機械原理課程補充習(xí)題

1、機械原理課程補充練習(xí)第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析基本要求：(1) 掌握構(gòu)件、運動副、約束、自由度及運動鏈等概念(2) 能正確計算平面機構(gòu)的自由度并能指出復(fù)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。計算下列機構(gòu)自由度，并指出其中是否有復(fù)合鉸鏈、局部自由度或虛約束。2- 1 2-22-32-42-62-62-7)2-8)2-9（已 ai MCD 和四誼毋、2-122-132-142-152-16 )2-172-18第3章 平面機構(gòu)的運動分析基本要求：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(gòu)各瞬心的位置，利用瞬心法對簡單高、低副機構(gòu)進行速度分析2）能利用矢量方程圖解法對一般

2、平面機構(gòu)進行運動分析3-1試求圖示各機構(gòu)在圖示位置時的全部瞬心的位置3- 2圖示機構(gòu)的位置，已知原動件AB以等角速度轉(zhuǎn)動，用瞬心法或矢量方程圖解法求構(gòu)件3的角速度要求：(1)禾U用瞬心法要求在圖上標(biāo)出全部速度瞬心，寫出33的表達式；(2 )利用矢量方程圖解法要求以任意比例尺作出機構(gòu)的速度圖，寫出作圖的矢量方 程及3 3的表達式。(c)(d)(b)1以勻角速度 i逆時針方向轉(zhuǎn)動,3-3如圖所示的高副機構(gòu)中，設(shè)已知機構(gòu)的尺寸及原動件試確定機構(gòu)的全部瞬心位置，并用瞬心法求構(gòu)件3的移動速度v3。D珂3-4 圖示機構(gòu)，Lab = 50mm, Lbc = 60mm, Lcd= 60mm, LAD = 10

3、0mm,3 i = 30rad/s,(1)求機構(gòu)的所有瞬心2)用瞬心法求桿BC中E的速度大小和方向。第4章平面機構(gòu)的力分析基本要求能對幾種運動副中的摩擦力、總反力進行分析4- 1圖示曲柄滑塊機構(gòu)中，設(shè)已知機構(gòu)尺寸，圖中虛線圓為摩擦圓，滑塊與導(dǎo)路的摩擦角為0,驅(qū)動力為F,阻力矩為M,試在下列各機構(gòu)位置簡圖中畫出各運動副中反力方向（必須 注明力矢量的腳標(biāo)）（d）1受驅(qū)動力偶A、B和C處虛線下畫的小圓為摩擦圓。設(shè)不考慮各構(gòu)件的重M d作用，克服滑塊 3上所受的工作阻力 Fr，使4-2圖示曲柄滑塊機構(gòu)，曲柄該機構(gòu)運轉(zhuǎn)。在轉(zhuǎn)動副 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(gòu)，

4、凸輪 1沿逆時針方向回轉(zhuǎn)，F(xiàn)為作用在 推桿2上的外載荷，試在圖上標(biāo)出各運動副中總反力（R31,R12及R32）的方位（圖 中各構(gòu)件的重量及慣性力略去不計，虛線小圓為摩擦圓，運動副 B處的摩擦角已 知）4-4圖示擺動凸輪機構(gòu)中，已知作用于擺桿3上的外載荷Q,試在圖上標(biāo)出各運動副中總反力（R31,R12及R32）的方位（圖中各構(gòu)件的重量及慣性力略去不計，虛線小 圓為摩擦圓，運動副B處的摩擦角已知）4-5在圖示機構(gòu)中，已知驅(qū)動力為F，工作阻力矩為 Mr，若不計各構(gòu)件的重量及慣性力,試在機構(gòu)圖中畫出各構(gòu)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(gòu)中，已知原動件 1在驅(qū)動力矩Md的作用下等

5、速轉(zhuǎn)動， a如圖所示。作用 在從動件2上的生產(chǎn)阻力為Q，圖中虛線圓為摩擦圓，運動副 C的摩擦角為。試在圖上畫出各運動副反力（注明腳標(biāo)），寫出構(gòu)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(gòu)，已知圖中虛線圓為摩擦圓，摩擦角為$在P力作用下工作面上產(chǎn)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(gòu)件的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣 量）4-8已知各構(gòu)件的尺寸、機構(gòu)的位置、各運動副的摩擦系數(shù)及摩擦圓半徑，Mi為驅(qū)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Md為驅(qū)動力矩，Mr為生產(chǎn)阻力矩，試在4-9圖示鉸鏈機構(gòu)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

6、。Q,各轉(zhuǎn)動4-11圖示的機構(gòu)運動簡圖中，已知生產(chǎn)阻力Q,各轉(zhuǎn)動副的摩擦圓及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及方向。4-10圖示凸輪連桿組合機構(gòu)運動簡圖，凸輪為原動件，滑塊上作用有工作阻力 副處的摩擦圓及滑動摩擦角如圖所示，試在圖上畫出各運動副反力方向和作用線。4-12圖示的機構(gòu)運動簡圖中，已知P為驅(qū)動力，生產(chǎn)阻力 Q,各轉(zhuǎn)動副的摩擦圓及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及方向。4-13圖示的機構(gòu)運動簡圖中，已知生產(chǎn)阻力Q,各轉(zhuǎn)動副的摩擦圓及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及方向。4-14圖示鉸鏈機構(gòu)中，各鉸鏈處虛線圓為摩擦圓, 圖上畫

7、出各運動副反力的方向和作用線。Md為驅(qū)動力矩，F(xiàn)r為生產(chǎn)阻力矩，試在4-15圖示雙滑塊機構(gòu)中，滑塊1在驅(qū)動力P作用下等速運動，各構(gòu)件重量不計。 試作圖標(biāo)出各運動副中的反力的方向，并對構(gòu)件 1、3列出力平衡方程且作出相 應(yīng)的力多邊形。（摩擦角、摩擦圓如圖示）第八章平面連桿機構(gòu)及其設(shè)計8-1在飛機起落架所用鉸鏈四桿機構(gòu)ABCD中，已知連桿的兩位置如圖所示，比列尺為卩要求連桿B2C2為死點位置上，連架桿CD的的轉(zhuǎn)角為900。試設(shè)計此鉸鏈四桿機構(gòu)|ab、丨cd、Iad （作圖在題圖上進行）8-2設(shè)計一鉸鏈四桿機構(gòu)，已知連桿 BC經(jīng)過圖示兩個給定位置 BC、E2C2,要求:連架干AB從 ABi到AB位置

8、時恰好轉(zhuǎn)過 90;機構(gòu)在第二位置時傳動角丫 =30,試用作圖法求解固定鉸 鏈A D位置。B28-3所示為造型機工作臺翻轉(zhuǎn)機構(gòu)翻臺的兩個位置I、n。設(shè)翻臺固聯(lián)在連桿BC上，若已知連桿長Ibc 500 mm Ick 500 mm并要求其固定鉸鏈 A D的安裝位置與 x軸平行，且 AD=BC試設(shè)計此鉸鏈四桿機構(gòu)。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(zhuǎn)動手柄 F,則CD桿隨之轉(zhuǎn)動，而使其上的壓板 E向工件壓去。問機構(gòu)轉(zhuǎn)到什么位置時，壓板把工件壓緊在工作臺上，當(dāng)松開手柄后，機構(gòu)不致由于壓緊力的反作用而反轉(zhuǎn)，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(gòu)位置。已知機構(gòu)各桿長是

9、:Iab 110 mm Ibc45 mm lCD 90 mml AD 50 mm450 ,其中左極限位8-5碎礦機用曲柄搖桿機構(gòu)如圖所示，已知搖桿長為500mm擺角置為垂直，鉸鏈A、D同在水平線上，行程速度變化系數(shù) K 1.5，試用圖解法確定機架 AD 曲柄AB及連桿BC的長度。（保留作圖線）8-6如圖所示，已知搖桿兩極限位置從CiD與GD,長度Lc尸150mm圖中卩i = 0.005m/mm）行程速比系數(shù)k=1.5，另一固定鉸鏈在機架標(biāo)線 DEh,試用作圖法設(shè)計該鉸鏈四桿機構(gòu)。8-7曲柄搖桿機構(gòu)機架d= 38 mm搖桿長c= 45 mm其擺角50，試確定曲柄長 a和連 桿長bo8-8有一曲柄

10、搖桿機構(gòu)，機架位于水平線上。已知其搖桿長Lcd= 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(gòu)的行程速比系數(shù) K= 1.5 ,設(shè)計此四桿機構(gòu)。 求出曲柄長度a和連桿長度bo8-9圖解設(shè)計一曲柄搖桿機構(gòu)，求曲柄和連桿的長度、已知搖桿的長度LcD=100mm其極限位置之間夾角” =CC2A 60，行程速比系數(shù) K= 1.4，且要求AD平行與CC2。8-10設(shè)計一曲柄搖桿機構(gòu)， 已知搖桿長度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(shè)計一鉸鏈四桿機構(gòu)，已知

11、其搖桿CD的行程速比系數(shù) K=1，搖桿的長度l cD=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| BC及機架l AD的長度。8-12試設(shè)計所示的腳踏軋棉機上的曲柄搖桿機構(gòu)。要求踏板CD在水平位置上下各擺10l CD= 500 mm, l AD= 1000 mm,用幾何作圖法求曲柄IAB和連桿I BC的長度。8-14參看附圖設(shè)計一鉸鏈四桿機構(gòu)，已知其搖桿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勺長度（有兩組解）。8-15牛頭刨床的擺動導(dǎo)桿機構(gòu)如圖所示,已知機

12、架l ab 400mm，行程速比系數(shù) K 1.65,試用作圖法設(shè)計此機構(gòu)。8-16設(shè)計一擺動導(dǎo)桿機構(gòu)，已知機架長度為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。已知IAB=75mm I 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(shè)計此機構(gòu)。8-18設(shè)計一曲柄滑塊機構(gòu)，如圖所示，已知滑塊的行程H=50mm行程速比系數(shù) K=1.5，偏距 e=20mm8-19設(shè)計一偏心曲柄滑塊機構(gòu)，已知滑塊的行程H=67mm偏心距e=40mm要求行程速比系數(shù) K=1.4。8-20 一滑塊C沿mm移動，其行程 S= 50mm曲柄AB逆