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《《機(jī)械原理》第七版西北工業(yè)大學(xué)習(xí)題答案(特別全答案詳解).pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第二章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析題2-1圖a所示為一簡易沖床的初擬設(shè)計方案。設(shè)計者的思路是：動力由齒輪1輸入，使軸A連續(xù)回轉(zhuǎn)；而固裝在軸A上的凸輪2與杠桿3組成的凸輪機(jī)構(gòu)使沖頭4上下運(yùn)動，以達(dá)到?jīng)_壓的目的。試?yán)L出其機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖（各尺寸由圖上量?。?，分析是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)計意圖，并提出修改方案。解：1)取比例尺,繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。(圖2-1a)2)要分析是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)計意圖,首先要計算機(jī)構(gòu)的自由度。盡管此機(jī)構(gòu)有4個活動件，但齒輪1和凸輪2是固裝在軸A上，只能作為一個活動件，故n?3p?3p?1lhF?3n?2p?p?3?3?2?4?1?0lh原動件
2、數(shù)不等于自由度數(shù)，此簡易沖床不能運(yùn)動，即不能實(shí)現(xiàn)設(shè)計意圖。分析：因構(gòu)件3、4與機(jī)架5和運(yùn)動副B、C、D組成不能運(yùn)動的剛性桁架。故需增加構(gòu)件的自由度。3)提出修改方案：可以在機(jī)構(gòu)的適當(dāng)位置增加一個活動構(gòu)件和一個低副，或用一個高副來代替一個低副。(1)在構(gòu)件3、4之間加一連桿及一個轉(zhuǎn)動副(圖2-1b)。(2)在構(gòu)件3、4之間加一滑塊及一個移動副(圖2-1c)。(3)在構(gòu)件3、4之間加一滾子(局部自由度)及一個平面高副(圖2-1d)。33442525611(a)(b)443355226611(c)(d)題2-1討論：增加機(jī)構(gòu)自由度的方法
3、一般是在適當(dāng)位置上添加一個構(gòu)件（相當(dāng)于增加3個自由度）和1個低副（相當(dāng)于引入2個約束），如圖2-1（b）（c）所示，這樣就相當(dāng)于給機(jī)構(gòu)增加了一個自由度。用一個高副代替一個低副也可以增加機(jī)構(gòu)自由度，如圖2-1（d）所示。題2-2圖a所示為一小型壓力機(jī)。圖上，齒輪1與偏心輪1’為同一構(gòu)件，繞固定軸心O連續(xù)轉(zhuǎn)動。在齒輪5上開有凸輪輪凹槽，擺桿4上的滾子6嵌在凹槽中，從而使擺桿4繞C軸上下擺動。同時，又通過偏心輪1’、連桿2、滑桿3使C軸上下移動。最后通過在擺桿4的叉槽中的滑塊7和鉸鏈G使沖頭8實(shí)現(xiàn)沖壓運(yùn)動。試?yán)L制其機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，并計算自
4、由度。解：分析機(jī)構(gòu)的組成：此機(jī)構(gòu)由偏心輪1’（與齒輪1固結(jié)）、連桿2、滑桿3、擺桿4、齒輪5、滾子6、滑塊7、沖頭8和機(jī)架9組成。偏心輪1’與機(jī)架9、連桿2與滑桿3、滑桿3與擺桿4、擺桿4與滾子6、齒輪5與機(jī)架9、滑塊7與沖頭8均組成轉(zhuǎn)動副，滑桿3與機(jī)架9、擺桿4與滑塊7、沖頭8與機(jī)架9均組成移動副，齒輪1與齒輪5、凸輪(槽)5與滾子6組成高副。故解法一：n?7p?9p?2lhF?3n?2p?p?3?7?2?9?2?1lh解法二：n?8p?10p?2局部自由度F??1lhF?3n?(2p?p?p?)?F??3?8?2?10?2?1
5、?1lh題2-3如圖a所示為一新型偏心輪滑閥式真空泵。其偏心輪1繞固定軸A轉(zhuǎn)動，與外環(huán)2固連在一起的滑閥3在可繞固定軸心C轉(zhuǎn)動的圓柱4中滑動。當(dāng)偏心輪1按圖示方向連續(xù)轉(zhuǎn)動時，可將設(shè)備中的空氣按圖示空氣流動方向從閥5中排出，從而形成真空。由于外環(huán)2與泵腔6有一小間隙，故可抽含有微小塵埃的氣體。試?yán)L制其機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖，并計算其自由度。題2-4解：1)取比例尺,繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。(如圖題2-3所示)４Ｃ２３Ａ１Ｂ題2-32)n?3p?4p?0lhF?3n?2p?p?3?3?2?4?0?1lh題2-4使繪制圖a所示仿人手型機(jī)械手的食指機(jī)構(gòu)
6、的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖（以手指8作為相對固定的機(jī)架），并計算其自由度。解：1)取比例尺,繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。(如圖2-4所示)2)n?7p?10p?0lhF?3n?2p?p?3?7?2?10?0?1lh題2-5圖a所示是為高位截肢的人所設(shè)計的一種假肢膝關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)能保持人行走的穩(wěn)定性。若以頸骨1為機(jī)架，試?yán)L制其機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖和計算其自由度，并作出大腿彎曲90度時的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。解：1)取比例尺,繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。大腿彎曲90度時的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖如虛線所示。(如圖2-5所示)2)n?5p?7p?0lhF?3n?2p?p?3?5?2?7?0?1
7、lh題2-6試計算如圖所示各機(jī)構(gòu)的自由度。圖a、d為齒輪-連桿組合機(jī)構(gòu)；圖b為凸輪-連桿組合機(jī)構(gòu)（圖中在D處為鉸接在題2-5一起的兩個滑塊）；圖c為一精壓機(jī)機(jī)構(gòu)。并問在圖d所示機(jī)構(gòu)中，齒輪3與5和齒條7與齒輪5的嚙合高副所提供的約束數(shù)目是否相同？為什么？解：a)n?4p?5p?1lhF?3n?2p?p?3?4?2?5?1?1lhb)解法一：n?5p?6p?2lhF?3n?2p?p?3?5?2?6?2?1lh解法二：n?7p?8p?2虛約束p??0局部自由度F??2lhF?3n?(2p?p?p?)?F??3?7?(2?8?2?0)?
8、2?1lhc)解法一：n?5p?7p?01A3ElhO2F?3n?2p?p?3?5?2?7?0?1lh(b)解法二：n?11p?17p?0lh虛約束p??2p??p??3n??2?10?0?3?6?2局部自由度F??0lhF?3n?(2p?p?p?
