机械原理作业集第2版参考答案

河南科技大学2011年作业习题集答案

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=1 2-11 F=2 2-12 F=1

2-13 F=1 2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 （

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（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）v B 、 v JI （5）相等

（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

1 3

P13P36P13P16

3-4 略

3-5（1）vC 0.40m/s（2）vE 0.36m/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/s

2

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(

l2

l1l1 l2

)

(l1 l2)sin

4-4 F=1430N 4-5~4-9略

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4-10

b(a 2 )a(b 2 )

4-11 11.310 0.5667 4-12 0.8462 4-13 0.605

73N 4-14 0.2185 Q 1029.

4-15 F 637.113N4-16 0.82244-17 0.62964-18 2 4-19 F=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、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

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5-19 lAC=150mm l CD=3000mm h=279.9 mm

5-20 a=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 （3）理论廓线

（2）刚性、柔性

（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

x 40.5947

y 18.6395y 34.6332

240x 51.3776

6-15 r0 17.32mm6-16略

h 34.64mm

max min 30 0 0 180

第七章 齿轮机构及其设计

7-1

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7-2

（2） 4442 7-3（1） 44 . 4153 44 K 24

K

K 11.7229 K 48.9899

1143 22

rK 70.3433mm

7-4 z = 41.45 7-5略

7-6 （1） z1 20

（2） α 22.88797-7 sa 6.8173mm7-8略 7-9 7-10 7-11略

7-12 （1） m 4mm

z 30

d 120mm

1.634 23.23

z2 30

r1 40.8mm

sb 17.2816mm

r2 61.2mm

ra 105.0923mm

a 155.94mmc 4.69mm

jt 2.77mm

（2） x 0 . 5 (3) s 4.827mm7-13（1） L 90mm （2） z 94 （3） z 88.47-14略

7-15 x 1.0587-16略

7-17 共有7种方案 7-18~7-19 略 7-20

x 2 0.0399

v刀 4mm/s

x 2x 0.8

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7-21 a 90.5892mm7-22 略

7-23正传动， ra1 58.93mm7-24~7-25 略 7-26（1）正传动

（2） 13.72917-27 略 7-28

(1)d2 175mm(2)da2 185mm(3) 2 5.7106

zv1 16.36 2.6934

7-29 略

df2 163mm

(4)a 112.5mm

第八章 齿轮系及其设计

8—1

8—2

8—3

（1）从动轮齿数的连乘积除以主动轮齿数的连乘积、数外啮合次数或用画箭头的 （2）用画箭头的

（3）有无使行星轮产生复合运动的转臂（系杆） （4）相对运动原理

（5）一个或几个中心轮、一个转臂（系杆）、一个或几个行星轮

H（6）转化轮系中A轮到B轮的传动比、周转轮系中A轮到B轮的传动比、iAB可以通过iAB

求解

（7）找出周转轮系中的行星轮、转臂及其中心轮 （8）传动比条件、同心条件、均布装配条件、邻接条件

（9）传动比很大结构紧凑效率较低、要求传动比大的传递运动的场合、传动比较小效率较高、传递动力和要求效率较高的场合

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（10）差动轮系

.

8-4 i15 433.338-5

n4 8r/min

8-6 R 23.975mm8-7 8-8 8-9

i1H 1

z2z3z4z1z2 z3

nH 3r/min

F 308.64N

8-10 i41 1.58-11 i16 0.072

6008-12（a） n H r / min （b） nH 15.385r/min 38-13（1） i 1 H （2）

i1H 1.8

8-14 z2≈68 8-15 nH 0

65.667r/min33

8-17 （1） n c 26 .47 r / min （2） nc 1350r/min

400

197

8-16

n2

r/min

n4 2r/minnA

8-18 8-19

n7

4063

0.6349r/min

i1H

8-20 nB8-21

0.4286

7

154.28r/min

3

z3 80lH 144mm

4只行星轮不满足邻接条件，

3只行星轮满足邻接条件

8-22 z1 12/24/36

z2 21/42/63z3 54/108/162

第九章 其他常用机构

9-1 9-2 9-3 9-4

s 0.075mm

3lB 3mm

k

2

n 2

658.8

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第十章 机械的运转及其速度波动的调节

10-1

10-2

2

10-3 M

er

50Nm

Je 0.05 kgm

10-4Je J1(

z2z1

) J2 J3 (m3 m4)e

22

Me M1

z2z1

Qe

10-5J 0.14kg.m2

h

24

M 20Nm

10-6 J

cos

.

G3g

M

(F3 G)r

lABcos

10-7Je3 2.1822kgm10-8 1 100rad/s10-9

M

e3

1857Nm

1 50rad/s

0.0481

max

40.962rad/s 39.038rad/s 0.388kgm JF

2

max

32

2

min

min 0,

10-10JF 80.473kgm

2

10-11nmax 623.1r/min10-12 0.0638

n

max 104.1654

maxmin

JF 2.11329kgm

max e

min b

e

2

1031.916r/min 968.08r/min

2

n

10-13f6 30Nm

JF 2kgm

max

min b

第十一章 机械的平衡

11-1

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11-2

11-3rb 2.109cm11-4mbA 12.3106kg11-5

11-6 WbⅠ

a） 静平衡，动不平衡

o

b 252.66

mbB 8.5273kg

mbⅠ　rbⅠ mr（下） mbⅡ　rbⅡ mr（上） b） 静平衡，动不平衡 mbⅠ　rbⅠ

mrmr

下） mbⅡ　rbⅡ 上） 22

o

1.0628 gm bⅠ 1948

o

WbⅡ W3Ⅱ 0.84gm bⅡ 90

11-7 WbA 2.8584kgmm mA 0.285kg bA 60 11-8

00

WbB 2.8584kgmm mB 0.285kg bA 120WbⅠ 660 kgmm mbⅠ 1.65 kg bⅠ 316WbⅡ 290kgmm mbⅡ 0.725kg bⅡ 147

00

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