《機(jī)械原理》課程補(bǔ)充習(xí)題

1、機(jī)械原理課程補(bǔ)充練習(xí)第2章 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析基本要求：（1）掌握構(gòu)件、運(yùn)動(dòng)副、約束、自由度及運(yùn)動(dòng)鏈等概念（2）能正確計(jì)算平面機(jī)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(yùn)動(dòng)。計(jì)算下列機(jī)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 2-22-3 2-42-5 2-62-7 2-8） 2-9）2-10） 2- 11）2-12 2-132-14 2-152-16）2-17 2-182-19 2-20第3章 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析基本要求：1）正確理解速度瞬心的概念，并能運(yùn)用三心定理確定一般平面機(jī)構(gòu)各瞬心的位置，利用瞬心法對簡單高、低副機(jī)構(gòu)進(jìn)行速度分析2）能利用

2、矢量方程圖解法對一般平面機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析3-1 試求圖示各機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)的全部瞬心的位置。 （g） (h)3-2 圖示機(jī)構(gòu)的位置，已知原動(dòng)件AB以等角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，用瞬心法或矢量方程圖解法求構(gòu)件3的角速度要求：（1）利用瞬心法要求在圖上標(biāo)出全部速度瞬心，寫出3的表達(dá)式；（2）利用矢量方程圖解法要求以任意比例尺作出機(jī)構(gòu)的速度圖，寫出作圖的矢量方程及3的表達(dá)式。 (a) (b) (c) (d)(f) (g) 3-3如圖所示的高副機(jī)構(gòu)中，設(shè)已知機(jī)構(gòu)的尺寸及原動(dòng)件1以勻角速度逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，試確定機(jī)構(gòu)的全部瞬心位置，并用瞬心法求構(gòu)件3 的移動(dòng)速度。3-4圖示機(jī)構(gòu)，LAB50mm，LBC60mm，LCD6

3、0mm，LAD100mm，130rad/s，（1）求機(jī)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(jī)構(gòu)的力分析基本要求能對幾種運(yùn)動(dòng)副中的摩擦力、總反力進(jìn)行分析4-1 圖示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，設(shè)已知機(jī)構(gòu)尺寸，圖中虛線圓為摩擦圓，滑塊與導(dǎo)路的摩擦角為，驅(qū)動(dòng)力為F，阻力矩為M，試在下列各機(jī)構(gòu)位置簡圖中畫出各運(yùn)動(dòng)副中反力方向（必須注明力矢量的腳標(biāo)） （d）4-2 圖示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，曲柄1受驅(qū)動(dòng)力偶M d作用，克服滑塊3上所受的工作阻力Fr，使該機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)。在轉(zhuǎn)動(dòng)副A、B和C處虛線下畫的小圓為摩擦圓。設(shè)不考慮各構(gòu)件的重量與慣性力，試確定各運(yùn)動(dòng)副反力的方向。4-3 圖示為一擺動(dòng)推桿盤形凸

4、輪機(jī)構(gòu)，凸輪 1 沿逆時(shí)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(yùn)動(dòng)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(jì)，虛線小圓為摩擦圓，運(yùn)動(dòng)副B處的摩擦角已知）4-4 圖示擺動(dòng)凸輪機(jī)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(yùn)動(dòng)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(jì)，虛線小圓為摩擦圓，運(yùn)動(dòng)副B處的摩擦角已知）4-5 在圖示機(jī)構(gòu)中，已知驅(qū)動(dòng)力為F，工作阻力矩為Mr，若不計(jì)各構(gòu)件的重量及慣性力，試在機(jī)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。4-6 在圖示機(jī)構(gòu)中，已知原動(dòng)件1 在驅(qū)動(dòng)力矩Md

5、 的作用下等速轉(zhuǎn)動(dòng)，1 如圖所示。作用在從動(dòng)件2 上的生產(chǎn)阻力為Q，圖中虛線圓為摩擦圓，運(yùn)動(dòng)副C 的摩擦角為。試在圖上畫出各運(yùn)動(dòng)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(jī)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(shí)各運(yùn)動(dòng)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(dòng)慣量）4-8 已知各構(gòu)件的尺寸、機(jī)構(gòu)的位置、各運(yùn)動(dòng)副的摩擦系數(shù)及摩擦圓半徑，M1為驅(qū)動(dòng)力矩，Q為阻力，試在圖中畫出各運(yùn)動(dòng)副反力的方向和作用線4-9 圖示鉸鏈機(jī)構(gòu)中，各鉸鏈處虛線圓為摩擦圓，Md為驅(qū)動(dòng)力矩，Mr為生產(chǎn)阻力矩，試在圖上畫出各運(yùn)動(dòng)副反

6、力的方向和作用線。4-10圖示凸輪連桿組合機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖，凸輪為原動(dòng)件，滑塊上作用有工作阻力Q，各轉(zhuǎn)動(dòng)副處的摩擦圓及滑動(dòng)摩擦角如圖所示，試在圖上畫出各運(yùn)動(dòng)副反力方向和作用線。4-11 圖示的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖中，已知生產(chǎn)阻力Q，各轉(zhuǎn)動(dòng)副的摩擦圓及滑動(dòng)摩擦角已示圖中，試在圖中畫出各運(yùn)動(dòng)副反力的作用線及方向。4-12圖示的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖中，已知P為驅(qū)動(dòng)力，生產(chǎn)阻力Q，各轉(zhuǎn)動(dòng)副的摩擦圓及滑動(dòng)摩擦角已示圖中，試在圖中畫出各運(yùn)動(dòng)副反力的作用線及方向。4-13圖示的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖中，已知生產(chǎn)阻力Q，各轉(zhuǎn)動(dòng)副的摩擦圓及滑動(dòng)摩擦角已示圖中，試在圖中畫出各運(yùn)動(dòng)副反力的作用線及方向。3121Q4-14 圖示鉸鏈機(jī)構(gòu)中，各鉸鏈

7、處虛線圓為摩擦圓，Md為驅(qū)動(dòng)力矩，F(xiàn)r為生產(chǎn)阻力矩，試在圖上畫出各運(yùn)動(dòng)副反力的方向和作用線。4-15圖示雙滑塊機(jī)構(gòu)中，滑塊1在驅(qū)動(dòng)力P作用下等速運(yùn)動(dòng)，各構(gòu)件重量不計(jì)。試作圖標(biāo)出各運(yùn)動(dòng)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(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)8-1 在飛機(jī)起落架所用鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)ABCD中，已知連桿的兩位置如圖所示，比列尺為l，要求連桿B2C2為死點(diǎn)位置上，連架桿CD的的轉(zhuǎn)角為900。試設(shè)計(jì)此鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)、（作圖在題圖上進(jìn)行）。8-2設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知連桿BC經(jīng)過圖示兩個(gè)給定位置B1C1、B2C2，要求：連架桿AB從AB1到AB2

8、位置時(shí)恰好轉(zhuǎn)過90°；機(jī)構(gòu)在第二位置時(shí)傳動(dòng)角=30°，試用作圖法求解固定鉸鏈A、D位置。 8-3所示為造型機(jī)工作臺(tái)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)翻臺(tái)的兩個(gè)位置、。設(shè)翻臺(tái)固聯(lián)在連桿BC上，若已知連桿長mm，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(jì)此鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。8-4所示為一利用死點(diǎn)位置的焊接夾緊裝置。按圖中箭頭方向轉(zhuǎn)動(dòng)手柄F，則CD桿隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，而使其上的壓板E向工件壓去。問機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)，壓板把工件壓緊在工作臺(tái)上，當(dāng)松開手柄后，機(jī)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(shí)的機(jī)構(gòu)位置。已知機(jī)構(gòu)各桿長是： mm，mm，

9、mm，mm。8-5碎礦機(jī)用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)如圖所示，已知搖桿長為500mm，擺角，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)，試用圖解法確定機(jī)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C1D與C2D,長度LCD150mm(圖中l(wèi)0.005m/mm) 行程速比系數(shù)k=1.5，另一固定鉸鏈在機(jī)架標(biāo)線DE上，試用作圖法設(shè)計(jì)該鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。8-7 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)機(jī)架d38 mm，搖桿長c45 mm，其擺角50°，試確定曲柄長a 和連桿長b。8-8有一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，機(jī)架位于水平線上。已知其搖桿長LCD420 mm，擺角90o。，搖桿在兩

10、極限與機(jī)架所成的夾角各為60o和30o，機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù)K1.5，設(shè)計(jì)此四桿機(jī)構(gòu)。求出曲柄長度a和連桿長度b。8-9圖解設(shè)計(jì)一曲柄搖桿機(jī)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=<C1C2D60o，行程速比系數(shù)K1.4，且要求AD平行與C1C2。8-10設(shè)計(jì)一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，已知搖桿長度，擺角，搖桿的行程速比系數(shù)為，且要求搖桿CD的一個(gè)極限位置與機(jī)架間的夾角，試用圖解法確定其余三桿的長度。8-11設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知其搖桿CD的行程速比系數(shù)K=1，搖桿的長度lCD=150mm，搖桿的極限位置與機(jī)架所成的角度=30°和”=90°。

11、求曲柄lAB、連桿lBC及機(jī)架lAD的長度。8-12試設(shè)計(jì)所示的腳踏軋棉機(jī)上的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。要求踏板CD 在水平位置上下各擺10°，lCD500 mm，lAD1000 mm，用幾何作圖法求曲柄lAB 和連桿lBC 的長度。8-14參看附圖設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知其搖桿 CD 的長度為75mm,行程速比系數(shù)K=1.5，機(jī)架AD的長度為100mm,又知搖桿的一個(gè)極限位置與機(jī)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(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)如圖所示，已知機(jī)架，行程速比系數(shù)，試用作圖法設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。8-16 設(shè)計(jì)一擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，已知機(jī)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lAB=75mm，lDE=100mm，行程速比系數(shù)K =2，刨頭5 的行程H=300mm。要求在整個(gè)行程中，刨頭5 有較小的壓力角，試設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。8-18設(shè)計(jì)一曲柄滑塊機(jī)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=20mm。8-19設(shè)計(jì)一偏心曲柄滑塊機(jī)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