機(jī)械原理習(xí)題與答案解析

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1、第1章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析1.1解釋下列概念1.運(yùn)動副；2.機(jī)構(gòu)自由度；3.機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖；4.機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析；5.高副低代。1.2驗算下列機(jī)構(gòu)能否運(yùn)動，如果能運(yùn)動，看運(yùn)動是否具有確定性，并給出具有確定運(yùn)動的修改辦法。題1.2圖題1.3圖1.3繪出下列機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖，并計算其自由度(其中構(gòu)件9為機(jī)架)。1.4計算下列機(jī)構(gòu)自由度，并說明注意事項。1.5計算下列機(jī)構(gòu)的自由度，并確定桿組及機(jī)構(gòu)的級別(圖a所示機(jī)構(gòu)分別以構(gòu)件2、4、8為原動件)。?題1.4圖題1.5圖??第2章平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析2.1試求圖示各機(jī)構(gòu)在圖示位置時全部瞬心。題2.1圖2.2在圖示機(jī)構(gòu)中，已知各構(gòu)件尺寸為lAB=18

2、0mm,lBC=280mm,lBD=450mm,lCD=250mm,lAE=120mm,φ=30o,構(gòu)件AB上點E的速度為vE=150mm/s,試求該位置時C、D兩點的速度及連桿2的角速度ω2。2.3在圖示的擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，已知lAB=30mm,lAC=100mm,lBD=50mm,lDE=40mm,φ1=45o,曲柄1以等角速度ω1=10rad/s沿逆時針方向回轉(zhuǎn)。求D點和E點的速度和加速度及構(gòu)件3的角速度和角加速度（用相對運(yùn)動圖解法）。題2.2圖題2.3圖2.4在圖示機(jī)構(gòu)中，已知lAB=50mm,lBC=200mm,xD=120mm,原動件的位置φ1=30o,角速度ω1=10

3、rad/s，角加速度α1=0，試求機(jī)構(gòu)在該位置時構(gòu)件5的速度和加速度，以及構(gòu)件2的角速度和角加速度。題2.4圖2.5圖示為機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖及相應(yīng)的速度圖和加速度圖。（1）在圖示的速度、加速度多邊形中注明各矢量所表示的相應(yīng)的速度、加速度矢量。（2）以給出的速度和加速度矢量為已知條件，用相對運(yùn)動矢量法寫出求構(gòu)件上D點的速度和加速度矢量方程。（3）在給出的速度和加速度圖中，給出構(gòu)件2上D點的速度矢量和加速度矢量。題2.5圖2.6在圖示機(jī)構(gòu)中，已知機(jī)構(gòu)尺寸lAB=50mm,lBC=100mm,lCD=20mm,原動件的位置φ1=30o,角速度ω1=ω4=20rad/s，試用相對運(yùn)動矢量方程

4、圖解法求圖示位置時構(gòu)件2的角速度ω2和角加速度α2的大小和方向。題2.6圖2.7在圖示機(jī)構(gòu)構(gòu)件1等速轉(zhuǎn)動，已知機(jī)構(gòu)尺寸lAB=100mm,角速度為ω1=20rad/s，原動件的位置φ1=30o,分別用相對運(yùn)動圖解法和解析法求構(gòu)件3上D點的速度和加速度。題2.7圖題2.8圖2.8在圖示導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，已知原動件1的長度為l1、位置角為φ1，中心距為l4，試寫出機(jī)構(gòu)的矢量方程和在x、y軸上的投影方程(機(jī)構(gòu)的矢量三角形及坐標(biāo)系見圖)。2.9在圖示正弦機(jī)構(gòu)中，已知原動件1的長度為l1=100mm、位置角為φ1=45o、角速度ω1=20rad/s，試用解析法求出機(jī)構(gòu)在該位置時構(gòu)件3的速度和加速

5、度。2.10在圖示牛頭刨床機(jī)構(gòu)中，已知機(jī)構(gòu)尺寸及原動件曲柄1的等角速度ω1，試求圖示位置滑枕的速度vC。題2.9圖題2.10圖2.11在圖示平鍛機(jī)中的六桿機(jī)構(gòu)中，已知各構(gòu)件的尺寸為：lAB＝120mm，lBC＝460mm，lBD＝240mm，lDE＝200mm，lEF＝260mm,β＝30°，ω1=l0rad/s,xF＝500mm，yF＝180mm。欲求在一個運(yùn)動循環(huán)中滑塊3的位移SC、速度vC和加速度aC及構(gòu)件4、5的角速度ω4、ω5和角加速度α4、α5,試寫出求解步驟并畫出計算流程圖。?題2.11圖???第3章平面機(jī)構(gòu)的動力分析3.1圖示楔形機(jī)構(gòu)中，已知γ=β=60°，有效阻

6、力Fr=1000N，各接觸面的摩擦系數(shù)f=0.15。試求所需的驅(qū)動力Fd。題3.1圖題3.2圖3.2在圖示機(jī)構(gòu)中，已知F5=1000N，lAB=100mm，lBC=lCD=2lAB，lCE=lED=lDF，試求各運(yùn)動副反力和平衡力矩Mb。3.3在圖示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，已知各構(gòu)件的尺寸、轉(zhuǎn)動副軸頸半徑r及當(dāng)量摩擦系數(shù)fv，滑塊與導(dǎo)路的摩擦系數(shù)f。而作用在滑塊3上的驅(qū)動力為Fd。試求在圖示位置時，需要作用在曲柄上沿x—x方向的平衡力Fb（不計重力和慣性力）。題3.3圖3.4在圖示機(jī)構(gòu)中，已知：x=250mm，y=200mm，lAS2=128mm，F(xiàn)d為驅(qū)動力，F(xiàn)r為有效阻力，m1=m3

7、=2.75kg，m2=4.59kg，Is2=0.012kg·mm2，滑塊3以等速v=5m/s向上移動，試確定作用在各構(gòu)件上的慣性力。題3.4圖題3.5圖3.5在圖示的懸臂起重機(jī)中，已知載荷G=5000N，h=4m，l=5m，軸頸直徑d=80mm，徑向軸頸和止推軸頸的摩擦系數(shù)均為f=0.1。設(shè)它們都是非跑合的，求使力臂轉(zhuǎn)動的力矩Md。3.6圖示機(jī)構(gòu)中，已知x=110mm，y=40mm，φ1=45°，lAB=30mm，lBC=71mm，lCD=35.5mm，lDE=28mm，lES2