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机械原理第八版复习资料电子教案

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机械原理第八版复习

资料

概念类

1、在平面机构中,两构件通过面接触而构成的运动副称为低副,它引入2个约束;具有两个约束的运动副是转动副和移动副;通过点或线接触而构成的运动副称为高副,也可以说具有一个约束的运动副是高副。

2、两构件构成高副时,其瞬心在过接触点的公法线上。

3、最简单的自由度为1的平面连杆机构由多少个构件组成?

4、平面连杆机构是构件用低副连接而成的机构,当平面四杆机构的运动副都是转动副 ,则称为铰链四杆机构。

5、铰链四杆机构的三种基本形式为:曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。

6、机构中传动角γ和压力角α之和等于900。

7、从传力效果来看,传动角越大越好,压力角越小越好。

8、在铰链四杆机构中,当最短构件和最长构件的长度之和大于其它两构件长度

之和时,只能获得双摇杆机构。

9、机构具有确定运动的条件是机构的自由度大于0且自由度数等于原动件数;

10、杆长不等的铰链四杆机构,在满足杆长和的条件下若以最短杆为机架,则为双曲柄机构,若不满足杆长和的条件下,则只能为双摇杆机构。

11、有一对心曲柄滑块机构,曲柄长为100mm,则滑块的行程是200mm,对

吗?

12、在曲柄滑块机构的两种基本形式,即对心曲柄滑块机构和偏置曲柄滑块机

构中,具有急回运动特性的是偏置曲柄滑块机构。

13、摆动导杆机构的行程速比系数K=2,则该机构的摆角为600。

14、在曲柄摇杆机构中,为提高机构的传力性能,应该增大传动角γ;

15、当平面四杆机构处于死点位置时,其传动角γ =00;

16、曲柄摇杆机构中有无急回运动的性质,取决于极位夹角θ,θ>0,有急回运

动;

17、当曲柄位于与机架共线位置时,曲柄摇杆机构有可能出现最小或最大传动

角。

18、平面铰链四杆机构中,当行程速比系数K=1时,机构没有急回运动特性,

此时极位夹角θ= 0 。

19、铰链四杆机构中,能实现急回运动的有曲柄摇杆机构。

20、在铰链四杆机构中,当最短杆与最长杆长度之和大于其它两杆长度之和时,为双摇杆机构;

21、滚子推杆盘形凸轮机构的凸轮轮廓曲线有2个,分别称为理论廓线和实际廓线。

22、凸轮机构常用运动规律中,等速运动规律存在刚性冲击,等加速等减速运

动规律存在柔性冲击。

23、维持凸轮与从动件高副接触封闭的方法有力封闭和几何封闭。

24、凸轮机构中,若从动件按等速运动规律运动,则最大加速度理论上为无穷大。

24、凸轮常用运动规律中,五次多项式或正弦加速度运动规律既不会产生柔性

冲击,也不会产生刚性冲击,可用于高速场合。

25、渐开线标准直齿圆柱齿轮渐开线上各点的压力角是不相等的,只有分度圆上的压力角为标准值20度。

26、理论廓线相同而实际廓线不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮机构,其从动件的运动规律相同。

27、凸轮的基圆半径越小,机构的结构就越小,但过小的基圆半径会导致压力角过大,从而使凸轮机构的传动性能变差。P165

28、凸轮机构中,通常以凸轮为原动件,而推杆作为从动件。

29、设计凸轮机构,当凸轮角速度ω1、从动件运动规律已知时,则基圆半径

r min越小,压力角α就越大。

30、直动平底推杆盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。

31、用齿条刀具加工齿轮时,当把刀具相对于齿轮轮坯中心偏离标准位置移远

是,加工出来的齿轮称为正变位齿轮,移近时,加工出来的齿轮称为负变位齿轮。

32、渐开线齿廓的几何形状与基圆的大小有关,它的直径愈大,渐开线齿廓曲

线的曲率越小。

33、 采用变位齿轮可以加工出齿数小于17的渐开线直齿轮。

34、标准直齿圆柱齿轮传动的重合度等于实际啮合线段长度与法向齿距之比,

而不是与分度圆齿距之比。

35、渐开线标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最小齿数为17或(2*

a h /α2sin )。

36、在蜗轮蜗杆传动中,蜗杆为右旋,则蜗轮的旋向应为右旋。 37、 蜗杆的直径d 1不等于其模数与齿数的乘积,而等于mq 。 38、渐开线标准直齿圆柱齿轮齿基圆上的压力角为零。

39、机械稳定运转时,虽然存在周期性速度波动,但一个变化周期内起始位置的动能与终止位置的动能一定是相等的。

40、机器在一个稳定运动循环周期内,其驱动功和亏功或阻抗功相等。 41、在机械系统速度波动的一个周期中的某一时间间隔内,当系统出现亏功时,将使系统的运动速度减小,此时飞轮将释放能量。 42、不均匀系数δ越小,机械的速度波动越小。

43、若不考虑其它因素,单从减轻飞轮的重量上看,飞轮应安装在高速轴上。 44、采用飞轮可调节机器运转过程中的周期性速度波动。

45、组成周转轮系的活动构件包括三个部分,其中轴线位置不固定的齿轮称

为行星轮,其余还包括太阳轮或中心轮和转臂或行星架或系杆。 46、周转轮系的传动比计算应用了转化机构的概念,对应周转轮系的转化机构是定轴轮系;

47、自由度为1的周转轮系称为行星轮系。自由度为2的周转轮系称为差动轮系。

48、相同端面尺寸的一对直齿圆柱齿轮与一对斜齿圆柱齿轮,斜齿圆柱齿轮的重合度较直齿圆柱齿轮的重合度大。

49、标准直齿圆柱齿轮传动的重合度εα 应等于实际啮合线长度与基圆齿距之比。

50、渐开线齿轮实现连续传动时,其重合度为ε≥1; 51、静平衡条件:

惯性力矢量和为零,即: 或质径积矢量和为零,即:

52、在周转轮系中,系杆和中心轮的轴线必须重合,否则不能转动。 53、速度多边形具有以下特点:

(1)作图起点p 称为速度多边形的极点p ,它代表机构中速度为零的点。 (2)在速度多边形中,连接p 点和任一点的矢量代表该点在机构图中同名点的绝对速度,其指向是从p 点指向该点。

(3)在速度多边形中,连接其他任意两点的矢量代表该两点在机构图中同名点间的相对速度,其指向与速度的下角标相反。

(4)△BCE ∽△bce ,图形bce 称为图形BCE 的速度影像。

(5)在速度多边形中,当已知同一构件上两点的速度时,利用速度影像原理可求得此构件上其余各点的速度。

54、为什么一对渐开线标准直齿圆柱齿轮啮合能够保证定传动比?

解:两齿轮中心距不变,基圆不变,则基圆的内公切线(啮合线、啮合点的公法线)不变;

啮合线与连心线交于一个定点(节点),其分割的连心线的两段长度不变; 根据齿廓啮合基本定律:两个齿轮啮合的传动比与其连心线被啮合齿廓在接触点的公法线所分割成的两段成反比,所以传动比不变。

55、所谓机器的周期性速度波动,是指一个周期内驱动功和阻抗功相等,动能经过一个周期后不变;对于机器的周期性速度波动,可以用飞轮调节,但不能完全消除周期性速度波动,因为飞轮转动惯量不可能无穷大。

F 0

∑=u r

mr

0∑=r

综合类

1、 试计算如图所示直线机构的自由度。 解:

B 、

C 、

D 、F 处都是由三个构件组成 的复合铰链,各有2个转动副

2、试计算如图所示机构的自由度。 解:

n =5 p l =7 p h =0 p '=0 F '=0 F =3n -(2 p l +p h -p ')-F ' =3?5-(2?7+0-0)-0 =1

n 7

=l p 10

=h p 0

=l h F 3n 2p p 3721001=--=?-?-=

3、如图所示的曲柄滑块,请标出C 处的压力角α和传动角γ。

解:如图所示。

4、在图示凸轮机构中,试画出图示位置 和当凸轮沿ω方向转过450时的压力角。 解:如图所示。

A

1

ω B

C

e

A

1

ω B

C

e

00α=

090γ=

A

450

B α

B

C

C α

5、在图示偏置直动尖顶推杆盘形凸轮机构中,已知凸轮轮廓为以O 为中心,r 为半径的圆,凸轮回转中心为O 1,偏心距为e ,试画出凸轮轮廓上A 、B 两点的压力角αA 、αB 。 解:

标出A 点压力角: 画出反转后B 点导轨直线: 标出B 点压力角:

6、图示摆动导杆机构,已知机构瞬时位置图和加速度矢量多边形图,原动件1以等角速度ω1转动,试用矢量方程图解法求:

1)列出在图示位置时机构的速度矢量方程式,并用任意比例尺画出速度矢量多边形,将各矢量标注在多边形相应的线段旁边;

2)根据已绘制出的加速度矢量多边形,列出机构的加速度矢量方程式,并将各矢量标注在多边形相应的线段旁边;

3)根据两多边形图,写出构件3上B 点的速度3B v 和加速度3B a 的表达式

解:1)12123B B B B B v v v v ρ

ρρρ+==

r

O 1

r

e

αA =0

αB ·

B2 )

(32B B

速度矢量多边形图: 每边矢量标注:

2)r B B k B B B B B a a a a a 1212123ρρρρρ++==

每边矢量标注:

3)v B B Pb v v μ213==ρρ a B B b p a a μ223'==ρ

ρ

7、标出下列机构在图示位置时的所有瞬心。 解:如图所示。

8、找出下列机构在图示位置时的所有瞬心。并写出i 13的表达式。

解:13

1413

343113P P P P i ==

ωω

9、如图示轮系,已知各轮齿数为:Z1=28,Z2=20,Z3=68,Z3'=72,

Z1'=Z4=24,齿轮4的转速n4=100转/分。试求H的转速n H及回转方向。

解:定轴轮系:1-4-3'

?

-

=

=

'

'

'

1

4

4

1

4

1Z

Z

n

n

i

rpm

n

Z

Z

n

n100

100

24

24

4

1

4

1

1

-

=

?

-

=

-

=

=

'

'

?

=

=

'

'

'

3

4

4

3

4

3Z

Z

n

n

i

rpm

n

Z

Z

n

n

3

100

100

72

24

4

3

4

3

3

=

?

=

=

=

'

'

周转轮系:1-2-3-H

2

1

3

2

3

1

13Z

Z

Z

Z

n

n

n

n

i

H

H

H-

=

-

-

=

28

68

3

100

100

-

=

-

-

-

H

H

n

n

3

28

100

68

100

)

28

68

1(

?

?

+

-

=

+

?H n

96

28

)

3

28

100

68

100

(?

?

?

+

-

=

?H n

rpm

rpm

n H56

.5

18

100

-

=

-

=

10、已知右图所示轮系中各齿轮的齿数为:Z 1=20,Z 2=30,Z 3=80,Z 4=25,Z 5=50。求轮系的传动比i 15。

解:定轴轮系4-5

225

50455445-=-=-==

Z Z i ωω 周转轮系1-2-3-4(H )

420

80

132********

13-=-=-=-=--=

Z Z Z Z Z Z n n n n i ∵n 3=0 54111

341=+=+=∴

Z Z

n n 则 10)2(55

44145145115-=-?=?=?==

n n

n n i i n n i 11、在图示轮系中,已知各轮齿数为1330Z Z ==,902=Z ,240Z '=,340Z '=,

430Z =,试求传动比 IH i ,并说明I 、H 轴的转向是否相同? 解:12122190

330

n z i n z ==== (1)

34224423H

H

H z z n n i n n z z ''-=

=-''

(2)

由40n =及式(2)得:

3422330307

11404016H

z z n n z z '?=-=-=?''

因22n n '= 联立式(1)和式(3),得:

1121272131311616

H H H n n n i .n n n '=

=?=?== 1轴、H 轴的转向相同。

12

2′

4

33′

I H

3

12、已知一机械所受等效驱动力矩M d 的变化规律如图所示,等效阻抗力矩为常数,等效构件回转一周为一个运动循环,设等效转动惯量为常数,试计算最大盈亏功的大小?确定与等效构件的最大角速度ωmax 和最小角速度ωmin 对应的等效构件的转角大小?

解:ππ

π24

240?=+?r M )(

M r =15Nm

ππ

5.12)1540(2

1=-?=

W

ππ

5.7152

2-=?-=W

ππ

25.6)1540(43=-?=

W

ππ

25.11154

34-=?-=W

最大盈亏功:π5.121m ax ==?W W

等效构件的最大角速度ωmax 对应的等效构件的转角:1

2 π 等效构件的最小角速度ωmin 对应的等效构件的转角:0和2π。

40NM

M r

13、在电动机驱动的剪床中,作用在剪床主轴上的阻力矩er M 的变化规律如图所示。等效驱动力矩ed M 为常数,电动机转速为1400转∕分,当不均匀系数δ=0.06时,求安装在电动机轴上的飞轮的转动惯量([]δω2

max

m

F W J ?=)。

解:(1)求等效驱动力矩ed M

22021600204

ed M ()π

ππ=?+-?

g

2175ed M .Nm =

(2)求最大盈亏功

0345625108581max a bc W W W ..J π

?=+==

(3)求飞轮转动惯量:

[][]

222900max

max F m W W

J n ωδπδ??==

14、一对正常齿标准直齿圆柱齿轮传动。小齿轮因遗失需配制。已测得大齿轮的齿顶圆直径d a2=408mm ,齿数Z 2=100,压力角α=200,两轴的中心距a=310mm ,试确定小齿轮的:

021*********a W (.).π

π=-?=217.5160044

345.625ab

W πππ=?-?=-52175204246875bc W (.).ππ=-?=π

22

π4

能量指示图

W c

①模数m 、齿数Z 1;②计算分度圆直径d 1;③齿顶圆直径d a1;④基圆齿距P b1

)(21

21Z Z m a +=

解:由 )2(*

22a a h Z m d +=

①Z 1=55 m =4mm ②d 1=mZ 1=4?55=220mm

③mm h Z m d a a 2282554)2(*

11=+?=+=)( ④mm m P P b 8.1120cos 4cos cos 011====παπα

15、一对外啮合标准渐开线直齿圆柱齿轮传动,已知120Z =,5m mm =,

o 20α=,*

1a

h =,*0.25C =,中心距a =180mm 。试计算: (1)两齿轮分度圆半径;(2)两齿轮齿顶圆半径;(3)两齿轮齿根圆半径;(4)两齿轮的基圆半径;(5)两齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽。 解:由1212

a m(z z )=+得: 212218020525

a z z m ?=

-=-= (1)1111520502

2r mz mm ==??=

2211

55213022

r mz mm =

=??= (2)11501555*

a a r r h m mm =+=+?=

2213015135*

a a r r h m mm =+=+?=

(3)1150102554375*

*f a

r r (h c )m (.).mm =-+=-+?= 221301025512375*

*f a r r (h c )m (.).mm =-+=-+?=

(4)01150204698b r r cos cos .mm α==?=

0221302012216b r r cos cos .mm α==?=

(5)3145

785222

p m .s e .mm π?==

===

16、图示为铰链四杆机构,已知原动件1以1ω顺时针方向匀速回转,试用矢量方程图解法求:

(1)列出速度矢量方程式,并根据矢量方程式用任意比例尺v μ画出速度矢量多边形图,将各矢量代号写在多边形相应的线段旁边;

(2)根据矢量多边形写出C 点的速度表达式和构件2、构件3的角速度的表达式,并分别说明其方向;

(3)用速度影像法在速度多边形上画出E 点的速度矢量E v ,并写出E v 的表达式。

解:

(1)C B CB v v v =+u u r u u v u u u v

(2)C v v pc μ=g 3C v

CD l

v pc l

CD μωμ=

=

g g 逆时针

2CB v

BC l

v bc l BC μωμ=

=g g 逆时针

(3)E v v pe μ=g

其中△BCE ∽bce

e 点,

B r

标出矢量

17、已知图1所示轮系中各齿轮的齿数为:Z 1=20,Z 2=30,Z 3=80,Z 4=25,Z 5=50。求轮系的传动比i 15。 解:定轴轮系4-5

225

50455445-=-=-==

Z Z i ωω 周转轮系1-2-3-4(H )

420

80

132********

13-=-=-=-=--=

Z Z Z Z Z Z n n n n i ∵n 3=0 54111

341=+=+=∴

Z Z

n n 则 10)2(55

44145145115-=-?=?=?==

n n

n n i i n n i 18、已知某对渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动,已知Z 1=40,传动比i 12=2.5,α=200,h * a=1,c *=0.25,模数m =10mm 。

(1)在标准安装时,求大小齿轮的分度圆和两轮的中心距以及啮合角; (2)若安装的中心距比标准中心距加大1mm ,试求两齿轮的啮合角和节圆半径; 解: 1

2

12Z Z i =

∴1005.2401212=?=?=i Z Z r 1=12 mZ 1=12 ×10×40=200mm r 2=12 mZ 2=1

2 ×10×100=500mm a= r 1+ r 2=200+500=700mm α'=α=200 (2)a cos α=a 'cos α'

00

2234.201

70020cos 700arccos cos arccos =+='='a a αα r r b '

='αcos mm r r r b 286.2002234.20cos 20cos 200cos cos cos 00

111=='='='?ααα

19、设计一个曲柄摇杆机构,曲柄为原动件,它的转角由?确定如图所示,曲柄

逆时针转过?=1350时,摇杆摆到左极限位置。

已知摇杆的行程速比系数K=1.1,摇杆CD=55cm,

机架AD=75cm。求曲柄AB及连杆BC的长度。

解:

θ

θ

-

+

=

180

180

K

57

.8

1

1.1

1

1.1

180

1

1

180=

+

-

?

=

+

-

=

?

K

K

θ

①2?75cos450?(BC+AB )=752+(BC+AB)2-552

②2?75cos36.430?(BC-AB)=752+(BC-AB)2-552

? BC+AB=38.46

BC-AB=28.08

? AB=5.19

BC=33.27

20、图示的四杆机构中,已知各构件长度和给定的位置,当原动构件以ω1等角速度转动时,试用矢量方程图解法求解构件3的角速度ω3及构件2上E点的速度V E。

解:1

2

1

3

2B

B

B

B

B

v

v

v

v

ρ

ρ

ρ

ρ

+

=

=

大小?

AB

l?

1

ω?

方向⊥CB ⊥AB ∥AB

BC

v

BC

B

l

pb

l

v3

3

3

?

=

=

μ

ω

2

2

2

2B

E

B

E

v

v

v

ρ

ρ

ρ

+

=

大小?√?

方向⊥CE √⊥BE

B

21、计算如图所示机构的自由度。

A B

A

机械原理基础知识考试

昆明理工大学2010年硕士研究生招生入学考试试卷(A卷) 考试科目代码:810 考试科目名称:机械原理 试卷适用招生专业:080201机械制造及其自动化、080202机械电子工程、080203机械设计及理论、080204车辆工程、430102机械工程 考生答题须知 1.所有题目(包括填空、选择、图表等类型题目)答题答案必须做在考点发给的答题纸上,做在本试卷册上无效。 请考生务必在答题纸上写清题号。 2.评卷时不评阅本试卷册,答题如有做在本试卷册上而影响成绩的,后果由考生自己负责。 3.答题时一律使用蓝、黑色墨水笔或圆珠笔作答(画图可用铅笔),用其它笔答题不给分。 4.答题时不准使用涂改液等具有明显标记的涂改用品。

2、试求机构在图示位置的全部瞬心。(10分) 3、标出图示位置时凸轮机构的压力角,凸轮从图示位置转过90度后推杆的位移。(10分) 四、(15分,所有考生做)计算图示机构的自由度,若有复合铰链、局部自由度和虚约束,请指出。 五、计算题 A B C 2 3 1 4

1、在图示的车床变速箱中,移动三联齿轮a 使齿轮3’和4’啮合。又移动双联齿轮b 使齿轮5’和6’啮合。已知各轮的齿数为48',50',42',38',58,42654321======z z z z z z ,电动机的转速 m in /14451r n =,求带轮转速的大小和方向。 (10分,所有考生做) 2、已知一渐开线规范外啮合圆柱齿轮机构,其模数mm m 10=,中心距mm a 350=,传动比 5/912=i ,试计算该齿轮机构的几何尺寸(各轮的齿数、分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、 齿厚)。(16分,所有考生做) 3、在图示的轮系中,已知各轮的齿数20,50,40,60,2536421======z z z z z z (右旋) ,且各轮均为正确安装的规范齿轮,各齿轮的模数相同。当轮1以900r/min 按图示方向转动时,求轮6转速的大小和方向。 (全日制学术型,15分)

机械原理-课后全部习题解答

《机械原理》 习 题 解 答 机械工程学院

目录 第1章绪论 (1) 第2章平面机构的结构分析 (3) 第3章平面连杆机构 (8) 第4章凸轮机构及其设计 (15) 第5章齿轮机构 (19) 第6章轮系及其设计 (26) 第8章机械运动力学方程 (32) 第9章平面机构的平衡 (39)

第一章绪论 一、补充题 1、复习思考题 1)、机器应具有什么特征?机器通常由哪三部分组成?各部分的功能是什么? 2)、机器与机构有什么异同点? 3)、什么叫构件?什么叫零件?什么叫通用零件和专用零件?试各举二个实例。 4)、设计机器时应满足哪些基本要求?试选取一台机器,分析设计时应满足的基本要求。 2、填空题 1)、机器或机构,都是由组合而成的。 2)、机器或机构的之间,具有确定的相对运动。 3)、机器可以用来人的劳动,完成有用的。 4)、组成机构、并且相互间能作的物体,叫做构件。 5)、从运动的角度看,机构的主要功用在于运动或运动的形式。 6)、构件是机器的单元。零件是机器的单元。 7)、机器的工作部分须完成机器的动作,且处于整个传动的。 8)、机器的传动部分是把原动部分的运动和功率传递给工作部分的。 9)、构件之间具有的相对运动,并能完成的机械功或实现能量转换的的组合,叫机器。 3、判断题 1)、构件都是可动的。() 2)、机器的传动部分都是机构。() 3)、互相之间能作相对运动的物件是构件。() 4)、只从运动方面讲,机构是具有确定相对运动构件的组合。()

5)、机构的作用,只是传递或转换运动的形式。() 6)、机器是构件之间具有确定的相对运动,并能完成有用的机械功或实现能量转换的构件的组合。() 7)、机构中的主动件和被动件,都是构件。() 2 填空题答案 1)、构件 2)、构件 3)、代替机械功 4)、相对运动 5)、传递转换 6)、运动制造 7)、预定终端 8)、中间环节9)、确定有用构件 3判断题答案 1)、√ 2)、√ 3)、√ 4)、√ 5)、× 6)、√ 7)、√

机械原理与人体平衡知识分析报告

机械原理与人体平衡知识分析 -----------------------作者:-----------------------日期:

三:综合训练 一:填空题: 1、一长直扁担长1.5m,前端挂200N的货,后端挂300N的货,则肩膀应该位于离扁担前端________m处,才能使扁担平衡,平衡后肩受到的压力为________N.(不计扁担的重力) 2、如图所示,用滑轮组匀速提升物体A时,测力计的示数为 N,如果不计滑轮重 和摩擦,物体A的重力为 N。 3.在图1所示的两种常用工具中,属于省力杠杆的是 (选填“甲”或“乙”).使用这两种工具都省功(选填“能”或“不能”). 4、如图所示,杠杆AC(刻度均匀,不计杠杆重)可绕支点O自由转动,在B点挂一重为G 的物体。为使杠杆平衡,应在杠杆上的_________点施加一个作用力,才能使作用力最小,该最小作用力与物重G的比值是___________。 5、如图2所示,物体 A 和 B 的质量相等(滑轮重力不计),当分别用力匀速提升物体A和B时,F A︰F B= 。 图1

6、钓鱼时,钓鱼竿可看成一根杠杆,如图3,它是一个________杠杆,其支点位于图中的________点.要使钓起鱼时省力一些,则钓鱼者两只手之间的距离应________一些(填增大或减小). 7、如图4,利用定滑轮匀速提升重物G ,需要拉力F 或'F ,F 和'F 大小的关系是F 'F 。(填大于、小于、等于) 8、 一辆汽车不小心陷入了泥潭中,司机按图5所示的甲乙两种方式可将汽车从泥潭中拉出,其中省力的是 图。 9、如图6所示,动滑轮重为50N ,绳重和摩擦不计,人对绳子的拉力是 260N ,则物体的重是 N ;若重物上升的高度是0.2m ,则绳子自由端 下降 m 。 10.如图7,每个钩码重0.49N,杠杆上每格长度相等,现用一弹簧测力计要求钩在支点右侧,使它的示数为0.98N,且杠杆在水平位置保持平衡,则弹簧测力计应钩在 点 图3 图4 图6

机械原理课后答案第章

第8章作业 8-l 铰链四杆机构中,转动副成为周转副的条件是什么?在下图所示四杆机构ABCD 中哪些运动副为周转副?当其杆AB 与AD 重合时,该机构在运动上有何特点?并用作图法求出杆3上E 点的连杆曲线。 答:转动副成为周转副的条件是: (1)最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和; (2)机构中最短杆上的两个转动副均为周转副。图示ABCD 四杆机构中C 、D 为周转副。 当其杆AB 与AD 重合时,杆BE 与CD 也重合因此机构处于死点位置。 8-2曲柄摇杆机构中,当以曲柄为原动件时,机构是否一定存在急回运动,且一定无死点?为什么? 答:机构不一定存在急回运动,但一定无死点,因为: (1)当极位夹角等于零时,就不存在急回运动如图所示, (2)原动件能做连续回转运动,所以一定无死点。 8-3 四杆机构中的极位和死点有何异同? 8-4图a 为偏心轮式容积泵;图b 为由四个四杆机构组成的转动翼板式容积泵。试绘出两种泵的机构运动简图,并说明它们为何种四杆机构,为什么? 解 机构运动简图如右图所示,ABCD 是双曲柄机构。 因为主动圆盘AB 绕固定轴A 作整周转动,而各翼板CD 绕固定轴D 转动,所以A 、D 为周转副,杆AB 、CD 都是曲柄。 8-5试画出图示两种机构的机构运动简图,并说明它们各为何种机构。 图a 曲柄摇杆机构 图b 为导杆机构。 8-6如图所示,设己知四杆机构各构件的长度为240a mm =,600b =mm ,400,500c mm d mm ==。试问: 1)当取杆4为机架时,是否有曲柄存在? 2)若各杆长度不变,能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构?如何获得? 3)若a 、b ﹑c 三杆的长度不变,取杆4为机架,要获得曲柄摇杆机构,d 的取值范围为何 值? : 解 (1)因a+b=240+600=840≤900=400+500=c+d 且最短杆 1为连架轩.故当取杆4为机架时,有曲柄存在。 (2)、能。要使此此机构成为双曲柄机构,则应取1杆为机架;两使此机构成为双摇杆机构,则应取杆3为机架。 (3)要获得曲柄摇杆机构, d 的取值范围应为440~760mm 。 8-7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 为曲柄的条件是什么? 解 (1)如果杆AB 能通过其垂直于滑块导路的两位置时,则转动副A 为周转副,故杆AB 为曲柄的条件 是AB+e ≤BC 。 (2)若偏距e=0, 则杆AB 为曲柄的条件是AB≤BC 8-8 在图所示的铰链四杆机构中,各杆的长度为1l 28mm =,2l 52mm =, 3l 50mm =,4l 72mm =,试求: 1)当取杆4为机架时,该机构的极位夹角θ、杆3的最大摆角?、最小传动角min γ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 两个转动副是否仍为周转副? 解 (1)怍出机构的两个极位,如图, 并由图中量得: θ=,φ=, γmin= o (2)①由l1+l4 ≤l2+l3可知图示铰链四杆机构各杆长度符合杆长条件;小②最短杆l 为机架时,该机构将演化成双曲柄机构;③最短杆1参与构成的转动副A 、B 都是周转副而C 、D 为摆转副; (3)当取杆3为机架时,最短杆变为连杆,又将演化成双摇杆机构,此时A 、B 仍为周转副。

机械原理第八版答案与解析

机械原理 第八版 西北工业大学 平面机构的结构分析 1、如图a 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4上下运动以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取),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l μ绘制其机构运动简图(图b )。 2)分析其是否能实现设计意图。 图 a ) 由图b 可知,3=n ,4=l p ,1=h p ,0='p ,0='F 故:00)0142(33)2(3=--+?-?='-'-+-=F p p p n F h l 因此,此简单冲床根本不能运动(即由构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架),故需要增加机构的自由度。

图 b ) 3)提出修改方案(图c )。 为了使此机构能运动,应增加机构的自由度(其方法是:可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副,或者用一个高副去代替一个低副,其修改方案很多,图c 给出了其中两种方案)。 图 c1) 图 c2) 2、试画出图示平面机构的运动简图,并计算其自由度。 图a ) 解:3=n ,4=l p ,0=h p ,123=--=h l p p n F

图 b ) 解:4=n ,5=l p ,1=h p ,123=--=h l p p n F 3、计算图示平面机构的自由度。将其中的高副化为低副。机构中的原动件用圆弧箭头表示。 3-1 解3-1:7=n ,10=l p ,0=h p ,123=--=h l p p n F ,C 、E 复合铰链。 3-2 解3-2:8=n ,11=l p ,1=h p ,123=--=h l p p n F ,局部自由度

哈工大(威海)机械原理知识点整理

哈工大(威海)《机械原理》知识点整理 整理人:131310405郭勇辰 第一章 1.机械是机器与机构的总称。 2.机器是一种人为实物组合的具有确定机械运动的装置,用来完成有用功、转 换能量或处理信息,以代替或减轻人类的劳动。 3.现代化机器具有四个组成部分:原动机、传动机、执行机构和控制系统。 4.一部机器通常包含一个或若干个机构。机构是一个具有相对机械运动的构件 系统,或称它是用来传递与变换运动和动力的可动装置。 第二章 1.构件与零件的区别在于:构件是运动的单元,而零件是制造的单元。一个构 件既可以是一个零件,也可以是由若干零件装配而成的刚性体。 2.运动副:两构件间的直接接触又能产生一定相对运动的活动连接成为运动副。 3.一个运动副引入的约束数目最多只能是5个,最少是1个。 4.运动链:若干构件通过运动副连接而成的构件系统称为运动链。运动链中各 构件首位封闭,则称为闭式链,否则为开式链。 5.机构:如果将运动链中的一个构件固定作为参考坐标系,则这种运动链称为 机构。 6.运动副的分类:把引入1个约束的运动副称为Ⅰ级副,以此类推;以面接触 的运动副称为低副,以点或线接触的运动副称为高副;如果两运动副元素间只能相互做平面平行运动,则称之为平面运动副,否则为空间运动副; 7.不按比例绘制的运动简图成为机构示意图。 8.机构运动简图的单位为m/mm(图纸上1mm所代表的真实长度)。 9.自由度:确定一个构件或机构的运动(或位置)所需的独立参数的数目。 10.机构具有确定运动的条件是:机构的自由度大于零,且机构的原动件数目等 于机构的自由度数。 11.计算自由度时注意三种情况:复合铰链、局部自由度、虚约束。 12.复合铰链:由两个以上构件在同一处构成的重合转动副。 13.局部自由度:不影响整个机构运动的自由度。

(完整版)机械原理知识点归纳总结

第一章绪论 基本概念:机器、机构、机械、零件、构件、机架、原动件和从动件。 第二章平面机构的结构分析 机构运动简图的绘制、运动链成为机构的条件和机构的组成原理是本章学习的重点。 1. 机构运动简图的绘制 机构运动简图的绘制是本章的重点,也是一个难点。 为保证机构运动简图与实际机械有完全相同的结构和运动特性,对绘制好的简图需进一步检查与核对(运动副的性质和数目来检查)。 2. 运动链成为机构的条件 判断所设计的运动链能否成为机构,是本章的重点。 运动链成为机构的条件是:原动件数目等于运动链的自由度数目。 机构自由度的计算错误会导致对机构运动的可能性和确定性的错误判断,从而影响机械设计工作的正常进行。 机构自由度计算是本章学习的重点。 准确识别复合铰链、局部自由度和虚约束,并做出正确处理。 (1) 复合铰链 复合铰链是指两个以上的构件在同一处以转动副相联接时组成的运动副。 正确处理方法:k个在同一处形成复合铰链的构件,其转动副的数目应为(k-1)个。 (2) 局部自由度 局部自由度是机构中某些构件所具有的并不影响其他构件的运动的自由度。局部自由度常发生在为减小高副磨损而增加的滚子处。 正确处理方法:从机构自由度计算公式中将局部自由度减去,也可以将滚子及与滚子相连的构件固结为一体,预先将滚子除去不计,然后再利用公式计算自由度。 (3) 虚约束 虚约束是机构中所存在的不产生实际约束效果的重复约束。 正确处理方法:计算自由度时,首先将引入虚约束的构件及其运动副除去不计,然后用自由度公式进行计算。 虚约束都是在一定的几何条件下出现的,这些几何条件有些是暗含的,有些则是明确给定的。对于暗含的几何条件,需通过直观判断来识别虚约束;对于明确给定的几何条件,则需通过严格的几何证明才能识别。 3. 机构的组成原理与结构分析 机构的组成过程和机构的结构分析过程正好相反,前者是研究如何将若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动件和机架上,以组成新的机构,它为设计者进行机构创新设计提供了一条途径;后者是研究如何将现有机构依次拆成基本杆组、原动件及机架,以便对机构进行结构分类。 第三章平面机构的运动分析 1.基本概念:速度瞬心、绝对速度瞬心和相对速度瞬心(数目、位置的确定),以及“三心定理”。 2.瞬心法在简单机构运动分析上的应用。 3.同一构件上两点的速度之间及加速度之间矢量方程式、组成移动副两平面运动构件在瞬时重合点上速度之间和加速度的矢量方程式,在什么条件下,可用相对运动图解法求解? 4.“速度影像”和“加速度影像”的应用条件。 5.构件的角速度和角加速度的大小和方向的确定以及构件上某点法向加速度的大小和方向的确定。 6.哥氏加速度出现的条件、大小的计算和方向的确定。 第四章平面机构的力分析 1.基本概念:“静力分析”、“动力分析”及“动态静力分析” 、“平衡力”或“平衡力矩”、“摩擦角”、“摩擦锥”、“当量摩擦系数”和“当量摩擦角”(引入的意义)、“摩擦圆”。 2.各种构件的惯性力的确定: ①作平面移动的构件; ②绕通过质心轴转动的构件;

机械原理基础知识点总结,复习重点

机械原理知识点总结 第一章平面机构的结构分析 (3) 一. 基本概念 (3) 1. 机械: 机器与机构的总称。 (3) 2. 构件与零件 (3) 3. 运动副 (3) 4. 运动副的分类 (3) 5. 运动链 (3) 6. 机构 (3) 二. 基本知识和技能 (3) 1. 机构运动简图的绘制与识别图 (3) 2.平面机构的自由度的计算及机构运动确定性的判别 (3) 3. 机构的结构分析 (4) 第二章平面机构的运动分析 (6) 一. 基本概念: (6) 二. 基本知识和基本技能 (6) 第三章平面连杆机构 (7) 一. 基本概念 (7) (一)平面四杆机构类型与演化 (7) 二)平面四杆机构的性质 (7) 二. 基本知识和基本技能 (8) 第四章凸轮机构 (8) 一.基本知识 (8) (一)名词术语 (8) (二)从动件常用运动规律的特性及选用原则 (8) 三)凸轮机构基本尺寸的确定 (8) 二. 基本技能 (9) (一)根据反转原理作凸轮廓线的图解设计 (9) (二)根据反转原理作凸轮廓线的解析设计 (10) (三)其他 (10) 第五章齿轮机构 (10) 一. 基本知识 (10) (一)啮合原理 (10) (二)渐开线齿轮——直齿圆柱齿轮 (11) (三)其它齿轮机构,应知道: (12) 第六章轮系 (14) 一. 定轴轮系的传动比 (14) 二.基本周转(差动)轮系的传动比 (14)

三.复合轮系的传动比 (15) 第七章其它机构 (15) 1.万向联轴节: (15) 2.螺旋机构 (16) 3.棘轮机构 (16) 4. 槽轮机构 (16) 6. 不完全齿轮机构、凸轮式间歇运动机构 (17) 7. 组合机构 (17) 第九章平面机构的力分析 (17) 一. 基本概念 (17) (一)作用在机械上的力 (17) (二)构件的惯性力 (17) (三)运动副中的摩擦力(摩擦力矩)与总反力的作用线 (17) 二. 基本技能 (18) 第十章平面机构的平衡 (18) 一、基本概念 (18) (一)刚性转子的静平衡条件 (18) (二)刚性转子的动平衡条件 (18) (三)许用不平衡量及平衡精度 (18) (四)机构的平衡(机架上的平衡) (18) 二. 基本技能 (18) (一)刚性转子的静平衡计算 (18) (二)刚性转子的动平衡计算 (18) 第十一章机器的机械效率 (18) 一、基本知识 (19) (一)机械的效率 (19) (二)机械的自锁 (19) 二. 基本技能 (20) 第十二章机械的运转及调速 (20) 一. 基本知识 (20) (一)机器的等效动力学模型 (20) (二)机器周期性速度波动的调节 (20) (三)机器非周期性速度波动的调节 (20) 二. 基本技能 (20) (一)等效量的计算 (20) (二)飞轮转动惯量的计算 (20)

西工大第八版机械原理第八版课后练习答案

<机械原理>第八版西工大版 第2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,而且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。 2-4 何谓最小阻力定律?试举出在机械工程中应用最小阻力定律的1、2个实例。 2-5 在计算平面机构的自由度时,应注意哪些事项? 答:参考教材15~17页。 2-6 在图2-20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 为何要对平面高副机构进行“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。 2-9 任选三个你身边已有的或能观察到的下列常用装置(或其他装置),试画出其机构运动简图,并计算其自由度。1)折叠桌或折叠椅;2)酒瓶软木塞开盖器;3)衣柜上的弹簧合页;4)可调臂台灯机构;5)剥线钳;6)磁带式录放音机功能键操纵机构;7)洗衣机定时器机构;8)轿车挡风玻璃雨刷机构;9)公共汽车自动开闭门机构;10)挖掘机机械臂机构;…。 2-10 请说出你自己身上腿部的髋关节、膝关节和踝关节分别可视为何种运动副?试画出仿腿部机构的机构运动简图,并计算其自由度。 2-11图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j输入,使轴A连续回转;而固装在轴^上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动,以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取),分析是否能实现设计意图,并提出修改方案。 1)取比例尺绘制机构运动简图 2)分析是否能实现设计意图 解:

机械原理知识点

1构件:具有确定运动的单元体组成的,这些运动单元体称为构件 零件:组成构件的制造单元体 运动副:两构件直接接触的可动联接 构件的自由度:构件的独立运动数目 运动链:若干个构件通过运动副所构成的系统 机架:固定的构件 原动件:机构中做独立运动的构件 从动件:机构中除原动件外其余的活动构件 运动链→机构:将运动链中的一个构件固定,并且它的一个或几个构件作给定的独立运动时,其余构件便随之作确定的运动,这样运动链就成了机构 2机构运动简图:表示机构中各构件间相对运动关系的简单图形。机构运动简图必须与原机械具有完全相同的运动特性。 示意图:只为了表明机械的结构,不按比例来绘制简图 3约束和自由度的关系:增加一个约束,构件就失去一个自由度 4机构具有确定运动的条件:机构自由度等于机构的原动件数 5瞬心:在任一瞬间,两构件的运动都可以看作是绕某一重合点的相对转动,该重合点称为他们的瞬心速度中心 绝对瞬心:运动构件上瞬时绝对速度为零的点 相对瞬心:两运动构件上瞬时绝对速度相等的重合点 6摩擦力增大并不是运动副元素材料间摩擦因数发生了变化,而是运动副元素的几何结构形状发生变化所致。 7摩擦圆:对于一具体的轴颈,r和fv为定值,因此ρ为定值,以轴心O 为圆心,ρ为半径做一圆,该圆成为摩擦圆。 8机械自锁:由于摩擦的存在,会出现无论施加多大的驱动力,都不能使机械沿驱动方向产生运动的现象。自锁条件:η≤0 机械发生自锁 9连杆机构(低副机构):若干个构件通过低副联接所组成的机构 10平面四杆机构基本形式:铰链四杆机构 11曲柄:在两连杆中能做整周回转机构 摇杆:只能在一定角度范围内摆动的构件 周转副:将两构件能做360°相对转动的转动副 摆动副:不能将两构件能做360°相对转动的转动副 12铰链四杆机构的曲柄存在条件:1最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆长度之和 2连架杆和机架中有一杆是最短杆 13最短杆为连杆时,该机构为双摇杆机构;最短杆为连架杆时,该机构为曲柄摇杆机构;最短杆为机架时,该机构为双曲柄机构; 14有急回运动:θ≠0时,偏置曲柄滑块机构和导杆机构 无急回运动:对心曲柄滑块机构和双摇杆机构

机械原理第八版课后练习答案

<机械原理>第八版西工大教研室编 第2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,而且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。 2-4 何谓最小阻力定律?试举出在机械工程中应用最小阻力定律的1、2个实例。 2-5 在计算平面机构的自由度时,应注意哪些事项? 答:参考教材15~17页。 2-6 在图2-20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 为何要对平面高副机构进行“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。 2-9 任选三个你身边已有的或能观察到的下列常用装置(或其他装置),试画出其机构运动简图,并计算其自由度。1)折叠桌或折叠椅; 2)酒瓶软木塞开盖器;3)衣柜上 2-11图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j输入,使轴A连续回转;而固装在轴^上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动,以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取),分析是否能实现设计意图,并提出修改方

机械原理第八版答案与解析

机械原理第八版答案与解 析 Prepared on 22 November 2020

机械 原理 第八版 西北工业大学 平面机构的结构分析 1、如图a 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4上下运动以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取),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l μ绘制其机构运动简图(图b )。 2)分析其是否能实现设计意图。 图 a ) 由图b 可知,3=n ,4=l p ,1=h p ,0='p ,0='F 故:00)0142(33)2(3=--+?-?='-'-+-=F p p p n F h l 因此,此简单冲床根本不能运动(即由构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架),故需要增加机构的自由度。 图 b ) 3)提出修改方案(图c )。 为了使此机构能运动,应增加机构的自由度(其方法是:可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副,或者用一个高副去代替一个低副,其修改方案很多,图c 给出了其中两种方案)。 图 c1) 图 c2) 2、试画出图示平面机构的运动简图,并计算其自由度。

图a ) 解:3=n ,4=l p ,0=h p ,123=--=h l p p n F 图 b ) 解:4=n ,5=l p ,1=h p ,123=--=h l p p n F 3、计算图示平面机构的自由度。将其中的高副化为低副。机构中的原动件用圆弧箭头表示。 3-1 解3-1:7=n ,10=l p ,0=h p ,123=--=h l p p n F ,C 、E 复合铰链。 3-2 解3-2:8=n ,11=l p ,1=h p ,123=--=h l p p n F ,局部自由度 3-3 解3-3:9=n ,12=l p ,2=h p ,123=--=h l p p n F 4、试计算图示精压机的自由度 解:10=n ,15=l p ,0=h p 解:11=n ,17=l p ,0=h p (其中E 、D 及H 均为复合铰链) (其中C 、F 、K 均为复合铰链) 5、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。又如在该机构中改选EG 为原动件,试问组成此机构的基本杆组是否与前者有所不同。 解1)计算此机构的自由度

机械原理知识点

选择 1.具有确定运动的差动轮系中,其原动件书目至少2个。 2.如果作用在轴颈上的外力增大,那么轴颈的摩擦圆不变。 3.机械出现自锁是由于机械效率小于零。 4.下列铰链四杆机构中,能实现急回运动的是曲柄摇杆机构。 5.正弦加速度运动既无柔性冲击,也无刚性冲击。 6.蜗杆传动的正确啮合条件:模数、压力角和螺旋方向均相同。 7.圆锥齿轮当量齿数:Zv=z/cosa。 ` 8.齿轮经过变为修正后,其分度圆同未修正时相比,分度圆不变。 9.渐开线齿轮中心距稍有改变,其角速度比扔保持原值不变的 原因是基圆不变。 10.刚性转子的动平衡是使惯性合力为0,惯性力合力偶矩也为0. 11.基本杆组是自由度等于0的运动链。 12.曲柄摇杆机构处于死点位置时,传动角等于零。 13.外槽轮:0.5-1/z;内槽轮:0.5+1/z。 ! 14.减小凸轮基圆半径,则压力角增大。 15.回转件的平衡问题,主要是讨论机构的惯性力和惯性矩对 从动件的平衡。 16.渐开线标准直齿轮不发生根切的最小齿数为Zmin=2ha/sina^2. 17.渐开线直齿圆柱齿轮与齿条啮合时,其啮合角恒等于齿轮 分度圆压力角。 18.飞轮安装在高速轴上可以减轻重量。 《 19.阿基米德圆柱蜗杆与涡轮传动的中间平面模数,应符合标准值。 20.标准压力角和标准模数均在分度圆上。21.滚子半径应小于理论轮廓线的最小曲率半径。 22.曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来。 23.棘轮机构的主动件是棘爪。 24.渐开线直齿圆柱齿轮传动中,中心距不影响传动比。 填空 》 1.机械是机构和机器的总称。 机器是一种用来变换和传递能量、物料与信息的机构的组合。 10.什么叫构件?机械中独立运动的单元体 2.平面四杆机构有6个速度瞬心,其中3个是绝对瞬心。 3.渐开线斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件是模数、压力角和螺旋角 分别相等。 4.根切现象:用范成法切制齿轮时,有时刀具会过多的切入齿轮的底部,因而将齿轮的渐开线 ! 切除一部分的现象。 5.一对渐开线齿轮正确啮合的条件: 直齿轮:两齿轮的模数和压力角应分别相等,m1=m2=m ,d1=d2=d 斜齿轮:两齿轮的模数和压力角应分别相等,还有他们的螺旋角必须满足:外啮合B1=-B2, 内 啮合B1=B2. 锥齿轮:当量齿轮的模数和压力角与锥齿轮断面的模数和压力角相等。 蜗轮蜗杆:Mx1=Mt2=M Dx1=Dt2=D : 当蜗杆和涡轮的轴线交错角为90°时,还需保证蜗杆的导程角等于涡轮的螺旋角,即使y1=B2, 并且螺旋线的方向相等。 6.齿廓啮合基本定律:相互啮合传动的一对

机械原理课程教学大纲

《机械原理》课程教学大纲 课程名称:机械原理课程代码:MEAU3005 英文名称:Theory of Machines and Mechanisms 课程性质:大类基础课程学分/学时:3学分/54学时 开课学期:第4学期 适用专业:机械工程、机械电子工程、材料成型及控制工程 先修课程:高等数学、工程图学、理论力学、C语言程序设计等 后续课程:无 开课单位:机电工程学院课程负责人:司广琚 大纲执笔人:司广琚大纲审核人:倪俊芳 一、课程性质和教学目标(在人才培养中的地位与性质及主要内容,指明学生需掌握知识与能力及其应达到的水平) 课程性质:机械原理课程是机械类各专业中研究机械共性问题的一门主干技术基础课。它的任务是使学生掌握机构学和机械动力学的基本理论、基本知识和基本技能,并初步具有拟定机械运动方案、分析和设计机构的能力。它在培养高级工程技术人才的全局中,具有增强学生对机械技术工作的适应能力和开发创造能力的作用。 教学目标:本课程以《理论力学》知识作为理论基础,将所学《理论力学》知识应用到机器和机构分析设计中,但因为机器和机构的复杂和多样性,因而它不是理论力学知识简单重复和堆砌,具有很强的工程实践性。基于此本课程在理论上具有基本概念多、逻辑性强、内容分散等特点,实践上又具有工程中解决问题方法的灵活和巧妙、设计的多方案性、求解问题方法的多样性等特点,是一门理论性和实践性均较强的课程。目标是使学生掌握机构学和机器动力学基本理论、基本知识和基本技能,学会各种常用基本机构分析和综合方法,并具有按照机械使用要求进行机械传动系统方案设计的初步能力和机械创新设计的素质。 本课程的具体教学目标如下: 1.掌握机械、机器、机构、构件、零件等基本概念; 2.掌握平面机构的表示方法和机构运动的基本条件; 3.掌握平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、螺旋机构等机械中常用机构的组成、工作原理、工作特性、应用特点等基本知识。; 4.掌握齿轮系的类型、功用和传动比的计算方法。掌握圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动和蜗杆传动的知识; 5.了解间歇运动机构的类型、基本特性和应用特点; 6.了解机械动力学的基本理论。

机械原理西工大版(第八版)课后习题答案

机械原理西工大版(第八版)课后习题答案 第2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,且也可用来进行动力分析。 2-3 机构具有确定运动条件是什么?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。 2-4 何谓最小阻力定律?试举出在机械工程中应用最小阻力定律的1、2个实例。 2-5 在计算平面机构的自由度时,应注意哪些事项? 答:参考教材15~17页。 2-6 在图2-20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 为何要对平面高副机构进行“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。 2-9 任选三个你身边已有的或能观察到的下列常用装置(或其他装置),试画出其机构运动简图,并计算其自由度。1)折叠桌或折叠椅;2)酒瓶软木塞开盖器;3)衣柜上 2-11图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j输入,使轴A连续回转;而固装在轴^上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动,以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取),分析是否能实现设计意图,并提出修改方案。 1)取比例尺绘制机构运动简图 2)分析是否能实现设计意图

机械原理第八版答案与解析

机械 原理 第八版 西北工业大学 平面机构的结构分析 1、如图a 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4上下运动以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取),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l μ绘制其机构运动简图(图b )。 2)分析其是否能实现设计意图。 图 a ) 由图b 可知,3=n ,4=l p ,1=h p ,0='p ,0='F 故:00)0142(33)2(3=--+?-?='-'-+-=F p p p n F h l 因此,此简单冲床根本不能运动(即由构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架),故需要增加机构的自由度。 图 b ) 3)提出修改方案(图c )。 为了使此机构能运动,应增加机构的自由度(其方法是:可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副,或者用一个高副去代替一个低副,其修改方案很多,图c 给出了其中两种方案)。 图 c1) 图 c2) 2、试画出图示平面机构的运动简图,并计算其自由度。

图a ) 解:3=n ,4=l p ,0=h p ,123=--=h l p p n F 图 b ) 解:4=n ,5=l p ,1=h p ,123=--=h l p p n F 3、计算图示平面机构的自由度。将其中的高副化为低副。机构中的原动件用圆弧箭头表示。 3-1 解3-1:7=n ,10=l p ,0=h p ,123=--=h l p p n F ,C 、E 复合铰链。 3-2 解3-2:8=n ,11=l p ,1=h p ,123=--=h l p p n F ,局部自由度 3-3 解3-3:9=n ,12=l p ,2=h p ,123=--=h l p p n F 4、试计算图示精压机的自由度 解:10=n ,15=l p ,0=h p 解:11=n ,17=l p ,0=h p (其中E 、D 及H 均为复合铰链) (其中C 、F 、K 均为复合铰链) 5、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。又如在该机构中改选EG 为原动件,试问组成此机构的基本杆组是否与前者有所不同。

机械原理基础知识及答案

1.在曲柄摇杆机构中,当摇杆为主动件,且曲 柄与连杆两次共线时,则机构出现死点位置。2.当四杆机构的压力角α=90°时,传动角等于0°,该 机构处于死点位置。 3.铰链四杆机构ABCD中,已知:l AB=60mm,l BC=140mm, l CD=120mm,l AD=100mm。若以AB杆为机架得双曲柄机构;若以CD杆为机架得双摇杆机构;若以AD杆为机架得曲柄摇杆机构。 4.铰链四杆机构的基本形式有曲柄摇杆机构、双曲柄 机构和双摇杆机构。 5.曲柄摇杆机构 B 存在急回特性。 6. A . 一定 B. 不一定 C. 一定不一对渐开线直齿圆柱齿轮刚好连续传 动的重合度等于1。(√) 7.负变位直齿圆柱齿轮与标准直齿轮相比,其齿厚将会 减小。 8.重合度大于1是齿轮的连续传动条件。 9.渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是两 齿轮的模数和压力角分别相等。 10.用范成法加工齿轮,当刀具齿顶线超过啮合极限点时, 将会发生根切现象。 11.渐开线直齿圆柱外齿轮齿廓上各点的压力角是不同的,

它在 基圆 圆上的压力角为零,在 分度 圆上的压力角 则取为标准值。 12. 直齿圆柱齿轮机构的重合度愈大,表明同时参与啮合的 轮齿对数愈 多 ,传动愈 平稳 。 13. 正变位直齿圆柱齿轮与标准直齿圆柱齿轮相比,两者在 分度圆上的压力角α大小_相_等、模数m 大小_ 相__等、 分度圆大小 不 变。 14. 负变位齿轮分度圆上的齿距应是( C )πm 。 15. A .大于 B .小于 C .等于渐开线齿轮的齿廓离基圆越远,渐开线压力角 就( A )。 16. A 越大 B 越小 C 趋 近 于当一对渐开线齿轮切制成后,即使两轮的中心 距稍有变化,其角速度比仍保持不变,原因是( B )。 A 节圆半径不变 B 基圆半径不变 C 啮合角不 1. 渐开线标准直齿圆柱外齿轮的齿数增加,齿顶圆压力角将( C )。 A 不变 B 增大 C 减小 2. 标准蜗杆传动的中心距a 为( B )。 A 2) (21z z m + B 2)(2z q m + C 22 1a a d d + 3. 斜齿轮传动比直齿轮传动平稳,是因为( B )。

机械原理基础知识复习资料

第二讲平面机构的运动分析 一用速度瞬心法作机构的速度分析 1 速度瞬心的定义:作平面相对运动两构件上任一瞬时其速度相等的点,称为这个瞬时的速度中心。分类: 相对瞬心-重合点绝对速度不为零绝对瞬心-重合点绝对速度为零 2 瞬心数目 K=N(N-1)/2 3 机构瞬心位置的确定 直接观察法:适用于求通过运动副直接相联的两构件瞬心位置。 1)两构件组成转动副时,转动副中心即是它们的瞬心。 2)若两构件组成移动副时,其瞬心位于移动方向的垂直无穷远处。 3)若两构件形成纯滚动的高副时,其高副接触点就是它们的瞬心。 4)若两构件组成滚动兼滑动的高副时,其瞬心应位于过接触点的公法线上。 不直接形成运动副的两构件利用三心定理来确定其具体位置。 三心定理:三个彼此作平面平行运动的构件共有三个瞬心,且它们位于同一条直线上。此法特别适用于两构件不直接相联的场合。 4传动比的计算 ωi /ωj=P1j P ij / P1i P ij 两构件的角速度之比等于绝对瞬心至相对瞬心的距离之反比 5.角速度方向的确定 相对瞬心位于两绝对瞬心的同一侧,两构件转向相同 相对瞬心位于两绝对瞬心之间,两构件转向相反。 常见题型: 1.速度瞬心的求解、 2利用速度瞬心求解速度。

二、用矢量方程图解法作机构的速度和加速度分析 1.同一构件上两点之间速度,加速度的关系。 ①由各速度矢量构成的图形称为速度多边形(或速度图);由各加速度矢量构成的图形称为加速度多边形(或加速度图)。p ,' p 称为极点。 ②在速度多边形中,由极点p 向外放射的矢量,代表构件上相应点的绝对速度。而连接两绝对速度矢端的矢量,则代表构件上相应两点间的相对速度,方向与角标相反,如代表CB v (C 点相对B 点的速度)。 ③在加速度多边形中,由极点' p 向外放射的矢量代表构件上相应点的绝对加速度。而连接两绝对加速度矢量端的矢量代表构件上相应两点间的相对加速度,方向与角标相反。相对加速度可用其法向加速度和切向加速度来表示。 ④极点p 代表机构图上的绝对瞬心。 ⑤构件的速度影像:利用速度影像,若已知构件上两点的速度,可求第三点速度。 ⑥同理' ' 'd c b 称为加速度影像。 ⑦速度影像及加速度影像的相似原理只能应用与同一构件上的各点,而不能应用于机构的不同构件上的各点(例如:不能把图上E 点用影像法求出)。 2.两构件重合点间的速度,加速度的关系 正确判断科氏加速度的存在及其方向:

机械原理课后答案第8章

机械原理课后答案第8章 第8章作业 8-l 铰链四杆机构中,转动副成为周转副的条件是什么?在下图所示四杆机构ABCD中哪些运动副为周转副?当其杆AB与AD重合时,该机构在运动上有何特点?并用作图法求出杆3上E点的连杆曲线。 答:转动副成为周转副的条件是: (1)最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和; (2)机构中最短杆上的两个转动副均为周转副。图示ABCD四杆机构中C、D为周转副。 当其杆AB与AD重合时,杆BE与CD也重合因此机构处于死点位置。 8-2曲柄摇杆机构中,当以曲柄为原动件时,机构是否一定存在急回运动,且一定无死点?为什么? 答:机构不一定存在急回运动,但一定无死点,因为: (1)当极位夹角等于零时,就不存在急回运动如图所示, (2)原动件能做连续回转运动,所以一定无死点。 8-3 四杆机构中的极位和死点有何异同? 8-4图a为偏心轮式容积泵;图b为由四个四杆机构组成的转动翼板式容积泵。试绘出两种泵的机构运动简图,并说明它们为何种四杆机构,为什么? 解机构运动简图如右图所示,ABCD是双曲柄机构。

因为主动圆盘AB绕固定轴A作整周转动,而各翼板CD绕固定轴D转动,所以A、D为周转副,杆AB、CD都是曲柄。 8-5试画出图示两种机构的机构运动简图,并说明它们各为何种机构。 图a曲柄摇杆机构 图b为导杆机构。 cmmdmm,,400,500b,600amm,240mm8-6如图所示,设己知四杆机构各构件的长度为,,。试问: 1)当取杆4为机架时,是否有曲柄存在? 2)若各杆长度不变,能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构?如何获得? 3)若a、b)c三杆的长度不变,取杆4为机架,要获得曲柄摇杆机构,d的取值范围为何值? : 解 (1)因a+b=240+600=840?900=400+500=c+d且最短杆 1为连架轩(故当取杆4为机架时,有曲柄存在。

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