西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理習(xí)題.pdf

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1、1—1填空題：1．機(jī)械是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱。機(jī)械原理課程的研究內(nèi)容是有關(guān)機(jī)械的基本理論問題。2．各種機(jī)構(gòu)都是用來傳遞與變換運(yùn)動和力的可動的裝置。如：齒輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)等。3．凡用來完成有用功的機(jī)器是工作機(jī)。如：機(jī)床、起重機(jī)、紡織機(jī)等。凡將其它形式的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的機(jī)器是原動機(jī)。如：電動機(jī)、蒸氣機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等。4．在機(jī)器中，零件是制造的單元，構(gòu)件是運(yùn)動的單元。5．機(jī)器中的構(gòu)件可以是單一的零件，也可以是由多個零件裝配成的剛性結(jié)構(gòu)。在機(jī)械原理課程中，我們將構(gòu)件作為研究的基本單元。6．兩個構(gòu)件直接接觸形成的可動聯(lián)接稱為運(yùn)動副。7．面接觸的運(yùn)動副稱為低副，如移動副、轉(zhuǎn)動副等。點或面接

2、觸的運(yùn)動副稱為高副，如凸輪副、齒輪副等。8．構(gòu)件通過運(yùn)動副的連接而構(gòu)成的可相對運(yùn)動的系統(tǒng)是運(yùn)動鏈，若組成運(yùn)動鏈的各構(gòu)件構(gòu)成首尾封閉的系統(tǒng)稱為閉鏈，若未構(gòu)成首尾封閉的系統(tǒng)稱為開鏈。9．在運(yùn)動鏈中，如果將其中一個構(gòu)件固定而成為機(jī)架，則該運(yùn)動鏈便成為機(jī)構(gòu)。10．平面機(jī)構(gòu)是指組成機(jī)構(gòu)的各個構(gòu)件均在同一個平面上運(yùn)動。11．在平面機(jī)構(gòu)中，平面低副提供2個約束，平面高副提供1個約束。12．機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動時所必須給定的獨立運(yùn)動參數(shù)的數(shù)目稱為機(jī)構(gòu)的自由度。13．機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件是機(jī)構(gòu)的原動件數(shù)目應(yīng)等于機(jī)構(gòu)的自由度的數(shù)目。1—2試畫出圖示平面機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)示意圖，并計算自由度（步驟：1）列出完整公

3、式，2）帶入數(shù)據(jù)，3）寫出結(jié)果）。其中：圖a)唧筒機(jī)構(gòu)――用于水井的半自動汲水機(jī)構(gòu)。圖中水管4直通水下，當(dāng)使用者來回擺動手柄2時，活塞3將上下移動，從而汲出井水。解：自由度計算：畫出機(jī)構(gòu)示意圖：n=3p=4p=02LHp=0F'=031'F=3n－(2p＋p－p′)－F′lh4=3×3－（2×4＋0－0）－0=1圖b)縫紉機(jī)針桿機(jī)構(gòu)原動件1繞鉸鏈A作整周轉(zhuǎn)動，使得滑塊2沿滑槽滑動，同時針桿作上下移動，完成縫線動作。解：自由度計算：畫出機(jī)構(gòu)示意圖：n=3p=4p=0LH2p=0F'=03'1F=3n－(2p＋p－p′)－F′lh4觀察方向=3×3－(2×4＋0－0)－0=11—3試?yán)L

4、出圖a)所示偏心回轉(zhuǎn)油泵機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖(各部分尺寸由圖中直接量取)。圖中偏心輪1繞固定軸心A轉(zhuǎn)動，外環(huán)2上的葉片a在可繞軸心c轉(zhuǎn)動的圓柱3中滑動，將低壓油從右湍吸入，高壓油從左端排出。解：1)選取適當(dāng)比例尺μ，l繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖(見圖b)2)分析機(jī)構(gòu)是否具有確定運(yùn)動n=3p=4p=0LHp=0F'=0'F=3n－(2p＋p－p′)－F′lh=3×3－(2×4＋0－0)－0=1機(jī)構(gòu)原動件數(shù)目＝1機(jī)構(gòu)有無確定運(yùn)動？有確定運(yùn)動34C2B1想一想：A通過對本油泵機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的繪制，你對機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的作用和優(yōu)點有b)μ=1mm/mml何進(jìn)一步的認(rèn)識?1—4圖a所示為一具有急回作用的沖床。圖中

5、繞固定軸心A轉(zhuǎn)動的菱形盤1為原動件，其與滑塊2在B點鉸接，通過滑塊2推動撥叉3繞固定軸心C轉(zhuǎn)動，而撥叉3與圓盤4為同一構(gòu)件。當(dāng)圓盤4轉(zhuǎn)動時，通過連桿5使沖頭6實現(xiàn)沖壓運(yùn)動。試?yán)L制其機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，并計算自由度。132(4)567b)μ=1mm/mml解：1)選取適當(dāng)比例尺μ，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖(見圖b)l2)分析機(jī)構(gòu)是否具有確定運(yùn)動n=5p=7p=0p=0F'=0LH'F=3n－(2p＋p－p′)－F′=3×5－(2×7＋0－0)－0＝1lh機(jī)構(gòu)原動件數(shù)目＝1機(jī)構(gòu)有無確定運(yùn)動？有確定運(yùn)動想一想1．如何判斷菱形盤1和滑塊是否為同一構(gòu)件？它們能為同一構(gòu)件嗎?2為了使沖頭6得到上下運(yùn)動，只要

6、有機(jī)構(gòu)CDE即可，為什還要引入機(jī)構(gòu)ABC？(可在學(xué)過第三章后再來想想)1—5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（各尺寸由圖上量取），分析是否能實現(xiàn)設(shè)計意圖，并提出修改方案。解1)選取適當(dāng)比例尺μ，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖(見圖b)l2)分析是否能實現(xiàn)設(shè)計意圖n=3p=4p=1LHp=0F'=0'F=3n－(2p＋p－p′)－F′lh=3×3－(2×4＋1－0)－0=0機(jī)構(gòu)有無確定運(yùn)動？無確定運(yùn)動能否實現(xiàn)設(shè)計意圖？不能3)提出修改方案（圖c

7、）2233A1’454b’331241’5b)μ=1mm/mmlc)1想一想：1．通過本題．你對在設(shè)計新的機(jī)械或分析現(xiàn)有機(jī)械時，首先要繪制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖有什么體會?2．計算機(jī)構(gòu)自由度的目的是什么?3．當(dāng)機(jī)構(gòu)的自由度小于1時，可通過哪些途徑來增加自由度?本題中還可列出哪些簡單而又適用的修改方案？計算1-6~1-9題各機(jī)構(gòu)的自由度。1—61）按傳動順序用數(shù)字1、2、3…在圖示機(jī)構(gòu)上給構(gòu)件編號。2）計算自由度，并機(jī)構(gòu)判斷有無確定運(yùn)動：在圖中指明復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束n