机械原理习题与答案.doc

? 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lAB =180mm , lBC =280mm , lBD =450mm , lCD =250mm , lAE =120mm , φ=30o, 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ω2 。 2.3 在图示的摆动导杆机构中，已知lAB =30mm , lAC =100mm , lBD =50mm , lDE =40mm ,φ1=45o,曲柄1以等角速度ω1=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 =200mm , xD =120mm , 原动件的位置φ1=30o, 角速度ω1=10 rad/s ，角加速度α1=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 , 原动件的位置φ1=30o, 角速度ω1=ω4=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ω2和角加速度α2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ω1= 20 rad/s，原动件的位置φ1= 30o,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φ1 ，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φ1= 45o、角速度ω1= 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ω1 ，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 BC＝460 mm，lBD ＝240 mm ，lDE ＝200 mm ，l EF ＝260 mm , β＝30°，ω1 = l0 rad/s , x F＝500 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ω4、ω5和角加速度α4、α5 , 试写出求解步骤并画出计算流程图。 ? 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γ=β=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