大学科目机械原理习题和答案38页.docx

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1、1-1.图题1-1是由点（线）接触所构成的运动副。试分析计算它们的自由度数量和性质，并从封闭形式和受力状况与相对应的面接触低副进行比较。1-2.观察分析工作原理，绘制机构运动简图，计算机构自由度。题图1-2a为一夹持自由度。实线位置为从上输送带取出工件（夹头处于夹紧状态）；虚线位置为将工件放到下输送带上（夹头松开）。该机构是由行星轮系、凸轮机构及连杆机构组合而成。题图1-2b是为了减小活塞与汽缸盖之间的摩擦而设计的一种结构形式的内燃机，画出它们的机构运动简图、计算其自由度。分析结构中存在的虚约束和它们是如何来实现减小摩擦这一目的的。题图1-2C为一种型式的偏心油泵，画出其机构运动简图，计算其自

2、由度，并分析它们是如何由运动简图演化得到的。题图1-2d为针织机的针杆驱动装置的结构示意图，绘制其机构运动简图及运动链图。1-3.用公式推导法，求出F=UN=1O的单较运动链的基本结构方案以及它们的单校数和所形成的闭环数k,并从中找出图1-17所示的双柱压力机构简图所对应的运动链。1-4.计算下列各机构的自由度。注意分析其中的虚约束、局部自由度合复合较链等。题图1-4a为使5、6构件能在相互垂直方向上作直线移动的机构，其中AB=BC=CD=ADo题图1-4b为凸轮式4缸活塞气压机的结构简图，在水平和垂直方向上作直线运动，其中仍满足AB=BC=CD=ADo题图1-4c所示机构，导路ADJ1AC、

3、BC=CD/2=ABo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=AB,BC=BC,CD=CD,CE=CE且E、E处于滑块移动轴线的对称位置。1-5.采用基本杆组法综合运动链和机构。1）试用Ii级和m级基本杆组，综合出如下的瓦特杆链和斯蒂芬逊6杆链。2）取题图15b、Stephenson6杆链中的不同构件为机架和原动件，得出不同级别、不同组合方式得机构。分别用II级和III级基本杆组，综合出自由度为2、3的运动链。1-6在题图1-62、b、C中，分别限AB及EF为原动件时，划分其基本杆组，确定机构的级别。将题

4、图e、f中的虚约束、局部自由度去除，并在高副低代后，划分其基本杆组，确定机构的级别。2-1.绘制题图21所示机构的机构运动简图，说明它们个为何种机构.b)踮图2-51-7.按空间机构的结构公式，计算题图17所示机构的自由度，分析其过约束及局部自由度。2-2.已知题图22所示校链四杆机构ABCD中，1BC=50mm,1CD=35mm,1AD=30mm,取AD为机架.如果该机构能成为曲柄摇杆机构，且AB是曲柄，求IAB的取值范围；如果该机构能成为双曲柄杆构，求IAB的取值范围；如果该机构能成为双摇杆机构，求IAB的取值范围.2-3.在题图2-3所示的较链四杆机构中，各杆件长度分别为:1AB=28m

5、m,1BC=52mm,1CD=50mm,1AD=72mm0若取AD为机架，求该机构的极位夹角。和往复行程时间比系数K,杆CD的最大摆角和最小传动角Ymin；若取AB为机架，该机构将演化为何种类型的机构？为什么？这是C、D两个转动副是整转副还是摇转副？2-4.题图24所示六杆机构中，各构件的尺寸为：1AB=30mm,1BC=55mm,1AD=5Omm,1CD=40mm,1DE=20mm,1EF=60mm.滑块为运动输出构件.试确定：四杆机构ABCD的类型.机构的行程时间比系数K为多少？滑块F的行程H为多少？求机构的最小传动角Ymin.传动角最大值为多少？导轨DF在什么位置时滑块在运动中的压力角2

6、-5.题图25所示六杆机构.已知IAB=20Omm,IAC=585mm,1CD=3Omm,1DE=700mm,AC1EC,1为常数.试求：机构的行程时间比系数K；构件5的行程H；机构的最小传动角Ymin为多少？传动角的最大值为多少？滑块的最大压力角max发生的位置及大小；欲使max减小，应对机构做怎样改进？在其他尺寸不变的情况下，欲使行程为原行程的2倍，问曲柄长度应为多少？2-6.如题图26所示，对于一偏置曲柄滑块机构，已知曲柄长为“连杆长为1偏距为e,求：当曲柄为原动件机构传动角的表达式；说明曲柄r,连杆1和偏距e对传动角的影响；说明出现最小传动角时的机构位置；若令e=O（即对心式曲柄滑块机

7、构），其传动角在何处最大？何处最小？并比较其行程H的变化情况.题图2-62-7.题图27所示为小型插床常用的转动导杆机构，已知1AB=50mm,1AD=40mm,行程时间比系数K=2.27,求曲柄BC的长度IBC及插刀P的行程H.2-9.在题图29所示的齿轮连杆机构中，三个圆轮互作纯滚，试用相对瞬心P13来求轮1和轮3的速度比.2-10.在题图21O所示凸轮机构中，已知r=5Omm,10A=22mm,IAC=80mm,1=900,凸轮I以角速度31=1Orad/s逆时针方向转动.试用瞬心法求从动件2的角速度32.2-11.试求题图211所示连杆机构中构件4与构件2得角速度比34/2.2-12.

8、在题图2-12所示缩放机构中，已知构件1的角速度1,试作出机构的速度多边形图并示出I点的速度VI。213.题图213为干草压缩机中的六杆机构，已知各构件的长度：1AB=600mm,IOA=150mm,IBC=120mm1BD=500mm,1CE=600mmj及xD=400mm,yD=500mm,yE=600mm,1=10rads,用图解法求活塞E在一个运动循环中的位移，用相对位移求解法求曲柄OA转角（H=O时活塞E的速度和加速度。2-14.在题图214所示机构中，已知角速度1,试作出该机构的速度多边形图及加速度多边形图的草图，并指出F点的速度和加速度。题图2-14题图2-152-15.在题图2

9、15所示的六杆机构中，已知NCAE=9Oo,IAB=150mm,IBC=550mm,IBD=80mm,IDE=500mm,曲柄以等角速度1=10mds沿逆时针方向回转,用相对位移图解法求当NBAE=45。时，构件3的角速度、角加速度和构件5的速度、加速度。228.题图228所示为一己知的曲柄摇杆机构，现要求用一连杆将摇杆CD和一滑块F连接起来，使摇杆的三个已知位置CID、C2D、C3D和滑块的三个位置F1、F2、F3相对应。试确定此连杆的长度及其与摇杆CD较接点的位置。题图2-282-29.已知两连架杆的三组对应位置如题图229所示为：1=60o,1=30o,2=90o,2=50o,3=120

10、o,3=80o,若取机架AD长度IAD=IOOrnm,试用图解法计算此校链四杆机构各杆长度。跃图2-29力角，试设计此结构。C题图2-312-31.如图2-31所示的较链四杆机构。设已知其摇杆CD的长度为75mm,行程时间比系数K=1.5,机架AD的长度为80mm,又已知摇杆的一个极限位置与机架的夹角=45o,试求其曲柄的长度IAB和连杆的长度IBCo2-32.题图232所示为一牛头的主传动机构，已知IAB=75mm,IDE=IOOmm,行程时间比系数K=2,刨头5的行程H=300mm,要求在整个行程中，刨头5有较小的压题图2-3231.题图31所示为从动件在推程的部分运动线图，凸轮机构的sN

11、0o,s,0o,试根据s、V和a之间的关系定性地补全该运动曲线；并指出该凸轮机构工作时,在推程的那些位置会出现刚性冲击？那些位置会出现柔性冲击？题图3-13-2.在移动从动件凸轮机构中，设已知推程运动角所对应的凸轮转角为=Ji/2,行程h=50mm,试计算等速运动、等加速等减速运动、余弦加速度运动、正弦加速运动等四种运动规律的最大类速度(dsd6)max和最大类加速度(ds2d2)max值。3-3.一对心滚子移动从动件盘形凸轮机构，凸轮的推程运动角中=180o,从动件的升距h=75mm,若选用余弦加速度运动规律，并要求推程压力角不超过25o,试确定凸轮的基圆半径rb,3-4.一对心滚子移动从动

12、件盘形凸轮机构，已知从动件规律如下：当凸轮转过200o时，从动件以余弦加速度运动规律上升50mm；当凸轮接着转过60o时，从动件停歇不动；当凸轮转过一周中剩余的IOOo时，从动件以正弦加速运动规律返回原处。若选取基圆半径rb=25mm,试确定推程和回程的最大压力角Qmax和*max,3-5.在一对心滚子移动从动件盘形凸轮机构中，已知凸轮顺时针转动，推程运动角=30。,从动件的升距h=16mm,从动件运动规律为正弦加速度运动.若基圆半径rb=40mm,试确定推程的最大压力角max.如果amax太大，而工作空间又不允许增大基圆半径，试问：为保证推程最大压力角不超过30。，应采取什么措施？3-6.题

13、图36所示为凸轮机构的起始位置，试用反转法直接在图上标出：凸轮按方向转过45o时从动件的位移；凸轮按3方向转过45o时凸轮机构的压力角.3-7.题图37所示为滚子摆动从动件盘形凸轮机构.凸轮为一半径为R的偏心圆盘，圆盘的转动中心在O点，几何中心在C点，凸轮转向如图所示.试在图上作出从动件的初始位置，并在图上标出图示位置时凸轮转过的转角6和从动件摆过的摆角.3-8.题图38所示的对心滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮的实际轮廓为一圆，圆心在A点，半径R=40mm,凸轮转动方向如图所示，10A=25mm,滚子半径rr=1Omm,试问：凸轮的理论曲线为何种曲线？凸轮的基圆半径rb=?在图上标出图示位置从

14、动件的位移s,并计算从动件的升距h=?用反转法作出当凸轮沿3方向从图示位置转过90。时凸轮机构的压力角，并计算推程中的最大压力角max=?若凸轮实际廓线不变，而将滚子半径改为15mm,从动件的运动规律有无变化？施图8题图3-123-9.一对心滚子移动从动件盘形凸轮机构，已知凸轮的基圆半径rb=50mm,滚子半径rr=15mm,凸轮以等角速度顺时针转动.当凸轮转过中=180。时，从动件以等加速等减速运动规律上升h=40mm;凸轮再转=150。时，从动件以余弦加速度运动规律将同原处；其余中s，=30。时，从动件静止不动.试用解析法计算6=60o,6=240o时凸轮实际轮廓曲线上点的坐标.3-11.

15、设计一偏置滚子移动从动件盘形凸轮机构.已知凸轮以等角速度逆时针转动，基圆半径rb=50mm,滚子半径IT=IOmm,凸轮轴心偏于从动件轴线左侧，偏距e=10mm,从动件运动规律如下：当凸轮转过120o时，从动件以余弦加速度运动规律上升30mm；当凸轮接着转过30o时，从动件停歇不动；当凸轮再转过150o时，从动件以等加速等减速运动规律返回原处；当凸轮转过一周中的其余角度时，从动件又停歇不动.3-12.在题图312所示的凸轮机构中，已知摆杆AB在起始位置时垂直于OB,IOB=40mm,1AB=80mm,滚子半径rr=10mm,凸轮以等角速度3顺时针转动.从动件运动规律如下：当凸轮转过180o时，从动件以正弦加速度运动规律向上摆动30o；当凸轮再转过150。时，从动件又以正弦加速度运动规律返回原来位置；当凸轮转过其余30o时，从动件停歇不动.3-13.题图313所示为书本打包机的推书机构简图.凸轮逆时针转动，通过摆杆滑块运动机构带动滑块D左右运动，完成推书工作.已知滑块行程h=8Omm,凸轮理论廓线的基圆半径rb=50mm,IAC=I60mm,ICD=200mm,其他尺寸如图所示.当滑块处于左极限位置时，AC与基圆切于B点；当凸轮转过120o时滑块以等加速等