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《机械原理》课后*题答案

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第二章 2-1 何谓构件?何谓运动副及运动副元素?运动副是如何进行分类的? 答:参考教材 5~7 页。 2-2 机构运动简图有何用处?它能表示出原机构哪些方面的特征? 答:机构运动简图可以表示机构的组成和运动传递情况,可进行运动分析,也可用来进行动力分析。 2-3 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时,机构的运动将 发生什么情况? 答:参考教材 12~13 页。 2-5 在计算*面机构的自由度时,应注意哪些事项? 答:参考教材 15~17 页。 2-6 在图 2-22 所示的机构中,在铰链 C、B、D 处,被连接的两构件上连接点的轨迹都是重合的,那 么能说该机构有三个虚约束吗?为什么? 答:不能,因为在铰链 C、B、D 中任何一处,被连接的两构件上连接点的轨迹重合是由于其他两处的 作用,所以只能算一处。 2-7 何谓机构的组成原理?何谓基本杆组?它具有什么特性?如何确定基本杆组的级别及机构的级别? 答:参考教材 18~19 页。 2-8 为何要对*面高副机构进行“高副低代?“高副低代”应满足的条件是什么? 答:参考教材 20~21 页。 2-11 如图所示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是:动力由齿轮 1 输入,使轴 A 连续回 转;而固装在轴 A 上的凸轮 2 与杠杆 3 组成的凸轮机构将使冲头上下运动以达到冲压目的。试绘出其 机构运动简图,分析其是否能实现设计意图?并提出修改方案。 解:1)取比例尺绘制机构运动简图。 2)分析其是否可实现设计意图。 F=3n-( 2Pl + Ph –p’ )-F’=3×3-(2×4+1-0)-0=0 此简易冲床不能运动,无法实现设计意图。 3)修改方案。 为了使此机构运动,应增加一个自由度。办法是:增加一个 活动构件,一个低副。修改方案很多,现提供两种。 ※2-13 图示为一新型偏心轮滑阎式真空泵。其偏心轮 1 绕固定轴心 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。 当偏心轮按图示方向连续回转时可将设备中的空气吸入, 并将空气从阀 5 中排出,从而形成真空。(1)试绘制其机构运动简图;(2)计算其自由度。 (2) 解:(1)取比例尺作机构运动简图如图所示。 F=3n-(2p1+ph-p’)-F’=3×4-(2×4+0-0)-1=1 2-14 解:1)绘制机构运动简图 1 1)绘制机构运动简图 F=3n-(2Pl + Ph –p’)-F’=3×5-(2×7+0-0)-0=1 2)弯曲 90? 时的机构运动简图 ※2-15 试绘制所示仿人手型机械手的食指机构的机构运动简图(以手掌 8 作为相对固定的机架),井计 算自由度。 解: (1)取比倒尺肌作机构运动简图; (2)计算自由度 F ? 3? 7 ? 2?10 ? 1 2-17 计算如图所示各机构的自由度。 (a)F=3n-( 2Pl + Ph–p’)-F’=3×4-(2×5+1 -0)-0=1(A 处为复合铰链) (b)F=3n-(2Pl + Ph–p’)-F’=3×7-(2×8+2-0)-2=1(2、4 处存在局部自由度) (c)p’=( 2Pl ’+ Ph ’)-3n’=2×10+0-3×6=2,F=3n-(2Pl + Ph–p’)-F’=3×11-(2×17+0-2)-0=1 (C、F、K 处存在复合铰链,重复部分引入虚约束) ※2-21 图示为一收放式折叠支架机构。该支架中的件 1 和 5 分别用木螺钉连接于固定台板 1’和括动 台板 5’上.两者在 D 处铰接,使活动台板能相对于固定台极转动。又通过件 1,2,3,4 组成的铰链 四杆机构及连杆 3 上 E 点处的销子与件 5 上的连杆曲线槽组成的销槽连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=90 mm; lBC=lCD=25 mm,其余尺寸见图。试绘制该机构的运动简图,并计算其自由度。 解:F=3n-(2p1+pb-p’)-F’=3×5-(2×6+1-0)-1=1 2 2-23 图示为一内燃机的机构简图,试计算其自由度,并分析组成此机构的基本杆组。有如在该机构 中改选 EG 为原动件,试问组成此机构的基本杆组是否与前有所不同。 解:1)计算自由度 F=3n-(2Pl + Ph–p’)-F’=3×7-(2×10+0-0)-0=1 2)拆组 3)EG 为原动件,拆组 II 级组 II 级组 II 级组 III 级组 2-24 试计算如图所示*面高副机构的自由度,并在高副低代后分析组成该机构的基本杆组。 1、 解:1)计算自由度 F=3n-(2Pl+Ph–p’)-F’=3×5-(2×6+1-0)-1=1 2)从结构上去除局部自由度、虚约束、多余的移动副、转动副(如图 2 所示) 3)高副低代(如图 3 所示) 4)拆组(如图 4 所示) 2、 3 解:1)计算自由度 F=3n-(2Pl+Ph–p’)-F’=3×-(2×9+1-0)-1=1 2)从结构上去除局部自由度、虚约束、多余的移动副、转动副(如图 b 所示) 3)高副低代(如图 c 所示) 4)拆组(如图 d 所示) 第三章 3—1 何谓速度瞬心?相对瞬心与绝对瞬心有何异同点? 答:参考教材 30~31 页。 3—2 何谓三心定理?何种情况下的瞬心需用三心定理来确定? 答:参考教材 31 页。 ※3-3 机构中,设已知构件的尺寸及点 B 的速度 vB(即速度矢量 pb),试作出各机构在图示位置时的速 度多边形。 ※3-4 试判断在图示的两机构中.B 点足否都存在哥氏加速度?又在何位置哥氏加速度为零?怍出相应 的机构位置图。并思考下列问题。 (1)什么条件下存在氏加速度?(2)根椐上一条.请检查



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