河南科技大学机械原理作业答案

机械原理作业集1班级成绩姓名任课教师学号批改日期第一章绪论11试说明机器与机构的特征、区别和联系。解机器具有如下三个特征1、人造的实物组合体2、各部分具有确定的相对运动3、代替或减轻人类劳动，完成有用功或实现能量的转换机构则具有机器的前两个特征。机器与机构的区别研究的重点不同机构实现运动的转换和力的传递；机器完成能量的转换或作有益的机械功。机器与机构的联系机器由机构组成，一部机器包含不同的机构；不同的机器可能包含相同的机构。12试举出两个机器实例，并说明其组成、功能。解车床由原动部分（电动机）传动系统（齿轮箱）执行部分（刀架、卡盘等），其主要功能为切削，代替人作功。汽车由原动部分（发动机）传动系统（变速箱）执行部分（车轮等），其主要功能为行走、运输，代替人作功。机械原理作业集2班级成绩姓名任课教师学号批改日期第二章平面机构的结构分析21试画出唧筒机构的运动简图，并计算其自由度。22试画出缝纫机下针机构的运动简图，并计算其自由度。14230HLPNF、解解14230HLPNF、机械原理作业集3班级成绩姓名任课教师学号批改日期23试画出图示机构的运动简图，并计算其自由度。24试画出简易冲床的运动简图，并计算其自由度。解或14230HLPNF，解172530HLPNF，机械原理作业集4班级成绩姓名任课教师学号批改日期25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1输入，使轴A连续回转，而装在轴A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，分析是否能实现设计意图，并提出修改方案。解机构简图如下机构不能运动。可修改为0172534HLPNF、或115243HLPNF、机械原理作业集5班级成绩姓名任课教师学号批改日期26计算图示自动送料剪床机构的自由度，并指出其中是否有复合铰链、局部自由度或虚约束。27计算图示机构的自由度，并指出其中是否有复合铰链、局部自由度或虚约束。说明该机构具有确定运动的条件。机构具有确定运动的条件是F原动件数，即取1个原动件。HGCFDEABEFGHIJKNABCDEFGHIJ117231PFPNHL、解1C为复合铰链，F、I为局部自由度。解1C、F为复合铰链，I为局部自由度，EFGC为虚约束。解2C为复合铰链，I为局部自由度（焊死），EFGC为虚约束（去掉）。11283HLPNF、302831HLPNF、123030PPNFHL、解2C为复合铰链，F、I为局部自由度（焊死）。机械原理作业集6班级成绩姓名任课教师学号批改日期1823456728计算图示机构的自由度，并指出其中是否有复合铰链、局部自由度或虚约束。说明该机构具有确定运动的条件。机构具有确定运动的条件是F原动件数，即取2个原动件。29计算图示机构的自由度，并分析组成此机构的基本杆组，确定机构的级别。机构由3个级杆组组成，为II级机构。ABBC解1A、B为复合铰链，B为虚约束（重复部分）。22763HLPNF、1073HLPNF、解ABCDE12345678RRPII级杆组PRPII级杆组RPRII级杆组机械原理作业集7班级成绩姓名任课教师学号批改日期210计算图示机构的自由度，并分析组成此机构的基本杆组，确定机构的级别。如在该机构中改选EG为原动件，试问划分的基本杆组及机构的级别与前者有何不同分解为机构由3个级杆组组成，为II级机构。分解为机构由1个级杆组、1个级杆组组成，为III级机构。3214765III级杆组RRPII级杆组解解42315678ACBDEFGHRRPII级杆组RRPII级杆组RRRII级杆组ACBDEFGH4231567812345671027HLPNF、机械原理作业集8班级成绩姓名任课教师学号批改日期211计算图示机构的自由度，将其中的高副用低副代替，并分析机构所含的基本杆组，确定机构的级别。低代前低代后构件2、3、4、6为III级杆组，机构为III级机构。212计算图示机构的自由度，将其中的高副用低副代替，并分析机构所含的基本杆组，确定机构的级别。低代前低代后构件2、3、4、6为III级杆组，机构为III级机构。解解A11524HLPNF、11524HLPNF、107253HLPNF、ABCDEFG123465172530HLPNF、ABCDE12345ABCDE12345123456机械原理作业集9班级成绩姓名任课教师学号批改日期213计算图示机构的自由度，将其中的高副用低副代替，并分析机构所含的基本杆组，确定机构的级别。低代前低代后划分杆组如下机构由4个级杆组组成，为II级机构。ABCDEFGHIJKABCDEFGHIJK解11283HLPNF、13290HLPNF、DECBFGHIJKARRPII级杆组RRRII级杆组RRRII级杆组RRRII级杆组RRRII级杆组机械原理作业集10班级成绩姓名任课教师学号批改日期第三章平面机构的运动分析31试求下列各机构在图示位置时全部瞬心的位置用符号PIJ直接标注在图上。ACB123FP132PEAB321C4MV1P4P242334ABC12D34AP412P、134P、BABC12342P4P132、243C3ABC12414PP134124DCAB1234244P3P123P机械原理作业集11班级成绩姓名任课教师学号批改日期32在图示的四杆机构中，已知LAB60MM，LCD90MM，LADLBC120MM，110RAD/S，试用瞬心法求（1）当165时，点C的速度VC；（2当165时，构件2的BC线或其延长线上速度最小的点E的位置及速度的大小；（3）当VC0时，角之值（有两个解），并做出相应的机构位置图。1234ABCD124P34P23PP2PML021B2B12C765230751421P解SRADP/54821073124SMCV/098E36675224如图所示对应有两个极限位置三点共线、时当,03BAVCAB1C1D1227AB2C2D226机械原理作业集12班级成绩姓名任课教师学号批改日期33在图示的齿轮连杆组合机构中，试用速度瞬心法求齿轮1与齿轮3的传动比。34下列图示机构中，已知，试用相对运动图解法求C点的速度VC（在的基础上作速度BVPB多边形并列出有关速度矢量方程）。用速度影像原理求得C点，PBCDBDA1C4362516PP12313P31AEBACDVFBVBEACDFG163PBPCDE解EBEVDBV方向大小FAFACDEC方向大小VCPC解DBV大小方向EAVCPC机械原理作业集13班级成绩姓名任课教师学号批改日期35在图示干草压缩机中，已知15RAD/S，LAB150MM，LBC600MM，LCE300MM，LCD460MM，LEF600MM，XD600MM，YD500MM，YF600MM，130，求活塞5的速度V5和加速度A5。（矢量方程及必要的分析计算）解速度分析方向CDABCB大小1LABVB1LAB5015075M/S利用速度影像原理求得E点方向水平FE大小2加速度分析方向CDCDBACBBC大小32LCD12LAB22LSC21/7505SMLAAB296CN224/313LFE237409SADN利用加速度影像原理求得E点，FENEFAML02BCA1E34F62DXYDYFCBV21BECBFEFVSMPFVVF/290614RADLBC083732SD/1463RADLVFE02934（）（）（）CBNBCNA1CBBCMSV/02CBPEFPBCCEFF机械原理作业集14班级成绩姓名任课教师学号批改日期方向水平FEFE大小42LEF25/710SMFPAAF36已知铰链四杆机构的位置及尺寸如图（A）所示，现已作出其速度多边形图（B）和加速度多边形（C）。试在图中求出1构件1、2、3上速度为VX的点X1、X2、X3的位置；2构件2上速度为零的点M2的位置，并在加速度多边形图（C）上找出点M2；3构件2上加速度为零的点Q2的位置，并在速度多边形图（B）上找出点Q2。AB145CDA1X2X3X2Q2MMS2/02Q、321XBPC2MPBCCCC机械原理作业集15班级成绩姓名任课教师学号批改日期37在下列图示的各机构中，是否存在哥氏加速度在有哥氏加速度的机构图上标出的方向，并写出其大小的表达式。存在存在不存在不存在38在图示的机构中，已知各杆的尺寸，1常数。试用图解法求机构在图示位置构件3上C点的速度和加速度。3CV3CA（画出机构的速度、加速度多边形，标出全部影像点，并列出必要的矢量方程式及计算式。）（矢量方程及必要的分析计算）解KBA23C1A3B4C2D2CAB134BDA1342LABA2314CKA232323BKBVA2323BKBVABC4A1KB23V1BP3C32AP1BK3B3B2C2323BBVV机械原理作业集16班级成绩姓名任课教师学号批改日期方向BDABBC大小1LAB利用速度影像原理求得C3点,方向BDBDBABCBC大小利用加速度影像原理求得C3点,39在图示曲柄摇块机构中，已知LAB30MM，LAC100MM，LDE40MM，LBD50MM，145，等角速度110RAD/S，求点E的速度VE和加速度AE以及构件3的角速度3和角加速度3。（矢量方程及必要的分析计算）解1速度分析方向ABCBCB大小1LAB0利用速度影像原理求得E点，方向BACBCBCBCB大小01BP2C3C2EML02SV/06MSA2/0314EABDC452390VCPCV3RBKBBNAA2223CCP332322CBCCVVVSMCVVC/1706172832SVAB/BVC/25422SMPEV/1706529（）RCKCBCNBAAA32332222221/30SMLAAB2/4966SC23232/68017SMVACKCCBKE2C3/06SRADLB机械原理作业集17班级成绩姓名任课教师学号批改日期利用加速度影像原理求得E点,310已知图示机构的位置及尺寸，1常数，用相对运动图解法求构件3的角速度3和加角速度3。（画出机构的速度、加速度多边形，并列出必要的矢量方程式及计算式。）（矢量方程及必要的分析计算）解1速度分析方向BCBACD大小1LAB2加速度分析方向BCCBBACDCD大小4B1CD323、KBA2323BVL2/8403694SMEPAAE22153RADLCB（）2323BBVVVBPBV3RBKBBNAAA232323ABBA232CL（）CL（）P1B3B2VP1B2K3B3BA机械原理作业集18班级成绩姓名任课教师学号批改日期311已知图示机构的位置及尺寸，1常数，求构件2上D点的速度VD和加速度AD。（画出机构的速度、加速度多边形，并列出必要的矢量方程式及计算式。）（矢量方程及必要的分析计算）解1速度分析方向BCABAB大小方向DB大小2加速度分析方向BCBAABAB大小方向DB大小01212BBVVVBPBV222DBD1VDPDRBKBBAA121212ABBP201222DBNDADDPV1B2BDPA1B23D490CLP1BK2BDA机械原理作业集19班级成绩姓名任课教师学号批改日期312已知图示机构的位置及尺寸，1常数，试用相对运动图解法求图示位置1构件5上F点的速度VF（在的基础上作速度多边形并列出有关矢量方程式及计算式）；PB2构件5上F点的加速度AF（写出求解思路并列出有关矢量方程式及计算式）；3大小的表达式，在机构图上标出其方向。KDA4（矢量方程及必要的分析计算）解1速度分析方向ACABCB大小利用速度影像原理求得D2D4点,方向DEED大小利用速度影像原理求得F点,2加速度分析方向ACBABCCB大小利用加速度影像原理求得D2D4点方向DEDEDEDE大小利用加速度影像原理求得F点LA1B23D4C56EPBC2D45DFEVKA45CBCV212CDBC55DDVV25EFPDFVFPCBNBCAARDKDDNAAA4555AFFP45452DKDV机械原理作业集20班级成绩姓名任课教师学号批改日期313在图示的齿轮连杆组合机构中，为固定齿条，齿轮3的齿数为齿轮4的2倍，设已知原动件1以等角速度1顺时针方向回转，试用图解法求机构在图示位置时，E点的速度VE以及齿轮3、4的速度影像。（矢量方程及必要的分析计算）解CBCV方向CDABBC大小1LAB由速度影像原理求出HPCHDCHEHEV方向EFEH大小VEPEPBVCDHE3G4L2AB1CDMEF3456H45DVKDA45机械原理作业集21班级成绩姓名任课教师学号批改日期314在图示机构中，已知145，构件1以等角速度1100RAD/S逆时针方向转动，LAB400MM，60，求构件2的角速度2和构件3的速度V3。（用解析法）解建立图示直角坐标系及封闭式矢量图形321SL分别用单位矢量点积上式两端J、I分别将以上两式对时间T求导AB2134CXYL1S2S3321COSSL0INI36231CSSSLII23211360COSSINSLICO1132IN360L1COSSINL1COS3S2CO360SI1L1ISINCO112LSMLVS/5419603COT45SI01113062DT机械原理作业集22班级成绩姓名任课教师学号批改日期第四章平面机构的力分析41图示为一机床的矩形V形导轨副，拖板1与导轨2组成复合移动副。已知拖板1的移动方向垂直纸面，重心在S处，几何尺寸如图所示，各接触面间的摩擦系数为F。试求导轨副的当量摩擦系数。F解42在图示楔块机构中，已知600，Q1000N，各接触面间的摩擦系数F015。Q为生产阻力，试求所需的驱动力F（画出力矢量多边形，用正弦定理求解）。解摩擦角构件2构件1作力矢量多边形如图，由正弦定理，有得A1L2L2SG121FFQ1332R212RF3R13VV132RF9031RF21RQ90908SINSIN212112211,21,2121LLFLLGFFLFGLFLVFFF238510TANT1FNQFFRRR1430652SINIS90SIN2180INIS2211232RF2R机械原理作业集23班级成绩姓名任课教师学号批改日期43图示曲柄滑块机构中，设已知机构尺寸，图中虚线圆为摩擦圆，滑3块与导路的摩擦角为，驱动力为F，阻力矩为M。试在下列各机构位置简图中画出各运动副中反力方向（必须注明力矢量的脚标）。1324MF2R32R4V43R212RF41324MF4RF32R34V23212RF21RF41324MF4R32R23R231RF12RF21V1324MF43R32RV23R21RF2112RF1R4机械原理作业集24班级成绩姓名任课教师学号批改日期44图示为一摆动从动件盘形凸轮机构，凸轮1沿逆时针方向回转，Q为作用在摆杆2上的外载荷，试确定各运动副中的总反力（FR31、FR12、FR32）的方位。图中虚线圆为摩擦圆，摩擦角为。解45图示偏心圆盘凸机构中，已知各构件的尺寸，作用在从动件上的生产阻力Q，凸轮的惯性力FI1，运动副B的摩擦角为。凸轮以等角速度1逆时针方向回转。试求1各运动副中的反力；2需加在凸轮轴上的平衡力矩M1（在图上画出各运动副反力，注明脚标，并列出力平衡方程式，画出力矢量多边形，已知力大小按图示长度画。）解ABQC1M312332RF21R12R4RFV1BACQ32M31IF2R12RF1V32R21R12RF32R3RH0321RFQ机械原理作业集25班级成绩姓名任课教师学号批改日期构件2大小方向构件1将FI1与FR21合成46在图示机构中，已知驱动力为F，工作阻力矩为MR，若不计各构件的重量及惯性力，试在机构图中画出各构件的受力。图中虚线圆为摩擦圆，摩擦角为。解47在图示机构中，已知原动件1在驱动力矩MD的作用下等速转动，1如图所示。作用在从动件2上的生产阻力为Q，图中虚线圆为摩擦圆，运动副C的摩擦角为。试在图上画出各运动副反力（注明脚标），写出构件2的力平衡方程式，并画出力矢量多边形。解ABFC1M23F13R33R12RF21RF21V32RQ21B3DMA4C21RF31RF12R123V32RF32RF12RHMRI3120321RFQ机械原理作业集26班级成绩姓名任课教师学号批改日期构件2三力汇交大小方向构件1大小方向第五章机械的效率和自锁51在图示斜面机构中，设已知摩擦面间的摩擦系数F02。求在Q力作用下（反行程）机构的临界自锁条件和在此条件下正行程（在F力作用下）的效率。解1、反行程自锁条件即或2、正行程令将1131代入，则45Q1221RF2V90F21RQ0312RF021RFCOSINISCSINOSI9I0QF31TA1FCOSINSINCOSINCO00QF5670COSINF令031TA1F机械原理作业集27班级成绩姓名任课教师学号批改日期52图示为一焊接用的楔形夹具。利用这个夹具把两块要焊的工件1及1预先夹妥，以便焊接。图中2为夹具体，3为楔块。试确定此夹具的自锁条件（即当夹紧后，楔块3不会自动松脱出来的条件）。解1以3为研究对象，去掉F，反行程受力如图（A），FR23作用在摩擦角内，则自锁，即有解2如图（A），若自锁，则有解3以3为研究对象，反行程受力如图（B），由平衡条件211323RF13R2V1V223RF1AB0132RFCOSIN29SI23R自锁，有0FSINSIN1323RRF而由有0YCOS23113RF代入（），有TANTAN1323RF机械原理作业集28班级成绩姓名任课教师学号批改日期53在图示夹紧机构中，虚线圆为摩擦圆，为摩擦角，试1求出在图示位置欲产生Q400N的法向预紧力，需要加在手柄上的力F为多少2判断当力F去掉后，该机构是否自锁为什么解（1）以构件1为研究对象，有受力如图，量得MNF10FQQ2331RF21RF21RF3121反正0312RFN4机械原理作业集29班级成绩姓名任课教师学号批改日期（2）由图可知FR21作用在摩擦圆内，故自锁。54在图示的缓冲器中，若已知各楔块接触面间的摩擦系数F及弹簧的压力Q，试求当楔块2、3被等速推开和等速恢复原位时力F的大小、该机构的效率以及此缓冲器正反行程不至发生自锁的条件。解1、在F作用下，楔块2、3被等速推开（正行程），受力如图。构件1构件22、在Q作用下，楔块2、3复原位（反行程）。QQ1243NNN4V4V1V1V2RF3RFR2R3RF31RF42RF12RQ0312RFSINI21R0421RF2SINCOSI90I12QRTANCOTAT0FQ令正行程不自锁的条件为令代入上式，得COTTANCOT0F令09TAN机械原理作业集30班级成绩姓名任课教师学号批改日期55图示矩形螺纹千斤顶中，已知螺纹大径D24MM、小径D120MM、螺距P4MM；顶头环形摩擦面A的外径D30MM，内径D015MM，手柄长度L300MM，所有摩擦系数均为F01。求该千斤顶的效率。又若F100N，求能举起的重量Q为若干解环形摩擦面的摩擦力矩为螺杆上升所需力矩克服Q所需总力矩反行程不自锁的条件为90正反行程均不自锁的条件为75TANF81320584DPQDDFM16753022301螺纹升角QDM746171532TAN22NFLMQD310297913285063TAN2931机械原理作业集31班级成绩姓名任课教师学号批改日期56图示为一带式运输机，由电动机1经带传动及一个两级齿轮减速器带动运输带8。设已知运输带8所需的曳引力F5500N，运送速度V12M/S。带传动（包括轴承）的效率1095，每对齿轮（包括轴承）的效率2097，运输带8的机械效率3092。试求该系统的总效率及电动机所需的功率。解该系统的总效率为电动机所需的功率57如图所示，电机通过带传动及圆锥、圆柱齿轮传动带动工作机A和B。设每对齿轮（包括轴承）的效率1097，带传动（包括轴承）的效率2092，工作机A、B的功率分别为PA5KW，PB1KW，效率分别为A08，B05，试求传动系统总效率及电动机所需的功率。解1输入功率8240975321KWFVP0268240153P电KWPA279207851KB315122KPA397电6205电B机械原理作业集32班级成绩姓名任课教师学号批改日期解2第六章机械的平衡61图示为一钢制圆盘，盘厚B50MM，位置处有一直径50MM的通孔，位置处是一质量M205KG的重块。为了使圆盘平衡，在R200MM制一通孔。试求此孔的直径与位置（钢的密度78G/CM3）。解1孔的位置解2图解法作图，量得62图示曲轴结构中，M1M2M3M4，R1R2R3R4，L12L23L34，各曲拐的位置如图，试判断该曲轴是否达到静平衡是否达到动平衡为什么12M34MRR412L3L34LMR0215WB0MCKGW50CMKGWCKMGRWKGBBYXBBYBX904125301765SIN4SI862COC105776584222132KGRWMB5420916731TANTA10BXYBMR84孔0BCKGWB75R06250B0IFKWPBABA539620162907751851电机械原理作业集33班级成绩姓名任课教师学号批改日期解静平衡M2、M3产生的惯性力矩与M1、M4产生的惯性力矩不在同一平面内，故该轴动不平衡。63图示一曲轴，已知两个不平衡质量，位置如图，试判断该轴是否静2121R平衡是否动平衡若不平衡，求下列两种情况下在两个平衡基面I、II上需加的平衡质径积和的大小和方位。BRMB解静平衡动不平衡。若，两者构成一力偶与MR产生的力偶相平衡。方位如图。解静平衡动不平衡。若，两者构成一力偶与MR产生的力偶相平衡。1M2MLL1R2RBB1M2MLL1R2RBB0IMBIBIR0MLML2I2BIBIMRR21R0RMMBIBIRRLL4IRRBIB机械原理作业集34班级成绩姓名任课教师学号批改日期64在图示的转子中，已知各偏心质量M110KG，M215KG，M320KG，M410KG，它们的回转半径分别为R1400MM，R2R4300MM，R3200MM，又已知各偏心质量所在的回转平面的距离为L12L23L34300MM，各偏心质量的方位角如图所示。若置于平衡基面及中的平衡质量MB及MB的回转半径分别为500MM，试求MB及MB的小和方位。解1解2图解法12M3412M342L3LR2001W23BB234WBMCKG00312035414322WCMKGRCKRCMKGRWCKR301726325141XB580OS4OSCOS321CKGY726IN0I6INCMKGWWXB14380COS6CS0COS432Y2INIIN8175TANTA9584587122XBYBBYXKGMYBXB68212M6375047165314380TATA1XBYB机械原理作业集35班级成绩姓名任课教师学号批改日期65图示带有刀架盘A的机床主轴需要作动平衡试验，现校正平面取、两回转面，但所用的动平衡机只能测量在两支承范围内的校正平面的不平衡量。现测得平面、内应加质径积为M1R11GM，M3R312GM，方向如图所示。能否在、两回转面内校正如何校正107A1R3RM机械原理作业集36班级成绩姓名任课教师学号批改日期66高速水泵的凸轮轴系由三个互相错开1200的偏心轮所组成，每一偏心轮的质量为04KG，其偏心距为127MM。设在平衡面A和B处各装一个平衡质量MA和MB使之平衡，其回转半径为10MM，其它尺寸如图所示（单位MM）。求MA和MB的大小和位置。ACDE754023DECCAWDAEABCACBWDBEBBMKGW10机械原理作业集37班级成绩姓名任课教师学号批改日期67图示为一滚筒，在轴上装有带轮。现已测知带轮有一偏心质量M11KG；另外，根据该滚筒的结构，知其具有两个偏心质量M23KG，M34KG，各偏心质量的位置如图所示（长度单位为MM）。若将平衡基面选在滚筒的端面，两平衡基面中平衡质量的回转半径均取为400MM，试求两平衡质量的大小和方位。解1解2图解法501501502103M21M123250R0RR31W23BBBW321BMKGRWKGR9601597243322MKGRWKG1091527439433221XB548COSCKGY642IN321691430TA40961XBYBBYXWKGMMKWX475COS3KGYB5837SIN321CMYBX6120182KGMB94604582TA1XBYBKGW0机械原理作业集38班级成绩姓名任课教师学号批改日期第七章机械的运转及速度波动的调节71图示的搬运器机构中，已知滑块质量M20KG（其余构件质量忽略不计），LABLED100MM，LBCLCDLEF200MM，1233900。求由作用在滑块5上的阻力F51KN而换算到构件1的轴A上的等效阻力矩MR及换算到轴A的滑块质量的等效转动惯量J。72图示车床主轴箱系统中，带轮直径D080MM，D1240MM，各齿轮齿数为Z1Z220，Z2Z340，各轮转动惯量为J1J2001KGM2，J2J3004KGM2，J0002KGM2，J1008KGM2，作用在主轴III上的阻力矩M360NM。当取轴为等效构件时，试求机构的等效转动惯量J和阻力矩的等效力矩MR。解EBCAD5F123346PFECB0D1D1233M250423840321210ZZD285025045014012132210JJJJ机械原理作业集39班级成绩姓名任课教师学号批改日期72图示为一导杆机构，设已知LAB150MM，LAC300MM，LCD550MM，质量为M15KG（质心S1在A点），M23KG（质心S2在B点），M310KG（质心S3在LCD的中点），绕质心的转动惯量为JS1005KGM2，JS20002KGM2，JS302KGM2，力矩M11000NM，F35000N。若取构件3为等效构件，试求145时，机构的等效转动惯量JE3及等效力矩ME3。ML0751ABC3FD2S4MP3SBD12BNMR50613机械原理作业集40班级成绩姓名任课教师学号批改日期73图示的定轴轮系中，已知加于轮1和轮3上的力矩M180NM，M3100NM；各轮的转动惯量J101KGM2，J20225KGM2，J304KGM2；各轮的齿数Z120，Z230，Z340。在开始转动的瞬时，轮1的角速度等于零。求在运动开始后经过05S时轮1的角加速度1和角速度1。1O23O1M3机械原理作业集41班级成绩姓名任课教师学号批改日期74在图（A）所示的刨床机构中，已知空程和工作行程中消耗于克服阻抗力的恒功率分别为P13677W和P23677W，曲柄的平均转速N100R/MIN，空程中曲柄的转角为11200。当机构的运转不均匀系数005时，试确定电机的平均功率，并分别计算在以下两种情况中的飞轮转动惯量JF（略去各构件的重量和转动惯量）。1飞轮装在曲柄轴上；2飞轮装在电机轴上，电动机的额定转速NN1440R/MIN。电动机通过减速器驱动曲柄。为简化计算，减速器的转动惯量忽略不计。（A）（B）AC1B1D1E2B2D2PT1T2TT1P2P1F2F机械原理作业集42班级成绩姓名任课教师学号批改日期75某内燃机的曲柄输出力矩MD随曲柄转角的变化曲线如图所示，其运动周期T，曲柄的平均转速NM620R/MIN，当用该内燃机驱动一阻杭力为常数的机械时，如果要求运转不均匀系数001，试求1曲柄最大转速NMAX和相应的曲柄转角位置MAX；2装在曲柄轴上的飞轮转动惯量JF（不计其余构件的重量和转动惯量）。203130N200DM671R212F3FF1F2F32机械原理作业集43班级成绩姓名任课教师学号批改日期76图示为某机械系统的等效驱动力矩MED及等效阻力力矩MER对转角的变化曲线，T为其变化的周期转角。设已知各块面积为AAB200MM2，ABC260MM2，ACD100MM2，ADE190MM2，AEF320MM2，AFG220MM2，AGA50MM2，而单位面积所代表的功为A10NM/MM2，试求该系统的最大盈亏功WMAX。又如设已知其等效构件的平均转速为NM1000R/MIN。等效转动惯量为JE5KGM2，试求该系统的最大转速NMAX及最小转速NMIN，并指出最大转速及最小转速出现的位置。ABCDEFGAMABCDEFGAEREDMT机械原理作业集44班级成绩姓名任课教师学号批改日期第八章平面连杆机构及其设计81在图示的铰链四杆机构中，已知LAB240MM，LBC600MM，LCD400MM，LAD500MM，试回答下列问题（1）当取杆4为机架时，是否有曲柄存在存在。若有曲柄，则杆1为曲柄，此时该机构为曲柄摇杆机构。（2）要使该机构成为双曲柄机构，则应取杆1为机架。（3）要使该机构成为双摇杆机构，则应取杆3为机架，且其长度的允许变动范围为140MM1340MM。（注要求写出以上判断的依据）解（1）LMINLMAX240600840LCDLAD400500900LMINLMAXLCDLAD有整转副存在。又LMIN杆1的邻杆为机架，故有一个曲柄存在，为曲柄摇杆机构。（2）以LMIN杆1为机架，得到双曲柄机构。（3）以LMIN杆1的对为机架，得到双摇杆机构。杆3的取值范围当杆3为LMIN时，应满足LMINLMAXL余1L余2LCDLBCLABLADLCDLABLADLBC240500600140MM当杆3非LMIN时，不论如何取值均得到双摇杆机构LCDLABLADLBC2405006001340MMACB123D4机械原理作业集45班级成绩姓名任课教师学号批改日期82试分别标出下列机构图示位置时的压力角和传动角，箭头标注的构件为主动件。AABDACCVFBBDACV90CBACFCVD90BVACEBACFFVBACE09BVF、机械原理作业集46班级成绩姓名任课教师学号批改日期83在下列图示的各机构中，已知各构件的尺寸（比例尺L00025M/MM），杆AB为主动件，转向如图所示。要求1给出各机构中杆AB为曲柄的条件和机构的名称；2机构是否存在急回运动若存在，试用作图法确定其极位夹角，计算其行程速比系数K，并确定从动件工作行程的运动方向；3求作最小传动角MIN（或最大压力角MAX）；4机构是否存在死点位置若存在，试说明存在的条件和相应的位置。机构简图杆AB（或BC）为曲柄的条件机构名称及其他杆AB为曲柄的条件名称曲柄摇杆机构LABLMAXL余1L余2工作行程顺时针向C1C2死点位置AB1C1DAB2C2D以CD为原动件有死点位置。名称曲柄滑块机构杆AB为曲柄的条件工作行程C2C1死点位置AB1C1DAB2C2D以滑块为原动件有死点位置。杆AB为曲柄的条件名称摆动导杆机构工作行程顺时针向135780K6MIN14780K5MIN97ACABLEL2MINA1CA21BBD2BMIN1IINBCALELBCALBACE1B2B21MINACEMINF2B1BC37180KACBL当E0时当E0时机械原理作业集47班级成绩姓名任课教师学号批改日期死点位置AB1CAB2C以导杆为原动件有死点位置。84现欲设计一铰链四杆机构。已知其摇杆CD的LCD75MM，行程速比系数K15，机架AD的长度LAD100MM，摇杆的一个极限位置与机架间的夹角45，试求曲柄AB的长度和连杆BC的长度（有两个解）。解解一解二85设计一曲柄摇杆机构。当曲柄为主动件，从动摇杆处于两极限位置时，连杆的两个铰链点的连线正好处于图示之C1、C2位置，且连杆处于位置C1时机构的压力角为40。若连杆与摇杆的铰接点取在C点（即图中的C1或C2点），试用图解法求曲柄AB、摇杆CD和机架AD的长度。ML02ML01LABLBC解14921208解22224977A1CD22CB1B12MLLACAB24912LLBC802MLLLCAAB221LBC749361580K1C2CDA1B2B机械原理作业集48班级成绩姓名任课教师学号批改日期86图（A）所示为实验用小电炉的炉门启闭机构，炉门关闭时在位置E1，敞开时在位置E2，试设计一铰链四杆机构来实现炉门启闭的操作。1按已选定炉门上的两个铰链B和C的位置（图B）；2按已选定炉壁上的两个固定铰链A和D的位置（图C）。解简要作图步骤1分别连接B1B2、C1C2；2选炉门为“机架”；分别作B1B2、C1C2的垂直平分线与LAB959LAB9392LAD316LBC1285LCD27216LCD2641BC502102E1E2E1EAD1CB200300301402CBDA2011D2CBML05ALABLBCLCDLAD114425321233M机械原理作业集49班级成绩姓名任课教师学号批改日期将铰链A、D与炉门位置1刚化；距炉壁10MM的竖直线的交点即为搬移至与位置2重合，得到A1、D1；所求的A、D。分别作AA1、DD1的垂直平分线得到B2、C2。87图（A）所示为机床变速箱操纵机构的示意图。已知滑动齿轮行程H60MM，LDE100MM，LCD120MM，LAD250MM，其相互位置如图。当滑动齿轮在另一端时，操纵手柄为铅垂方向。试用图解法在图（B）中设计此机构，求出杆长LAD、LBC。解A示意图MML03ADEB45H1C22C1B95机械原理作业集50班级成绩姓名任课教师学号批改日期简要作图步骤根据已知条件作出C1、C2；选AB杆为机架；刚化C2A,并搬移至A与A相重合，得C2；连接C1、C2并作其垂直平分线与A的交点即为所求得的B1。88在图示的铰链四杆机构中，已知LAB30MM，LAD60MM，LDE40MM，两连架杆之间对应的转角关系如图示，试用图解法设计此机构（即在DE构件上求出铰链C位置）。（要求保留作图过程线。）解简要作图步骤ML01LABLBC5118264MA1B3ED23B21E3063099122B3BC机械原理作业集51班级成绩姓名任课教师学号批改日期选取DE1为“机架”；刚化B2E2D、B3E3D；搬移至E2D、E3D与E1D重合，得B2、B3；连接B1、B2、B3，作其垂直平分线，交点即为C1。89图示摇杆滑块机构中，已知LAD35MM，偏距E10MM，1常数，摇杆AD与滑块C的对应转角及位置如图示。试用图解法设计此机构。（要求保留作图过程线。）解ML01MLBCLCD5559221E753C3E12021C21E490121C23BA机械原理作业集52班级成绩姓名任课教师学号批改日期简要作图步骤选取AE3为“机架”；刚化C2E2A、C1E1A；搬移至E2A、E1A与E3A重合，得C2、C1；连接C3、C2、C1作其垂直平分线，交点即为B3。810已知滑块、连杆的两位置C1、C2及固定铰链点A，且滑块在C2位置时机构处于右极限位置。试用图解法设计此机构，图解出杆长并判断该机构是曲柄滑块机构还是摇杆滑块机构。（要求保留作图过程线。）解选取C2为“机架”；刚化C1A，并搬移至C1与C2重合得A1；连接A、A1作其垂直平分线，与AC2的交点即为B2。LABELBC该机构为摇杆滑块机构。811如图所示，已知构件S的两个位置和活动铰链中心B及固定铰链中心D的位置。试设计一铰链四杆机构ABCD能实现构件S的两个位置。（要求保留作图过程线。）解ML01MLABLBC28385055MLABLBC4373351612S1B2BD2D121A2BE机械原理作业集53班级成绩姓名任课教师学号批改日期简要作图步骤连接B1、B2并作其垂直平分线，铰链A即在此线上；选取S1为“机架”；刚化DS2，并搬移至S2与S1重合得D2；连接D、D2作其垂直平分线，铰链C1即在此线上；此题有无穷多解，其中一解如下812中ABCD为已知四杆机构，另有一摆动摇杆EF，其摆动中心F的位置如图给定。摇杆EF的运动通过铰链C传递，要求当构件AB由水平位置顺时针转过90时，摇杆EF由铅垂位置逆时针转过45。试确定铰链E的位置，求出连杆CE和摇杆EF的长度LCE和LEF。解ML01ML05MLABLBCLCDLAD50255518ABCDF904511C2E221机械原理作业集54班级成绩姓名任课教师学号批改日期简要作图步骤作出AB1C1D、AB2C2D的两位置；选取FE2为“机架”；刚化C1E1F，并搬移至FE1与FE2重合，得C1；连接C2、C1作其垂直平分线与FE线的交点即为E2。813图（A）所示为一连杆机构的示意图。当原动件AB自AY轴沿顺时针方向转过1260时，构件DC顺时针方向