【正文】 ，則a+dfb+c 故② d為中間，則a+cfb+d dfb+ca=280+360120=520mmdpa+cb=120+360280=200mm故③ d為最小，則c+dfb+a 故 dfb+ac=280+120360=40mm ④ d為三桿之和，則所以d的取值范圍為：d163。b+ac=280+120360=40mm 解：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖所示，其為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。dmin=52176。=25176。K===176。，機(jī)構(gòu)演化為雙搖桿機(jī)構(gòu)，A、B兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副是周轉(zhuǎn)副。K====5176。由圖量得：行程：h=40180。f[g]=40176。ml=70180。4=100mmlAD=AD180。ml=180。’C’為amax的位置，由圖中量得amax=63176。180176。K++1，設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)如圖所示。ml=60180。lB2C2=B2C2180。 解： 凸輪的理論輪廓曲線、偏距圓、基圓如圖所示；最大行程h =bc=20mm、推程角d0=188176。 解：所設(shè)計(jì)的凸輪機(jī)構(gòu)如圖所示。504)推程中最大壓力角5)若把滾子半徑改為15 mm，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)沒(méi)有變化，因?yàn)閺膭?dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與滾子半徑無(wú)關(guān)。=r=rsinak=176。=176。42m=\ 解：*d=d+2h=m(z+2haa)=m(40+2)=42m=84a84\m==2mm42 解：d=mz1=3180。cosa39。=39。cosa39。 mnz23180。1=第二篇：機(jī)械原理習(xí)題答案機(jī)械原理習(xí)題答案篇一：機(jī)械原理_課后習(xí)題答案第七版《機(jī)械原理》作業(yè)題解第二章機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析F＝3n－2pl－ph ＝3 －2 －1＝ 0 34 F = 3n ?(2pl + ph)= 3 4 ?(2 5 + 1)= 1 7 4 3 8 5 2 9 1139。設(shè)計(jì)者的思路是：動(dòng)力由齒輪1輸入，使軸A連續(xù)回轉(zhuǎn)；而固裝在軸A上的凸輪2與杠桿3組成的凸輪機(jī)構(gòu)使沖頭4上下運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到?jīng)_壓的目的。盡在軸A上，只原動(dòng)件數(shù)不等于自由度數(shù)，此簡(jiǎn)易沖床不能運(yùn)動(dòng)，即不能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖。(1)在構(gòu)件4之間加一連桿及一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副(圖21b)。用一個(gè)高副代替一個(gè)低副也可以增加機(jī)構(gòu)自由度，如圖21（d）所示。同時(shí)，又通過(guò)偏心輪1’、連桿滑桿3使C軸上下移動(dòng)。偏心輪1’與機(jī)架連桿2與滑桿滑桿3與擺桿擺桿4與滾子齒輪5與機(jī)架滑塊7與沖頭8均組成轉(zhuǎn)動(dòng)副，滑桿3與機(jī)架擺桿4與滑塊沖頭8與機(jī)架9均組成移動(dòng)副，齒輪1 與齒輪凸輪(槽)5與滾子6組成高副。由于外環(huán)2與泵腔6有一小間隙，故可抽含有微小塵埃的氣體。解：1)取比例尺,繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。(如圖25所示)2)n?5 pl?7 ph?0 F ?3n?2pl?ph?3?5?2?7?0?1 所設(shè)計(jì)的一種假肢膝關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)能為機(jī)架，自由度，并作出大腿彎曲90度時(shí)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。題27試?yán)L制圖a所示凸輪驅(qū)動(dòng)式四缸活塞空氣壓縮機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。(如圖27(b)所示)2)此機(jī)構(gòu)由1個(gè)凸輪、4個(gè)滾子、4個(gè)連桿、4個(gè)活塞和機(jī)架組成。機(jī)構(gòu)可簡(jiǎn)化為圖27（b）??3 局部自由度F???3 重復(fù)部分中的構(gòu)件數(shù)n??10 低副數(shù)pl??17 高副數(shù)ph ??3n??2?17?3?3?10?3?4 p??2pl??ph 局部自由度 F??4 F?3n?(2pl?ph?p?)?F??3?13?(2?17?4?4)?4?1 解法二：如圖27（b）局部自由度F??1 F?3n?(2pl?ph?p?)?F??3?3?(2?3?1?0)?1?1題28 圖示為一剎車機(jī)構(gòu)。）解：1)未剎車時(shí)，剎車機(jī)構(gòu)的自由度n?6 pl?8ph?0 F?3n?2pl?ph?3?6?2?8?0?2 2)閘瓦G、J之一剎緊車輪時(shí)，剎車機(jī)構(gòu)的自由度 n?5 pl?7ph?0 F?3n?2pl?ph?3?5?2?7?0?1 3)閘瓦G、J同時(shí)剎緊車輪時(shí)，剎車機(jī)構(gòu)的自由度n?4 pl?6ph?0 F?3n?2pl?ph?3?4?2?6?0?0題29 試確定圖示各機(jī)構(gòu)的公共約束m和族別虛約束p″，并人說(shuō)明如何來(lái)消除或減少共族別虛約束。22 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖有何用處?它能表示出原機(jī)構(gòu)哪些方面的特征? 答：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖可以表示機(jī)構(gòu)的組成和運(yùn)動(dòng)傳遞情況，可進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，而且也可用來(lái)進(jìn)行動(dòng)力分析。26 在圖220所示的機(jī)構(gòu)中，在鉸鏈C、B、D處，被連接的兩構(gòu)件上連接點(diǎn)的軌跡都是重合的，那么能說(shuō)該機(jī)構(gòu)有三個(gè)虛約束嗎?為什么? 答：不能，因?yàn)樵阢q鏈C、B、D中任何一處，被連接的兩構(gòu)件上連接點(diǎn)的軌跡重合是由于其他兩處的作用，所以只能算一處。試?yán)L出其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖(各尺寸由圖上量取)，分析是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖，并提出修改方案。因?yàn)闃?gòu)件6和構(gòu)件6均組成移動(dòng)副，均要限制構(gòu)件6在圖紙平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，這兩者是重復(fù)的，故其中有一個(gè)為虛約束。213圖示為一新型偏心輪滑閻式真空泵。解(1)取比例尺作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖所示。解把脛骨l相對(duì)固定作為機(jī)架．假肢膝關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖所示, 大腿彎曲90。剎車時(shí)，操作桿j向右拉，通過(guò)構(gòu)件6使兩閘瓦剎住車輪。由題可知： mmmm摩擦圓半徑r=fvr=180。20= 32，180。=電機(jī)所需功率為Nd=Nrh==8029w因此該機(jī)械選擇8kw的電機(jī)即可。5=231。FR12=cos(aj)2sin(aj)FR21FF=222。j2)反行程時(shí)，構(gòu)件2同樣三力作用下平衡，如圖所示sin[2(a+j)]Fs=FsFR12 222。a+j179。0，即a163。sina163。tana163。12sin2jcos(2j)2)以石塊為研究對(duì)象，根據(jù)正弦定理有 FR40Fsin(a2j)G =222。因此，不擠出去的條件為 G163。3)要成曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，則若4為最長(zhǎng)桿，則需a+d163。a+bc=440mm習(xí)題88 解：1)取尺寸比例尺ml=，如上圖，機(jī)構(gòu)的極位夾角q，桿3的最大擺角j，最小傳動(dòng)角gmin可mm1800+q由圖上量取。最小傳動(dòng)角為gmin=44。1800=600，取尺寸比例尺ml=，作圖如下，其中構(gòu)件lDE=300mm。mm習(xí)題823 解：取尺寸比例尺ml=，如圖所示，曲柄長(zhǎng)度為lAB==mm連桿長(zhǎng)度為lBC==習(xí)題816 解：作圖如下，E點(diǎn)即為所求。c+ba=760mm若取2為最長(zhǎng)桿，則需a+b163。2j第五篇：機(jī)械原理第八章習(xí)題答案第八章平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)習(xí)題85 解：(a)擺動(dòng)導(dǎo)村機(jī)構(gòu)(b)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)習(xí)題86 解：1)因?yàn)閍+b=240+600=800mmc+d=400+500=900mm若以構(gòu)件4為機(jī)架，則該機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，其中1構(gòu)件為曲柄。ACBsin(a2j)sin208。2sinjcosjsin(2j)==tan(2j)，故自鎖條件為a163。tana163。構(gòu)件2對(duì)3向右的擠壓力為Fd=N23sina而構(gòu)件1和2對(duì)構(gòu)件3產(chǎn)生的向左的摩擦力為Ff=N23fcosa+N13f根據(jù)力平衡，對(duì)于構(gòu)件3垂直方向的力滿足N13N23cosaN23fsina=0將上式帶入摩擦力等式有Ff=2N23fcosa+N23f2sina則自鎖條件為Fd163。習(xí)題512 解：1)以滑塊3為研究對(duì)象(a)根據(jù)三解形正弦定理，有(b)FR23FR23sin(a2j)F=222。F= R21sin18002(a+j)sin(a+j)2cos(a+j)[]由上兩式可得F=Fsctg(a+j) 由于反行程時(shí)，F(xiàn)s為驅(qū)動(dòng)力，而F為阻力，在無(wú)摩擦狀態(tài)下，理想阻力F0=Fsctga 所以效率為h=FF0=tanatg(a+j)自鎖條件為：h163。0222。=Nshs==該機(jī)械選擇10kw的電機(jī)即可。=錐齒輪處需要的功率為 Ns=則電機(jī)的功率為PAh1hA+1246。=6600w由于各環(huán)節(jié)是串聯(lián)，總效率為平帶傳動(dòng)效率、兩對(duì)齒輪傳動(dòng)效率和運(yùn)輸帶傳動(dòng)效率之積，因此有2h=h1h2h3=180。20= 180。(注；車輪不屬于剎車機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件。其自由度為：F=3n(2pl+php’)F’=35(27+00)0=1215試?yán)L制圖n所示仿人手型機(jī)械手的食指機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖(以手掌8作為相對(duì)固定的機(jī)架)，井計(jì)算自由度。該機(jī)構(gòu)能保持人行走的穩(wěn)定性。當(dāng)偏心輪按圖示方向連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)可將設(shè)備中的空氣吸入，并將空氣從閥5中排出，從而形成真空。（c）解：(1)n=11, p1=17, ph=0, p`=2p1`+ph3n`=2, F`=0 F=3n(2p1+php`)F`=311(217+02)0=1(2)去掉虛約束后 F=3n(2pl+ph)=35(27+0)=1（d）A、B、C處為復(fù)合鉸鏈。解：216試計(jì)算圖示凸輪連桿組合機(jī)構(gòu)的自由度（a）f?3?8?2?10?2?1?1 解：f?3?4?2?5?1?1 A為復(fù)合鉸鏈（b）解：（1）圖示機(jī)構(gòu)在D處的結(jié)構(gòu)與圖21所示者一致，經(jīng)分析知該機(jī)構(gòu)共有7個(gè)活動(dòng)構(gòu)件，8個(gè)低副(注意移動(dòng)副F與F’，E與E’均只算作一個(gè)移動(dòng)副)，2個(gè)高副；因有兩個(gè)滾子4，所以有兩個(gè)局部自由度，沒(méi)有虛約束，故機(jī)構(gòu)的自由度為F=3n(2pl+php’)F’=3ⅹ7(2ⅹ8+20)2=1（2）如將D處結(jié)構(gòu)改為如圖b所示形式，即僅由兩個(gè)移動(dòng)副組成。28 為何要對(duì)平面高副機(jī)構(gòu)進(jìn)行“高副低代?“高副低代”應(yīng)滿足的條件是什么? 答：參考教材20~21頁(yè)。24 何謂最小阻力定律?試舉出在機(jī)械工程中應(yīng)用最小阻力定律的2個(gè)實(shí)例。pi?p5?3 5 F??6?m?n? ??i?m?p i?m?1i ??6?4??2??5?4??3?1 F0?6n?ipi?6?2?5?3??3 將移動(dòng)副改為圓柱下刨，可減少虛約束。試計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度，并就剎車過(guò)程說(shuō)明此機(jī)構(gòu)自由度的變化情況。4個(gè)活塞與4個(gè)缸（機(jī)架）均組成移動(dòng)副。圖上AB=BC=CD=AD）。并束問(wèn)在圖d所示機(jī)構(gòu)中，齒輪3與5和齒條7與齒輪5的嚙合高副所提供的約數(shù)目是否相同？為什么？ 解： a)n?4 pl?5ph?1 F?3n?2pl?ph?3?4?2?5?1?1 b)解法一：n?5 pl?6ph?2 F?3n?2pl?ph?3?5?2?6?2?1 解法二：n?7 pl?8ph?2 虛約束p??0 局部自由度 F??2 F?3n?(2pl?ph?p?)?F??3?7?(2?8?2?0)?2?1 c)解法一：n?5 pl?7ph?0 F?3n?2pl?ph?3?5?2?7?0?1 O A3E(b)解法二：n?11 pl?17ph?0??3n??2?10?0?3?6?2 局部自由度 F??0 虛約束p??2pl??ph F?3n?(2pl?ph?p?)?F??3?11?(2?17?0?2)?0?1 d)n?6 pl?7ph?3 F?3n?2pl?ph?3?6?2?7?3?1 齒輪3與齒輪5的嚙合為高副（因兩齒輪中心距己被約單側(cè)接觸）將提供1個(gè)約束。若以頸骨1試?yán)L制其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖和計(jì)算其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。題24 時(shí)，可將設(shè)備中的解：1)取比例尺,繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。其偏心輪1繞固定軸A轉(zhuǎn)動(dòng)，與外環(huán)2固連在一起的滑閥3在可繞固定軸心C轉(zhuǎn)動(dòng)的圓柱4中滑動(dòng)。試?yán)L制其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算自由度。圖上，齒輪1與偏心輪1’為同一構(gòu)件，繞固定軸心O連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。(3)在構(gòu)件4之間加一滾子(局部自由度)及一個(gè)平面高副(圖21d)。故需增加構(gòu)件的自由度。解：1)取比例尺,繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。)? F39。d2=da1=d1+2ha=+2180。d2= 解：=mnz13180。 db2dcosa=2=110180。a20139。110=330mm1）1，；*da1=d1+2ha=m(z1+2ha)=3(24+2)=78mm2）*da2=d2+2ha=m(z2+2ha)=3(110+2)=336mm3）*h=ha+hf=m(2ha+c*)=3(2+)=m3a=(z1+z2)=(24+110)=201mm4）22cosaa39。 解：=d2hf=m[z2(1+)]=m()db=dcosa=mzcos20176。=，查表得ak=51176。=39176。lOA=5025=25mm2)凸輪基圓半徑0；3)從動(dòng)件升程h = 50mm；lOA25amax=arcsin()=arcsin()=30176。0=172176。2=50mm第五章 凸輪機(jī)構(gòu)作業(yè) 解：圖中(c)圖的作法是正確的，(a)的作法其錯(cuò)誤在于從動(dòng)件在反轉(zhuǎn)過(guò)程的位置應(yīng)該與凸輪的轉(zhuǎn)向相反,圖中C’B’為正確位置；(b)的作法其錯(cuò)誤在于從動(dòng)件在反轉(zhuǎn)過(guò)程的位置應(yīng)該與起始從動(dòng)件的位置方位一致，圖中C’B’為正確位置；(d)的作法其錯(cuò)誤在于從動(dòng)件的位移不應(yīng)該在凸輪的徑向線上量取，圖中CB’為正確位置。ml=11180。ml=24180。180176。ml=45180。4=314mm 解：m=1mm/，設(shè)