西华大学机械原理习题答案

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。

机械原理考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 机构具有确定运动的条件是（）。

A. 至少有一个原动件B. 至少有两个原动件C. 至少有三个原动件D. 至少有四个原动件答案：A2. 凸轮机构中，从动件的行程是指（）。

A. 从动件的位移量B. 从动件的角位移量C. 从动件的线速度D. 从动件的角速度答案：A3. 齿轮传动中，齿顶高系数一般取（）。

A. 0.8B. 1C. 1.25D. 2答案：C4. 四杆机构中，若最短杆长度为50mm，最长杆长度为200mm，则该机构的杆长比范围是（）。

A. 0.25≤杆长比≤0.6B. 0.33≤杆长比≤0.6C. 0.25≤杆长比≤0.5D. 0.33≤杆长比≤0.5答案：A5. 曲柄滑块机构中，若曲柄长度为200mm，滑块行程为100mm，则该机构的压力角为（）。

A. 45°B. 60°C. 90°D. 120°答案：B6. 机构的自由度是指（）。

A. 机构中独立运动的数目B. 机构中独立运动的数目减去1C. 机构中独立运动的数目减去2D. 机构中独立运动的数目减去3答案：A7. 铰链四杆机构中，若最短杆长度为50mm，最长杆长度为200mm，则该机构的杆长比范围是（）。

A. 0.25≤杆长比≤0.6B. 0.33≤杆长比≤0.6C. 0.25≤杆长比≤0.5D. 0.33≤杆长比≤0.5答案：A8. 齿轮传动中，齿顶高系数一般取（）。

A. 0.8B. 1C. 1.25D. 2答案：C9. 凸轮机构中，从动件的行程是指（）。

A. 从动件的位移量B. 从动件的角位移量C. 从动件的线速度D. 从动件的角速度答案：A10. 四杆机构中，若最短杆长度为50mm，最长杆长度为200mm，则该机构的杆长比范围是（）。

A. 0.25≤杆长比≤0.6B. 0.33≤杆长比≤0.6C. 0.25≤杆长比≤0.5D. 0.33≤杆长比≤0.5答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 机构中，若两个构件之间只能绕某一轴线转动，则这两个构件称为______。

第二章1. 解：等效机构运动简图如下：根据等效图，=n 7，=L P 9，=H P 1。

故21927323=+⨯-⨯=+-=）（）（H l P P n F 因为自由度数与原动件同数相，所以该机构具有确定的运动。

2.（c ）n = 6 ，p l = 7 ，p h = 313726323=-⨯-⨯=--=h l P P n F3. (a)解：机构的运动简图如下：根据根据等效图，=n 4，=L P 5，=H P 1。

故11524323=+⨯-⨯=+-=）（）（H l P P n F 第三章1. （a ）解：全部瞬心的位置如图所示。

其中 P 14 与P 24 ，P 23 与P 13重合。

e.c.2. 解：由相对瞬心13P 的定义可知：L O L O P P P P μωμω∙=∙13331311 所以130313113/P P P P O ∙=ωω方向为逆时针转向，（如图所示）。

3. 解：（1）把B 点分解为B 2和B 3两点，运用相对运动原理列出速度与加速度的矢量方程，并分析每个矢量的方向与大小如下：2323B B B B v v v +=方向 ⊥AB ⊥AB 向下 //BC大小 ? ω1⨯l AB ? r B B k B B B t C B n C B a a a a a 2323233++=+方向 B →C ⊥BC B →A ⊥BC 向下 ∥BC大小 ω32⨯l BC ? ω12⨯l AB 2ω3⨯v B3B2 ?（2）标出各顶点的符号，以及各边所代表的速度或加速度及其指向如下：第四章3. 解：（1）当最大压力角为最小值时，转向合理，所以曲柄逆时针转动时为合理。

（2）如图所示，急位夹角θ为C 1AB 1与C 2B 2A 所夹的锐角；机构传动角最小位置（曲柄B 点离滑块导轨最远位置，即B ′点），并量得γmin ≈60°。

（3）如图所示，当机构以滑块为原动件时会出现两个死点位置（曲柄与连杆共线时），即C 1AB 1及C 2B 2A 两个位置。

1、螺旋齿轮传动、锥齿轮传动，蜗杆传动2、m d q /13、轮齿折断，磨损，点蚀，胶合、4、凹坑（沟槽），凸脊（脊棱）5、蜗杆传动效率低，工作时发热量大6、低（小），单头7、载荷沿接触线分布不均的 8、弯曲疲劳 9、磨损 10、高于 11、蜗轮 12、高速重载 13、蜗杆，蜗轮 四．综合题 1、参考答案2、参考答案3、参考答案4、参考答案5、参考答案6、参考答案mm d mm d d 80,2002/52/)4111===）计算内部派生轴向力F d7500=3450 （N）1500=690 （N）=690+3000=3690 （N）=690 （N）+F a =3690(N)d=218.75 （N）=837.5 （N）3、尽量开在非承载区4、增加、减小、轴瓦、轴颈5、油的粘度、轴的角速度、相对间隙6、边界油膜不破裂7、防止过度磨损、限制轴承温升、防止胶合8、增大、减小轴三、填空题1、扭矩和弯矩、扭矩、弯矩2、为了考虑轴的弯曲应力和扭转应力循环特性不同的影响而引入的折合系数。

3、载荷、扭转强度、最小4、共振5、对称、脉动6、轴向、周向7、心、转、弯曲、弯扭合成8、小于四、综合题3、图示为某减速器输出轴的结构图,试指出图中的至少8处设计或画图的错误以及错误原因，然后提出改进措施。

说明：（1）轴承的配置采用双支点各单向固定，轴承采用油润滑；（2）在错误处画圆圈并标上序号，然后在图下方的空白处分别说明错误的原因及改进措施。

参考答案、（1）没有垫片调节轴承游隙或让轴有一定的热胀冷缩的余地，加垫片；（2）轴的轴肩高度太高，无法拆下轴承，减小轴肩高度；（3）齿轮轴段的长度太长，将轴缩短2-4mm；（4）键太长，将键长度变短；（5）轴承向左有可能没有抵在套筒的右端面，可将套筒轴段缩短些；（6）套筒右端外径的高度太高，无法拆下轴承，将套筒外径改为阶梯形；（7）轴承拆装不方便，加非定位轴肩（8）固定的轴承端盖和转动的半联轴器之间应该有一定的距离，增加轴的长度；（9）联轴器轴段的长度太长，将轴长度比联轴器毂长短2-4mm；（10）没有垫片调节轴承游隙或让轴有一定的热胀冷缩的余地，加垫片；4.图示为某减速器输出轴的结构图，试指出图中的设计错误以及错误原因。

第一章测试1.自行车是机器。

（）A:错B:对答案:A2.打印机消耗能量很少，因此不能称作机器。

（）A:错B:对答案:A3.构成机构的基本单元是构件。

（）A:错B:对答案:B4.各构件的相对运动都是平行的机构称为平面机构。

（）A:错B:对答案:B5.一种相同的机构（）组成不同的机器。

A:不可以B:不一定C:可以答案:C第二章测试1.独立加工的最小单元体是（）。

A:零件B:构件C:机器D:机构答案:A2.基本杆组的自由度应为（）。

A:其余情况都有可能B:0C:-1D:1答案:D3.两构件组成运动副的必备条件是（）。

A:不接触且具有相对运动B:直接接触且具有相对运动C:直接接触但无相对运动D:不接触也无相对运动答案:B4.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:至少含有一个基本杆组B:至少含有一个Ⅱ级杆组C:至少含有一个Ⅲ级杆组D:含有一个原动件组答案:C5.平面运动副所提供的约束为（）。

A:2B:1C:1或2D:0答案:C6.在平面机构中，每个活动构件具有（）个自由度。

A:4B:1C:2D:3答案:D7.基本杆组的自由度应为（）。

A:-1B:1C:0D:2答案:C8.M个构件构成的复合铰链包括（）个转动副。

A:MB:M/2C:M+1D:M-1答案:D9.六个构件组成同一回转轴线的转动副，则该处共有三个转动副。

（）A:对B:错答案:B10.在平面机构中一个高副引入两个约束。

（）A:错B:对答案:A11.一种相同的机构可以组成不同的机器。

（）A:对B:错答案:A12.机构中的虚约束，如果制造、安装精度不够时，会成为真约束。

（）A:对B:错答案:A第三章测试1.机构运动分析中矢量方程图解法的优点是（）。

A:建模复杂B:能求解机构连续的位置C:精度高D:能求解加速度答案:D2.含有4个可动构件数的机构，其瞬心总数是（）。

A:10个B:6个C:5个D:4个答案:A3.与机架形成的瞬心一定是绝对瞬心。

机械原理课后习题答案1. 两个质量分别为m1和m2的物体，它们分别靠在光滑水平面上的两个弹簧上，两个弹簧的弹性系数分别为k1和k2。

求当两个物体分别受到的外力分别为F1和F2时，两个物体的加速度分别是多少？答，根据牛顿第二定律，物体受到的合外力等于物体的质量乘以加速度，即F=ma。

根据这个公式，可以得出两个物体的加速度分别为a1=F1/m1，a2=F2/m2。

2. 一个质量为m的物体，靠在光滑水平面上的弹簧上，弹簧的弹性系数为k。

求当物体受到外力F时，物体的加速度是多少？答，同样根据牛顿第二定律，物体受到的合外力等于物体的质量乘以加速度，即F=ma。

根据这个公式，可以得出物体的加速度为a=F/m。

3. 一个质量为m的物体，靠在光滑水平面上的弹簧上，弹簧的弹性系数为k。

求当物体受到外力F时，弹簧的位移是多少？答，根据胡克定律，弹簧的位移与受到的外力成正比，即F=kx，其中x为弹簧的位移。

解出x=F/k，即弹簧的位移与外力成反比。

4. 一个质量为m的物体，靠在光滑水平面上的弹簧上，弹簧的弹性系数为k。

求当物体受到外力F时，弹簧的振动周期是多少？答，根据弹簧的振动周期公式T=2π√(m/k)，可以得出弹簧的振动周期与物体的质量和弹簧的弹性系数有关，与受到的外力无关。

5. 一个质量为m的物体，靠在光滑水平面上的弹簧上，弹簧的弹性系数为k。

求当物体受到外力F时，弹簧的振幅是多少？答，根据弹簧振动的公式x=Acos(ωt+φ)，可以得出弹簧的振幅与受到的外力无关，只与弹簧的弹性系数和物体的质量有关。

求当物体受到外力F时，弹簧的振动频率是多少？答，根据弹簧振动的公式f=1/2π√(k/m)，可以得出弹簧的振动频率与受到的外力无关，只与弹簧的弹性系数和物体的质量有关。

7. 一个半径为r的圆盘，靠在光滑水平面上的弹簧上，弹簧的弹性系数为k。

求当圆盘受到外力F时，圆盘的加速度是多少？答，根据牛顿第二定律，物体受到的合外力等于物体的质量乘以加速度，即F=ma。

第四章课后习题4—12图示为一曲柄滑块机构的三个位置，F为作用在活塞上的力转动副A及B上所画的小圆为摩擦圆，试决定在此三个位置时作用在连杆AB上的作用力的真实方向（构件重量及惯性力略去不计）。

解：上图中构件2受压力。

因在转动副A处2、1之间的夹角∠OAB在逐渐减小，故相对角速度ω21沿顺时针方向，又因2受压力，故FR12应切于摩擦圆的下方；在转动副B处，2、3之间的夹角∠OBA在逐渐增大，相对角速度ω23也沿顺时针方向，故FR32应切于摩擦圆的上方。

R32解：上图构件2依然受压力。

因在转动副A处2、1之间的夹角∠OAB逐渐减小，故相对角速度ω21沿顺时针方向，又因2受压力，故F R12应切于摩擦圆的下方；在转动副B处，2、3之间的夹角∠OBA逐渐减小，故相对角速度ω23沿逆时针方向，F R32应切于摩擦圆的下方。

解：上图构件2受拉力。

因在转动副A处2、1之间的夹角∠OAB在逐渐增大，故相对角速度ω21沿顺时针方向，又因2受拉力，故FR12应切于摩擦圆的上方；在转动副B处，2、3之间的夹角∠OBA逐渐减小，故相对角速度ω23沿顺时针方向，FR32应切于摩擦圆的下方。

4-13 图示为一摆动推杆盘形凸轮机构，凸轮1沿逆时针方向回转，F为作用在推杆2上的外载荷，试确定凸轮1及机架3作用给推杆2的总反力FR12及FR32方位（不考虑构件的重量及惯性力，解：经受力分析，FR12的方向如上图所示。

在FR12的作用下，2相对于3顺时针转动，故FR32应切于摩擦圆的左侧。

补充题1 如图所示，楔块机构中，已知γ＝β＝60°，Q ＝1000N 格接触面摩擦系数f ＝0.15，如Q 为有效阻力，试求所需的驱动力F 。

解:对机构进行受力分析,并作出力三角形如图。

对楔块1，R 21R310F F F ++=由正弦定理有21sin(602sin(90R F F ϕϕ+-=））o o ① 对楔块2，同理有R12R320Q F F ++=sin(90sin(602ϕϕ+-=））o o ②sin(602sin(602F Q ϕϕ+=⋅-））o o且有2112R R F F = ，8.53arctgf ϕ＝＝o ③联立以上三式，求解得F ＝1430.65N2 如图示斜面机构，已知：f （滑块1、2与导槽3相互之间摩擦系数）、λ（滑块1的倾斜角）、Q （工作阻力，沿水平方向），设不计两滑块质量，试确定该机构等速运动时所需的铅重方向的驱动力F 。

西华大学研究生复试考试试题卷 ( 1卷)试卷编号课程名称：机械原理试卷总分： 100 分一、参考答案及评分标准（本题30分）评分标准：每空2分，填写正确得2分，填错或未填得0分。

参考答案：1、输出功与输入功，机械效率小于0（即η<0）2、等速运动，正弦加速度3、在摩擦角之内（即β<φ），摩擦圆之内（即a<ρ）4、三角螺纹，当量摩擦系数大5、基，齿顶，分度圆6、（a），（b）7、周期，非周期二、答题要点及评分标准（本题10分）原机构：n = 4 ，p l = 5 ，p h = 1 ，1='F11524323=--⨯-⨯='---=FPPnFhl（3分）修改后机构：n = 5 ，p l = 6 ，p h = 1 ，1='F111625323=--⨯-⨯='---=FPPnFhl（3分）改正图（4分）：三、答题要点及评分标准（本题10分）解：（1）矢量的方向与大小（6分）BCBC22vvv+=2424CCCCvvv+=方向⊥DC ⊥AB向右⊥BC ⊥AC ⊥DC ∥AC大小? ω1⨯l AB ? ? ω2⨯lDC?（2）速度多边形中每个顶点的符号（4分）四、答题要点及评分标准（本题10分）3180)(25)(212122121===+=+=z zi z z z z m a 541821==z z （3分）d 1=mz 1=5×18=90mm d 2=mz 2=5×54=270mmda 2=d 2+2ha=270+10=280mm mm ms 85.72514.32=⨯==π mm d d 901/1==mm d d 2702/2==mmm c c 25.1525.0*=⨯== （7分）五、答题要点及评分标准（本题10分）六、答题要点及评分标准（本题10分）齿轮1—2—3—4组成周转轮系（5分）⇒=-=⨯⨯-=-=--=0,430208030321233113n z z z z n n n n i H H H min /2005/10005/14r n n n H ====理论廓线 2分 偏置圆 2分 基圆 2分 压力角α 2分 位移s 2分H n 与1n 方向相同齿轮4—5组成定轴轮系（5分）5n 与1n 方向相反。

《机械原理》课后习题答案第2章（P27）2-2 计算下列机构的自由度，如遇有复合铰链、局部自由度、虚约束等加以说明。

（a）n=3，p l=3 F=3*3-2*3=3（b）n=3，p l=3，p h=2 F=3*3-2*3-2=1 （B处有局部自由度）（c）n=7，p l=10 F=3*7-2*10=1（d）n=4，p l=4，p h=2 F=3*4-2*4-2=2 （A处有复合铰链）（e）n=3，p l=4 F=3*3-2*4=1 （A或D处有虚约束）（f）n=3，p l=4 F=3*3-2*4=1 （构件4和转动副E、F引入虚约束）（g）n=3，p l=5 F=(3-1)*3-(2-1)*5=1 （有公共约束）（h）n=9，p l=12，p h=2 F=3*9-2*12-2=1 （M处有复合铰链，C处有局部自由度）2-3 计算下列机构的自由度，拆杆组并确定机构的级别。

（a）n=5，p l=7 F=3*5-2*7=1由于组成该机构的基本杆组的最高级别为Ⅱ级杆组，故此机构为Ⅱ级机构。

（b）n=5，p l=7 F=3*5-2*7=1此机构为Ⅱ级机构。

（c）n=5，p l=7 F=3*5-2*7=1拆分时只须将主动件拆下，其它构件组成一个Ⅲ级杆组，故此机构为Ⅲ级机构。

2-4 验算下列运动链的运动是否确定，并提出具有确定运动的修改方案。

（a）n=3，p l=4，p h=1 F=3*3-2*4-1=0 该运动链不能运动。

修改方案如下图所示：（b）n=4，p l=6 F=3*4-2*6=0 该运动链不能运动。

修改方案如下图所示：或第3章（P42）3-2 下列机构中，已知机构尺寸，求在图示位置时的所有瞬心。

（a）（b）（c）(a) v3=v P13=ω1P14P13μl3-6 在图示齿轮连杆机构中，三个圆互作纯滚，试利用相对瞬心P13来讨论轮1与轮3的传动比i13。

第5章（P80）5-2 一铰接四杆机构（2）机构的两极限位置如下图：（3）传动角最大和最小位置如下图：5-3题略解：若使其成为曲柄摇杆机构，则最短杆必为连架杆，即a 为最短杆。

机械原理课后全部习题解答文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]《机械原理》习题解答机械工程学院目录第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）、√第二章 机构的结构分析2-7 是试指出图2-26中直接接触的构件所构成的运动副的名称。

第二章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，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。

2-5 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2-22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。

2-11 如图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上下运动以达到冲压目的。

试绘出其机构运动简图，分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。

解：1）取比例尺绘制机构运动简图。

2）分析其是否可实现设计意图。

F=3n-( 2P l +P h –p’ )-F’=3×3-(2×4+1-0)-0=0此简易冲床不能运动,无法实现设计意图。

3）修改方案。

为了使此机构运动，应增加一个自由度。

办法是：增加一个活动构件，一个低副。

修改方案很多，现提供两种。

※2-13图示为一新型偏心轮滑阎式真空泵。

其偏心轮1绕固定轴心A转动，与外环2固连在一起的滑阀3在可绕固定轴心C转动的圆柱4中滑动。

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 = 121927323=-⨯-⨯=--=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 = 1111128323=-⨯-⨯=--=h l P P n F3． （c ）n = 6 ，p l = 7 ，p h = 313726323=-⨯-⨯=--=h l P P n F（e ）n = 7 ，p l = 10 ，p h = 0101027323=-⨯-⨯=--=h l P P n F 4． （a ）n = 5 ，p l = 7 ，p h = 010725323=-⨯-⨯=--=h l P P n FⅡ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 = 010725323=-⨯-⨯=--=h l P P n FⅢ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 = 0101027323=-⨯-⨯=--=h l P P n FⅡ级组 Ⅲ级组当以构件AB 为原动件时，该机构为Ⅲ级机构。

Ⅱ级组 Ⅱ级组 Ⅱ级组当以构件FG 为原动件时，该机构为Ⅱ级机构。

可见同一机构，若所取的原动件不同，则有可能成为不同级别的机构。

6． （a ）n = 3 ，p l = 4 ，p h = 101423323=-⨯-⨯=--=h l P P n F因为机构的自由度为0，说明它根本不能运动。

机械原理习题 - （附答案）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27．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____________________________________________。

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）、√第二章 机构的结构分析2-7 是试指出图2-26中直接接触的构件所构成的运动副的名称。

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。

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。

43512解答：原机构自由度F=3⨯3- 2 ⨯4-1 = 0，不合理 ，2-3 图2-39所示为一小型压力机，其中，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I F EHJOGCAB D作为机架。