机械原理课后答案

第一章 机构的结构分析

2－3.计算下列各机构的自由度。注意分析其中的虚约束、局部自由度合复合铰链等。

题图１－４c 所示机构，导路ＡＤ⊥ＡＣ、ＢＣ＝ＣＤ／２＝ＡＢ。该机构可有多种实际用途，可用于椭圆仪，准确的直线轨迹产生器，或作为压缩机或机动马达等。

题图１－４d 为一大功率液压动力机。其中ＡＢ＝Ａ｀Ｂ｀，ＢＣ＝Ｂ｀Ｃ｀，ＣＤ＝Ｃ｀Ｄ｀，ＣＥ＝Ｃ｀Ｅ｀，且Ｅ、Ｅ｀处于滑块移动轴线的对称位置。

答

c)为轨迹重合虚约束，可认为ＡＢ杆或滑块之一构成虚约束。 Ｆ＝３×３－２×４＝１;

d)对称的上部分或下部分构成虚约束。 Ｆ ＝３×５－２×７＝１.

2－2．试计算下列机构的自由度,如有局部自由度、虚约束或复合铰链，请指出。

e）

答案：

a)Ｆ＝３×７－２×１０＝１． 注意其中的Ｃ、Ｇ、Ｄ、Ｈ点并不是复合铰链。

b)Ｆ＝３×５－２×７＝１

C）Ｆ＝３×７－２×１０＝１ 其中Ｃ点为复合铰链，分别由2、３、４构件在Ｃ点构成复合铰。

d)Ｆ＝３×３－２×３－２＝１或者Ｆ＝３×５－２×５－２－２＝１ 其中Ｂ、Ｄ处的滚子具有局部自由度。

(e) F=3×9－2×12－1－1=1或者：F=3×8－2×11－1=1 （注意：BCD组成的三角形为一个构件） 其中B点为局部自由度

2-3试计算如图所示各平面高副机构的自由度,如有局部自由度、虚约束或复合铰链，请指出。

答：C点为局部自由度，E、F其中一点为虚约束。 F= 3×5－2×6－1－1=1或者：F=3×4－2×5－1=1

第三章 平面连杆机构及其分析与设计

3－1．试求题图所示各机构在图示位置时全部瞬心的位置．

答案：

瞬心P12在A点 瞬心P23、 P24均在B点 瞬心P34在C点 P14、 P13均在垂直导路的无 瞬心P23、 P13均在B点 穷远处 瞬心P14、 P24均在D点

2

3-5在图示的齿轮-连杆组合机构中，试用瞬心法求齿轮1与齿轮3的传动比?1/?3。 答案：此题关键是找到相对瞬心Ｐ13．

?1?lAP??3?lDP1313

?1/?3?lDP13lAP13

P46 P34 P13

3-6在图示凸轮机构中，已知r?50mm，lOA?22mm，lAC?80mm，?1?90?，凸轮，凸轮1以角速度?1?10rad/s逆时针方向转动。试用瞬心法求从动件2的角速度?2。

答案：找到１，２构件的相对瞬心Ｐ12 即有：ω1×AP12＝ω2×CP12??① 现在的关键是求出AP12的值。设AP12为 x， 则OP12＝(222＋x2)1/2

BP12＝５０＋(222＋x2)1/2，CP12＝80＋x △ P12AO∽△ P12BC

则有：x／［５０＋(222＋x2)1/2］＝(222＋x2)1/2/(80＋x)

求解出x＝37.4

由①式可得：ω2＝ω1×AP12／CP12＝4.675rad/m

第六章

６-２．题图６-２所示的盘形转子中，有４个不平衡质量，它们的大小及其质心到回转轴的距离分别为：m1=10kg，r1=100mm，m2=8kg，r2=150mm，m3=7kg，r3=200mm，m4=5kg，r4=100mm．试对该转子进行平衡设计．