[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 =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）P ad

（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 ω1P

=1336 ω3P 13P 16

3-4 略

3-5（1）v C =0. 80m /s （2）v E =0.72m /s （3） ϕ=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

ω2=0

v 3=-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 f V =f (

l 2l

+1)

(l 1+l 2) sin θl 1+l 2

4-4 F =1430N 4-5~4-9略

4-10 η=

b (a -2ρ)

a (b +2ρ)

4-11 α≤ϕ=11. 31 η=0. 5667 4-12 η=0. 59 4-13 η=0. 59

3N 4-14 η=0. 2185 Q =1029. 7

4-15 F =637. 113N 4-16 η=0. 82244-17 η=0. 62964-18 α≤2ϕ 4-19 F =140N

4-20 ϕ

η=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 ＜ l AD ＜670 5-4~5-18 略

5-19 l AC =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、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

δ2=

π2

8

rad =70. 6858︒

6-6 ~ 6-13略 6-14

δ=60 δ=-240

x '=-40. 5947x '=51. 3776h =34. 64mm

y '=18. 6395y '=-34. 6332

6-15 r 0=17. 32mm 6-16略

αmax =αmin =α≡30︒

δ0=δ0'=180︒

第七章 齿轮机构及其设计

7-1

7-2

7-3（1） = 44 . 4153 α= 442 4 ' （2） αK =4442'

K

θK =11. 7229 =11 43'22''

ρK =48. 9899

r K =70. 3433mm

7-4 z = 41.45 7-5略

7-6 （1） z 1=20

z 2=30

（2） α'=22. 88797-7 s a =6.9315mm 7-8略 7-9 7-10 7-11略

7-12 （1） m =4mm

r 1'=40. 8mm s b =17.5617mm

r 2'=61. 2mm r a =115.377mm

εα=1. 634α'=23. 23

a '=155. 94mm

c '=4. 69mm

j t '=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

7-20

x '2=0. 0399

7-21 a '=90. 5892mm 7-22 略

7-23正传动， r a 1=58. 93mm 7-24~7-25 略 7-26（1）正传动

（2） β=13.72917-27 略 7-28

z v 1=16.36εγ=2.6934

(1)d 2=175mm (2)d a 2=185mm (3)β2=5.7106 (4)a =112.5mm

d f 2=163mm

7-29 略

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、i AB 可以通过i AB

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 （10）差动轮系 8-4 i 15=433. 338-5

.

n 4=8r /min

8-6 R =23. 975mm 8-7 8-8 8-9

i 1H =1-

z 2z 3z 4z 1z 2'z 3'

n H =3r /min

F =308. 64N

8-10 i 41=-1. 58-11 i 16=-0. 072

= -8-12（a ） n H 600 r / min （b ） n H =15. 385r /min

8-13（1） i 1 3 （2） H =8-14 z 2≈68 8-15 n H =0

i 1H =1. 8

400197r /min n =2r /min n =≈65. 667r /min 8-16 4A 33

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

n 2=

40

≈0. 6349r /min 6338-19

i 1H =-≈-0. 4286

7

8-20 n B =-154. 28r /min

8-18

n 7=

8-21

z 3=80l H =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 z 1=12/24/36

z 2=21/42/63z 3=54/108/162

第九章 其他常用机构

s =0. 075mm

2

9-2 k =n =2

3

9-3 l B =3mm

9-1 9-4

ϕ=658. 8

第十章 机械的运转及其速度波动的调节

10-1

10-2

10-3 M er =-50Nm 10-4J e =J 1(

J e =0. 05 kgm 2

z 22

) +J 2+J 3+(m 3+m 4) e 2z 1

2

M e =M 1

z 2

-Qe z 1

10-5J =0.14kg . m M =-20Nm

h 2G 3

. 10-6 J =

cos 4φg

10-7J e 3=2.1822kgm 10-8α1=100rad /s 10-9

M r =(G -F 3)

l AB

cos φ

M

e 3

=1857Nm

ω1=50rad /s ω

ω

max

δ=0.0481=40.962rad /s =39.038rad /s '=0.388kgm 2 J F

min

3

φmax =π

2φmin =0,

2π

10-10J F =80.473kgm 10-11n max 10-12

2

=623.1r /min

φmax =104.16540

n n

max =1031.916r /min min

J F =2.11329kgm 2

φmax =φe φmin =φb

δ=0.0638

=968.08r /min

10-13f 6=30Nm

J F =2kgm 2

ω

max

→φe ωmin →φb

第十一章 机械的平衡

11-1

11-2

11-3r b =2.109cm 11-4m bA =12.3106kg 11-5

θb =252.66o

m bB =8.5227kg

a ） 静平衡，动不平衡

m b Ⅰ　r b Ⅰ=mr （下） m b Ⅱ　r b Ⅱ=mr （上） b ） 静平衡，动不平衡 m b Ⅰ　r b Ⅰ=

mr mr

下） m b Ⅱ　r b Ⅱ=上） 22

o

=1. 0628 gm θb Ⅰ=1948'

11-6 W b Ⅰ

W b Ⅱ=W 3Ⅱ=0. 84gm θb Ⅱ=90o

W =2. 8584kgmm m =0. 285kg θ=60bA A bA 11-7

W bB =2. 8584kgmm m B =0. 285kg θbA =1200

11-8

W b I=819.15kgmm m b I=2.048 kg θb I=267.3 W b II=512.98kgmm m b II=1.283kg θb II=118.44