机械原理作业

机械原理习题2013.021第2章平面机构的结构分析2-1绘制图示机构的运动简图。ABCDGO1O2ω11′239566′78(a)(b)题2-1图2-2计算图示机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。ABCDE(a)ABDCE(b)ABCDE(c)ABCDEFGHKIJ1234567CHDGEF(d)(e)(f)题2-2图22-3计算刹车机构在刹车过程中的自由度。ABCDEFIJHG1234567O(g)题2-3图2-4计算图示机构的自由度，并判断机构运动是否确定。若存在复合铰链、局部自由度或虚约束，请指出。(a)(b)题2-4图2-5判断图示机构设计是否正确。若不正确，提出修改方案。(a)1234(b)123456题2-5图2-6填空题1）在平面机构中具有一个约束的运动副是副。2）使两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为。3）平面机构中的低副有副和副两种。4）机构中的构件可分为三类：固定构件（机架）、原动件（主动件）、件。5）在平面机构中若引入一个高副将引入个约束。6）在平面机构中若引入一个低副将引入个约束。7）在平面机构中具有两个约束的运动副是副和副。2-7判断题1）具有局部自由度的机构，在计算机构的自由度时，应当首先除去局部自由度。（）32）具有虚约束的机构，在计算机构的自由度时，应当首先除去虚约束。（）3）虚约束对运动不起作用，因此是多余的。（）4）若两构件之间组成两个导路平行的移动副，在计算自由度时应算作两个移动副。（）5）若两构件之间组成两个轴线重合的转动副，在计算自由度时应算作两个转动副。（）6）六个构件组成同一回转轴线的转动副，则该处共有五个转动副。（）7）当机构的自由度F0，且等于原动件数，则该机构具有确定的相对运动。（）8）虚约束对机构的运动有限制作用。（）2-8选择题1）机构中的构件是由一个或多个零件所组成，这些零件间（）产生相对运动。A.可以B.不能C.不一定能2）原动件的自由度应为（）。A.0B.1C.23）在机构中原动件数目（）机构的自由度数且大于0时，该机构具有确定的运动。A.大于B.等于C.小于4）由K个构件汇交而成的复合铰链应具有（）个转动副。A.K-1B.KC.K+15）一个作平面运动的自由构件有（）个自由度。A.1B.3C.66）通过点、线接触构成的平面运动副称为（）。A.转动副B.移动副C.平面高副7）通过面接触构成的平面运动副称为（）。A.低副B.高副C.移动副8）平面运动副的最大约束数是（）。A.1B.2C.3第3章平面机构的运动分析3-1试确定图示各机构在图示位置的瞬心位置。题3-1图43-2在图示四杆机构中，ABl=60mm，CDl=90mm，ADl=BCl=120mm，1=10rad/s，试用瞬心法求：(1)当=45°时，点C的速度Cv；(2)当=165°时，构件2的BC线上(或其延长线上)速度最小的一点E的位置及其速度大小；(3)当Cv=0时，角之值(有两个解)。题3-2图3-3试用瞬心法求齿轮1与齿轮3的传动比ω1/ω3。题3-3图3-4试判断图示两机构中构件的B点是否都存在哥氏加速度？又在何位置时哥氏加速度为零？（a）(b)题3-4图3-5如图所示机构中，各构件尺寸已知，构件1以角速度1匀速回转，求?Bv?Ba要求写出必要的矢量方向式，并画出速度与加速度多边形（比例尺自定）。题3-5图53-6如图所示机构中，各构件尺寸已知，构件1以角速度1匀速回转。求?Cv?ca要求写出必要的矢量方向式，并画出速度与加速度多边形（比例尺自定）。题3-6图3-7图示机构中1为原动件，1＝常数，各构件尺寸已知。试求3及5a。要求列出矢量方程式，画出速度图和加速度图（比例尺任选）。题3-7图3-8对图示机构进行运动分析。已知：301rad/s，20ABlmm，60AClmm，30DEBEBDlllmm。(1)绘制90时的速度多边形，并求?2cv?Ev(1)绘制90时的加速度多边形，并求?2ca?Ea题3-8图3-9填空题1）速度瞬心是两刚体上为零的重合点。2）当两构件组成回转副时，其相对速度瞬心在。63）当两构件不直接组成运动副时，其瞬心位置用确定。3-10判断题1）瞬心是两构件上瞬时绝对速度为零的重合点。（）2）利用瞬心既可以求机构的速度，又可以求加速度。（）3-11选择题1）构件2和构件3组成移动副，则有关系()。A.3232CCBBvv，32B.3232CCBBvv，32C.3232CCBBvv，32D.3232CCBBvv，322）在两构件的相对速度瞬心处，瞬时重合点间的速度应有()。A.两点间相对速度为零，但两点绝对速度不等于零B.两点间相对速度不等于零，但其中一点的绝对速度等于零C.两点间相对速度不等于零且两点的绝对速度也不等于零D.两点间的相对速度和绝对速度都等于零3-12简答题1）什么叫速度瞬心?绝对速度瞬心和相对速度瞬心有什么区别?2）机构运动分析包括哪些内容？对机构进行运动分析的目的是什么？3）在进行机构运动分析时，速度瞬心法的优点及局限是什么？4）什么叫三心定理？5）速度瞬心法一般适用于什么场合？能否利用速度瞬心法对机构进行加速度分析？6）哥氏加速度在什么情况下产生？其方向任何确定？第4章平面机构的力分析4-1图示为一颚式破碎机在破碎矿石时要矿石不至被向上挤出，试问a角应满足什么条件?α12344题4-1图4-2填空题1）槽面摩擦比平面摩擦力大是因为（）。2）从受力观点分析，移动副的自锁条件是（）；转动副的自锁条件是（）。3）三角形螺纹比矩形螺纹摩擦（），故三角形螺纹多用于（），矩形螺纹多应用于（）。4-3问答题1）什么是自锁机构？2）所谓自锁机构是否就是不能运动的机构？3）什么是摩擦角？移动副中总反力是如何定的？74）什么是当量摩擦系数及当量摩擦角？引入它们的目的是什么？5）矩形螺纹和三角形螺纹螺纹副各有何特点？各适用于何种场合？6）何谓摩擦圆？摩擦圆的大小与哪些因素有关？7）为什么实际设计中采用空心的轴端？8）什么叫自锁？在什么情况下移动副、转动副会发生自锁？第5章平面连杆机构及其设计5-1在图示铰链四杆机构中，各杆长度分别为ABl=28mm，BCl=52mm，CDl=50mm，ADl=72mm。(1)若取AD为机架，求该机构的极位夹角，杆CD的最大摆角和最小传动角min；(2)若取AB为机架，该机构将演化成何种类型的机构?为什么?请说明这时C、D两个转动副是周转副还是摆转副?ABCD题5-1图5-2如图示，设已知破碎机的行程速比系数K=1.2，颚板长度CDl=300mm，颚板摆角35，曲柄长度ABl=80mm，求连杆的长度，并检验最小传动角min是否符合要求。ABCD题5-2图5-3曲柄滑块机构的行程H=60mm，偏距e=20mm，行程速度变化系数=1.5，求曲柄和连杆的长度。5-4一摆动导杆机构的行程速度变化系数=1.5，机架的长度L=100mm，试设计此机构。5-5在图示的四杆机构中，已知a=20mm，b=60mm，e=10mm，试确定：1）此机构有无急回运动？若有，试以作图法确定极位夹角θ，并求行程速比系数K的值；2）当以AB为原动件时，标出此机构的最小传动角γmin和最小压力角αmin；3）作出当以滑块为原动件时机构的死点位置。8题5-5图5-6如图所示，欲设计一铰链四杆机构，已知其摇杆CD的长度LCD=75mm,行程速比系数K=1.5，机架AD的长度为LAD=100mm，又知摇杆的一个极限位置与机架间的夹角为ψ=45º，试求曲柄的长度LAB和连杆的长度LBC。（只需求出两解中的一个）5-7填空题1）平面连杆机构是由一些刚性构件用（）副和（）副连接组成的。2）某些平面连杆机构具有急回特性。从动件的急回性质一般用（）系数表示。3）对心曲柄滑快机构（）急回特性。4）偏置曲柄滑快机构（）急回特性。5）机构处于死点时，其传动角等于（）。6）机构的压力角越（）对传动越有利。7）曲柄滑块机构，当取（）为原动件时，可能有死点。5-8判断题1）平面连杆机构可利用急回特性，缩短非生产时间，提高生产率。（）2）有死点的机构不能产生运动。（）3）机构的压力角越大，传力越费劲，传动效率越低。（）4）双曲柄机构中，曲柄一定是最短杆。（）5）平面连杆机构中，可利用飞轮的惯性，使机构通过死点位置。（）6）平面连杆机构中，压力角的补角称为传动角。（）5-9选择题1）铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和（）其他两杆之和。A=；B=；C。2）铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，当以（）为机架时，有两个曲柄。A最短杆相邻边；B最短杆；C最短杆对边。3）一曲柄摇杆机构，若曲柄与连杆处于共线位置。则当（）为原动件时，称为机构的死点位置。A曲柄；B连杆；C摇杆。4）当极位夹角θ（）时，机构就具有急回特性。A0；B0；C=0。5）当行程速度变化系数k（）时，机构就具有急回特性。A1；B1；C=1。6）若以（）为目的，则机构的死点位置可以加以利用。A加紧和增力；B传动。7）压力角与传动角的关系是α+γ=（）。9A180º；B45º；C90º。5-10简答题1）何谓“死点”？它在什么情况下发生？它与“自锁”在本质上有无区别？说明“死点”的危害及其克服方法，以及“死点”在机械工程中的应用情况。2）什么叫连杆机构的急回特性？它用什么来表达？3）什么叫极位夹角？它与机构的急回特性有什么关系？4）什么叫死点？它与机构的自由度F=0有什么区别？5）何谓曲柄？四杆机构具有曲柄的条件是什么？曲柄是否就是最短杆？6）何谓行程速比系数？何谓急回作用？何谓极位夹角？三者之间的关系如何？第6章凸轮机构及其设计6-1设计一偏置移动滚子从动件盘形凸轮机构。凸轮回转方向和从动件初始位置如图所示。已知偏距mme10，基圆半径mmr400，滚子半径mmrr10。从动件的运动规律如下：180,30s,120',30's,从动件在推程中以简谐运动规律上升，升程h=30mm；回程以等加速等减速运动规律返回原处。试用图解法绘制从动件位移线图)(ss及凸轮轮廓(要求推程和回程的分点数≥6个)。Or0ehrrωOr0ehrrω题6-1图6-2已知凸轮机构如图所示，试在图上标注：（1）凸轮的基圆半径；（2）从动件的升程；（3）推程运动角；（4）回程运动角；（5）远休止角；（6）近休止角；（7）当凸轮转过90°时，从动件的位移；（8）当凸轮转过180°时，机构的压力角。10题6-2图6-3已知凸轮机构如图所示，试在图上标注当凸轮转过45°时，从动件的位移s和压力角。题6-3图6-5填空题1）凸轮机构是凸轮、（）和机架组成的高副机构。2）凸轮机构中，凸轮与从动件的接触处，是以点或线相接触，形成（）副。3）凸轮按形状分为（）凸轮移动凸轮和圆柱凸轮。4）凸轮按形状分为盘形凸轮、（）凸轮和圆柱凸轮。5）按从动件与凸轮的接触形式可分为（）从动件、滚子从动件和平底从动件三种类型。6）按从动件与凸轮的接触形式可分为尖底从动件、（）从动件和平底从动件三种类型。7）按从动件与凸轮的接触形式可分为尖底从动件）滚子从动件和（）从动件三种类型。8）按从动件的运动形式分，凸轮机构有（）从动件和摆动从动件凸轮机构两大类。9）按从动件的运动形式分，凸轮机构有直动从动件和（）从动件凸轮机构两大类。6-6选择题1）凸轮机构中，从动件的运动规律取决于（）。A）凸轮轮廓的大小B）凸轮轮廓的形状C）基圆的大小2）设计凸轮机构时，凸轮的轮廓曲线形状取决于从动件的（）。A）运动规律B）运动形式C）结构形状113）等速运动规律的凸轮机构，从动件在运动开始和终止时，加速度值为（）。A）零B）无穷大C）常量4）等速运动规律的凸轮机构，从动件在运动开始和终止时，将引起（）冲击。A）刚性B）柔性C）无5）等加速等减速运动规律的凸轮机构将引起（）。A）刚性B）柔性C）无6）