机械原理课后答案.doc

第二章 平面机构的结构分析 习题2-8 机构简图如图A所示，自由度为 图A 原始方案 图B 修改方案 修改方案 如图B所示，加入一个活动构件，引入一个低副，可以副加一个自由度，从而使机构自由度等于1，而原动件有1个可以满足运动要求。 习题2-9 机构简图如下图所示，机构自由度为 方法1： 方法2： 习题2-10 机构简图如下图所示，机构自由度为，有确定运动。 习题2-12 a)机构运动简图如下图所示 机构自由度为 b)由于该机构是对称结构，因此只取其中一半分析即可，机构的运动简如下图所示 机构自由度为 习题2-13 各机构的自由度分别为 1、在该机构中构件齿轮形成一个高副，机构自由度为 2、机构中存在两个虚约束和两个局部自由度，因此机构自由度为 方法1： 方法2： 机构中I、J、K、F、G、H、C构成虚约束 方法1： 方法2： 机构中齿条7与齿轮5的啮合形成2个高副，齿轮3和齿轮5形成一个高副，因此自由度为 习题2-14 未刹车时，构件4和6均为活动构件，因此自由度为 G、J之一刹紧车轮时，构件4和6之一与车轮接触，形成机架，因此自由度为 两闸瓦同时刹紧时，构件4和6均构成机架，因此自由度为 习题2-15 机构运动简图如下图所示，图中四个杆构件为虚约束，机构的自由度为 方法1： 方法2： 习题2-20 该机构的自由度为 若是以AB为原动件时，该机构由三个Ⅱ级组构成，若以EG为原动件，则机构中由Ⅱ和Ⅲ级组构成。 习题2-11(课本2-16) 习题2-21 a)该机构的运动简图如下图所示 其自由度为 b)高副低代的解法类似，机构自由度为 第三章 平面机构的运动分析 习题3-1 图1.a 图1. 图1.c 图1.d 习题3-2 由于齿轮是纯滚动，因此1、2齿轮的瞬心为，2、3的瞬心为，根据三心定量，齿轮1、3的瞬心一定在直线与直线的交点上，即图示，在该点处的速度有 故齿轮3的角速度为。传动比为。 习题3-3 答：1)三个瞬心中，、为绝对瞬心，为相对瞬心。2)不利用其它的三个瞬心，因为它们全是相对瞬心。3)构件2和4之间的转向关系可以根据瞬心的瞬时绝对速度方向判断。 习题3-4 取比例尺为，作图如下 由图上可知：，根据量得的长度，得 可计算出C点的速度为： 构件1、3的瞬心在点处，且为绝对瞬心，因此构件3的角速度为 显然构件3上速度最小点在E点，则其速度为 要使，需瞬心、重合(如图)， 两位置分别为，。 第四章 平面机构的力分析 习题4-12 习题4-13 第五章 机械的效率与自锁 习题5-6 取长度比例尺，力比例尺。由题可知： 摩擦圆半径，移动副的摩擦角 作有摩擦时的力矢量图可得 ，， 作无摩擦的力矢量图可得 ，， 效率 习题5-8 解：运输带的工作功率为 由于各环节是串联，总效率为平带传动效率、两对齿轮传动效率和运输带传动效率之积，因此有 电机所需功率为 因此该机械选择8kw的电机即可。 习题5-9 解：从电机到A、B间齿轮是串联，因此其间传动效率为 锥齿轮处需要的功率为 则电机的功率为 该机械选择10kw的电机即可。 习题5-11 解：1)正行程时，对于滑块2，在三个力作用下保持平衡，因此有 根据三解形正弦定理，有 由上两式可得 由于正行程时，力为驱动力，在无摩擦状态下，理想驱动力 所以效率为 自锁条件为： 2)反行程时，构件2同样三力作用下平衡，如图所示 由上两式可得 由于反行程时，为驱动力，而为阻力，在无摩擦状态下，理想阻力 所以效率为 自锁条件为：，而时不自锁。 习题5-12 解：1)以滑块3为研究对象 (b) 根据三解形正弦定理，有 自锁条件为，即 解法之二： 若构件2对3的向右的挤压力不足以克服摩擦力，机构也会自锁。构件2对3向右的挤压力为 而构件1和2对构件3产生的向左的摩擦力为 根据力平衡，对于构件3垂直方向的力满足 将上式带入摩擦力等式有 则自锁条件为 因为，所以，故自锁条件为。 2)以石块为研究对象，根据正弦定理有 只要两侧反力向上的分力之和小于重力，则石块不会挤压出去。因此，不挤出去的条件为 ，即 第六章 机械的平衡 习题6-5 解：通孔I的失去质量为，I处失去质量等效于在I