机械原理第八版课后作业内容答案(西工大版).doc
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1、|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 57 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 1213 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 1517 页。2-6 在图 2-2
2、0 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 1819 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 2021 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
3、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。
4、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: 32410f不合理 0f,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: 38210f2-16 试计算图示凸轮- 连杆组合机构的自由度(a)|解: 34251f 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- (2pl+ph- p)- F=37- (28+2-0
5、)- 2=1(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- (2pl+ph- p)- F =36- (27+2-1)- 2=1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
6、 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, p1=17, ph=0, p=2p1+ph-3n=2, F=0|F=3n-(2p1+ph-p)-F=311-(217+0-2)-0=1(2) 去掉虚约束后 F=3n-(2pl+ph) =35-(27+0) =1(d)A、B、C 处为复合铰链。自由度为: F=3n-(2p1+ph-p)-F=36-(27+3)-0=1齿轮 3、5 和齿条 7 与齿轮 5 的啮合高副所提供的约束数目不同,因为齿轮 3、5 处只有一个高副,而齿条 7 与齿轮 5 在齿的两侧面均保持接触,故为两个高副。2-13
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