合工大机械原理习题集

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时间:2018-07-23

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1、班级姓名学号机械原理平面机构的结构分析1、如图a所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1输入,使轴A连续回转;而固装在轴A上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头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),分析其是否能实现设计意图?并提出修改方案。解1)取比例尺绘制其机构运动简图(图b)。2)分析其是否能实现设计意图。图a)由图b可知,,,,,故:因此,此简单冲床根本不能运动(即由构件3、4与机架5和运动副B、C、D组成不能运动的刚性桁架),故需要增加机构的自由度。图b)3)提出修改方案(图c)。评语任课教师日期51班级姓名学号机械原理为

2、了使此机构能运动,应增加机构的自由度(其方法是:可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副,或者用一个高副去代替一个低副,其修改方案很多,图c给出了其中两种方案)。图c1)图c2)2、试画出图示平面机构的运动简图,并计算其自由度。图a)解:,,,图b)解:,,,评语任课教师日期51班级姓名学号机械原理3、计算图示平面机构的自由度。将其中的高副化为低副。机构中的原动件用圆弧箭头表示。3-1解3-1:,,,,C、E复合铰链。3-2解3-2:,,,,局部自由度评语任课教师日期51班级姓名学号机械原理3-3解3-3:,,,c)4、试计算图示精压机的自由度评语任课教师日期51班级姓名学号机

3、械原理解:,,解:,,(其中E、D及H均为复合铰链)(其中C、F、K均为复合铰链)5、图示为一内燃机的机构简图,试计算其自由度,并分析组成此机构的基本杆组。又如在该机构中改选EG为原动件,试问组成此机构的基本杆组是否与前者有所不同。解1)计算此机构的自由度2)取构件AB为原动件时机构的基本杆组图为此机构为Ⅱ级机构3)取构件EG为原动件时此机构的基本杆组图为评语任课教师日期51班级姓名学号机械原理此机构为Ⅲ级机构平面机构的运动分析1、试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号直接标注在图上)。评语任课教师日期51班级姓名学号机械原理2、在图a所示的四杆机构中,=60mm,=90m

4、m,==120mm,=10rad/s,试用瞬心法求:1)当=时,点C的速度;2)当=时,构件3的BC线上速度最小的一点E的位置及其速度的大小;3)当=0时,角之值(有两个解)。解1)以选定的比例尺作机构运动简图(图b)。b)2)求,定出瞬心的位置(图b)因为构件3的绝对速度瞬心,则有:3)定出构件3的BC线上速度最小的点E的位置因BC线上速度最小之点必与点的距离最近,故从引BC线的垂线交于点E,由图可得:评语任课教师日期51班级姓名学号机械原理4)定出=0时机构的两个位置(作于图C处),量出c)3、在图示的机构中,设已知各构件的长度=85mm,=25mm,=45mm,=70mm,原动

5、件以等角速度=10rad/s转动,试用图解法求图示位置时点E的速度和加速度以及构件2的角速度及角加速度。a)μl=0.002m/mm解1)以=0.002m/mm作机构运动简图(图a)2)速度分析根据速度矢量方程:以=0.005(m/s)/mm作其速度多边形(图b)。b)=0.005(m/s2)/mm(继续完善速度多边形图,并求及)。根据速度影像原理,作,且字母顺序一致得点e,由图得:(顺时针)(逆时针)3)加速度分析根据加速度矢量方程:以=0.005(m/s2)/mm作加速度多边形(图c)。评语任课教师日期51班级姓名学号机械原理(继续完善加速度多边形图,并求及)。根据加速度影像原理

6、,作,且字母顺序一致得点,由图得:(逆时针)4、在图示的摇块机构中,已知=30mm,=100mm,=50mm,=40mm,曲柄以=10rad/s等角速度回转,试用图解法求机构在=时,点D和点E的速度和加速度,以及构件2的角速度和角加速度。解1)以=0.002m/mm作机构运动简图(图a)。2)速度分析=0.005(m/s)/mm选C点为重合点,有:以作速度多边形(图b)再根据速度影像原理,作,,求得点d及e,由图可得(顺时针)3)加速度分析=0.04(m/s2)/mm评语任课教师日期51班级姓名学号机械原理根据其中:以作加速度多边形(图c),由图可得:(顺时针)5、在图示的齿轮-连杆

7、组合机构中,MM为固定齿条,齿轮3的齿数为齿轮4的2倍,设已知原动件1以等角速度顺时针方向回转,试以图解法求机构在图示位置时,E点的速度及齿轮3、4的速度影像。解1)以作机构运动简图(图a)2)速度分析(图b)此齿轮-连杆机构可看作为ABCD及DCEF两个机构串连而成,则可写出取作其速度多边形于图b处,由图得取齿轮3与齿轮4啮合点为K,根据速度影像原来,在速度图图b中,作评语任课教师日期51班级姓名学号机械原理求出k点,然后分别以c、e为圆心,以、为半径作

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