH =3×7-2×10
=1
2 BC
13 A5
6 KH 7
D
4F E
9
10
8 G
（b）A 有复合铰链 活动构件 10，低副 14
F=3n-2PL-PH =3×10-2×14
=2
（d）1,3 或 2,4 为虚约束，E 为虚约束，C 有复合铰链 活动构件数 5，低副 7. F=3n-2PL-PH =3×5-2×7 =1
（e）C,F,G 有局部自由度，C,D 有复合铰链 活动构件数 6，低副数 7，高副数 3 F=3n-2PL-PH =3×6-2×7-3 =1
（c）A 有局部自由度 活动构件 6，低副 8，高副 1
（f）B,C 有局部自由度，E,F 之一为虚约束 活动构件数 3，低副数 3，高副数 2
F=3n-2PL-PH =3×3-2×3-2
=1
=3×8-2×11-1
=1
（g）CEFG 为虚约束，C 有复合铰链，I 有 局部自由度 活动构件数 8，低副 11，高副数 1，
F=3n-2PL-PH 2-5. 解
E F2
5 1 G
C
3
4D
6
A
B 7
（h）E 有复合铰链，B 有局部自由度 活动构件数 7，低副 9，高副数 1，
F=3n-2PL-PH =3×7-2×9-1
2-3. 解：（1）绘制机构运动简图
错误，自由度为 0。改为
（2）计算自由度 去掉局部自由度（焊接滚子 6） 活动构件数 7，低副数 9，高副数 2 F=3n-2PL-PH =3×7-2×9-2 =1
2-4. 解：
F=3n-2PL-PH =3×6-2×8-1
2-6. 解
F=3n-2PL-PH =3×7-2×10
=1
2 BC
13 A5
6 KH 7
D
4F E
9
10
8 G
（b）A 有复合铰链 活动构件 10，低副 14
F=3n-2PL-PH =3×10-2×14
=2
（d）1,3 或 2,4 为虚约束，E 为虚约束，C 有复合铰链 活动构件数 5，低副 7. F=3n-2PL-PH =3×5-2×7 =1
（e）C,F,G 有局部自由度，C,D 有复合铰链 活动构件数 6，低副数 7，高副数 3 F=3n-2PL-PH =3×6-2×7-3 =1
（c）A 有局部自由度 活动构件 6，低副 8，高副 1
（f）B,C 有局部自由度，E,F 之一为虚约束 活动构件数 3，低副数 3，高副数 2
F=3n-2PL-PH =3×3-2×3-2
=1
=3×8-2×11-1
=1
（g）CEFG 为虚约束，C 有复合铰链，I 有 局部自由度 活动构件数 8，低副 11，高副数 1，
F=3n-2PL-PH 2-5. 解
E F2
5 1 G
C
3
4D
6
A
B 7
（h）E 有复合铰链，B 有局部自由度 活动构件数 7，低副 9，高副数 1，
F=3n-2PL-PH =3×7-2×9-1
2-3. 解：（1）绘制机构运动简图
错误，自由度为 0。改为
（2）计算自由度 去掉局部自由度（焊接滚子 6） 活动构件数 7，低副数 9，高副数 2 F=3n-2PL-PH =3×7-2×9-2 =1
2-4. 解：
F=3n-2PL-PH =3×6-2×8-1
机械原理题库第二章
(A)绝对速度等于零的重合点；
(B)绝对速度和相对速度都等于零的重合点；
(C)绝对速度不一定等于零但绝对速度相等或相对速度等于零的重合点。
40.下图是四种机构在某一瞬时的位置图。在图示位置哥氏加速度不为零的机构为。
41.利用相对运动图解法求图示机构中滑块2上 点的速度 的解题过程的恰当步骤和利用的矢量方程为：
21.给定图示机构的位置图和速度多边形，则图示的 的方向是对的。- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -( )
22.图示机构中，因为 ， ，所以 。- - -( )
37.在图示连杆机构中，连杆2的运动是。
(A)平动；(B)瞬时平动；
(C)瞬时绕轴B转动；(D)一般平面复合运动。
38.将机构位置图按实际杆长放大一倍绘制，选用的长度比例尺 应是。
(A)0.5 mm/mm；(B)2 mm/mm；
(C)0.2 mm/mm；(D)5 mm/mm。
39.两构件作相对运动时，其瞬心是指。
17.车轮在地面上纯滚动并以常速 前进，则轮缘上 点的绝对加速度
。- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -( )
18.高副两元素之间相对运动有滚动和滑动时，其瞬心就在两元素的接触点。- - - ( )
32.图示连杆机构中滑块2上 点的轨迹应是。
(A)直线；(B)圆弧；(C)椭圆；(D)复杂平面曲线。
33.构件2和构件3组成移动副，则有关系
(A) ， ；(B) ， ；
(B)绝对速度和相对速度都等于零的重合点；
(C)绝对速度不一定等于零但绝对速度相等或相对速度等于零的重合点。
40.下图是四种机构在某一瞬时的位置图。在图示位置哥氏加速度不为零的机构为。
41.利用相对运动图解法求图示机构中滑块2上 点的速度 的解题过程的恰当步骤和利用的矢量方程为：
21.给定图示机构的位置图和速度多边形，则图示的 的方向是对的。- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -( )
22.图示机构中，因为 ， ，所以 。- - -( )
37.在图示连杆机构中，连杆2的运动是。
(A)平动；(B)瞬时平动；
(C)瞬时绕轴B转动；(D)一般平面复合运动。
38.将机构位置图按实际杆长放大一倍绘制，选用的长度比例尺 应是。
(A)0.5 mm/mm；(B)2 mm/mm；
(C)0.2 mm/mm；(D)5 mm/mm。
39.两构件作相对运动时，其瞬心是指。
17.车轮在地面上纯滚动并以常速 前进，则轮缘上 点的绝对加速度
。- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -( )
18.高副两元素之间相对运动有滚动和滑动时，其瞬心就在两元素的接触点。- - - ( )
32.图示连杆机构中滑块2上 点的轨迹应是。
(A)直线；(B)圆弧；(C)椭圆；(D)复杂平面曲线。
33.构件2和构件3组成移动副，则有关系
(A) ， ；(B) ， ；
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第七版机械原理复习题 第2章 机构的结构分析一、填空题8.两构件之间以线接触所组成的平面运动副称为高副，它产生一个约束，而保留了两个自由度。
10.机构具有确定的相对运动条件是原动件数等于机构的自由度。
11.在平面机构中若引入一个高副将引入1个约束，而引入一个低副将引入2个约束，构件数、约束数与机构自由度的关系是F=3n-2pl-ph 。
12.平面运动副的最大约束数为2，最小约束数为1。
13.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2，至少为1。
14.计算机机构自由度的目的是判断该机构运动的可能性（能否运动〕及在什么条件下才具有确定的运动，即确定应具有的原动件数。
15.在平面机构中，具有两个约束的运动副是低副，具有一个约束的运动副是高副。
三、选择题3.有两个平面机构的自由度都等于1，现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构，则其自由度等于 B 。
(A)0; (B)1; (C)24.原动件的自由度应为B 。
(A)-1; (B)+1; (C)05.基本杆组的自由度应为 C 。
(A)-1; (B)+1; (C)0。
7.在机构中原动件数目B 机构自由度时，该机构具有确定的运动。
(A)小于 (B)等于 (C)大于。
9.构件运动确定的条件是C 。
(A)自由度大于1； (B)自由度大于零； (C)自由度等于原动件数。
七、计算题1.计算图示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度或虚约束，需明确指出。
1.解E 为复合铰链。
F n p p =--=⨯-⨯=33921312L H6.试求图示机构的自由度（如有复合铰链、局部自由度、虚约束，需指明所在之处）。
图中凸轮为定径凸轮。
ABCDEF虚约束在滚子和E 处，应去掉滚子C 和E ，局部自由度在滚子B 处。
n =4，p L =5，p H =1，F =⨯-⨯-=342511 7.试求图示机构的自由度。
机械原理-第二章答案
第2章机构的结构分析1．判断题（1）机构能够运动的基本条件是其自由度必须大于零。
（错误 ）（2）在平面机构中，一个高副引入两个约束。
（错误 ）（3）移动副和转动副所引入的约束数目相等。
（正确 ）（4）一切自由度不为一的机构都不可能有确定的运动。
（错误 ）（5）一个作平面运动的自由构件有六个自由度。
（错误 ）2．选择题(1) 两构件构成运动副的主要特征是（ D ）。
A ．两构件以点线面相接触B ．两构件能作相对运动C ．两构件相连接D ．两构件既连接又能作一定的相对运动(2) 机构的运动简图与（ D ）无关。
A ．构件数目B ．运动副的类型C ．运动副的相对位置D ．构件和运动副的结构(3) 有一构件的实际长度0.5m L =，画在机构运动简图中的长度为20mm ，则画此机构运动简图时所取的长度比例尺l μ是（ D ）。
A ．25B ．25mm/mC ．1:25D ．0．025m/mm(4) 用一个平面低副连接两个做平面运动的构件所形成的运动链共有（B ）个自由度。
A ．3B ．4C ．5D ．6(5) 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 ）。
A ．虚约束B ．局部自由度C ．复合铰链D ．真约束(6) 机构具有确定运动的条件是（ D ）。
A ．机构的自由度0≥FB ．机构的构件数4≥NC ．原动件数W ＞1D ．机构的自由度F ＞0, 并且=F 原动件数W(7) 如图2-34所示的三种机构运动简图中，运动不确定是( C )。
A ．（a ）和（b ）B ．（b ）和（c ）C ．（a ）和（c ）D ．（a ）、（b ）和（c ）(8) Ⅲ级杆组应由（ B ）组成。
(a) (c)(b)图2-34A．三个构件和六个低副 B．四个构件和六个低副C．二个构件和三个低副D．机架和原动件(9)有两个平面机构的自由度都等于１，现用一个有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构，这时自由度等于（ B ）。
《机械原理》习题
第2章平面机构的结构分析1.组成机构的要素是和；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。
机械原理习题及答案 (2)
第二章 平面机构的结构分析2-1 绘制图示机构的运动简图。
2-3 计算图示机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。
解：(a) C 处为复合铰链。
7,n =p h =0，p l =10。
自由度 323721001W l h F n p p =--=⨯-⨯-=。
(b) B 处为局部自由度，应消除。
3n =， p h =2，p l =2自由度 323323121W l h F n p p =--=⨯-⨯-⨯=。
(c) B 、D 处为局部自由度，应消除。
3n =， p h =2，p l =2。
自由度 323323121W l h F n p p =--=⨯-⨯-⨯=。
(d) CH 或DG 、J 处为虚约束，B 处为局部自由度，应消除。
6n =，p h =1，p l =8。
自由度 32362811W l h F n p p =--=⨯-⨯-=。
(e) 由于采用对称结构，其中一边的双联齿轮构成虚约束，在连接的轴颈处，外壳与支架处的连接构成一个虚约束转动副,双联齿轮与外壳一边构成虚约束。
其中的一边为复合铰链。
其中4n =，p h =2，p l =4。
自由度 32342422W l h F n p p =--=⨯-⨯-=。
(f) 其中，8n =，p h =0，p l =11。
自由度 323821102W l h F n p p =--=⨯-⨯-=。
(g) ① 当未刹车时，6n =，p h =0，p l =8，刹车机构自由度为② 当闸瓦之一刹紧车轮时，5n =，p h =0，p l =7，刹车机构自由度为③ 当两个闸瓦同时刹紧车轮时，4n =，p h =0，p l =6，刹车机构自由度为2-3 判断图示机构是否有确定的运动，若否，提出修改方案。
分析 (a) 要分析其运动是否实现设计意图，就要计算机构自由度，不难求出该机构自由度为零，即机构不能动。
要想使该机构具有确定的运动，就要设法使其再增加一个自由度。
机械原理第2-10章习题册答案
题应注意的问题： • 解6-2题应注意的问题： 分解后的质径积的方向仍与原矢径方向一致， 1.分解后的质径积的方向仍与原矢径方向一致， 2.质径积分解公式： 质径积分解公式：
l I 面 W =mr : I L L−l I 面 WI = m I : I r L
式 ： −质 到 面 距 中 l 心 II 的 离 L−两 衡 之 距 平 面 间 离
F =3n−(2P + P ) l h =3×4−(2×5+1 =1 )
∴自由度为1，修改方 自由度为1 案能实现设计意图
习题解
3
2-2题 题
法： 1 F =3 −(2P + P ) −F1 n l h =3×8−(2× 0+2 −1=1 1 ) F1 局 自 度 为 部 由
法： 2 F =3 −(2P + P ) n l h =3×7−(2×9+2 =1 )
31
6 -2 作
解：根据动平衡条件有
m1r+ 2m2r22/3 +m3r32/3 +mbIrbI2=0
平衡基面I：mbI=5.7Kg，θbI=5.820 平衡基面I ， 同理平衡基面II： 同理平衡基面II：mbII=7063Kg，θbI=146.470 II ，
习题解
32
基面I质径积多边形： 基面I质径积多边形：
习题解
4
2-6题 题
虚约束数计算图
法： 1 虚 束 P' = 2P1 −3n1 = 2*10−3*6 = 2 约 ： L
∴F =3n−(2pl + ph −P' ) =3×11−(2×17−2) =1
法： 2 F =3n−2pl =3×5−2×7 =1
l I 面 W =mr : I L L−l I 面 WI = m I : I r L
式 ： −质 到 面 距 中 l 心 II 的 离 L−两 衡 之 距 平 面 间 离
F =3n−(2P + P ) l h =3×4−(2×5+1 =1 )
∴自由度为1，修改方 自由度为1 案能实现设计意图
习题解
3
2-2题 题
法： 1 F =3 −(2P + P ) −F1 n l h =3×8−(2× 0+2 −1=1 1 ) F1 局 自 度 为 部 由
法： 2 F =3 −(2P + P ) n l h =3×7−(2×9+2 =1 )
31
6 -2 作
解：根据动平衡条件有
m1r+ 2m2r22/3 +m3r32/3 +mbIrbI2=0
平衡基面I：mbI=5.7Kg，θbI=5.820 平衡基面I ， 同理平衡基面II： 同理平衡基面II：mbII=7063Kg，θbI=146.470 II ，
习题解
32
基面I质径积多边形： 基面I质径积多边形：
习题解
4
2-6题 题
虚约束数计算图
法： 1 虚 束 P' = 2P1 −3n1 = 2*10−3*6 = 2 约 ： L
∴F =3n−(2pl + ph −P' ) =3×11−(2×17−2) =1
法： 2 F =3n−2pl =3×5−2×7 =1
机械原理习题_第二章
A3 A2 A1 F ( s) 3 2 ( s 1) ( s 1) ( s 1)
A3 F ( s )( s 1)
3
s 1
1 2 1 3 2
2
d d 2 3 A2 F ( s )( s 1) s 1 s 2 s 3 ds ds s 1
1 A3 F ( s )( s 1) s 1 1 ( 1)( 1 2)
3
d 1 d 3 A2 F ( s )( s 1) ds s 1 ds s( s 2) s 1
1 1 ( 2 ) s 1 0 2 2( s 2) 2 s
2
1 ( 3) F ( s ) （作业） 3 s( s 1) ( s 2) 6( s 2) ( 4) F ( s ) （作业） 2 s( s 6 s 12)
18
2-9-(1)
A3 5s 3 A1 A2 F ( s) ＝ ＋ ( s 1)( s 2)( s 3) s 1 s 2 s 3
d 2 y1 ( t ) f ( t ) F 2 F1 m1 dt 2 dy1 ( t ) d 2 y1 ( t ) dy1 ( t ) dy2 ( t ) 即 : f (t ) 2 1 m1 dt 2 dt dt dt
然后以质量块m2为分析对象:
输入的是位移
x(t )
k
m
输出的是位移
y (t )
图 1 系统结构图
5
解:以质量块为分析对象:
d 2 y( t ) Fk F m dt 2
机械原理第2-10章习题册答案
PA PB
习题解
20
5-4z
Pd 总输出 功率 各分 机输 入功 率
η3
η2
η1
P A
η2
η1 η1
η2 η2
ηA ηB
PA PB
P = P + P = 2+ 3 = 5 k W r A B
P = dA
P = P +P d dA dB = 3.27+5.606 W = 8.876 k
ηA 2η1η3 η3 2
F =3n−(2P + P ) l h =3×4−(2×5+1 =1 )
∴自由度为1，修改方 自由度为1 案能实现设计意图
习题解
3
2-2题 题
法： 1 F =3 −(2P + P ) −F1 n l h =3×8−(2× 0+2 −1=1 1 ) F1 局 自 度 为 部 由
法： 2 F =3 −(2P + P ) n l h =3×7−(2×9+2 =1 )
习题解
17
5-1z
ρ=fvr=0.2*10=2 φ=arctanf=arctan0.15=8011’51” 11’51”
L ABsin1200 γ = arcsin( ) = 14019' 22'' L BC
求F3，η 解 确定总反力作用点、方向. 1）确定总反力作用点、方向.
B
M
1
1
β
1200
2
l / L (L−l) / L ,
可 别 为 , II面 质 积 算 数 分 称 I 的 径 折 系Fra bibliotek习题解25
机械的平衡(习题) 第六章 机械的平衡(习题)
习题解
20
5-4z
Pd 总输出 功率 各分 机输 入功 率
η3
η2
η1
P A
η2
η1 η1
η2 η2
ηA ηB
PA PB
P = P + P = 2+ 3 = 5 k W r A B
P = dA
P = P +P d dA dB = 3.27+5.606 W = 8.876 k
ηA 2η1η3 η3 2
F =3n−(2P + P ) l h =3×4−(2×5+1 =1 )
∴自由度为1，修改方 自由度为1 案能实现设计意图
习题解
3
2-2题 题
法： 1 F =3 −(2P + P ) −F1 n l h =3×8−(2× 0+2 −1=1 1 ) F1 局 自 度 为 部 由
法： 2 F =3 −(2P + P ) n l h =3×7−(2×9+2 =1 )
习题解
17
5-1z
ρ=fvr=0.2*10=2 φ=arctanf=arctan0.15=8011’51” 11’51”
L ABsin1200 γ = arcsin( ) = 14019' 22'' L BC
求F3，η 解 确定总反力作用点、方向. 1）确定总反力作用点、方向.
B
M
1
1
β
1200
2
l / L (L−l) / L ,
可 别 为 , II面 质 积 算 数 分 称 I 的 径 折 系Fra bibliotek习题解25
机械的平衡(习题) 第六章 机械的平衡(习题)
机械原理复习习题(含答案)及答案
第二章机构的结构分析一．填空题1．组成机构的基本要素是和。
机构具有确定运动的条件是：。
2．在平面机构中，每一个高副引入个约束，每一个低副引入个约束，所以平面机构自由度的计算公式为F=。
应用该公式时，应注意的事项是：。
3．机构中各构件都应有确定的运动，但必须满足的条件是：。
二．综合题1．根据图示机构，画出去掉了虚约束和局部自由度的等效机构运动简图，并计算机构的自由度。
设标有箭头者为原动件，试判断该机构的运动是否确定，为什么？2．计算图示机构的自由度。
如有复合铰链、局部自由度、虚约束，请指明所在之处。
（a）（b）3．计算图示各机构的自由度。
AD EC HGFIBK123456789（a）（b）（c）（d）（e）（f）4．计算机构的自由度，并进行机构的结构分析，将其基本杆组拆分出来，指出各个基本杆组的级别以及机构的级别。
（a）（b）（c）（d）5．计算机构的自由度，并分析组成此机构的基本杆组。
如果在该机构中改选FG 为原动件，试问组成此机构的基本杆组是否发生变化。
6．试验算图示机构的运动是否确定。
如机构运动不确定请提出其具有确定运动的修改方案。
（a）（b）第三章平面机构的运动分析一、综合题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直接在图上标出）。
ij2、已知图示机构的输入角速度ω1,试用瞬心法求机构的输出速度ω3。
要求画出相应的瞬心，写出ω3的表达式，并标明方向。
3、在图示的齿轮--连杆组合机构中，试用瞬心法求齿轮1与3的传动比ω1/ω2。
4、在图示的四杆机构中，AB l =60mm,CD l =90mm,AD l =BC l =120mm,2ω=10rad/s ，试用瞬心法求：（1）当ϕ=165°时，点C 的速度c v ；（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0c v =时，ϕ角之值（有两个解）。
5、如图为一速度多边形，请标出矢量AB v 、BC v 、CA v 及矢量A v 、B v 、C v 的方向？6、已知图示机构各构件的尺寸，构件1以匀角速度ω1转动，机构在图示位置时的速度和加速度多边形如图b)、c) 所示。
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n 12
F3n2PLPH
P
L
17
P H 1
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F 1
11.计算如图所示平面机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约束请明确指出。
n 5
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L
7
P H 0
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F 1
12.计算如图所示平面机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约束请明确指出。
n 6
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L
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F 2
7. 计算如图所示平面机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约束请明确指出。
n 8
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PL
10
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F 3
8. 计算如图所示平面机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约束请明确指出。
DE=FG=HI，且相互平行；DF=EG，且相互平行；DH=EI，且相互平行。
Pi(i1,2,3,4,5)—— i级运动副的数目
im1
i —— i级运动副的约束数目
m——公共约束数目，m=0,1,2,3,4，相应的机构分别称为0族、Biblioteka 1族、2族、3族、4族机构。
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15.计算如图所示平面机构的自由度。
(1) 法线重合的情况：按1个高副计算； (2) 法线不重合的情况：按2个高副计算。
n 3
F3n2PLPH
PL
3
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F 1
5. 计算如图所示平面机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约束请明确指出。
n 7
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P H 0
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F 1
6. 计算如图所示平面机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约束请明确指出。
n 7
F3n2PLPH
都是虚约束。
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虚约束-2
当两构件构成多个转动副，且轴线互相重合时，则只有一个转动副起约束作用，其余转动副都 是虚约束。
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虚约束-3
如果机构中两活动构件上某两点的距离始终保持不变，此时若用具有两个转动副的附加构件来 连接这两个点，则将会引入一个虚约束。
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虚约束-4 机构中对运动起重复限制作用的对称部分也往往会引入虚约束。
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齿轮高副接触 1、两轮中心固定【按单齿啮合分析】 2、两轮中心不固定【按双齿啮合分析】
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？
高副低代
？
运动形式的实现与转换
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THE END !
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PL
7
P H 3
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F 1
13.图示机构能否运动，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。
n 3
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P
L
4
P
H
1
F 0
注意：主动件和执行构件的运动类型通常不能改变！
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14.计算如图所示平面机构的自由度。
n——活动构件数目
5
F(6m)n(im)P i
机械原理(第三版)习题 Principles of Mechanism (The third
edition)
哈尔滨工业大学 丁刚
实用文档
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第2章 机构的结构分析
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1. 计算如图所示平面机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约束请明确指出。
复合铰链
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1. 计算如图所示平面机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约束请明确指出。
D4 E
B3
1
5
7
2
F5
6 7G
A
C
HH
I
8 K 9
n 8
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11
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F 1
9. 计算如图所示平面机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约束请明确指出。
B 1
A
C
2
3
E
D
5F
H
6
G 7
I
n 6
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8
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F 1
10.计算如图所示平面机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约束请明确指出。
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虚约束-5 轨迹重合的情况可能引入虚约束。
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3. 计算如图所示平面机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约束请明确指出。
局部自由度
虚约束
n 6
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PL
8
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F 1
4. 计算如图所示平面机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约束请明确指出。
复合铰链
两个以上构件在同一处构成的转动轴线重合的转动副称为复合铰链。
由m个构件构成的复合铰链应当包含(m-1)个转动副
。
n 10
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14
P H 0
活动构件的数目 低副的数目 高副的数目
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F 2
2. 计算如图所示平面机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约束请明确指出。
n 8
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P H 1
局部自由度
不影响机构整体运动的自由度，称为局部自由度。
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F 1
3. 计算如图所示平面机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约束请明确指出。
局部自由度
虚约束
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虚约束-1 当两构件组成多个移动副，且其导路互相平行或重合时，则只有一个移动副起约束作用，其余