机械原理第二版课后答案朱理.doc

机械原理作业
第一章结构分析作业
1.2解：

F=3n－2PL－PH=3×3－2×4－1=0
该机构不能运动，修改方案如下图：

1.2解：

（a）F=3n－2PL－PH=3×4－2×5－1=1A点为复合铰链。
（b）F=3n－2PL－PH=3×5－2×6－2=1
B、E两点为局部自由度,F、C两点各有一处为虚约束。
（c）F=3n－2PL－PH=3×5－2×7－0=1FIJKLM为虚约束。

1.3解：

F=3n－2PL－PH=3×7－2×10－0=1
1）以构件2为原动件，则结构由8－7、6－5、4－3三个Ⅱ级杆组组成，故机构为Ⅱ级机构(图a)。
2）以构件4为原动件，则结构由8－7、6－5、2－3三个Ⅱ级杆组组成，故机构为Ⅱ级机构(图b)。
3）以构件8为原动件，则结构由2－3－4－5一个Ⅲ级杆组和6－7一个Ⅱ级杆组组成，故机构为Ⅲ级机构(图c)。

(a)(b)(c)
第二章运动分析作业
2.1解：机构的瞬心如图所示。

2.2解：取作机构位置图如下图所示。

1.求D点的速度VD

而，所以
2.求ω1

3.求ω2
因，所以
4.求C点的速度VC

2.3解：取作机构位置图如下图a所示。
1.求B2点的速度VB2
VB2=ω1×LAB=10×30=300mm/s
2.求B3点的速度VB3
VB3＝VB2＋VB3B2
大小？ω1×LAB？
方向⊥BC⊥AB∥BC
取作速度多边形如下图b所示，由图量得：
，所以
由图a量得：BC=123mm,则

3.求D点和E点的速度VD、VE
利用速度影像在速度多边形，过p点作⊥CE，过b3点作⊥BE，得到e点；过e点作⊥pb3，得到d点,由图量得：，，
所以，
；

4.求ω3

5.求

6.求
aB3＝aB3n＋aB3t＝aB2＋aB3B2k＋aB3B2τ
大小ω32LBC？ω12LAB2ω3VB3B2？
方向B→C⊥BCB→A⊥BC∥BC

取作速度多边形如上图c所示，由图量得：
，,所以

7.求

8.求D点和E点的加速度aD、aE
利用加速度影像在加速度多边形，作∽,即
，得到e点；过e点作⊥，得到d点,由图量得：，，
所以，
。
2.7解：取作机构位置图如下图a所示。
一、用相对运动图解法进行分析
1.求B2点的速度VB2
VB2=ω1×LAB=20×0.1=2m/s
2.求B3点的速度VB3

VB3＝VB2＋VB3B2
大小？ω1×LAB？
方向水平⊥AB∥BD
取作速度多边形如下图b所示，由图量得：
，所以
而VD=VB3=1m/s
3.求

4.求

aB3＝aB2n＋aB3B2τ
大小？ω12LAB？
方向水平B→A∥BD
取作速度多边形如上图c所示，由图量得：
，所以。
二、用解析法进行分析

第三章动力分析作业
3.1解：

根据相对运动方向分别画出滑块1、2所受全反力的方向如图a所示，图b中三角形①、②分别为滑块2、1的力多边形，根据滑块2的力多边形①得：
，
由滑块1的力多边形②得：，

而
所以
3.2解：取作机构运动简图，机构受力如图a)所示；

取作机构力多边形，得：
，，
，，，

3.2解：机构受力如图a)所示

由图b)中力多边形可得：

所以

3.3解：机构受力如图所示

由图可得：
对于构件3而言则：，故可求得
对于构件2而言则：
对于构件1而言则：，故可求得

3.7解：
1.根据相对运动方向分别画出滑块1所受全反力的方向如图a所示，图b为滑块1的力多边形，正行程时Fd为驱动力，则根据滑块1的力多边形得：
，
则夹紧力为：

2.反行程时取负值，为驱动力，而为阻力，故
，
而理想驱动力为：
所以其反行程效率为：

当要求其自锁时则，，
故，所以自锁条件为：
3.10解：
1.机组串联部分效率为：

2.机组并联部分效率为：

3.机组总效率为：

4.电动机的功率
输出功率：
电动机的功率：

第四章平面连杆机构作业
4.1解：
1.①d为最大，则
故
②d为中间，则
故
所以d的取值范围为：
2.①d为最大，则
故
②d为中间，则
故
③d为最小，则
故
④d为三杆之和，则
所以d的取值范围为：和
3.①d为最小，则
故
4.3解：机构运动简图如图所示，其为曲柄滑块机构。

4.5解：
1.作机构运动简图如图所示；由图量得：，，
，，所以
，
行程速比系数为：
2.因为
所以当取杆1为机架时，机构演化为双曲柄机构，C、D两个转动副是摆转副。
3.当取杆3为机架时，机构演化为双摇杆机构，A、B两个转动副是周转副。
4.7解：1.取作机构运动简图如图所示；由图量得：
，故行程速比系数为：
由图量得：行程：

2.由图量得：，故
3.若当，则K=1，无急回特性。
4.11解：
1.取，