机械原理教材第八版必做课后习题（孙桓等）

2023-07-23 12:34 作者:抬头向前321 0人读过 | 我要投稿

第二章机构的结构分析

2-1 何谓构件?何谓运动副及运动副元素?运动副是如何进行分类的?

2-2 机构运动简图有何用处?它能表示出原机构哪些方面的特征?

2-3 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况?什么是欠驱机构和冗驱机构，它们在机械工程中有何重要意义?

2-4 何谓最小阻力定律?试举出在机械工程中应用最小阻力定律的1、2个实例。

2-5 在计算平面机构的自由度时，应注意哪些事项?

2-7 何谓机构的组成原理?何谓基本杆组?它具有什么特性?如何确定基本杆组的级别及机构的级别?

2-8 为何要对平面高副机构进行“高副低代”?“高副低代”应满足的条件是什么?

2-17 图 a、d 为齿轮-连杆组合机构；图 b 为凸轮-连杆组合机构(图中在 D 处为铰接在一起的两个滑块);图c 为一精压机构；图e 为一楔块机构；图f为一齿轮系机构。试计算如图所示各机构的自由度，并问在图 d 所示机构中，齿轮3、5和齿条7与齿轮5的啮合高副所提供的约束数目是否相同，为什么?

2-24 （2019年真题） 试计算图示平面高副机构的自由度，并在高副低代后分析组成该机构的基本杆组。

第三章平面机构的运动分析

3-1 何谓速度多边形和加速度多边形?它们有哪些特性?

3-2 何谓速度影像和加速度影像?利用速度影像原理(或加速度影像原理)进行构件上某点的速度(或加速度)图解时应具备哪些条件?还应注意什么问题?

3-9 何谓速度瞬心?相对瞬心与绝对瞬心有何异同点?

3-10 何谓三心定理?何种情况下的瞬心需用三心定理来确定?

3-12 在图示的齿轮-连杆组合机构中，试用瞬心法求齿轮1与3的传动比 $w_1%2Fw_3$ 。

3-13（2015年真题） 在图示的四杆机构中， $L_%7BAB%7D%3D60m%2CL_%7BCD%7D%3D90mm%2CL_%7BAD%7D%3DL_%7BBC%7D%3D120mm%2C$ $%5Comega%20_2%3D10%20rad%2Fs%2C$ 试用瞬心法求：

1)当φ=165°时，点C 的速度 $v_c$ ;

2)当φ=165°时，构件3的BC 线上(或其延长线上)速度最小的一点 $E$ 的位置及其速度的大小；

3 ) 当 $v_c%3D0$ 时， $%5Cvarphi%20$ 角之值(有两个解)。

3-16 在图示的齿轮-连杆组合机构中，MM 为固定齿条，齿轮3的直径为齿轮4的2倍，设已知原动件1 以等角速度 $%5Comega%20_1$ 顺时针方向回转，试以综合法求机构在图示位置时， $E$ 点的速度 $v_E$ 以及齿轮3、4的速度影像。(另一个问题：求图3-16机构的自由度，并指出局部自由度、复合铰链、虚约束的位置，该机构的运动是否确定？)

第四章平面机构的力分析

4-1 何谓机构的动态静力分析?对机构进行动态静力分析的步骤如何?

4-2 何谓质量代换法?进行质量代换的目的何在?动代换和静代换各应满足什么条件?各有何优缺点? 静代换两代换点与构件质心不在一直线上可以吗?

4-3 何谓平衡力与平衡力矩?平衡力是否总是驱动力?

4-4 构件组的静定条件是什么?基本杆组都是静定杆组吗?

4-5 采用当量摩擦因数f.及当量摩擦角φ、的意义何在?当量摩擦因数f.与实际摩擦因数ʃ不同，是因为两物体接触面几何形状改变，从而引起摩擦因数改变的结果，对吗?

4-6 在转动副中，无论什么情况，总反力始终应与摩擦圆相切的论断正确否?为什么?

第五章机械的效率和自锁

5-2 当作用在转动副中轴颈上的外力为一单力，并分别作用在其摩擦圆之内、之外或相切时，轴颈将作何种运动?当作用在转动副中轴颈上的外力为一力偶矩时，也会发生自锁吗?

5-3 自锁机械根本不能运动，对吗?试举2～3个利用自锁的实例。

5-4 通过对串联机组及并联机组的效率计算，对设计机械传动系统有何重要启示?

第六章机械的平衡

6-1 什么是静平衡?什么是动平衡?各至少需要几个平衡平面?静平衡、动平衡的力学条件各是什么?

6-2 动平衡的构件一定是静平衡的，反之亦然，对吗?为什么?在图示

两根曲轴中，设各曲拐的偏心质径积均相等，且各曲拐均在同一轴平面上。试

说明两者各处于何种平衡状态?

6-3 既然动平衡的构件一定是静平衡的，为什么一些制造精度不高的

构件在作动平衡之前需先作静平衡?

第七章机械的运转及其速度波动调节

7-1 等效转动惯量和等效力矩各自的等效条件是什么?

7-2 在什么情况下机械才会作周期性速度波动?速度波动有何危害?如何调节?

7-3 飞轮为什么可以调速?能否利用飞轮来调节非周期性速度波动，为什么?

7-6 造成机械振动的原因主要有哪些?常采用什么措施加以控制?

7-12（2020年真题） 某内燃机的曲柄输出力矩 $M_d$ 随曲柄转角 $%5Cvarphi%20$ 的变化曲线如图所示，其运动周期 $%5Cvarphi%20_T%3D%5Cpi%20$ ，曲柄的平均转速 $n_m%3D620%20r%2Fmin$ 。当用该内燃机驱动一阻抗力为常数的机械时，如果要求其运动不均匀系数 $%5Cdelta%20%3D0.01$ 。试求：

1)曲轴最大转速 $n_%7Bmax%7D$ 和相应的曲柄转角位置 $%5Cvarphi%20_%7Bmax%7D$ ;

2)装在曲轴上的飞轮转动惯量 $J_F$ ;(不计其余构件的转动惯量)。

第八章连杆机构及其设计

8-1 在铰链四杆机构中，转动副成为周转副的条件是什么?

8-2 在曲柄摇杆机构中，当以曲柄为原动件时，机构是否一定

存在急回运动，且一定无死点?为什么?

8-3 在四杆机构中极位和死点有何异同?

8-7 如图所示，设已知四杆机构各构件的长度为α=240 mm,b=600mm,c=400mm,d=500mm。试问：

1)当取杆4为机架时，是否有曲柄存在?

2)若各杆长度不变，能否采用选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构?如何获得?

3)若a、b、c三杆的长度不变，取杆4为机架，要获得曲柄摇杆机构，d 的取值范围应为何值?

8-8 图示为一偏置曲柄滑块机构，试求杆AB 为曲柄的条件。若偏距e=0, 则杆AB 为曲柄的条件是什么?

8-9 在图示铰链四杆机构中，各杆的长度为l₁=28mm,l₂=52mm,l₃=50mm,l₄=72mm, 试求：

1)当取杆4为机架时，该机构的极位夹角θ、杆3的最大摆角φ、最小传动角 $%5Cgamma%20_%7Bmin%7D$ .和行程速度变化系数K;

2)当取杆1为机架时，将演化成何种类型的机构?为什么?并说明这时 C、D两个转动副是周转副还是摆转副；

3)当取杆3为机架时，又将演化成何种机构?这时A、B两个转动副是否仍为周转副?

8-10 图示连杆机构中，已知各构件的尺寸为 $L_%7BAB%7D%3D160m%2CL_%7BBC%7D%3D260mm%2C$ $L_%7BCD%7D%3D200m%2CL_%7BAD%7D%3D80mm%2C$ 构件 AB 为原动件，沿顺时针方向匀速回转，试确定：

1)四杆机构ABCD 的类型；

2)该四杆机构的最小传动角 $%5Cgamma%20_%7Bmin%7D$ ;

3)滑块F 的行程速度变化系数K。

8-11 试说明对心曲柄滑块机构当以曲柄为原动件时，其传动角在何处最大?何处最小?

8-13 图示为偏置导杆机构，试作出其在图示位置时的传动角以及机构的最小传动角及其出现的位置，并确定机构为回转导杆机构的条件。

8-24 （2015年真题） 如图所示，现欲设计一铰链四杆机构，设已知摇杆 CD 的长度为 $L_%7BCD%7D%3D75m%2C$ 行程速度变化系数K=1.5,机架 AD 的长度为 $L_%7BAD%7D%3D100m%2C$ 摇杆的一个极限位置与机架间的夹角为ψ=45°。试求曲柄的长度 $L_%7BAB%7D$ 和连杆的长度 $L_%7BBC%7D$ (有两组解)。