【正文】 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(chē)輪時(shí)，剎車(chē)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(chē)輪時(shí)，剎車(chē)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。解：(a)楔形2相對(duì)機(jī)架只能x、y方向移動(dòng)，而其余方向的相對(duì)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)都被約束，故公共約束數(shù)m?4,為4族平面機(jī)構(gòu)。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。篇三：機(jī)械原理第八版課后練習(xí)答案(西工大版)第八版西工大教研室編第2章21 何謂構(gòu)件?何謂運(yùn)動(dòng)副及運(yùn)動(dòng)副元素?運(yùn)動(dòng)副是如何進(jìn)行分類(lèi)的? 答：參考教材5~7頁(yè)。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。23 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是什么?當(dāng)機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)少于或多于機(jī)構(gòu)的自由度時(shí)，機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)將發(fā)生什么情況? 答：參考教材12~13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。25 在計(jì)算平面機(jī)構(gòu)的自由度時(shí)，應(yīng)注意哪些事項(xiàng)? 答：參考教材15~17頁(yè)。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。27 何謂機(jī)構(gòu)的組成原理?何謂基本桿組?它具有什么特性?如何確定基本桿組的級(jí)別及機(jī)構(gòu)的級(jí)別? 答：參考教材18~19頁(yè)。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)。29 任選三個(gè)你身邊已有的或能觀察到的下列常用裝置(或其他裝置)，試畫(huà)出其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算上的凸輪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。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。1)取比例尺繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖2)分析是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖解：f?3?3?2?4?1?0不合理∵f?0，可改為212圖示機(jī)構(gòu)為一凸輪齒輪連桿組合機(jī)構(gòu)，試?yán)L制其機(jī)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖并計(jì)算自由度。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。注意，此時(shí)在該處將帶來(lái)一個(gè)虛約束。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。經(jīng)分析知這時(shí)機(jī)構(gòu)的活動(dòng)構(gòu)件數(shù)為6，低副數(shù)為7，高副數(shù)和局部自由度數(shù)均為2，虛約束數(shù)為1，故機(jī)構(gòu)的自由度為F=3n(2pl+php’)F’ =36(2ⅹ7+21)2=1 上述兩種結(jié)構(gòu)的機(jī)構(gòu)雖然自由度均為一，但在性能上卻各有千秋：前者的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但沒(méi)有虛約束，在運(yùn)動(dòng)中不易產(chǎn)生卡澀現(xiàn)象；后者則相反，由于有一個(gè)虛約束，假如不能保證在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中構(gòu)件5始終垂直，在運(yùn)動(dòng)中就會(huì)出現(xiàn)卡澀甚至卡死現(xiàn)象，故其對(duì)制造精度要求較高。（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。自由度為：F=3n(2p1+php`)F`=36(27+3)0=1 齒輪5和齒條7與齒輪5的嚙合高副所提供的約束數(shù)目不同，因?yàn)辇X輪5處只有一個(gè)高副，而齒條7與齒輪5在齒的兩側(cè)面均保持接觸，故為兩個(gè)高副。213圖示為一新型偏心輪滑閻式真空泵。其偏心輪1繞固定軸心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)。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。(1)試?yán)L制其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；(2)計(jì)算其自由度。解(1)取比例尺作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖所示。(2)F=3n(2p1+php’)F’=34(24+00)1=1 214 圖示是為高位截肢的人所設(shè)汁的一種假肢膝關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)能保持人行走的穩(wěn)定性。若以脛骨1為機(jī)架，試?yán)L制其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖和計(jì)一算其自由度，并作出大腿彎曲時(shí)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。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。時(shí)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，如圖中虛線所示。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。（1)取比倒尺肌作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（2)計(jì)算自由度解：f?3?7?2?10?1218圖示為一剎車(chē)機(jī)構(gòu)。剎車(chē)時(shí)，操作桿j向右拉，通過(guò)構(gòu)件6使兩閘瓦剎住車(chē)輪。試計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度，并就剎車(chē)過(guò)程說(shuō)明此機(jī)構(gòu)自由度的變化情況。(注；車(chē)輪不屬于剎車(chē)機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件。（1)未剎車(chē)時(shí)，剎車(chē)機(jī)構(gòu)的自由度2)閘瓦G、J之一剃緊車(chē)輪時(shí)．剎車(chē)機(jī)構(gòu)的自由度3)閘瓦G、J同時(shí)剎緊車(chē)輪時(shí)，剎車(chē)機(jī)構(gòu)的自由度第三篇：機(jī)械原理習(xí)題用平面低副聯(lián)接的二構(gòu)件間，具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)數(shù)為（b）D.≥2某平面機(jī)構(gòu)共有5個(gè)低副，1個(gè)高副，機(jī)構(gòu)的自由度為1，則該機(jī)構(gòu)具有幾個(gè)活動(dòng)構(gòu)件？（b）某機(jī)構(gòu)中有6個(gè)構(gòu)件，則該機(jī)構(gòu)的全部瞬心數(shù)目為（d）機(jī)構(gòu)發(fā)生自鎖是由于（c）對(duì)結(jié)構(gòu)尺寸為 b/D ≥ 的不平衡剛性轉(zhuǎn)子，需進(jìn)行（a）對(duì)于周期性速度波動(dòng)，應(yīng)如何調(diào)節(jié)（b）等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的值（d）在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，如果增大曲柄的長(zhǎng)度，則滑塊的行程（a） 在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若滿足“最短桿長(zhǎng)度＋最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度 ≤ 其余兩桿長(zhǎng)度之和”的條件，使機(jī)構(gòu)成為雙搖桿機(jī)構(gòu)，則應(yīng)（d）凸輪轉(zhuǎn)速的大小將會(huì)影響（d）1在凸輪機(jī)構(gòu)中，下列從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，哪種無(wú)沖擊？（d）1漸開(kāi)線直齒外嚙合正傳動(dòng)的一對(duì)齒輪，可滿足的中心距條件是（a）’ = a’ ＞ a’ ＜ a1加工負(fù)變位齒輪，刀具應(yīng)如何移位？（c）1斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù)公式為（a）、正變位齒輪的齒距P（a）A.=1一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪傳動(dòng)中，若實(shí)際中心距大于標(biāo)準(zhǔn)中心距，則其傳動(dòng)比將（b） Zv=Z/cos3b=Z/cos2b Zv=Z/cosb=Z/cos3dpmB.＞ pmC.＜ pmD.≥ pm第四篇：機(jī)械原理第五章習(xí)題答案第五章 機(jī)械的效率與自鎖習(xí)題56取長(zhǎng)度比例尺ml=，力比例尺mF=。由題可知： mmmm摩擦圓半徑r=fvr=180。10=1mm，移動(dòng)副的摩擦角j=arctanf== 作有摩擦?xí)r的力矢量圖可得FRI12=M120000==，F(xiàn)RI23=FRI32，F(xiàn)I=lFmF=180。20= 180。5作無(wú)摩擦的力矢量圖可得FRII12=M120000II==，F(xiàn)RII23=FRII=lFmF=180。20= 32，180。=% 效率h=I= 解：運(yùn)輸帶的工作功率為Nr=Fv=5500180。=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。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。習(xí)題59 解：從電機(jī)到A、B間齒輪是串聯(lián)，因此其間傳動(dòng)效率為hs=h1h3=180。=錐齒輪處需要的功率為 Ns=則電機(jī)的功率為PAh1hA+1246。1230。5=231。+= 247。=Nshs==該機(jī)械選擇10kw的電機(jī)即可。習(xí)題511 解：1)正行程時(shí)，對(duì)于滑塊2，在三個(gè)力作用下保持平衡，因此有Fs+FR12+FR42=0根據(jù)三解形正弦定理，有sin[2(aj)]Fs=FsFR12 222。FR12=cos(aj)2sin(aj)FR21FF=222。F= R21sin18002(aj)sin(aj)2cos(aj)[]由上兩式可得F=Fsctg(aj)由于正行程時(shí)，力F為驅(qū)動(dòng)力，在無(wú)摩擦狀態(tài)下，理想驅(qū)動(dòng)力F0=Fsctga 所以效率為h=F0F=tan(aj)tga 自鎖條件為：h163。0222。a163。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。FR12=cos(a+j)2sin(a+j)FFR21F=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。a+j179。900，而a900j時(shí)不自鎖。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= 0sin90+jsin(a2j)cosj[]自鎖條件為F163。0，即a163。2j 解法之二：若構(gòu)件2對(duì)3的向右的擠壓力不足以克服摩擦力，機(jī)構(gòu)也會(huì)自鎖。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。Ff174。sina163。2fcosa+f2sina174。tana163。2f+f2tana174。tana163。2f 21f因?yàn)閒=tanj，所以tana163。2sinjcosjsin(2j)==tan(2j)，故自鎖條件為a163。2j。12sin2jcos(2j)2)以石塊為研究對(duì)象，根據(jù)正弦定理有 FR40Fsin(a2j)G =222。G=R40sin208。ACBsin(a2j)sin208。ACB只要兩側(cè)反力向上的分力之和小于重力，則石塊不會(huì)擠壓出去。因此，不擠出去的條件為 G163。0，即a163。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。2)以1為機(jī)架可得雙曲柄機(jī)構(gòu)，若以3構(gòu)件為機(jī)架可得雙搖桿機(jī)構(gòu)。3)要成曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，則若4為最長(zhǎng)桿，則需a+d163。c+b，即d163。c+ba=760mm若取2為最長(zhǎng)桿，則需a+b163。c+d，即d179。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。行程速比系數(shù)K= 0180q2)由于28+72習(xí)題89 解：1)因?yàn)?0+2602)如圖，該機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角為 gmin=1403)滑塊F的行程速比系數(shù)為1800+q1800+430K=== 000180q18043習(xí)題814 解：取尺寸比例尺ml=，作圖如下，設(shè)計(jì)尺寸lAB=278mm，lCD=96mm，lAD=322mm。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。習(xí)題824 解：取尺寸比例尺ml=，作圖如下，連桿長(zhǎng)度為lBC=。最小傳動(dòng)角為gmin=44。mm習(xí)題827 解：極位夾角q=180。1800=600，取尺寸比例尺ml=，作圖如下，其中構(gòu)件lDE=300mm。K+1mm習(xí)題828 解：取尺寸比例尺ml=，極位夾角36度，曲柄的長(zhǎng)度為lAB=，連桿的長(zhǎng)度為mmlBC=。