机械原理习题及答案.doc
《机械原理习题及答案.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机械原理习题及答案.doc(71页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第1章 平面机构的结构分析1.1 解释下列概念 1.运动副;2.机构自由度;3.机构运动简图;4.机构结构分析;5.高副低代。 1.2 验算下列机构能否运动,如果能运动,看运动是否具有确定性,并给出具有确定运动的修改办法。 题1.2图 题1.3图 1.3 绘出下列机构的运动简图,并计算其自由度(其中构件9为机架)。 1.4 计算下列机构自由度,并说明注意事项。 1.5 计算下列机构的自由度,并确定杆组及机构的级别(图a所示机构分别以构件2、4、8为原动件)。题1.4图题1.5图第2章 平面机构的运动分析2.1 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。题2.1图2.2 在图示机构中,已知各构件尺寸为
2、lAB =180mm , lBC =280mm , lBD =450mm , lCD =250mm , lAE =120mm , =30, 构件AB上点E的速度为 vE =150 mm /s ,试求该位置时C、D两点的速度及连杆2的角速度2 。2.3 在图示的摆动导杆机构中,已知lAB =30mm , lAC =100mm , lBD =50mm , lDE =40mm ,1=45,曲柄1以等角速度1=10 rad/s沿逆时针方向回转。求D点和E点的速度和加速度及构件3的角速度和角加速度(用相对运动图解法)。题2.2图题2.3图2.4 在图示机构中,已知lAB =50mm , lBC =200
3、mm , xD =120mm , 原动件的位置1=30, 角速度1=10 rad/s ,角加速度1=0,试求机构在该位置时构件5的速度和加速度,以及构件2的角速度和角加速度。题2.4图2.5 图示为机构的运动简图及相应的速度图和加速度图。 (1)在图示的速度、加速度多边形中注明各矢量所表示的相应的速度、加速度矢量。 (2)以给出的速度和加速度矢量为已知条件,用相对运动矢量法写出求构件上D点的速度和加速度矢量方程。 (3)在给出的速度和加速度图中,给出构件2上D点的速度矢量和加速度矢量。题2.5图2.6 在图示机构中,已知机构尺寸lAB =50mm, lBC =100mm, lCD =20mm
4、, 原动件的位置1=30, 角速度1=4=20 rad/s,试用相对运动矢量方程图解法求图示位置时构件2的角速度2和角加速度2的大小和方向。题2.6图2.7 在图示机构构件1等速转动,已知机构尺寸lAB =100mm ,角速度为1= 20 rad/s,原动件的位置1=30,分别用相对运动图解法和解析法求构件3上D点的速度和加速度。 题2.7图 题2.8图2.8 在图示导杆机构中,已知原动件1的长度为l1 、位置角为1 ,中心距为l4 ,试写出机构的矢量方程和在x、y轴上的投影方程(机构的矢量三角形及坐标系见图)。2.9 在图示正弦机构中,已知原动件1的长度为l1=100mm 、位置角为1= 4
5、5、角速度1= 20 rad/s,试用解析法求出机构在该位置时构件3的速度和加速度。2.10 在图示牛头刨床机构中,已知机构尺寸及原动件曲柄1的等角速度1 ,试求图示位置滑枕的速度vC 。 题2.9图 题2.10图2.11 在图示平锻机中的六杆机构中,已知各构件的尺寸为:lAB 120 mm ,l BC460 mm,lBD 240 mm ,lDE 200 mm ,l EF 260 mm , 30,1 = l0 rad/s , x F500 mm ,yF 180mm 。欲求在一个运动循环中滑块3的位移S C、速度vC和加速度a C 及构件4、5的角速度4、5和角加速度4、5 , 试写出求解步骤并
6、画出计算流程图。题2.11图第3章 平面机构的动力分析3.1 图示楔形机构中,已知=60,有效阻力Fr=1000N,各接触面的摩擦系数f =0.15。试求所需的驱动力Fd。 题3.1图 题3.2图3.2 在图示机构中,已知F5 =1000N,lAB=100 mm,lBC = lCD =2 lAB,lCE = lED= lDF,试求各运动副反力和平衡力矩Mb。3.3 在图示曲柄滑块机构中,已知各构件的尺寸、转动副轴颈半径r及当量摩擦系数fv,滑块与导路的摩擦系数f 。而作用在滑块3上的驱动力为Fd 。试求在图示位置时,需要作用在曲柄上沿xx方向的平衡力Fb(不计重力和惯性力)。题3.3图3.4
7、在图示机构中,已知:x=250mm,y=200mm,lAS2=128mm,Fd为驱动力,Fr为有效阻力,m1= m3=2.75kg,m2=4.59kg,Is2=0.012kgmm2,滑块3以等速v=5m/s向上移动,试确定作用在各构件上的惯性力。 题3.4图 题3.5图3.5 在图示的悬臂起重机中,已知载荷G=5000N,h= 4 m,l=5 m,轴颈直径d=80 mm,径向轴颈和止推轴颈的摩擦系数均为f =0.1。设它们都是非跑合的,求使力臂转动的力矩Md。3.6 图示机构中,已知x=110mm,y=40mm, 1=45,lAB=30 mm,lBC=71 mm,lCD=35.5mm,lDE=
8、28 mm,lES2=35.5 mm;1=10 rad/s;m2=2 kg,IS2=0.008 kgmm2。设构件5上作用的有效阻力Fr=500 N,lEF=20 mm,试求各运动副中的反力及需要加于构件1上的平衡力矩Mb。题3.6图3.7 图示为一楔块夹紧机构,其作用是在驱动力Fd的作用下,使楔块1夹紧工件2。各摩擦面间的摩擦系数均为f。试求:1)设Fd已知,求夹紧力Fr;2)夹紧后撤掉Fd,求滑块不会自行退出的几何条件。3.8 如图所示的缓冲器中,若已知各滑块接触面间的摩擦系数f和弹簧的压力Q,试求:1)当楔块2、3被等速推开及等速恢复原位时力P的大小;2)该机构的效率以及此缓冲器不发生自
9、锁的条件。 题3.7图 题3.8图3.9 如图所示,在手轮上加力矩M均匀转动螺杆时,使楔块A向右移动并举起滑块B,设楔角=15,滑块上B的载荷Fv=20kN。螺杆为双头矩形螺纹,平均直径d2=30mm,螺距p=8mm。已知所有接触面的摩擦系数f =0.15。若楔块A两端轴环的摩擦力矩忽略不计,试求所需的力矩M 。 题3.9图 题3.10图3.10 图示机组是由一个电动机经带传动和减速器,带动两个工作机A和B。已知两工作机的输出功率和效率分别为:PA=2kW、A=0.8,PB=3Kw,B =0.7;每对齿轮传动的效率1=0.95,每个支承的效率2=0.98,带传动的效率3=0.9。求电动机的功率
10、和机组的效率。第4章 平面连杆机构及其设计4.1 在铰链四杆机构ABCD中,若AB、BC、CD三杆的长度分别为:a=120mm ,b=280mm , c=360mm,机架AD的长度d为变量。试求; (1) 当此机构为曲柄摇杆机构时,d的取值范围; (2) 当此机构为双摇杆机构时 , d的取值范围; (3) 当此机构为双曲柄机构时 , d的取值范围。 4.2 如图所示为转动翼板式油泵,由四个四杆机构组成,主动盘绕固定轴A转动,试画出其中一个四杆机构的运动简图(画图时按图上尺寸,并选取比例尺l = 0.0005 m / mm,即按图上尺寸放大一倍),并说明它们是哪一种四杆机构。题4.2图 题4.3
11、图 4.3 试画出图示两个机构的运动简图(画图要求与题4.2相同),并说明它们是哪种机构。 4.4 图示为一偏置曲柄滑块机构,试求杆AB为曲柄的条件。若偏距e = 0,则杆AB为曲柄的条件又如何? 题4.4图 题4.5图 4.5 在图所示的铰链四杆机构中,各杆的长度为l1=28 mm,l2=52mm,l3=50mm,l4=72 mm,试求: 1) 当取杆4为机架时,该机构的极位夹角、杆3的最大摆角、最小传动角min和行程速比系数K; 2) 当取杆1为机架时,将演化成何种类型的机构?为什么?并说明这时C、D两个转动副是周转副还是摆转副; 3) 当取杆3为机架时,又将演化成何种机构?这时A、B两个
12、转动副是否仍为周转副? 4.6 设曲柄摇杆机构ABCD中,杆AB、BC、CD、AD的长度分别为:a=80mm,b=160mm,c=280mm,d=250mm,AD为机架。试求: 1) 行程速度变化系数K; 2) 检验最小传动角min ,许用传动角=40。 4.7 偏置曲柄滑块机构中,设曲柄长度a=120mm,连杆长度b=600mm,偏距e=120mm,曲柄为原动件,试求: 1) 行程速度变化系数K和滑块的行程h; 2) 检验最小传动角min ,=40; 3) 若a与b不变,e = 0时,求此机构的行程速度变化系数K。 4.8 插床中的主机构,如图所示,它是由转动导杆机构ACB和曲柄滑块机构AD
13、P组合而成。已知LAB=100mm,LAD=80mm,试求: 1) 当插刀P的行程速度变化系数K1.4时,曲柄BC的长度LBC及插刀的行程h ; 2) 若K=2时,则曲柄BC的长度应调整为多少? 此时插刀P的行程h是否变化? 题4.8图 题4.9图 4.9 图示两种形式的抽水唧筒机构,图a以构件1为主动手柄,图b以构件2为主动手柄。设两机构尺寸相同,力F垂直于主动手柄,且力F的作用线距点B的距离相等,试从传力条件来比较这两种机构哪一种合理。 4.10 图示为脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构。铰链中心A、B在铅垂线上,要求踏板DC在水平位置上下各摆动10,且l DC=500mm,l AD=1000mm
14、。试求曲柄AB和连杆BC的长度l AB和l BC,并画出机构的死点位置。 题4.10图 题4.11图4.11 图示为一实验用小电炉的炉门装置,在关闭时为位置El,开启时为位置E2,试设计一四杆机构来操作炉门的启闭(各有关尺寸见图)。在开启时炉门应向外开启,炉门与炉体不得发生干涉。而在关闭时,炉门应有一个自动压向炉体的趋势(图中S为炉门质心位置)。B、C为两活动铰链所在位置。 4.12 图示为一双联齿轮变速装置,用拨叉DE操纵双联齿轮移动,现拟设计一个铰链四杆机构ABCD;操纵拨叉DE摆动。已知:l AD=100mm,铰链中心A、D的位置如图所示,拨叉行程为30mm,拨叉尺寸l ED = l D
15、C =40mm,固定轴心D在拨叉滑块行程的垂直平分线上。又在此四杆机构ABCD中,构件AB为手柄,当它在垂直向上位置AB1时,拨叉处于位置E1,当手柄AB逆时针方向转过=90而处于水平位置AB2时,拨叉处于位置E2。试设计此四杆机构。 题4.12图 题4.13图 4.13 已知某操纵装置采用一铰链四杆机构,其中l AB=50mm , l AD =72mm,原动件AB与从动件CD上的一标线DE之间的对应角位置关系如图所示。试用图解法设计此四杆机构。 4.14 图示为一用于控制装置的摇杆滑块机构,若已知摇杆与滑块的对应位置为:1=60、s1=80 mm, 2 = 90、s2 = 60mm,3=12
16、0、s3 = 40mm。偏距e =20mm。试设计该机构。题4.14图 4.15 如图所示的颚式碎矿机,设已知行程速度变化系数K=1.25 ,颚板CD(摇杆)的长度l CD=300mm,颚板摆角=30,试确定:(1) 当机架AD的长度l AD=280mm时,曲柄AB和连杆BC的长度l AB和l BC;(2) 当曲柄AB的长度l AB=50mm时,机架AD和连杆BC的长度l AD和l BC 。并对此两种设计结果,分别检验它们的最小传动角min ,=40。 题4.15图 题4.16图 4.16 设计一曲柄滑块机构,已知滑块的行程速度变化系数K=1.5,滑块行程h=50mm,偏距e=20mm,如图所
17、示。试求曲柄长度l AB和连杆长度l BC 。 4.17 在图示牛头刨床的主运动机构中,已知中心距lAC =300mm,刨头的冲程H=450mm,行程速度变化系数K=2,试求曲柄AB和导杆CD的长度lAB和lCD。 4.18 试设计一铰链四杆机构,已知摇杆CD的行程速度变化系数K=1.5,其长度lCD=75mm,摇杆右边的一个极限位置与机架之间的夹角=1=45,如图所示。机架的长度lAD=100mm。试求曲柄AB和连杆BC的长度lAB 和lBC 。题4.17图 题4.18图 4.19 图示铰链四杆机构中,已知机架AD的长度lAD =100mm,两连架杆三组对应角为:1=60,1=60:2=10
18、5,2=90;3=150,3=120。试用解析法设计此四杆机构。题4.19图第5章 凸轮机构及其设计5.1 如图所示,B0点为从动件尖顶离凸轮轴心O最近的位置,B点为凸轮从该位置逆时针方向转过90后,从动件尖顶上升s时的位置。用图解法求凸轮轮廓上与B点对应的B点时,应采用图示中的哪一种作法? 并指出其它各作法的错误所在。题5.1图5.2 在图中所示的三个凸轮机构中,已知R40 mm,a20 mm ,e15 mm,r r20mm。试用反转法求从动件的位移曲线ss (),并比较之。(要求选用同一比例尺,画在同一坐标系中,均以从动件最低位置为起始点)。5.3 如图所示的两种凸轮机构均为偏心圆盘。圆心
19、为O,半径为R30mm,偏心距lOA=10mm,偏距e10mm。试求: (1) 这两种凸轮机构从动件的行程h和凸轮的基圆半径r 0 ; (2) 这两种凸轮机构的最大压力角max的数值及发生的位置(均在图上标出)。题5.2图题5.3图5.4 在如图所示上标出下列凸轮机构各凸轮从图示位置转过45 后从动件的位移s及轮廓上相应接触点的压力角。 题5.4图 题5.5图5.5 如图所示为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构,凸轮为一偏心圆,其直径D32 mm,滚子半径r r = 5 mm ,偏距e = 6 mm 。根据图示位置画出凸轮的理论轮廓曲线、偏距圆、基圆,求出最大行程h、推程角及回程角,并回答是否存
20、在运动失真。5.6 在图所示的凸轮机构中,已知凸轮的部分轮廓曲线,试求:1在图上标出滚子与凸轮由接触点D1到接触点D2的运动过程中,对应凸轮转过的角度。 2在图上标出滚子与凸轮在D2点接触时凸轮机构的压力角。题5.6图5.7 试以作图法设计一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构凸轮的轮廓曲线。凸轮以等角速度顺时针回转,从动件初始位置如图所示,已知偏距e = l0 mm , 基圆半径r 040mm , 滚子半径r r10mm 。从动件运动规律为:凸轮转角= 0150时,从动件等速上升h = 30 mm;=150180时,从动件远休止;= 180300时从动件等加速等减速回程30 mm ;=300360
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 机械 原理 习题 答案
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【人****来】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【人****来】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。