《機械原理》課程補充習題

1、機械原理課程補充練習第2章 機構的結構分析基本要求：（1）掌握構件、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。計算下列機構自由度，并指出其中是否有復合鉸鏈、局部自由度或虛約束。2-1 2-22-3 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 平面機構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各瞬心的位置，利用瞬心法對簡單高、低副機構進行速度分析2）能利用

2、矢量方程圖解法對一般平面機構進行運動分析3-1 試求圖示各機構在圖示位置時的全部瞬心的位置。 （g） (h)3-2 圖示機構的位置，已知原動件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）利用瞬心法要求在圖上標出全部速度瞬心，寫出3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的速度圖，寫出作圖的矢量方程及3的表達式。 (a) (b) (c) (d)(f) (g) 3-3如圖所示的高副機構中，設已知機構的尺寸及原動件1以勻角速度逆時針方向轉動，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。3-4圖示機構，LAB50mm，LBC60mm，LCD6

3、0mm，LAD100mm，130rad/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。第4章 平面機構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 圖示曲柄滑塊機構中，設已知機構尺寸，圖中虛線圓為摩擦圓，滑塊與導路的摩擦角為，驅動力為F，阻力矩為M，試在下列各機構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） （d）4-2 圖示曲柄滑塊機構，曲柄1受驅動力偶M d作用，克服滑塊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

4、輪機構，凸輪 1 沿逆時針方向回轉，F 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,R12 及R32）的方位（圖中各構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 圖示擺動凸輪機構中，已知作用于擺桿3上的外載荷Q，試在圖上標出各運動副中總反力（R31,R12 及R32）的方位（圖中各構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 在圖示機構中，已知驅動力為F，工作阻力矩為Mr，若不計各構件的重量及慣性力，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。4-6 在圖示機構中，已知原動件1 在驅動力矩Md

5、 的作用下等速轉動，1 如圖所示。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。試在圖上畫出各運動副反力（注明腳標），寫出構件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，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 已知各構件的尺寸、機構的位置、各運動副的摩擦系數及摩擦圓半徑，M1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，Md為驅動力矩，Mr為生產阻力矩，試在圖上畫出各運動副反

6、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。4-11 圖示的機構運動簡圖中，已知生產阻力Q，各轉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。4-12圖示的機構運動簡圖中，已知P為驅動力，生產阻力Q，各轉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圖示的機構運動簡圖中，已知生產阻力Q，各轉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。3121Q4-14 圖示鉸鏈機構中，各鉸鏈

7、處虛線圓為摩擦圓，Md為驅動力矩，Fr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。4-15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 平面連桿機構及其設計8-1 在飛機起落架所用鉸鏈四桿機構ABCD中，已知連桿的兩位置如圖所示，比列尺為l，要求連桿B2C2為死點位置上，連架桿CD的的轉角為900。試設計此鉸鏈四桿機構、（作圖在題圖上進行）。8-2設計一鉸鏈四桿機構，已知連桿BC經過圖示兩個給定位置B1C1、B2C2，要求：連架桿AB從AB1到AB2

8、位置時恰好轉過90°；機構在第二位置時傳動角=30°，試用作圖法求解固定鉸鏈A、D位置。 8-3所示為造型機工作臺翻轉機構翻臺的兩個位置、。設翻臺固聯(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，則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。已知機構各桿長是： mm，mm，

9、mm，mm。8-5碎礦機用曲柄搖桿機構如圖所示，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，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C1D與C2D,長度LCD150mm(圖中l(wèi)0.005m/mm) 行程速比系數k=1.5，另一固定鉸鏈在機架標線DE上，試用作圖法設計該鉸鏈四桿機構。8-7 曲柄搖桿機構機架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有一曲柄搖桿機構，機架位于水平線上。已知其搖桿長LCD420 mm，擺角90o。，搖桿在兩

10、極限與機架所成的夾角各為60o和30o，機構的行程速比系數K1.5，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、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K1.4，且要求AD平行與C1C2。8-10設計一曲柄搖桿機構，已知搖桿長度，擺角，搖桿的行程速比系數為，且要求搖桿CD的一個極限位置與機架間的夾角，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，已知其搖桿CD的行程速比系數K=1，搖桿的長度lCD=150mm，搖桿的極限位置與機架所成的角度=30°和”=90°。

11、求曲柄lAB、連桿lBC及機架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。8-14參看附圖設計一鉸鏈四桿機構，已知其搖桿 CD 的長度為75mm,行程速比系數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圖所示，已知機架，行程速比系數，試用作圖法設計此機構。8-16 設計一擺動導桿機構，已知機架長度為100mm，行程速比系數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，如圖所示，已知滑塊的行程H=50mm，行程速比系數K=1.5，偏距e=20mm。8-19設計一偏心曲柄滑塊機構，已知滑塊的行程H=67mm，偏心距e=40mm，要求行程速比系數K=1.4。8-20 一滑塊C