loading机械原理西北工业大学第八版答案
【篇一：西北工业大学机械原理课后答案第8章】
>8-l 铰链四杆机构中，转动副成为周转副的条件是什么?在下图所示四杆机构abcd中哪些运动副为周转副?当其杆ab与ad重合时，该机构在运动上有何特点?并用作图法求出杆3上e点的连杆曲线。 答：转动副成为周转副的条件是：
（1）最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和； （2）机构中最短杆上的两个转动副均为周转副。图示abcd四杆机构中c、d为周转副。 当其杆ab与ad重合时，杆be与cd也重合因此机构处于死点位置。
8-2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?
答：机构不一定存在急回运动，但一定无死点，因为：
（1）当极位夹角等于零时，就不存在急回运动如图所示， （2）原动件能做连续回转运动，所以一定无死点。 8-3 四杆机构中的极位和死点有何异同?
8-4图a为偏心轮式容积泵；图b为由四个四杆机构组成的转动翼板式容积泵。试绘出两种泵的机构运动简图，并说明它们为何种四杆机构，为什么?
解 机构运动简图如右图所示，abcd是双曲柄机构。
因为主动圆盘ab绕固定轴a作整周转动，而各翼板cd绕固定轴d转动，所以a、d为周转副，杆ab、cd都是曲柄。
8-5试画出图示两种机构的机构运动简图，并说明它们各为何种机构。 图a曲柄摇杆机构 图b为导杆机构。
8-6如图所示，设己知四杆机构各构件的长度为a?240mm，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，能否以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的取值范围为何值? :
解 (1)因a+b=240+600=840≤900=400+500=c+d且最短杆 1为连架轩．故当取杆4为机架时，有曲柄存在。
(2)、能。要使此此机构成为双曲柄机构，则应取1杆为机架；两使此机构成为双摇杆机构，则应取杆3为机架。
(3)要获得曲柄摇杆机构, d的取值范围应为440~760mm。
8-7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?
解 (1)如果杆ab能通过其垂直于滑块导路的两位置时，则转动副a为周转副，故杆ab
为曲柄的条件是ab+e≤bc。
(2)若偏距e=0, 则杆ab为曲柄的条件是ab≤bc
l2?52mm，l4?72mm，8-8 在图所示的铰链四杆机构中，各杆的长度为l1?28mm， l3?50mm， 试求:
1)当取杆4为机架时，该机构的极位夹角?、杆3的最大摆角?、最小传动角?min和行程速比系数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 ?
解 (1)怍出机构的两个极位，如图, 并由图中量得：
??180??18?0k????180??18?0 (2)①由l1+l4 ≤l2+l3可知图示铰链四杆机构各杆长度符合杆长条件；小②最短杆l为
机架时，该机构将演化成双曲柄机构；③最短杆1参与构成的转动副a、b都是周转副而c、d为摆转副；
（3）当取杆3为机架时，最短杆变为连杆，又将演化成双摇杆机构，此时a、b仍为周转副。 1?8.6?12.31?8.6
8-9 在图示的连杆机构中，已知各构件的尺寸为lab?160mm,lbc? 1)四杆机构abcd的类型;
2)该四杆机构的最小传动角?min； 3)滑块f的行程速比系数k。
260mm, lcd?200mm,lad?80mm,构件ab为原动件，沿顺时针方向匀速回转，试确定:
解 （1)由lad+lbclab+lcd且最短杆ad为机架可知，图中四杆abcd为双曲柄机构；
??180??18?0k????180??18?0 47?1.71?47 ? 传动角恒定不变。
8-12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。
解 传动角以及机构最小传动角及其出现的位置如下图所示。机构为 回转导杆机构的条件:ab≤ac
8-13如图8—57所示，当按给定的行程速度变化系数k设计曲柄摇杆机构时，试证明若将
固定铰链a的中心取在fg弧段上将不满足运动连续性要求。
答 因这时机构的两极位dc1, dc2将分别在两个不连通的可行域内。 8-14图示为一实验用小电炉的炉门装置，关闭时为位置e1，开启时为位置e2。试设计一个四杆机构来操作炉门的启闭(各有关尺寸见图)。(开启时，炉门应向外开启，炉门与炉体不得发生干涉。而关闭时，炉门应有一个自动压向炉体的趋势(图中s为炉门质心位置)。b、c为两活动铰链所在位置。
解 (1)作出b2c2的位置；用作图法求出a及d的位置，并作出机构在e2位置的运动简图，见下图，并从图中量得
(2)用怍图法在炉门上求得b及c点位置，并作出机构在位置的运动图(保留作图线)。作图时将位置e1转至位置e2，见图并量得
8-15 图示为公共汽车车门启闭机构。已知车门上铰链c沿水平直线移动，铰链b绕固定铰链a转动，车门关闭位置与开启位置夹角为a=115 o，ab1//c1c2，lbc=400 mm，1c1c2=550
【篇二：西工大第八版机械原理第八版课后练习答案】
lass=txt>第2章
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? 答：参考教材5~7页。
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? 答：机构运动简图可以表示机构的组成和运动传递情况，可进行运动分析，而且也可用来进行动力分析。
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? 答：参考教材12~13页。
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? 答：参考教材15~17页。
2-6 在图2-20所示的机构中，在铰链c、b、d处，被连接的两构件上连接点的轨迹都是重合的，那么能说该机构有三个虚约束吗?为什么?
答：不能，因为在铰链c、b、d中任何一处，被连接的两构件上连接点的轨迹重合是由于其他两处的作用，所以只能算一处。
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? 答：参考教材18~19页。
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? 答：参考教材20~21页。
2-9 任选三个你身边已有的或能观察到的下列常用装置(或其他装置)，试画出其机构运动简图，并计算其自由度。1)折叠桌或折叠椅；2)酒瓶软木塞开盖器；3)衣柜上的弹簧合页；4)可调臂台灯机构；5)剥线钳；6)磁带式录放音机功能键操纵机构；7)洗衣机定时器机构；8)轿车挡风玻璃雨刷机构；9)公共汽车自动开闭门机构；10)挖掘机机械臂机构；?。
2-10 请说出你自己身上腿部的髋关节、膝关节和踝关节分别可视为何种运动副?试画出仿腿部机构的机构运动简图，并计算其自由度。 2-11图示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是：动力由齿轮j输入，使轴a连续回转；而固装在轴^上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动，以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取)，分析是否能实现设计意图，并提出修改方案。
1)取比例尺绘制机构运动简图 2)分析是否能实现设计意图 解：
f?3?3?2?4?1?0不合理∵f?0，可改为
2-12图示机构为一凸轮齿轮连杆组合机构，试绘制其机构示意简图并计算自由度。 解：
2-16试计算图示凸轮-连杆组合机构的自由度 （a） f?3?8?2?10?2?1?1
解： f?3?4?2?5?1?1 a为复合铰链 （b）
解：（1） 图示机构在d处的结构与图2-1所示者一致，经分析知该机构共有7个活动构件，
8个低副(注意移动副f与f’，e与e’均只算作一个移动副)，2个高副；因有两个滚子2、4，所以有两个局部自由度，没有虚约束，故机构的自由度为
f=3n- (2pl+ph- p’)- f’=3ⅹ7- (2ⅹ8+2-0)- 2=1
（2）如将d处结构改为如图b所示形式，即仅由两个移动副组成。注意，此时在该处将带来一个虚约束。因为构件3、6和构件5、6均组成移动副，均要限制构件6在图纸平面内转动，这两者是重复的，故其中有一个为虚约束。经分析知这时机构的活动构件数为6，低副数为7，高副数和局部自由度数均为2，虚约束数为1，故机构的自由度为
上述两种结构的机构虽然自由度均为一，但在性能上却各有千秋：前者的结构较复杂，但没有虚约束，在运动中不易产生卡涩现象；后者则相反，由于有一个虚约束，假如不能保证在运动过程中构件3、5始终垂直，在运动中就会出现卡涩甚至卡死现象，故其对制造精度要求较高。 （c）
解：(1) n=11, p1=17, ph=0, p`=2p1`+ph-3n`=2, f`=0
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不同，因为齿轮3、5处只有一个
高副，而齿条7与齿轮5在齿的两侧面均保持接触，故为两个高副。 2-13图示为一新型偏心轮滑阎式真空泵。其偏心轮1绕固定轴心a转动，与外环2固连在一起的滑阀3在可绕固定轴心c转动的圆柱4中滑动。当偏心轮按图示方向连续回转时可将设备中的空气吸入，并将空气从阀5中排出，从而形成真空。(1)试绘制其机构运动简图；(2)计算其自由度。
解 (1)取比例尺作机构运动简图如图所示。
2-14 图示是为高位截肢的人所设汁的一种假肢膝关节机构。该机构能保持人行走的稳定性。
若以胫骨1为机架，试绘制其机构运动简图和计一算其自由度，并作出大腿弯曲时的机构运动简图。
解 把胫骨l相对固定作为机架．假肢膝关节机构的机构运动简图如图