《機械原理》課程補充習題

1、?機械原理?課程補充練習第2章機構的結構分析根本要求：1掌握構件、運動副、約束、自由度與運動鏈等概念2能正確計算平面機構的自由度并能指出復合鉸鏈、局部自由度和虛約束，能判斷其是 否具有確定的運動。計算以下機構自由度，并指出其中是否有復合鉸鏈、局部自由度或虛約束。2- 1 2-22-32-42-72-82-9已和和CDFF晶平行四邊冊2- 112-102-122-132-142-152-162-192-20第3W平面機構的運動分析根本要求：1正確理解速度瞬心的概念，并能運用三心定理確定一般平面機構各瞬心的位置，利用瞬 心法對簡單高、低副機構進展速度分析2能利用矢量方程圖解法對一般平面機構進展運動

2、分析3-1試求圖示各機構在圖示位置時的全部瞬心的位置。)(f 1(h)g3- 2圖示機構的位置，原動件 AB以等角速度轉動，用瞬心法或矢量方程圖解法求構件3的角速度要求：1禾U用瞬心法要求在圖上標出全部速度瞬心，寫出33的表達式；2禾9用矢量方程圖解法要求以任意比例尺作出機構的速度圖，寫出作圖的矢量方 程與3 3的表達式。3-3如下列圖的高副機構中，設機構的尺寸與原動件1以勻角速度i逆時針方向轉動，試確定機構的全部瞬心位置，并用瞬心法求構件3的移動速度v3。第4章平面機構的亍向必須注明3-4 圖示機構，Lab= 50mm Lbc= 60mm Lc尸 60mm LAD= lOOmm®

3、1= 30rad/s ,1求機構的所有瞬心2用瞬心法求桿BC中E的速度大小和方向根本要求能對幾種運動副中的摩擦力、總反力進展分析4- 1圖示曲柄滑塊機構中，設機構尺寸，圖中虛線圓為摩擦圓, 驅動力為F，阻力矩為M試在以下各機構位置簡圖中畫出各 力矢量的腳標(n)(b)d4-2圖示曲柄滑塊機構，曲柄1受驅動力偶M d作用，克制滑塊 3上所受的工作阻力 Fr，使該機構運轉。在轉動副A、B和C處虛線下畫的小圓為摩擦圓。設不考慮各構件的重量與慣性力，試確定各運動副反力的方向。4-3圖示為一擺動推桿盤形凸輪機構，凸輪1沿逆時針方向回轉，F(xiàn)為作用在推 桿2上的外載荷，試在圖上標出各運動副中總反力R31,R

4、12與矽的方位圖 中各構件的重量與慣性力略去不計，虛線小圓為摩擦圓，運動副 B處的摩擦角4-4圖示擺動凸輪機構中，作用于擺桿3上的外載荷Q試在圖上標出各運動副中總反力Fti,Ri2與F32的方位圖中各構件的重量與慣性力略去不計，虛線小圓為 摩擦圓，運動副B處的摩擦角4-5在圖示機構中，驅動力為F，工作阻力矩為 Mr，假設不計各構件的重量與慣性力，試在機構圖中畫出各構件的受力。圖中虛線圓為摩擦圓，摩擦角為0。4-6在圖示機構中，原動件1在驅動力矩M的作用下等速轉動，3 1如下列圖。作用在從動件 2上的生產阻力為 Q圖中虛線圓為摩擦圓，運動副 C的摩擦角為0。試在圖上畫出各運動 副反力注明腳標，寫

5、出構件2的力平衡方程式，并畫出力矢量多邊形。4-7圖示一鎖緊機構，圖中虛線圓為摩擦圓， 摩擦角為$在P力作用下工作面上產生夾緊力Q試畫出此時各運動副中的總反力作用線位置和方向不考慮各構件的質量和轉動慣量4-8各構件的尺寸、機構的位置、各運動副的摩擦系數(shù)與摩擦圓半徑，M為驅動力矩，Q為阻力，試在圖中畫出各運動副反力的方向和作用線4-9圖示鉸鏈機構中，各鉸鏈處虛線圓為摩擦圓，M為驅動力矩，M為生產阻力矩，試在圖上畫出各運動副反力的方向和作用線。4-10圖示凸輪連桿組合機構運動簡圖，凸輪為原動件，滑塊上作用有工作阻力 Q各轉動副處的摩擦圓與滑動摩擦角如下列圖，試在圖上畫出各運動副反力方向和作用線。4

6、-11圖示的機構運動簡圖中，生產阻力Q,各轉動副的摩擦圓與滑動摩擦角已示圖中，試在圖中畫出各運動副反力的作用線與方向。4-12圖示的機構運動簡圖中，P為驅動力，生產阻力 Q各轉動副的摩擦圓與滑動摩擦角已示圖中，試在圖中畫出各運動副反力的作用線與方向。4-13圖示的機構運動簡圖中， 生產阻力Q,各轉動副的摩擦圓與滑動摩擦角已示圖中，試在圖中畫出各運動副反力的作用線與方向。4-14圖示鉸鏈機構中，各鉸鏈處虛線圓為摩擦圓, 圖上畫出各運動副反力的方向和作用線。M為驅動力矩，F(xiàn)r為生產阻力矩，試在4-15圖示雙滑塊機構中，滑塊1在驅動力P作用下等速運動，各構件重量不計。 試作圖標出各運動副中的反力的方

7、向，并對構件 1、3列出力平衡方程且作出相 應的力多邊形。摩擦角、摩擦圓如圖示第八章平面連桿機構與其設計8-1在飛機起落架所用鉸鏈四桿機構 ABCD中，連桿的兩位置如下列圖，比列尺為卩 i,要求連 桿為死點位置上，連架桿CD的的轉角為90°。試設計此鉸鏈四桿機構Iab、Icd、Iad作 圖在題圖上進展。8-2設計B2C2,要求連架干AB從ABi到=30 °,試用作圖法求解固定鉸鏈AAB2位置時恰好轉過90°機構在第二位置時傳動角丫 D位置。8-3所示為造型機工作臺翻轉機構翻臺的兩個位置I、n。設翻臺固聯(lián)在連桿BC上，假設連桿長Ibc 500mm Ick 500mm

8、并要求其固定鉸鏈 AD的安裝位置與x軸平行，且AD=BC試設計此鉸鏈四桿機構。8-4所示為一利用死點位置的焊接夾緊裝置。按圖中箭頭方向轉動手柄 F,那么CD桿隨之轉動，而使其上的壓板 E向工件壓去。問機構轉到什么位置時，壓板把工件壓緊在工作臺上， 當松開手柄后，機構不致由于壓緊力的反作用而反轉，使被壓緊的工件松開。試用作圖法求出上述壓緊工件時的機構位置。機構各桿長是:l AB 110 mm Ibc 45 mm lCD 90 mmI AD50 mm8-5碎礦機用曲柄搖桿機構如下列圖，搖桿長為500mm擺角45°，其中左極限位置為垂直，鉸鏈 A D同在水平線上，行程速度變化系數(shù)K 1.5

9、，試用圖解法確定機架 AD曲柄AB與連桿BC的長度。保存作圖線8-6如下列圖，搖桿兩極限位置從CiD與 C2D,長度Lcd= 150mm圖中卩i = 0.005m/mm行程速比8-7曲柄搖桿機構機架d= 38 mm搖桿長c= 45 mm其擺角2= 50°，試確定曲柄長 a和連 桿長bo8-8有一曲柄搖桿機構，機架位于水平線上。其搖桿長Lc= 420 mm擺角90°。，搖桿在兩極限與機架所成的夾角各為 60°和30°，機構的行程速比系數(shù) K= 1.5，設計此四桿機構。求 出曲柄長度a和連桿長度b。8-9圖解設計一曲柄搖桿機構，求曲柄和連桿的長度、搖桿的長度

10、Lcc=100mm其極限位置之間夾角“ =<CC2D= 60°，行程速比系數(shù) K= 1.4，且要求AD平行與C1C208-10設計一曲柄搖桿機構，搖桿長度l3 80mm，擺角40°，搖桿的行程速比系數(shù)為K 1，且要求搖桿CD勺一個極限位置與機架間的夾角CDA 900，試用圖解法確定其余三桿的長度。8-11設計一鉸鏈四桿機構，其搖桿CD的行程速比系數(shù) K=1，搖桿的長度l Cc=150mm搖桿的極限位置與機架所成的角度=30°和 =90°o求曲柄Iab連桿Ibc與機架lAD的長度。8-12試設計所示的腳踏軋棉機上的曲柄搖桿機構。要求踏板CD在水平位置

11、上下各擺10l AB和連桿I BC的長度。l CD= 500 mm, l AD= 1000 mm,用幾何作圖法求曲柄8-14參看附圖設計一鉸鏈四桿機構，其搖桿CD的長度為75mm行程速比系數(shù)K=1.5 ,機架AD的長度為100mm又知搖桿的一個極限位置與機架間的夾角為45度，試求曲柄AB的長度和連桿BC的長度有兩組解。8-15牛頭刨床的擺動導桿機構如下列圖，機架Iab 400mm，行程速比系數(shù) K 1.65，試用作圖法設計此機構。8-16設計一擺動導桿機構，機架長度為100mm行程速比系數(shù)K=1.4，求曲柄長度。8-17圖a所示為一牛頭刨床的示意圖。I AB=75mm l DE=100mm行程速比系數(shù)K =2，刨頭5的行程H=300mm要求在整個行程中，刨頭5有較小的壓力角，試設計此機構。8-18設計一曲柄滑塊機構，如下列圖，滑塊的行程H=50mm行程速比系數(shù) K=1.5,偏距e=20mm8-19設計一偏心曲柄滑塊機構，滑塊的行程H=67mm偏心距e=40mm要求行程速比系數(shù)K=1.4。Ci8-20 滑塊C沿mm移動，其行程 S= 50mm曲柄AB逆時針繞固定