西南交通大学机械原理课后习题答案

1、亲爱的朋友，很高兴能在此相遇！欢迎您阅读文档【西南交 通大学机械原理课后习题答案】 ，这篇文档是由我们精心收集整 理的新文档。相信您通过阅读这篇文档，一定会有所收获。 假若 亲能将此文档收藏或者转发， 将是我们莫大的荣幸， 更是我们继 续前行的动力。【西南交通大学机械原理课后习题答案】 篇一：【西南交通大学机械原理课后习题答案】 机械原理习题解答1. 绘制题 1 图所示液压泵机构的机构运动简图。解：该机构由机架 1、原动件 2和从动件 3、4组成，共 4个 构件，属于平面四杆机构。机构中构件1、 2，构件 2、3，构件4、1 之间的相对运动为转动， 即两构件间形成转动副， 转动副中 心分别位于

2、A、B、C点处；构件3、4之间的相对运动为移动， 即两构件间形成移动副，移动副导路方向与构件 3 的中心线平 行。构件1的运动尺寸为 A、C两点间距离，构件 2的运动尺寸 为A、B两点之间的距离，构件 3从B点出发，沿移动副导路方 向与构件4在C点形成移动副，构件4同时又在C点与构件1形 成转动副。选择与各构件运动平面平行的平面作为绘制机构运动简图的视图平面选择比例尺l=0.001m/mm，分别量出各构件的运动尺寸，绘 出机构运动简图，并标明原动件及其转动方向，如题1图所示。2. 绘制题2图所示简易冲床的机构运动简图。解：图示机构中已标明原动件， 构件 6 为机架， 其余构件为 从动件。 需要

3、注意的是， 在区分构件时应正确判断图中各构件都 包括哪些部分，例如：构件 3 就包括两部分，如图所示。该机构中构件 1 与机架以转动副连接， 转动副中心位于固定 轴的几何中心A点处；构件2除与构件1形成回转中心位于 C点 的转动副外，又与构件 3形成移动副，移动副导路沿BC方向；构件3也绕固定轴上一点 B转动，即构件3与机 架形成的转动副位于 B点，同时构件3与构件2形成移动副，又 与构件4形成中心位于D点的转动副；构件4与构件5形成中心 位于E点的转动副；构件 5与机架6形成沿垂直方向的移动副。该机构属于平面机构， 因此选择与各构件运动平面平行的平 面作为绘制机构运动简图的视图平面。选择比例

4、尺l=0.001m/mm，量出各构件的运动尺寸，绘出机 构运动简图，并标明原动件及其转动方向，如题2图所示。3. 题3图为外科手术用剪刀。 其中弹簧的作用是保持剪刀口张开，并且便于医生单手操作。忽略弹簧，并以构件 1 为机架， 分析机构的工作原理， 画出机构的示意图， 写出机构的关联矩阵 和邻接矩阵，并说明机构的类型。1e1v1v2234v3题3图机构的拓扑图解：若以构件1为机架，则该手术用剪刀由机架1、 原动件2、从动件3、4组成，共4个构件。属于平面四杆机构。当用手握住剪刀，即构件1 （固定钳口）不动时，驱动构件2, 使构件2绕构件1转动的同时，通过构件3带动构件4（ 活动钳口）也沿构件1

5、 （固定钳口 ）上下移动，从而使剪刀的刀口张开或 闭合。其机构示意图和机构拓扑图如上图所示。其关联矩阵为：邻接矩阵为：e1v1LMv2v3v4e20xx0e30011e41v10；AMv20v31v4v10101v21010v30101v410； 1011004. 计算题 4 图所示压榨机机构的自由度。 解：机构为平面机构。机构中构件 1 为偏心轮，构件 2 绕构件 1 的几何中心发生相 对转动， 即形成中心位于偏心轮几何中心的转动副， 因此偏心轮 相当于一个有两个转动副的构件， 一个转动副是在点 A 与机架 11 形成的，另外一个是在偏心轮几何中心处与构件 2 形成的。该机构中存在结构对称部

6、分，构件8、9、 10 和构件 4、 5、6。如果去掉一个对称部分，机构仍能够正常工作，所以可以将构件& 9、10以及其上的转动副 G H、I和C处的一个转动副 视为虚约束；构件 7 与构件 11 在左右两边同时形成导路平行的 移动题 4 图压榨机机构 副，只有其中一个起作用，另一个是虚约束；构件4、 5、 6在 D 点处形成复合铰链。机构中没有局部自由度和高副。去掉机构中的虚约束，则机构中活动构件数为 n7,机构中低 副数 Pl10，得F3n2PlPh3721015. 计算题 5 图所示自动驾驶仪操纵机构的自由度。解：自动驾驶仪操纵机构为空间机构，机构中共有3个活动构件，其中构件 1、2之间

7、形成圆柱副，属W 级副；构件2、3形成转动副，属V级副；构件3、4形成球面副， 属川级副；构件4、1形成转动副，属V级副。则机构自由度为 :F635241311题 5 图自动驾驶仪操纵机构6. 在题 6 图所示所有机构中， 原动件数目均为 1时，判断图 示机构是否有确定的运动。 如有局部自由度、 复合铰链和虚约束 请予以指出。解：(a)、F3n2PIPh372101，机构有确定的运动。 其中：F、D、 B、 C 四处均为复合铰链，没有局部自由度、虚约束；( b )、 F3n2PIPh3921212 ,机构没有确定的运动。其中：A处为复合铰链，K处为局部自由度，没有虚约束；(C)、F3n2PIP

8、h372101，机构有确定的运动。 其中：A、B、C、D四处均为复合铰链，AB BC CD AD四杆中有一杆为虚约束，没有局部自由度；( d)、F3n2PIPh33241 ，机构有确定的运动。没有局部自由 度、复合铰链、虚约束；(e)、F3n2PIPh35263，机构没有确定的运动。没有局部自 由度、复合铰链、虚约束。(a)(b) (c)(d)题6图7. 计算题 7 图所示齿轮连杆机构的自由度。题7图解：(a)、F3n2PlPh342511(e)( b)、 F3n2PlPh3627318. 题8图所示为缝纫机中的送料机构。 计算该机构的自由度， 该机构在什么条件下具有确定 的运动？解：F3n2

9、PlPh342422由于该机构具有2个自由度， 所以该机构在有2个原动件的 条件下就具有确定的运动。9. 计算题9图所示机构的自由度。题8图(a)题9图解：( a)、 F3n2PlPh362642(b)(b)、F3n2PIPh372912 (注：滑块D的运动轨迹与C的运动 轨迹相重合，所以滑块D及其上的转动副和移动副均应视为虚约束。)10. 构思出自由度分别为1、2和3的川级机构的设计方案。(a)(c)篇二：【西南交通大学机械原理课后习题答案】 机械原理习题解答1. 绘制题 1 图所示液压泵机构的机构运动简图。解：该机构由机架 1 、原动件 2 和从动件 3、 4 组成，共 4 个 构件，属于

10、平面四杆机构。机构中构件 1 、 2，构件 2、 3，构件 4、 1 之间的相对运动为转动， 即两构件间形成转动副， 转动副中 心分别位于A、B、C点处；构件3、4之间的相对运动为移动， 即两构件间形成移动副，移动副导路方向与构件 3 的中心线平 行。构件1的运动尺寸为 A、C两点间距离，构件 2的运动尺寸 为 A、 B 两点之间的距离，构件 3 从 B 点出发，沿移动副导路方 向与构件4在C点形成移动副，构件4同时又在C点与构件1形 成转动副。选择与各构件运动平面平行的平面作为绘制机构运动简图 的视图平面。选择比例尺l=0.001m/mm，分别量出各构件的运动尺寸，绘 出机构运动简图，并标明

11、原动件及其转动方向，如题1图所示2. 绘制题2图所示简易冲床的机构运动简图。解：图示机构中已标明原动件， 构件 6为机架， 其余构件为 从动件。 需要注意的是， 在区分构件时应正确判断图中各构件都 包括哪些部分，例如：构件 3 就包括两部分，如图所示。该机构中构件 1 与机架以转动副连接， 转动副中心位于固定 轴的几何中心A点处；构件2除与构件1形成回转中心位于 C点 的转动副外，又与构件 3形成移动副，移动副导路沿BC方向；构件3也绕固定轴上一点 B转动，即构件3与机 架形成的转动副位于 B点，同时构件3与构件2形成移动副，又 与构件4形成中心位于D点的转动副；构件4与构件5形成中心 位于E

12、点的转动副；构件 5与机架6形成沿垂直方向的移动副。该机构属于平面机构， 因此选择与各构件运动平面平行的平 面作为绘制机构运动简图的视图平面。选择比例尺l=0.001m/mm，量出各构件的运动尺寸，绘出机 构运动简图，并标明原动件及其转动方向，如题2图所示。3. 题3图为外科手术用剪刀。 其中弹簧的作用是保持剪刀口 张开，并且便于医生单手操作。忽略弹簧，并以构件 1 为机架， 分析机构的工作原理， 画出机构的示意图， 写出机构的关联矩阵 和邻接矩阵，并说明机构的类型。1e1v1v2234v3题3图机构的拓扑图解：若以构件1为机架，则该手术用剪刀由机架1、 原动件 2、从动件3、4组成，共4个构

13、件。属于平面四杆机构。当用手握住剪刀，即构件1 （固定钳口）不动时，驱动构件2, 使构件2绕构件1转动的同时，通过构件3带动构件4（ 活动钳口）也沿构件1 （固定钳口 ）上下移动，从而使剪刀的刀口张开或 闭合。其机构示意图和机构拓扑图如上图所示。其关联矩阵为：邻接矩阵为：e1v1LMv2 v3v4e20xx0 e30011e41v10；AMv20v31v4v10101v21010v30101v410； 1011004. 计算题 4 图所示压榨机机构的自由度。 解：机构为平面机构。机构中构件 1 为偏心轮，构件 2 绕构件 1 的几何中心发生相 对转动， 即形成中心位于偏心轮几何中心的转动副，

14、因此偏心轮 相当于一个有两个转动副的构件， 一个转动副是在点 A 与机架 11 形成的，另外一个是在偏心轮几何中心处与构件 2 形成的。该机构中存在结构对称部分，构件8、9、 10 和构件 4、 5、6。如果去掉一个对称部分，机构仍能够正常工作，所以可以将 构件& 9、10以及其上的转动副 G H、I和C处的一个转动副 视为虚约束；构件 7 与构件 11 在左右两边同时形成导路平行的 移动题 4 图压榨机机构 副，只有其中一个起作用，另一个是虚约束；构件4、 5、6在 D 点处形成复合铰链。机构中没有局部自由度和高副。去掉机构中的虚约束，则机构中活动构件数为n7,机构中低副数 Pl10，得F3

15、n2PlPh3721015. 计算题 5 图所示自动驾驶仪操纵机构的自由度。解：自动驾驶仪操纵机构为空间机构，机构中共有3个活动构件，其中构件 1、2之间形成圆柱副，属W 级副；构件2、3形成转动副，属V级副；构件3、4形成球面副， 属川级副；构件4、1形成转动副，属V级副。则机构自由度为 :F635241311题 5 图自动驾驶仪操纵机构6. 在题 6 图所示所有机构中， 原动件数目均为 1 时，判断图 示机构是否有确定的运动。 如有局部自由度、 复合铰链和虚约束 请予以指出。解：(a)、F3n2PIPh372101，机构有确定的运动。 其中：F、D、 B、 C 四处均为复合铰链，没有局部自

16、由度、虚约束；( b )、 F3n2PIPh3921212 ,机构没有确定的运动。其中：A处为复合铰链，K处为局部自由度，没有虚约束；(C)、F3n2PIPh372101，机构有确定的运动。 其中：A、B、 C、D四处均为复合铰链， AB BC CD AD四杆中有一杆为虚约 束，没有局部自由度；( d)、F3n2PIPh33241 ，机构有确定的运动。没有局部自由 度、复合铰链、虚约束；(e)、F3n2PIPh35263，机构没有确定的运动。没有局部自 由度、复合铰链、虚约束。(a)(b) (c)(d)题6图7. 计算题 7图所示齿轮连杆机构的自由度。题7图解：( a)、 F 3n2PIPh3

17、42511(e)(b)、F3n2PlPh3627318. 题8图所示为缝纫机中的送料机构。 计算该机构的自由度， 该机构在什么条件下具有确定 的运动？解：F3n2PlPh342422由于该机构具有2个自由度， 所以该机构在有2个原动件的 条件下就具有确定的运动。9. 计算题9图所示机构的自由度。题8图(a)题9图解：(a)、F3n2PIPh362642(b)(b)、F3n2PIPh372912 (注：滑块D的运动轨迹与C的运动 轨迹相重合，所以滑块D及其上的转动副和移动副均应视为虚约 束。)10. 构思出自由度分别为1、2和3的川级机构的设计方案。(a)(c) 篇三：西南交通大学机械原理习题解

18、答机械原理习题解答1. 绘制题 1 图所示液压泵机构的机构运动简图。解：该机构由机架 1、原动件 2和从动件 3、4组成，共 4个 构件，属于平面四杆机构。机构中构件1、 2，构件 2、3，构件4、1 之间的相对运动为转动， 即两构件间形成转动副， 转动副中 心分别位于A、B、C点处；构件3、4之间的相对运动为移动， 即两构件间形成移动副，移动副导路方向与构件 3 的中心线平 行。构件1的运动尺寸为 A、C两点间距离，构件 2的运动尺寸 为A、B两点之间的距离，构件 3从B点出发，沿移动副导路方 向与构件4在C点形成移动副，构件4同时又在C点与构件1形 成转动副。选择与各构件运动平面平行的平面

19、作为绘制机构运动简图 的视图平面。选择比例尺l=0.001m/mm，分别量出各构件的运动尺寸，绘 出机构运动简图，并标明原动件及其转动方向，如题1图所示。2. 绘制题2图所示简易冲床的机构运动简图。解：图示机构中已标明原动件， 构件 6 为机架， 其余构件为 从动件。 需要注意的是， 在区分构件时应正确判断图中各构件都包括哪些部分，例如：构件 3 就包括两部分，如图所示该机构中构件 1 与机架以转动副连接， 转动副中心位于固定 轴的几何中心A点处；构件2除与构件1形成回转中心位于 C点 的转动副外，又与构件 3形成移动副，移动副导路沿BC方向；构件3也绕固定轴上一点 B转动，即构件3与机 架形

20、成的转动副位于 B点，同时构件3与构件2形成移动副，又 与构件4形成中心位于D点的转动副；构件4与构件5形成中心 位于E点的转动副；构件 5与机架6形成沿垂直方向的移动副。该机构属于平面机构， 因此选择与各构件运动平面平行的平 面作为绘制机构运动简图的视图平面。选择比例尺l=0.001m/mm，量出各构件的运动尺寸，绘出机 构运动简图，并标明原动件及其转动方向，如题2图所示。3. 题3图为外科手术用剪刀。 其中弹簧的作用是保持剪刀口 张开，并且便于医生单手操作。忽略弹簧，并以构件 1 为机架， 分析机构的工作原理， 画出机构的示意图， 写出机构的关联矩阵 和邻接矩阵，并说明机构的类型。1e1v

21、1v2234v3题3图机构的拓扑图解：若以构件1为机架，则该手术用剪刀由机架1、 原动件 2、从动件3、4组成，共4个构件。属于平面四杆机构。当用手握住剪刀，即构件1 （固定钳口）不动时，驱动构件2, 使构件2绕构件1转动的同时，通过构件3带动构件4（ 活动钳口）也沿构件1 （固定钳口 ）上下移动，从而使剪刀的刀口张开或 闭合。其机构示意图和机构拓扑图如上图所示。其关联矩阵为：邻接矩阵为：e1v1LMv2v3v4e20xx0e30011 e41v1 0；AMv20v31v4v10101v21010v30101v410； 1011004. 计算题 4 图所示压榨机机构的自由度。 解：机构为平面机

22、构。机构中构件 1 为偏心轮，构件 2 绕构件 1 的几何中心发生相 对转动， 即形成中心位于偏心轮几何中心的转动副， 因此偏心轮 相当于一个有两个转动副的构件， 一个转动副是在点 A 与机架 11 形成的，另外一个是在偏心轮几何中心处与构件 2 形成的。该机构中存在结构对称部分，构件8、9、 10 和构件 4、 5、6。如果去掉一个对称部分，机构仍能够正常工作，所以可以将 构件& 9、10以及其上的转动副 G H、I和C处的一个转动副 视为虚约束；构件 7 与构件 11 在左右两边同时形成导路平行的 移动题 4 图压榨机机构副，只有其中一个起作用，另一个是虚约束；构件4、 5、6在 D 点处形成复合铰链。机构中没有局部自由度和高副。去掉机构中的虚约束，则机构中活动构件数为 n7,机构中低 副数 Pl10，得F3n2PlPh3721015. 计算题 5 图所示自动驾驶仪操纵机构的自由度。解：自动驾驶仪操纵机构为空间机构，机构中共有3个活动构件，其中构件 1、2之间形成圆柱副，属W 级副；构件2、3形成转动副，属V级副；构件3、4形成球面副， 属川级副；构件4、1形成转动副，属V级副。则机构自由度为 :F