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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 p12927323=-⨯-⨯=--=h l p p n F解法二：8=n 10=l p 2=h p 局部自由度1='F11210283)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 p11524323=-⨯-⨯=--=h l p p n Fb) 5=n 6=l p 2=h p12625323=-⨯-⨯=--=h l p p n F12625323=-⨯-⨯=--=h l p p n Fc) 5=n 7=l p 0=h p10725323=-⨯-⨯=--=h l p p n Fd) 6=n 7=l p 3=h p13726323=-⨯-⨯=--=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。
机械原理第八版习题答案机械原理是机械工程领域中一门重要的基础课程，它涉及到机械系统的基本原理和设计方法。
第八版的习题答案为学生提供了一种检验学习成果和深化理解的途径。
以下是一些典型的习题答案示例，但请注意，这些答案仅供学习和参考之用，具体的答案应以实际的习题和解答为准。
习题1：简述机构运动简图的绘制方法。
答案：机构运动简图是描述机械机构运动特性的一种图形表示方法。
绘制机构运动简图通常包括以下步骤：1. 确定机构的类型和组成，如连杆机构、齿轮机构等。
2. 选择适当的视图，通常是正视图或侧视图，以清晰展示机构的运动。
3. 绘制机构的各个组成部分，包括连杆、曲柄、齿轮等，并用线条表示它们的连接关系。
4. 标注必要的尺寸和角度，如连杆长度、曲柄半径等。
5. 标注运动参数，如曲柄的转速、连杆的行程等。
6. 如果需要，还可以添加辅助线，如机构的死点位置等。
习题2：分析四杆机构的传动角。
答案：四杆机构的传动角是指连杆与曲柄之间的夹角，它影响机构的传动效率和运动特性。
分析四杆机构的传动角通常需要以下步骤：1. 确定机构的类型，如双曲柄机构、曲柄滑块机构等。
2. 计算机构的几何参数，如连杆长度、曲柄长度等。
3. 根据机构的运动方程，确定曲柄的转动角度。
4. 利用几何关系，计算连杆与曲柄的相对位置，从而得到传动角。
5. 分析传动角对机构运动的影响，如传动效率、运动平稳性等。
习题3：解释齿轮传动的基本原理。
答案：齿轮传动是一种通过齿轮啮合来传递运动和力的传动方式。
其基本原理包括：1. 齿轮的啮合条件，即齿轮的齿数和齿形必须满足一定的几何关系，以保证齿轮能够正确啮合。
2. 齿轮的传动比，即输入齿轮和输出齿轮的转速比，它决定了传动系统的速度变换。
3. 齿轮的传动效率，它受到齿轮啮合的摩擦损失、齿轮的制造精度等因素的影响。
4. 齿轮的承载能力，它取决于齿轮的材料、尺寸和形状，以及齿轮的载荷条件。
习题4：讨论凸轮机构的类型和特点。
机械原理第八版课后答案1. 第一题，请解释什么是机械原理？机械原理是研究机械运动规律和机械结构性能的一门学科，它是物理学、数学和工程学的交叉学科，主要研究物体的运动、受力和结构等问题。
机械原理的研究对象包括刚体运动学、刚体静力学、刚体动力学、弹性体力学等内容。
2. 第二题，什么是刚体？刚体是指在外力作用下，形状和大小不发生改变的物体。
刚体的运动学研究刚体在空间中的运动规律，包括平动和转动；刚体静力学研究刚体在平衡状态下受力的平衡条件；刚体动力学研究刚体在外力作用下的运动规律。
3. 第三题，请解释什么是平动？平动是指刚体上任意两点的相对位置保持不变的运动。
在平动运动中，刚体上各点的速度和加速度相等，且方向相同。
4. 第四题，请解释什么是转动？转动是指刚体绕某一固定轴线旋转的运动。
在转动运动中，刚体上各点的速度和加速度不相等，且方向不同。
5. 第五题，请解释什么是力矩？力矩是力对物体产生转动效果的物理量，它等于力的大小乘以力臂的长度。
力矩的方向由右手螺旋定则确定，即力矩的方向与力和力臂的方向构成右手螺旋。
6. 第六题，请解释什么是动量矩？动量矩是刚体上各点的动量对某一轴线产生的转动效果的物理量，它等于动量的大小乘以力臂的长度。
动量矩的方向由右手螺旋定则确定，即动量矩的方向与动量和力臂的方向构成右手螺旋。
7. 第七题，请解释什么是惯性矩？惯性矩是刚体对旋转运动的惯性大小的物理量，它等于物体质量乘以平行轴定理中的距离平方。
惯性矩的大小与物体的形状和质量分布有关。
8. 第八题，请解释什么是牛顿定律？牛顿定律是经典力学的基本定律，包括牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律。
牛顿第一定律指出，物体要么静止，要么匀速直线运动，除非受到外力的作用。
牛顿第二定律指出，物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比，与物体的质量成反比，方向与合外力方向相同。
牛顿第三定律指出，任何两个物体之间的相互作用力大小相等，方向相反。
<机械原理>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?机构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。
A连的目的。
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：332410f =⨯-⨯-=不合理 ∵0f =，可改为2-12图示机构为一凸轮齿轮连杆组合机构，试绘制其机构示意简图并计算自由度。
解：82、4处将带来一个虚约束。
因为构件3、6和构件5、6均组成移动副，均要限制构件6在图纸平面内转动，这两者是重复的，故其中有一个为虚约束。
经分析知这时机构的活动构件数为6，低副数为7，高副数和局部自由度数均为2，虚约束数为1，故机构的自由度为F=3n- (2p l +p h - p ’)- F ’ =3×6- (2ⅹ7+2-1)- 2=1上述两种结构的机构虽然自由度均为一，但在性能上却各有千秋：前者的结构较复杂，但没有虚约束，在运动中不易产生卡涩现象；后者则相反，由于有一个虚约束，假如不能保证在运动过程中构件3、5始终垂直，在运动中就会出现卡涩甚至卡死现象，故其对制造精度要求较高。
(2)计算其自由度。
解(1)取比例尺作机构运动简图如图所示。
(2) F=3n-(2p1+p h-p’)-F’=3×4-(2×4+0-0)-1=12-14 图示是为高位截肢的人所设汁的一种假肢膝关节机构。
该机构能保持人行走的稳定性。
若以胫骨1为机架，试绘制其机构运动简图和计一算其自由度，并作出大腿弯曲时的机构运动简图。
<机械原理>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：不合理∵，可改为试绘制其机构示意简图并计算自由度。
解：2-16试计算图示凸轮-连杆组合机构的自由度（a）解： A为复合铰链（b）解：（1）图示机构在D处的结构与图2-1所示者一致，经分析知该机构共有7个活动构件，8个低副(注意移动副F与F’，E与E’均只算作一个移动副)，2个高副；因有两个滚子2、4，所以有两个局部自由度，没有虚约束，故机构的自由度为F=3n- (2p l+p h- p’)- F’=3ⅹ7- (2ⅹ8+2-0)- 2=1（2）如将D处结构改为如图b所示形式，即仅由两个移动副组成。
广东海洋大学2014——2015学年第二学期《 机械原理 》课程试题课程号：错考试 错误A卷 错误闭卷 □考查 □ B 卷□ 开卷一、单项选择题（2分×8题＝16分）1．滚子从动件凸轮机构的滚子半径应 B 凸轮理论廓线外凸部分的最小曲率半径。
A 、大于B 、小于C 、等于2．斜齿圆柱齿轮的标准模数和标准压力角在 B 上,计算几何尺寸需按 A 参数进行计算. A 、端面 B 、法面 C 、中间平面3．一对渐开线直齿圆柱齿轮的连续运动条件是 D .A 、理论啮合线长度大于齿距B 、理论啮合线长度大于基圆齿距C 、啮合弧长度大于基圆齿距D 、实际啮合线长度大于基圆齿距 4．标准齿轮限制最少齿数的原因是 C 。
班级：姓名：学号：试题共6页加白密封GDOU-B-11-302A、避免尺寸过大B、避免加工困难C、避免发生根切D、避免强度不足5．在由若干机器串联构成的机组中，若这些机器的效率均不相同，其中最高效率和最低效率分别为ηmax和ηmin，则机组的总效率η必有如下关系： A 。
A、η＜ηminB、η＞ηmaxC、ηmin≤η≤ηmaxD、ηmin＜η＜ηmax。
7．曲柄滑块机构利用 D 可演化为偏心轮机构。
A、机架变换B、改变构件相对长度C、移动副取代回转副D、扩大回转副8．齿顶圆压力角αa。
A、小于B、等于C、大于D、不能确定其大小9.渐开线直齿圆柱齿轮传动的可分性是指___A___不受中心距变化的影响。
A传动比 B啮合角 C节圆半径10.反行程自锁机构,行程效率η1 C 反行程效率η2 DA、η＜0B、等于η＞0C、0＜η＜1D、η≤0因为反行程效率是≤0的，而正行程的是恒大于零的！(记住具有自锁性质的机构指的是反行程自锁！二、填空题（6、7、8题每空2分，其余每空1分，共22分）1．速度和加速度影响原理只适合于构件的速度和加速度的求解问题。
2．在移动副中，如驱动力作用在摩擦角内将发生自锁，在转动副中如驱动力作用在摩擦圆内将发生自锁。
广东海洋大学2014——2015学年第二学期《 机械原理 》课程试题课程号：□√ 考试 □√ A 卷□√ 闭卷□ 考查□ B 卷□ 开卷一、单项选择题（2分×8题＝16分）1．滚子从动件凸轮机构的滚子半径应 B 凸轮理论廓线外凸部分的最小曲率半径。
A 、大于B 、小于C 、等于2．斜齿圆柱齿轮的标准模数和标准压力角在 B 上,计算几何尺寸需按 A参数进行计算. A 、端面 B 、法面 C 、中间平面3．一对渐开线直齿圆柱齿轮的连续运动条件是 D .A 、理论啮合线长度大于齿距B 、理论啮合线长度大于基圆齿距C 、啮合弧长度大于基圆齿距D 、实际啮合线长度大于基圆齿距4．标准齿轮限制最少齿数的原因是 C 。
A 、避免尺寸过大B 、避免加工困难C 、避免发生根切D 、避免强度不足 5．在由若干机器串联构成的机组中，若这些机器的效率均不相同，其中最高效率和最低效率分别为ηmax 和ηmin ，则机组的总效率η必有如下关系： A 。
A 、η＜ηminB 、η＞ηmaxC 、ηmin ≤η≤ηmaxD 、ηmin ＜η＜ηmax 。
7．曲柄滑块机构利用 D 可演化为偏心轮机构。
A 、机架变换B 、改变构件相对长度C 、移动副取代回转副D 、扩大回转副 8．齿顶圆压力角αa 。
A 、小于B 、等于C 、大于D 、不能确定其大小班级：姓名：学号：试题共 6页加白纸1张密封线GDOU-B-11-3029.渐开线直齿圆柱齿轮传动的可分性是指___A___不受中心距变化的影响。
A传动比B啮合角C节圆半径10.反行程自锁机构,行程效率η1 C 反行程效率η2 DA、η＜0B、等于η＞0C、0＜η＜1D、η≤0因为反行程效率是≤0的，而正行程的是恒大于零的！(记住具有自锁性质的机构指的是反行程自锁！二、填空题（6、7、8题每空2分，其余每空1分，共22分）1．速度和加速度影响原理只适合于构件的速度和加速度的求解问题。
