机械原理习题集

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。

（a） （b）

C21

A

B

EDF3

45

678

910

11

G

HIJ

KLA

DE

CHGFIB

K1

2

34567

8

9 （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ijP直接在图上标出）。

2、已知图示机构的输入角速度1,试用瞬心法求机构的输出速度3。要求画出相应的瞬心，写出3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，ABl=60mm, CDl=90mm, ADl=BCl=120mm, 2=10rad/s，试用瞬心法求： （1）当=165°时，点C的速度cv； （2）当=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0cv时，角之值（有两个解）。

5、如图为一速度多边形，请标出矢量ABv、BCv、CAv及矢量Av、Bv、Cv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。（1）分别写出其速度与加速度的矢量方程，并分析每个矢量的方向与大小，（2）试在图b)、c) 上分别标出各顶点的符号，以及各边所代表的速度或加速度及其指向。

9试判断在图示的两个机构中，B点是否存在哥氏加速度又在何位置时其哥氏加速度为零作出相应的机构位置图。

10、在图示的各机构中，设已知构件的尺寸及点B的速度Bv（即速度矢量pb）。试作出各机构在图示位置的速度多边形。

11、在图示齿轮连杆机构中，已知曲柄1的输入转速1恒定，试就图示位置求： （1）分析所给两矢量方程中每个矢量的方向与大小； （2）规范地标出图示速度多边形中每个顶点的符号； VC2 = VB+ VC2B VC4 = VC2 + VC4C2

… 方向：

大小：

三、综合题 1、如图所示为一输送辊道的传动简图。设已知一对圆柱齿轮传动的效率为；一对圆锥齿轮传动的效率为 (均已包括轴承效率)。求该传动装置的总效率。

! 2、图示为由几种机构组成的机器传动简图。已知：η1=η2=，η3=η4=，η5=η6=，η7=，Pr’=5KW，Pr’’=。求机器的总效率η。

￥ 5 6 1 2 》 4

7 η1 η2 η5 η6 η7

η3 η4 # Pr’’ 3、图示铰链四杆机构中，AB杆为主动件，CD杆为从动件，虚线小圆为各铰链处之摩擦圆。已知构件CD上作用有生产阻力R，若不计构件的自重和惯性力，试确定：1）图示位置时，主动构件AB的转向；2）图示位置时，连杆BC所受的作用力R12和R32的作用线。（3）作用在主动件1上的驱动力矩M1的方向以及约束反力R21与R41的方位。

6、在图示双滑块机构中，转动副A与B处的虚线小圆表示磨擦圆，在滑块1上加F力推动滑块3上的负载Q，若不计各构件重量及惯性力，试在图上画出构件2所受作用力的作用线。

— 8、在图示的曲柄滑块机构中，虚线小圆表示转动副处的磨擦圆。若不计构件的重力和惯性力，试在图上画出图示瞬时作用在连杆BC上的运动副总反力的方向。

# 9、一重量NQ10，在图示的力P作用下，斜面等速向上运动。若已知：15，滑块与斜面间的摩擦系数1.0f。试求力P的大小及斜面机构的机械效率。

2、已知曲柄摇杆机构摇杆CD的长度LCD =75㎜，机架AD的长度LAD =100㎜，行程速比系数K=，摇杆的一个极限位置与机架间的夹角φ=45°。试求曲柄和连杆的长度LAB 、LBC 。

$ 3、如图所示曲柄滑块机构，曲柄AB等速整周回转。

1) 设曲柄为主动件，滑块朝右为工作行程，确定曲柄的合理转向； 2）设曲柄为主动件，画出急位夹角，最小传动角min出现的位置； 3) 此机构在什么情况下，出现死点位置，作出死点位置。 4、如图所示，设已知四杆机构各构件的长度为a=240mm，b=600mm，c=400mm，d=500mm。试问：1）当取杆4为机架时，是否有曲柄存在2）若各杆长度不变，能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构如何获得3）若a、b、c三杆的长度不变，取杆4为机架，要获得曲柄摇杆机构，求d的取值范围。

5、如图所示的铰链四杆机构中，各杆的长度为l1=28mm, l2=52mm, l3=50mm, l4=72mm,试求： １）当取杆4为机架时，作出机构的极位夹角θ、杆3的最大摆角φ、最小传动角γmin并求行程速比系数K； ２）当杆1为机架时，将演化为何种类型的机构为什么并说明这时C、D两个转动副是周转副还是摆动副； . ３）当取杆3为机架时，又将演化为何种机构这时A、B两个转动副是否仍为周转副

6、已知曲柄摇杆机构ABCD的摇杆长度LCD=50mm，摇杆摆角ψ=40o ，行程速比系数K=，机架长LAD=40mm，试用作图法求出该机构的曲柄和连杆长LAB 和LBC 。 7、量出下图所示平面铰链四杆机构各构件的长度，试问： １）这是铰链四杆机构基本型式中的哪一种为什么 ２）若以AB为原动件，此机构有无急回运动为什么 ３）当以AB为原动件时此机构的最小传动角发生在何处（在图上标出） ４）该机构以何杆为原动件时，在什么情况下会出现死点在图上作出死点发生的位置。

…

8、在图示的四杆机构中，已知lAB=20mm，lBC=60mm，lBD=50mm，e=40mm，试确定：

1）此机构有无急回运动若有，试作图法确定极位夹角θ，并求行程速比系数K的值； 2）当以AB为原动件时，标出此机构的最小传动角γmin和最小压力角αmin； 3）作出当以滑块为主动件时机构的死点位置。

* 9、试画出下图各机构图示位置的传动角。 10、设计一铰链四杆机构，已知摇杆CD的行程速比系数K=1，摇杆的长度LCD=150mm，摇杆的极限位置与机架所成角度φ’=30o和φ”=90o。要求： 1）求曲柄、连杆和机架的长度LAB、LBC和LAD； 2）判别该机构是否具有曲柄存在。

11、在图示铰链四杆机构中，已知各杆长度mmLAB20，mmLBC60，mmLCD85，mmLAD50。

１）试确定该机构是否有曲柄 ２）若以构件AB为原动件，试画出机构的最小传动角； ３）回答在什么情况下机构有死点位置

-

12、在如图所示的铰链四杆机构中，若各杆长度为a =200mm，b =800mm，c=500 mm，d =600mm。试问： 1)当取d为机架时，它为何种类型的机构为什么 2)能否用选用不同杆为机架的办法来得到双曲柄机构与双摇杆机构如何得到这类机构 3)在图上标出当以d为机架、a为原动件时机构的最小传动角γmin 。 4)该机构以何杆为原动件，在什么位置时会出现死点 13、在图示机构中，试求AB为曲柄的条件。如偏距e=0，则杆AB为曲柄的条件又应如何试问当以杆AB为机架时，此机构将成为何种机构 $

四、综合题 1、图一所示为一对心滚子直动从动件圆盘形凸轮机构，已知凸轮的角速度1，试在图上画出凸轮的基圆；标出机构在图示位置时的压力角和从动件的位移s；并确定出图示位置从动件的速度2v。

） 图一 图二 2、在图二所示凸轮机构，要求：1）给出该凸轮机构的名称；2）画出的凸轮基圆；3）画出在图示位置时凸轮机构的压力角和从动件（推杆）的位移。 3、图示凸轮机构中，已知凸轮实际轮廓是以O为圆心，半径R=25mm的圆，滚子半径r=5mm，偏距e=10mm，凸轮沿逆时针方向转动。要求：1）在图中画出基圆，并计算其大小；2）分别标出滚子与凸轮在C、D点接触时的凸轮机构压力角；3）分别标出滚子与凸轮在C、D点接触时的从动件的位移s。

4、试画出图四所示凸轮机构中凸轮1的理论廓线，用反转法标出从动件2的最大升程h以及相应的推程运动角δ0。在图示位置时传动压力角α为多少 （