西工大机械原理
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机械原理复习题一、机构组成1、机器中各运动单元称为__B_______。
A、零件B、构件 C 、机件D、部件2、组成机器的制造单元称为___A______。
A、零件B、构件 C 、机件D、部件3、机构中的构件是由一个或多个零件所组成,这些零件间A产生相对运动。
A、可以B、不能C、不一定能4、机构中只有一个A。
A、闭式运动链B、机架C、从动件D、原动件5、通过点、线接触构成的平面运动副称为 C 。
A、转动副B、移动副C、高副6、通过面接触构成的平面运动副称为A。
A、低副B、高副C、移动副7、用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副严格按照比例所绘制的机构图形称为____A______。
A、机构运动简图 B 、机构示意图C、运动线图8、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9、基本杆组是自由度等于_________A___的运动链。
A、0B、 1C、原动件数10、机构运动简图完全能表达原机械具有的运动特性。
()11、虚约束在计算机构自由度时应除去不计,所以虚约束在机构中没有什么作用。
(W)12、虚约束对机构的运动有限制作用。
(W)13、在平面内考虑,低副所受的约束数为_1________。
14、在平面内考虑,移动副所受的约束数为_________。
15、在平面内考虑,凸轮运动副所受的约束数为_________。
16、一平面机构由两个Ⅱ级杆组和一个Ⅲ级杆组组成,则此机构为_____级机构。
17、一平面机构由三个Ⅱ级杆组和一个Ⅲ级杆组组成,则此机构为_____级机构。
18、曲柄摇杆机构是_____级机构。
19、 如图所示机构,若取杆AB 为原动件,试求:(1) 计算此机构自由度,并说明该机构是否具有确定的运动;(6分) (2) 分析组成此机构的基本杆组,并判断此机构的级别。
(6分)(1) 活动构件n=5 (1分) 低副数=L P 7 (1分) 高副数=H P 0 (1分)10725323=-⨯-⨯=--=H L P P n F (2分) 有确定运动。
机械原理西⼯⼤版(第⼋版)课后习题答案机械原理西⼯⼤版(第⼋版)课后习题答案第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:f=,可改为f=?-?-=不合理∵03324102-12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。
第七章 机械的运转及其速度波动的调节题7-7如图所示为一机床工作台的传动系统,设已知各齿轮的齿数,齿轮3的分度圆半径r 3,各齿轮的转动惯量J 1、J 2、J 2`、J 3,因为齿轮1直接装在电动机轴上,故J 1中包含了电动机转子的转动惯量,工作台和被加工零件的重量之和为G 。
当取齿轮1为等效构件时,试求该机械系统的等效转动惯量J e 。
解:根据等效转动惯量的等效原则,有∑=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=ni i Si Si i e J v m J 122ωωω 212133212221221⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=''ωωωωωωωv g G J J J J J e 2322123232213221222121⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+='''Z Z Z Z r g G Z Z Z Z J Z Z J Z Z J J J e 题7-9已知某机械稳定运转时其主轴的角速度ωs =100rad/s ,机械的等效转动惯量J e =0.5Kg ·m 2,制动器的最大制动力矩M r =20N ·m (该制动器与机械主轴直接相联,并取主轴为等效构件)。
设要求制动时间不超过3s ,试检验该制动器是否能满足工作要求。
解:因此机械系统的等效转动惯量J e 及等效力矩M e 均为常数,故可利用力矩形式的机械运动方程式dtd J Me e ω= 其中:25.020m kg m N M M r e ⋅=⋅-=-= ωωωd d d M J dt r e 025.0205.0-=-=-= ()s t S S 5.2025.0025.0==--=∴ωωω由于 s s t 35.2<= 所以该制动器满足工作要求。
题7-11 在图a 所示的刨床机构中,已知空程和工作行程中消耗于克服阻抗力的恒功率分别为P 1=367.7W 和P 2=3677W ,曲柄的平均转速n=100r/min ,空程中曲柄的转角φ1=120°。
[标签:标题]篇一:机械原理(西工大第七版)课后答案2-7章精选第二章题2-2 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:n?7 pl?9ph?2可绕固定轴心C转动的圆柱4中滑动。
当偏心轮1按图示方向连续转动时,可将设备中的空气按图示空气流动方向从阀5中排出,从而形成真空。
由于外环2与泵腔6有一小间隙,故可抽含有微小尘埃的气体。
试绘制其机构的运动简图,并计算其自由度。
解:1)取比例尺,绘制机构运动简图。
(如图题2-3所示)4AF?3n?2pl?ph?3?7?2?9?2?1解法二:n?8 pl?10 ph?2 局部自由度题2-32) n?3 pl?4 ph?0F??1F?3n?2pl?ph?3?3?2?4?0?1题2-4 使绘制图a所示仿人手型机械手的食指机构的F?3n?(2pl?ph?p?)?F??3?8?2?10?2?11题2-3如图a所示为一新型偏心轮滑阀式真空泵。
其偏心轮1绕固定轴A转动,与外环2固连在一起的滑阀3在机构运动简图(以手指8作为相对固定的机架),并计算其自由度。
解:1)取比例尺,绘制机构运动简图。
(如图2-4所示)2) n?7 pl?10 ph?0F?3n?2pl?ph?3?7?2?10?0?13题2-4题2-5 图a所示是为高位截肢的人所设计的一种假肢膝关节机构,该机构能保持人行走的稳定性。
西工大机械原理相关的基本原理
1. 机械原理的概念和基本原理
机械原理是研究机械运动和力学性质的基础学科,它是机械工程学的基础。
机械原理主要研究物体的静力学和运动学,通过分析物体受力和运动的规律,揭示物体的运动及其与力的关系。
机械原理的基本原理包括力的平衡条件、运动的基本规律和机械能守恒定律。
1.1 力的平衡条件
力的平衡条件是描述物体在静力学平衡状态下,受力相互平衡的条件。
根据牛顿第一定律,物体在受力平衡时,其加速度为零。
力的平衡条件包括:
•力的合成定律:力的合成定律指出,多个力共同作用在物体上时,可以用一个合力来代替它们的作用效果。
合力的大小等于各力合成后的结果,方向与
合成后的力相同。
•力的分解定律:力的分解定律指出,一个力可以分解成两个或多个力的合力。
力的分解可以使力的分量在不同方向上的作用效果更容易计算。
1.2 运动的基本规律
运动的基本规律是描述物体在运动过程中的性质和规律的基本原理。
运动的基本规律包括:
•牛顿第一定律:牛顿第一定律也称为惯性定律,它指出,物体如果受力为零,则物体将保持静止或匀速直线运动。
•牛顿第二定律:牛顿第二定律描述了力与物体质量和加速度之间的关系。
它的数学表达式为F=ma,其中F表示物体所受合外力,m表示物体的质量,a
表示物体的加速度。
•牛顿第三定律:牛顿第三定律也称为作用-反作用定律,它指出,任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。
1.3 机械能守恒定律
机械能守恒定律是描述机械系统中机械能守恒的基本原理。
机械能守恒定律包括:
•动能定理:动能定理描述了物体动能的变化与所受力的关系。
动能定理的数学表达式为W=ΔK,其中W表示合外力对物体做的功,ΔK表示物体动能的
变化量。
•重力势能:重力势能是物体在重力场中由于位置的变化而具有的能量。
重力势能的数学表达式为Ep=mgh,其中m表示物体的质量,g表示重力加速度,
h表示物体的高度。
•弹性势能:弹性势能是物体由于形变而具有的能量。
弹性势能的数学表达式为Ep=1/2kx^2,其中k表示弹性系数,x表示形变量。
2. 机械原理的应用
机械原理广泛应用于机械工程领域,为设计、分析和优化机械系统提供了基础。
以下是机械原理的一些应用:
2.1 静力学应用
静力学是机械原理的一个重要分支,研究物体在受力平衡状态下的性质和规律。
静力学的应用包括:
•结构力学:结构力学研究物体受力平衡时的应力、应变和变形等性质,为建筑、桥梁、飞机等结构的设计和分析提供理论依据。
•杆件受力分析:杆件受力分析是研究杆件内部受力分布和外部受力作用下的变形和破坏等问题,为杆件的设计和强度分析提供依据。
2.2 动力学应用
动力学是机械原理的另一个重要分支,研究物体在运动过程中的性质和规律。
动力学的应用包括:
•运动学分析:运动学分析研究物体的运动规律,包括位移、速度和加速度等性质。
运动学分析可以用于机械系统的设计和优化。
•动力学分析:动力学分析研究物体在受力作用下的运动规律,包括物体的加速度、动量和功等性质。
动力学分析可以用于机械系统的性能评估和改进。
2.3 机械能守恒应用
机械能守恒定律可以应用于机械系统的能量转换和能量传递分析。
机械能守恒的应用包括:
•能量转换:机械能守恒定律可以用于分析机械系统中的能量转换过程,包括动能和势能的相互转化。
•能量传递:机械能守恒定律可以用于分析机械系统中能量的传递和转移过程,包括传动系统和能量传输装置的设计和优化。
3. 西工大机械原理相关的研究领域
西工大机械原理相关的研究领域包括结构力学、杆件受力分析、运动学分析和动力学分析等。
3.1 结构力学
西工大的结构力学研究领域主要包括建筑结构力学、桥梁结构力学和飞机结构力学等。
结构力学的研究内容包括结构的静力学和动力学分析,结构的稳定性和破坏机理分析,以及结构的设计和优化等。
3.2 杆件受力分析
西工大的杆件受力分析研究领域主要包括杆件的强度分析、变形分析和破坏分析等。
杆件受力分析的研究内容包括杆件内部受力分布、外部受力作用下的变形和破坏机理分析,以及杆件的设计和优化等。
3.3 运动学分析
西工大的运动学分析研究领域主要包括机械系统的运动规律分析、机械系统的位移、速度和加速度分析等。
运动学分析的研究内容包括机械系统的运动学方程建立、机械系统的运动学特性分析,以及机械系统的设计和优化等。
3.4 动力学分析
西工大的动力学分析研究领域主要包括机械系统的动力学特性分析、机械系统的加速度、动量和功分析等。
动力学分析的研究内容包括机械系统的动力学方程建立、机械系统的动力学特性分析,以及机械系统的性能评估和改进等。
4. 总结
西工大机械原理相关的基本原理包括力的平衡条件、运动的基本规律和机械能守恒定律。
这些基本原理为机械工程学的研究和应用提供了基础。
机械原理的应用包括静力学应用、动力学应用和机械能守恒应用。
西工大机械原理相关的研究领域包括结构力学、杆件受力分析、运动学分析和动力学分析等。
这些研究领域为机械系统的设计、分析和优化提供了理论和方法。