机械原理第八版课后练习答案(西工大版).pdfVIP

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 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： f 3324 1 0 不合理 ∵f 0 ，可改为 2- 12 图示机构为一凸轮齿轮连杆组合机构，试绘制其机构示意简图并计算自由度。 解： f 38 210 2 1 1 2- 16 试计算图示凸轮-连杆组合机构的自由度 （a ） 解： f 34 25 1 1 A 为复合铰链 （b ） 解：（1） 图示机构在D 处的结构与图2- 1 所示者一致，经分析知该机构共有7 个活动构件， 8 个低副(注意移动副F 与F ’，E 与E’均只算作一个移动副)，2 个高副；因有两个滚子2 、4 ， 所以有两个局部自由度，没有虚约束，故机构的自由度为 F=3n- (2p +p p ’)- F ’=3 ⅹ7- (2 ⅹ8+2-0)- 2=1 l h - （2 ）如将D 处结构改为如图b 所示形式，即仅由两个移动副组成。注意，此时在该处 将带来一个虚约束。因为构件3、6 和构件5、6 均组成移动副，均要限制构件6 在图纸平面 内转动，这两者是重复的，故其中有一个为虚约束。经分析知这时机构的活动构件数为 6， 低副数为7，高副数和局部自由度数均为2 ，虚约束数为1，故机构的自由度为 F=3n- (2p +p - p ’)- F ’ =3 ×6- (2 ⅹ7+2- 1)- 2=1 l h 上述两种结构的机构虽然自由度均为一，但在性能上却各有千秋：前者的结构较复杂，但没 有虚约束，在运动中不易产生卡涩现象；后者则相反，由于有一个虚约束，假如不能保证在 运动过程中构件3、5 始终垂直，在运动中就会出现卡涩甚至卡死现象，故其对制造精度要求 较高。 （c ） 解：(1) n=11, p =17, p =0, p`=2p `+p -3n`=2, F`=0 1 h 1 h F=3n-(2p +p -p`)-F`=3 ×11-(2 ×17+0-2)-0=1 1 h (2) 去掉虚约束后 F=3n-(2p +p ) =3 ×5-(2 ×7+0) =1 l h （d ）A、B、C 处为复合铰链。自由度为：F=3n-(2p +p -p