吉林大学机械原理习题i6
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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。
B解:大腿 小腿213456(b)ACB FEDB解:ABC DE FGH解: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。
ABCDE(a)ABDCE(b)ABCDE(c)(e)(f)H(g)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 32362802W l h F n p p =--=⨯-⨯-=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 32352701W l h F n p p =--=⨯-⨯-=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32342602W l h F n p p =--=⨯-⨯-=2-3 判断图示机构是否有确定的运动,若否,提出修改方案。
机械原理_吉林大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.锥齿轮的不根切最少齿数比斜齿轮不根切最少齿数大。
()参考答案:错误2.直齿圆锥齿轮的传动比与分度圆锥角有关。
()参考答案:正确3.机械原理的研究对象是机器和()。
参考答案:机构4.盖房子用的吊车是机器。
参考答案:正确5.抓举工件的机械手是机构。
参考答案:错误6.构件的定义是()。
参考答案:运动的最小单元7.原动件的自由度F=()。
参考答案:18.计算机构自由度时,PL代表()。
参考答案:低副总数9.复合铰链回转副的数目m为()。
参考答案:构件数减110.渐开线直齿圆柱齿轮传动的重合度等于实际啮合线段与()的比值。
参考答案:基圆周节11.渐开线直齿圆柱齿轮与齿条啮合时,其啮合角恒等于齿轮()的压力角。
参考答案:分度圆12.一对标准渐开线直齿圆柱齿轮要正确啮合,其()必须相等。
参考答案:模数13.渐开线上基圆的压力角为()。
参考答案:0°14.机构处于死点位置时,压力角与传动角分别为()。
参考答案:a=90°,g=0°;15.铰链四杆机构中,取最短杆对边为机架时得到双摇杆机构。
( )参考答案:正确16.铰链四杆机构中,取最短杆为机架时得到双曲柄机构。
( )参考答案:错误17.在连杆机构中,希望传动角越小越好,压力角越大越好。
( )参考答案:错误18.单销外槽轮机构槽轮的运动时间总是大于静止时间。
()参考答案:错误19.渐开线斜齿圆柱齿轮的当量齿数zv总是大于其实际齿数z。
()参考答案:正确20.判定机构是否能动的条件是()。
参考答案:F>021.机构是由原动件和从动件系统组成的。
参考答案:错误22.用飞轮调节周期性速度波动,可使机械系统达到匀速运转。
()参考答案:错误23.等效动力学模型中的等效质量是根据机械中瞬时动能相等的原则求出的。
()参考答案:正确24.只有两构件重合点的加速度分析才有哥氏加速度。
习 题8.1 在图8.1所示单销四槽轮机构中,已知拨盘1转一周,槽轮停歇时间为15秒,求主动拨盘1的转速n 1及槽轮在一周期内的运动时间t d 。
解:槽轮机构的运动系数25.04224z 22z t t t j d d =⨯-=-=+=τ s 15t j =s 575.01525.025.01t 25.0t jd =⨯=-=∴ 拨盘运动一周的时间:s 20155t t t j d =+=+=min /r 32060n 1==∴8.2 试分析单万向联轴节中瞬时传动比不恒等于1的原因。
使双万向联轴节传动比恒等于1的条件是什么?解:单万向联轴节的传动比为:1221331cos sin 1cos i ϕααωω-== 当α为一常数时,i 31是随ϕ1的变化而变化的,1i 31≠∴可用双万向联轴节,使得131=i ,条件为:①中间轴叉平面应在同一平面内,②2312αα=。
8.3 对图8-9所示的棘轮机构,为保证棘爪能顺利进入棘轮齿底,应满足什么条件?解:为了保证工作时棘爪自动嵌入棘轮齿槽内,应使棘轮齿面倾斜角α大于摩擦角ϕ。
8.4 为什么不完全齿轮机构主动轮首、末两轮齿的齿高一般要削减?加上瞬心线附加杆后,是否仍须削减?为什么?解:为了保证不完全齿轮在主动轮正、反转和进入啮合的瞬时不与从动轮发生干涉,因此,主动轮的首、末两齿顶高要削减一点。
若加上瞬心线附加杆后,可不用削减。
因瞬心线附加杆可帮助从动轮的转速由零逐渐增加到正常的转速,可避免干涉。
8.5差动螺旋机构结构特点是什么?解:差动螺旋机构的结构特点是两螺旋相同。
8.6机构的组合和组合机构有何区别?解:机构的组合是各子机构保持原有结构及各自相对的独立。
组合机构是一种封闭式的传动机构,即利用一机构去约束或封闭另一个多自由度机构。
机械原理习题及答案第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1页共14页《机械设计》课程试题(一)一、填空题 (每空 1 分共 31分)1、当一零件受脉动循环变应力时,则其平均应力是其最大应力的(50% )。
2、三角形螺纹的牙型角α=(60),适用于(联接),而梯形螺纹的牙型角α=( 30 ),适用于(传动)。
3、螺纹连接防松,按其防松原理可分为(摩擦)防松、(机械)防松和(永久)防松。
4、带传动在工作过程中,带内所受的应力有松紧边拉力产生的拉应力、离心拉应力、弯曲应力,最大应力发生在(带绕进小带轮处)。
5、链传动设计时,链条节数应选(偶)数,链轮齿数应选(奇)数;速度较高时,链节距应选(小)些。
6、根据齿轮设计准则,软齿面闭式齿轮传动一般按(接触强度)设计,按(弯曲强度)校核;硬齿面闭式齿轮传动一般按(弯曲强度)设计,按(接触强度)校核。
7、在变速齿轮传动中,若大、小齿轮材料相同,但硬度不同,则两齿轮工作中产生的齿面接触应力(相同),材料的许用接触应力(不同),工作中产生的齿根弯曲应力(不同),材料的许用弯曲应力(不同)。
8、蜗杆传动的总效率包括(啮合效率)、(轴承效率)和(搅油效率),影响蜗杆传动总效率的主要因素是(啮合效率)。
9、轴按受载荷的性质不同,分为(转轴)、(心轴)、(传动轴)。
10、滚动轴承接触角越大,承受(轴向)载荷的能力也越大。
二、单项选择题 ( 每选项 1 分, 共 11 分)1、循环特性 r= - 1 的变应力是( A)应力。
A.对称循环变 B 、脉动循环变 C .非对称循环变D.静2、在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中,为提高螺栓的疲劳强度,可采取的措施是( B )。
第2页共14页A、增大螺栓刚度Cb,减小被连接件刚度Cm B .减小 Cb.增大 Cm C.增大 Cb 和 Cm D.减小 Cb 和 Cm3、在螺栓连接设计中,若被连接件为铸件,则往往在螺栓孔处做沉头座孔.其目的是 (A) 。
A .避免螺栓受附加弯曲应力作用B.便于安装 C .为安置防松装置4、选取 V带型号,主要取决于(D)。
《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。