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1
=1
篇二:
机械原理课后习题答案
个构件(相当于增加3个自由度)和1个低副(相当于引题入2个约束),如图2-1(b)(c)所示,这样就相当于给机构增加了一个自由度。
用一个高副代替一个低副也可以
增加机构自由度,如图2-1(d)所示。
题2-2图a所示为一小型压力机。
图上,齿轮1与偏心轮1’为同一构件,绕固定轴心O连续转动。
在齿轮5上开有凸轮轮凹槽,摆杆4上的滚子6嵌在凹槽中,从而使摆杆4绕C轴上下摆动。
同时,又通过偏心轮1’、连杆2、滑杆3使C轴上下移动。
最后通过在摆杆4的叉槽中的
滑块7和铰链G使冲头8实现冲压运动。
试绘制其机构运动简图,并计算自
由度。
解:
分析机构的组成:
此机构由偏心轮1’(与齿轮1固结)、连杆2、滑杆3、摆杆4、齿轮5、滚子6、滑块7、冲头8和机架9组成。
偏心轮1’与机架9、连杆2与滑杆3、滑杆3与摆杆4、摆杆4与滚子6、齿轮5与机架9、滑块7与冲头8均组成转动副,滑杆3与机架9、摆杆4与滑块7、冲头8与机架9均组成移动副,齿轮1与齿轮5、凸轮(槽)5与
滚子6组成高副。
故
解法一:
n?
7pl?
9ph?
2
F?
3n?
2pl?
ph?
3?
7?
2?
9?
解法二:
8pl?
10ph?
2局部自由度
?
(2pl?
p?
)?
8?
10?
1?
题2-3如图a所示为一新型偏心轮滑阀式真空泵。
其偏心轮1绕固定轴A转动,与外环2固连在一起的滑阀3在可绕固定轴心C转动的圆柱4中滑动。
当偏心轮1按图示方向连续转动时,可将设备中的空气按图示空气流动方向从阀5中排出,从而形成真空。
由于外环2与泵腔6有一小间隙,故可抽含有微小尘埃的气体。
试绘制其机构的
运动简图,并计算其自由度。
1)取比例尺,绘制机构运动简图。
(如图题2-3所
示)
4A题2-3
2)n?
3pl?
4ph?
4?
0?
题2-4使绘制图a所示仿人手型机械手的食指机构的机构运动简图(以手指8作为相对固定的机架),并计算
其自由度。
(如图2-4所示)
题
2-4
题2-5图a所示是为高位截肢的人所设计的一种假肢膝关节机构,该机构能保持人行走的稳定性。
若
以颈骨1为机架,试绘制其机构运动简图和计算其自由度,并作出大腿弯曲90度时
的机构运动简图。
大腿弯曲90度时的机构运动简图如虚线所
示。
(如图2-5所示)
5pl?
7ph?
题F?
5?
题2-6试计算如图所示各机构的自由度。
图a、d为齿轮-连杆组合机构;
图b为凸轮-连杆组合机构(图中在D处为铰接在一起的两个滑块);
图c为一精压机机构。
并问在图d所示机构中,齿轮3
与5和齿条7与齿轮5的啮合
高副所提供的约束数目是否相同?
为什么?
a)n?
4pl?
5ph?
塞和机架组
b)解法一:
6ph?
6?
8ph?
2虚约束p?
局部自由度F?
成。
凸轮与4个滚子组成高副,4个连杆、4个滚子和4个活塞分别在A、B、C、D处组成
三副复合铰
O
(2?
c)解法一:
7ph?
3E
链。
4个活塞与4个缸(机架)均
组成移动副。
11pl?
17ph?
(b)
13pl?
4
虚约束:
因为AB?
BC?
CD?
AD,4和5,6和7、8和9为不影响机构传递运动的重复部分,与连杆10、11、12、
13所带入的约束为虚约束。
机构可简化为图2-7(b)
重复部分中的构件数n?
10低副数
ph
11?
17?
2)?
d)n?
6pl?
齿轮3与齿轮5的啮合为高副(因两齿轮中心距己被约束,故应为单侧接触)将提供1个约束。
齿条7与齿轮5的啮合为高副(因中心距未被约束,
故应为双侧接触)将提供2个约束。
题2-7试绘制图a所示凸轮驱动式四缸活塞空气压缩机的机构运动简图。
并计算其机构的自由度(图中凸轮1原动件,当其转动时,分别推动装于四个活塞上A、B、C、D处的滚子,使活塞在相应得气缸内往复运动。
图上
AB=BC=CD=AD)。
(如图2-7(b)所
2)此机构由1个凸轮、4个滚子、4个连杆、4个活
pl?
17高副数?
3局部自由度ph
4p?
13?
4)?
如图2-7(b)局部自由度F?
0)?
题2-8图示为一刹车机构。
刹车时,操作杆1向右拉,通
过构件2、3、4、5、6使两闸瓦刹住车轮。
试计算机构的自由度,并就刹车过程说明此机构自由度的变化情况。
(注:
车轮不属于刹车机构中的构件。
)
1)未刹车时,刹车机构的自由度
m?
i?
p
5
i
F0?
6n?
ipi?
2将直齿
轮改为鼓形齿轮,可消除虚约束。
(c)由于凸轮机构中各构件只能在平行平面内运动,故为
3的3族平面
机构。
2)闸瓦G、J之一刹紧车轮时,刹车机构的自由度
p5?
p4?
1F?
3)闸瓦G、J同时刹紧车轮时,刹车机构的自由度
题2-9试确定图示各机构的公共约束m和族别虚约束p″,并人说明如何来消除或减少共族别虚约束。
解:
(a)楔形滑块机构的楔形块1、2相对机架只能在该平面的x、y方向移动,而其余方向的相对独立运动都被约束,故公共约束数m?
4,为4族平面机构。
p5
将平面高副改为空间高副,可消除虚约束。
题2-10图示为以内燃机的机构运动简图,试计算自由度,并分析组成此机构的基本杆组。
如在该机构中改选EG为原动件,试问组成此机构的基本杆组是否与前者不同。
pi?
1)计算此机构的自由度
10ph?
2)取构件AB为原动件时机构的基本杆组图2-10(b)
所示。
此机构为二级机构。
3)取构件GE为原动件时机构的基本杆组图2-10(c)
A
3将移动副改为
圆柱下刨,可减少虚约束。
此机构为三级机构。
(b)由于齿轮1、2只能在平行平面内运动,故为公共约
束数m?
3,为3族平面机构。
2p4?
题2-11图a所示为一收放式折叠支架机构。
该支架中的件1和5分别用木螺钉联接于固定台板1`和活动台板5`上,两者在D处铰接,使活动台板能相对于固定台板转动。
又通过件1、2、3、4组成的铰链四杆机构及连杆3上E点处销子与件5上的连杆曲线槽组成的销槽联接使活动台板实现收放动作。
在图示位置时,虽在活动台板上放有较重的重物,活动台板也不会自动收起,必须沿箭头方向推动件2,使铰链B、D重合时,活动台板才可收起(如
图中双点划线所示)。
现已知机构尺寸
lAB=lAD=90mm,lBC=lCD=25mm,试绘制机构的运动简图,
并计算其自由度。
(如图2-11所示)2)E处为销槽副,销槽两接触点公法线重合,只能算
作一个高副。
5ph?
第三章平面机构的运动分析
题3-1试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置
(用符号Pij直接标注在图上)
A
D
E
图2-11
B
..........................
篇三:
机械原理-课后全部习题解答
《机械原理》
习
解
答
机械工程学院
第1章绪论?
第2章平面机构的结构分析?
第3章平面连杆机构?
8
第4章
第5章
第6章
第8章
第9章
凸轮机构及其设计?
15齿轮机构?
19轮系及其设计?
26机械运动力学方程?
32平面机构的平衡?
39
第一章绪论
一、补充题
1、复习思考题
1)、机器应具有什么特征?
机器通常由哪三部分组成?
各部分的功能是什么?
2)、机器与机构有什么异同点?
3)、什么叫构件?
什么叫零件?
什么叫通用零件和专用零件?
试各举二个实例。
4)、设计机器时应满足哪些基本要求?
试选取一台机器,分析设计时应满足的基本要求。
2、填空题
1)、机器或机构,都是由组合而成的。
2)、机器或机构的之间,具有确定的相对运动。
3)、机器可以用来人的劳动,完成有用的。
4)、组成机构、并且相互间能作
5)、从运动的角度看,机构的主要功用在于运动或运动的形式。
6)、构件是机器的单元。
零件是机器的单元。
7)、机器的工作部分须完成机器的的。
8)、机器的传动部分是把原动部分的运动和功率传递给工作部分的。
9)、构件之间具有并能完成能量转换的的组合,叫机器。
3、判断题
1)、构件都是可动的。
()
2)、机器的传动部分都是机构。
()
3)、互相之间能作相对运动的物件是构件。
4)、只从运动方面讲,机构是具有确定相对运动构件的组合。
5)、机构的作用,只是传递或转换运动的形式。
6)、机器是构件之间具有确定的相对运动,并能完成有用
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