篇一：《机械原理作业集》第2版参考答案正版
机械原理作业集（第2版）
参考答案
（注：由于作图误差，图解法的答案仅供参考）
第一章 绪论
1-1~1-2略
第二章 平面机构的结构分析
2-1
2-2
2-3 F=1 2-4 F=1 2-5 F=1 2-6 F=1 2-7 F=0机构不能运动。
2-8 F=1 2-9 F=1 2-10 F=12-11 F=2 2-12 F=1
2-13 F=12为原动件，为II级机构。 8为原动件，为III级机构。 2-14 F=1，III级机构。 2-15 F=1，II级机构。
2-16 F
=1，II级机构。 F=1，II级机构。 （第二次印刷蓝色版，III级机构）
第三章 平面机构的运动分析
3-1
3-2（1）转动中心、垂直导路方向的无穷远处、通过接触点的公法线上（2）Pad
（3）铰链，矢量方程可解；作组成组成移动副的两活动构件上重合点的运动分析时，如果铰链点不在导路上
（4） B 、 v JI（5）相等 v
（6） 同一构件上任意三点构成的图形与速度图（或加速度图）中代表该三点绝对速度（或加速度）的矢量端点构成的图形， 一致 ；已知某构件上两点的速度，可方便求出第三点的速度。
（7）由于牵连构件的运动为转动，使得相对速度的方向不断变化。 3-3
??
P?1P
?1336 ?3P13P16
3-4 略
3-5（1）vC?0.80m/s（2）vE?0.72m/s （3） ?=26°、227° 3-6~3-9 略
3-10（a）、（b）存在， （c）、（d）不存在。 3-11~3-16 略 3-17
?2?0
v3??11.95m/s2
第四章 平面机构的力分析、摩擦及机械的效率
4-1
4-2
4-3 fV?f(
l2l
?1)
(l1?l2)sin?l1?l2
4-4 F=1430N 4-5~4-9略
4-10 ??
b(a?2?)
a(b?2?)
4-11 ????11.31 ??0.5667 4-12 ??0.59 4-13 ??0.59
3N 4-14 ??0.2185Q?1029.7
4-15F?637.113N4-16??0.82244-17??0.62964-18??2? 4-19F=140N
4-20????90O??
??0.7848
P?8.026KW P?9.53KW
第五章 平面连杆机构及其设计
5-1
5-2（1） 摇杆（尺寸），曲柄（曲柄与连杆组成的转动副尺寸），机架（连杆作为机架） （2） 有，AB ，曲柄摇杆机构 ；AB ；CD为机架
（3） 曲柄 与 机架 （4） 曲柄摇杆机构、偏置曲柄滑块机构、摆动导杆机构 （5） 曲柄摇杆机构、摆动导杆机构；曲柄滑块机构 （6） 等速，为主动件 （7） 7（8） 往复 ，且 连杆与从动件 （9） 选取新机架、刚化搬移、作垂直平分线；包含待求铰链 且 位置已知 （10） 9 ； 5 5-3 70 ＜ lAD ＜670 5-4~5-18 略
5-19lAC=150mm l CD=3000mm h=279.9 mm
5-20a=63.923mm b=101.197mm c=101.094mm d=80mm
第六章 凸轮机构及其设计
6-1
6-2
6-3
（1）等加速等减速、余弦加速度、等速、正弦加速度、五次多项式 （2）刚性、柔性
（3）理论廓线
（4）互为法向等距曲线 （5）增大基圆半径、采用正偏置
（6）增大基圆半径、减小滚子半径
（7）提高凸轮机构运动的轻巧性和效率、避免加速度过大造成冲击 6-4略 6-5
?2?
?2
8
rad?70.6858?
6-6 ~ 6-13略 6-14
??60????240?
x???40.5947x??51.3776h?34.64mm
y??18.6395y???34.6332
6-15 r0?17.32mm6-16略
?max??min???30?
?0??0??180?
第七章 齿轮机构及其设计
7-1
7-2
7-3（1） ? 44 . 4153 ? ? ?? 442 4 ? （2） ?K?4442?
K
?
?K?11.7229??11?43?22??
?K?48.9899
rK?70.3433mm
7-4 z = 41.45 7-5略
7-6 （1） z1?20
z2?30
?
（2） α??22.88797-7 sa?6.9315mm7-8略 7-9 7-10 7-11略
7-12 （1） m?4mm
r1??40.8mmsb?17.5617mm
r2??61.2mmra?115.377mm
???1.634???23.23?
a??155.94mm
c??4.69mm
jt??2.77mm
z?30d?120mm
5 (3) s?4.827mm （2） x ? ? 0 .
7-13（1） L?90mm （2） z?94 （3） z?88.47-14略
7-15 x??1.047117-16略
7-17 共有7种方案 7-18~7-19 略
v刀?4mm/s
x??2x?0.8
篇二：机械原理第一次作业
机械原理大作业
一、题目(平面机构的运动分析)
已知：rAE=70mm,rAB=40mm,rEF=60mm,rDE=35mm,rCD=75mm,rBC=50mm,原动件以等角速度w1=10rad/s回转。试以图解法求在θ1=50°时C点的速度VC 和加速度
二、对机构进行位置分析
由封闭形ABCDEA与AEFA有：
r1+r2=r6+r3+r4 r7=r6+r8
即r2-r3-r4=-r1+r6 -r8+r7=r6
(1)位置方程
r2cosθ2-r3cosθ3-r4cos(θ4+180°)=-r1cos(θ1+180°)+r6 r2sinθ2-r3sinθ3-r4sin(θ4+180°)=-r1sin(θ1+180°) -r8cosθ4+ r7cosθ1=r6 - r8sinθ4+ r7sinθ1=0 Xc=r1cos(θ1+180°)+r2cosθ
2 2
Yc= r1sin(θ1+180°) +r2 sinθ
（2）速度方程
-r
2
sinθr2cosθ
2 r3sinθ3r4cos(θ
3
4
+180°)0 w2w3 w4 r7
2
-r3cosθ-r4cos(θ4+180°) 0
4 cosθ1
4sinθ1
0 0r8sinθ
0 0 -r8cosθ
r1sin(θ1+180°)
=? -r1cos(θ1+180°)
r7 sinθ1 -r7cosθ1
2
Vcx= -r1w1sin(θ1+180°)-w2 r2sinθ
Vcy=rw2cos(θ1+180°)+ w2 r2cosθ
2
（3）加速度方程
-r2sin
θ
2
r3sinθ3 - r4sinθ4r2cosθ
2
-r3cosθ
3
r4cosθ4 00r8sinθ4 cosθ10
0 -r8cosθ
4 sinθ1
- w2 r2cosθ2
w3 r3cosθ
3 -
w4r4cosθ4 = - -w2 r2sinθ
2- w3 r3sinθ3 -w4r
4sinθ40 0 w4r8cosθ4 0 0
w4r8sinθ
4
w2 w1r1cosθ1 w3
w1r1 sinθ1
w4 + w1
w1r7cosθ
1
+v sinθ
1
r7
w1r
7 sinθ1+v cosθ1
acx= w12r2
1cosθ
1 -
w2 r2cosθ2 - a2r2sinθ
2
2
3 a r’7
0-w1sinθ1 -w1cosθ
1
acy= w12r1 sinθ1 - w2 r2 sinθ2 +a2 r2cosθ
2
2
三、编写程序
%-------------------连杆机构运动分析------------------------------ %设定各连杆的长度 Lab=40; Lbc=50; Lcd=75; Lde=35; Lef=60; Lae=70;
w1=10; %角速度
syms w2 w3 w4 r2 r3 r4 laf1 laf2 %定义角速度和角加速度 fai1=-1;%初始化输入角 T1=2/w1;
%------------计算各个杆的角速度，角加速度并存储------------------------ for i=1:50
Laf=Lae*cos(fai1)+sqrt((Lef^2-(Lae^2)*(sin(fai1)).^2)); fai4=acos((Lef^2+Laf.^2-Lae^2)/(2*Lef*Laf))-fai1; %定义常量m、k
m=Lae+Lab*cos(fai1)-Lde*cos(fai4); k=Lab*sin(fai1)-Lde*sin(fai4);
r=acos((m.^2+k.^2-Lbc^2-Lcd^2)/(2*Lbc*Lcd));
%定义常量S、T
S=(Lbc+Lcd)*cos(r/2); T=(Lbc-Lcd)*sin(r/2);
fai2=acos((m*S'+k*T')./(T.^2+S.^2))+(acos((m.^2+k.^2-Lbc^2-Lcd^2)/(2*Lbc*Lcd)))/2;
fai3=acos((m*S'+k*T')./(T.^2+S.^2))-(acos((m.^2+k.^2-Lbc^2-Lcd^2)/(2*Lbc*Lcd)))/2;
%---将角位移存入矩阵f1中---
f1(i,:)=[fai1,fai2,fai3,fai4];
%------计算角速度------
a1=[Lbc*sin(fai2) Lcd*sin(fai3) Lde*sin(fai4) 0]; a2=[Lbc*cos(fai2) Lcd*cos(fai3) Lde*sin(fai4) 0]; a3=[0 0 Lef*sin(fai4) cos(fai1)]; a4=[0 0 Lef*cos(fai4) sin(fai1)]; A=[a1;a2;a3;a4]; W=[w2;w3;w4;laf1];
W1=w1*[-Lab*sin(fai1) Lab*cos(fai1) Laf.*sin(fai1) Laf.*cos(fai1)]';
W=inv(A)*W1;
%---将角速度值存入f2中---
f2(i,:)=[i,W(1),W(2),W(3),W(4)];
%------计算角加速度-----
b1=[Lbc*sin(fai2) Lcd*sin(fai3) Lde*sin(fai4) 0]; b2=[Lbc*cos(fai2) Lcd*cos(fai3) Lde*cos(fai4) 0]; b3=[0 0 Lef*sin(fai4) cos(fai1)]; b4=[0 0 Lef*cos(fai4) sin(fai1)]; B=[b1;b2;b3;b4]; R=[r2;r3;r4;laf2];
m1=[W(1)*Lbc*cos(fai2) W(2)*Lcd*cos(fai3) W(3)*Lde*cos(fai4) 0];
m2=[-W(1)*Lbc*sin(fai2) -W(2)*Lcd*sin(fai3) -W(3)*Lde*sin(fai4) 0];
m3=[0 0 W(3)*Lef*cos(fai4) -w1*sin(fai1)]; m4=[0 0 W(3)*Lef*sin(fai4) w1*cos(fai1)]; M=-[m1;m2;m3;m4];
P=w1*[-Lab*w1*cos(fai1);Lab*w1*sin(fai1);
Laf*w1*cos(fai1)+W(3)*sin(fai1);W(3)*cos(fai1)-Laf*w1*sin(fai1)]; R=inv(B)*(M*W+P);
%---将角加速度存入f3中---
f3(i,:)=subs([i,R(1),R(2),R(3),R(4)]); t(i)=(i-25)*T1/50;
%（fai1从-1.029按步长0.04增加到1.029） fai1=-1+0.04*i; end
%-------------------绘制线图-------------------------------------- figure %做出角位移线图
plot(f1(:,1),f1(:,2),'o',f1(:,1),f1(:,3),'*r',f1(:,1),f1(:,4),'x')
grid on
title('角位移线图')
xlabel('输入角度rad/s') ylabel('输出角度rad/s')
text(0.6,1.5,'杆件BC角位移') text(-0.4,-0.5,'杆件CD角位移') text(0.4,0,'杆件DF角位移') figure %做出角速度线图
plot(t,f2(:,2),t,f2(:,3),'r',t,f2(:,4),'g',t,f2(:,5),'--') axis([-0.1,0.1,-100,100]) grid on
xlabel('时间t/s')
篇三：机械原理计算自由度习题及答案1
1． 计算齿轮机构的自由度.
C
A
2
1 4
解：由于B. C 副中之一为虚约束，计算机构自由度时，应将 C副去除。即如下
图所示：
定轴轮系
该机构的自由度F?3n?2p1?ph?3?3?2?3?1?2?1
2. .机构具有确定运动的条件是什么？如果不能满足这一条件，将会产生什么结果？
图2－
22
机构在滚子B处有一个局部自由度，应去除。
该机构的自由度
当自由度F=1时,该机构才能运动, 如果不能满足这一条件,该机构无法运动。
该机构当修改为下图机构，则机构可动：
N=4, PL=5, Ph=1;
自由度F?3?4?2?5?1?1
3. 计算机构的自由度.
1) 由于机构具有虚约束, 机构可转化为下图机构。
自由度F?3?4?2?5?1?1
2) 由于机构具有虚约束, 机构可转化为下图机构。
自由度F?3?1?2?1?1
3) 由于机构具有虚约束, 机构可转化为下图机构。
自由度F?3?3?2?4?1
免费论文网友情提示：本网站所有内容为共享上传提供，不涉及任何商业利益，本站对此不承担任何保证责任！
Copyright © www.csmayi.cn Corporation, All Rights Reserved 共享时代 共享你我他 版权所有