<机械原理>第八版
第2章
21 谓构件谓运动副运动副元素运动副进行分类
答：参考教材5~7页
22 机构运动简图处表示出原机构方面特征
答：机构运动简图表示机构组成运动传递情况进行运动分析进行动力分析
23 机构具确定运动条件什机构原动件数少机构度时机构运动发生什情况
答：参考教材12~13页
24 谓阻力定律试举出机械工程中应阻力定律12实例
25 计算面机构度时应注意事项
答：参考教材15~17页
26 图220示机构中铰链CBD处连接两构件连接点轨迹重合说该机构三虚约束什
答：铰链CBD中处连接两构件连接点轨迹重合两处作算处
27 谓机构组成原理谓基杆组具什特性确定基杆组级机构级
答：参考教材18~19页
28 面高副机构进行高副低代高副低代应满足条件什
答：参考教材20~21页
29 选三身边已观察列常装置(装置)试画出机构运动简图计算度1)折叠桌折叠椅2)酒瓶软木塞开盖器3)衣柜
211图示简易床初拟设计方案设计者思路：动力齿轮j输入轴A连续回转固装轴^凸轮2杠杆3组成凸轮机构头4运动达压目试绘出机构运动简图(尺寸图量取)分析否实现设计意图提出修改方案
1)取例尺绘制机构运动简图
2)分析否实现设计意图
解：
合理 ∵改
212图示机构凸轮齿轮连杆组合机构试绘制机构示意简图计算度
解：
216试计算图示凸轮连杆组合机构度
（a）
解： A复合铰链
（b）
解：（1） 图示机构D处结构图21示者致分析知该机构7活动构件8低副(注意移动副FF’EE’均算作移动副)2高副两滚子24两局部度没虚约束机构度
F3n (2pl+ph p’) F’3ⅹ7 (2ⅹ8+20) 21
（2）D处结构改图b示形式仅两移动副组成注意时该处带虚约束构件36构件56均组成移动副均限制构件6图纸面转动两者重复中虚约束分析知时机构活动构件数6低副数7高副数局部度数均2虚约束数1机构度
F3n (2pl+ph p’) F’ 3×6 (2ⅹ7+21) 21
述两种结构机构然度均性千秋：前者结构较复杂没虚约束运动中易产生卡涩现象者相反虚约束假保证运动程中构件35始终垂直运动中会出现卡涩甚卡死现象制造精度求较高
（c）
解：(1) n11 p117 ph0 p`2p1`+ph3n`2 F`0
F3n(2p1+php`)F`3×11(2×17+02)01
(2) 掉虚约束 F3n(2pl+ph) 3×5(2×7+0) 1
（d）ABC处复合铰链度：F3n(2p1+php`)F`3×6(2×7+3)01
齿轮35齿条7齿轮5啮合高副提供约束数目齿轮35处高副齿条7齿轮5齿两侧面均保持接触两高副
213图示新型偏心轮滑阎式真空泵偏心轮1绕固定轴心A转动外环2固连起滑阀3绕固定轴心C转动圆柱4中滑动偏心轮图示方连续回转时设备中空气吸入空气阀5中排出形成真空(1)试绘制机构运动简图(2)计算度
解 (1)取例尺作机构运动简图图示
(2) F3n(2p1+php’)F’3×4(2×4+00)11
214 图示高位截肢设汁种假肢膝关节机构该机构保持行走稳定性胫骨1机架试绘制机构运动简图计算度作出腿弯曲时机构运动简图
解 胫骨l相固定作机架．假肢膝关节机构机构运动简图图
示 腿弯曲90时机构运动简图图中虚线示度：
F3n(2pl+php’)F’3×5(2×7+00)01
215试绘制图n示仿手型机械手食指机构机构运动简图(手掌8作相
固定机架)井计算度
（1)取倒尺肌作机构运动简图
（2)计算度
解：
218图示刹车机构刹车时操作杆j右拉通构件23456两闸瓦刹住车轮试计算机构度刹车程说明机构度变化情况(注车轮属刹车机构中构件
（1)未刹车时刹车机构度
2)闸瓦GJ剃紧车轮时．刹车机构度
3)闸瓦GJ时刹紧车轮时刹车机构度
解： 1>
2>
3>
223图示然机机构运动简图试计算度t分析组成机构基杆组该机构中改选EG原动件试问组成机构基杆组否前者
解：
221 图示收放式折叠支架机构该支架中件15分木螺钉连接固定台板1’括动台板5`．两者D处铰接活动台板相固定台极转动通件1234组成铰链四杆机构连杆3E点处销子件5连杆曲线槽组成销槽连接活动台板实现收放动作图示位置时活动台板放较重重物．活动台板会动收起必须箭头方推动件2铰链BD重合时．活动台板收起(图中双点划线示)现已知机构尺寸lABlAD90 mmlBClCD25 mm余尺寸见图试绘制该机构运动简图计算度
解：机械运动简图：
F3n(2p1+pbp`)F`3×5(2×6+10)11
第3章
3—1 谓速度瞬心相瞬心绝瞬心异点
答：参考教材30~31页
3—2 谓三心定理种情况瞬心需三心定理确定
答：参考教材31页
33试求图示机构图示位置时全部瞬心位置(符号P直接标注图)
(a)
(b)
答：
答：
（10分）
(d)
（10分）
34标出图示齿轮连杆组合机构中瞬心瞬心法求齿轮1齿轮3传动ω1ω3
（2分）
答：1)瞬新数目：
KN(N1)26(61)215
2)求ω1ω3需求3瞬心P16P36P13位置
3）
ω1ω3 P36P13P16P13DKAK
构件13K点速度方相知ω3ω1
36图示四杆机构中LAB60mmLCD90mmLADLBC120mm ω210rads试瞬心法求：
1)φ165°时点速度vc
2)φ165°时构件3BC线速度点E位置速度
3)VC0时φ角值(两解)
解：1）选定例尺μ机械运动简图（图b）
2）（3分）
（3分）
求vc定出瞬心p12位置（图b）
p13构件3绝瞬心
ω3vBlBp13ω2lABμlBp1310×0060003×78256(rads)
vcμc p13ω30003×52×25604(ms)
3)定出构件3BC线速度点E位置BC线速度点必p13点距离丛p13引BC线垂线交点E图
vEμlp13Eω30003×465×2560357(ms)
4)定出vc0时机构两位置（图c）量出
φ1264°
φ22266°
38机构中设已知构件尺寸点B速度vB(速度矢量pb)试作出
机构图示位置时速度边形
答：
（10分）
（b）
答：
答：
3—11 速度边形加速度边彤特性试标出图中方
答 速度边形加速度边形特性参见图速度方图中箭头标出
312图示机构中设已知构件尺寸原动件1角速度ω1 (时针)试图解法求机构图示位置时C点速度加速度
(a)
答：
（1分）（1分）
Vc3VB+VC3BVC2+VC3C2 （2分）
aC3aB+anC3B+atC3BaC2+akC3C2+arC3C2 （3分）
VC20 aC20 （2分）
VC3B0 ω30 akC3C20 （3分）
(b)
答：
（2分）
（2分）
VC2VB+VC2BVC3+Vc2C3 （2分）
ω3ω20 （1分）
aB+anC2B+atC2BaC3+akC2C3+arC2C3 （3分）
(c)
答：
（2分）
VB3VB2+VB3B2 （2分）
VCVB3+VCB3 （2分）
（1分）
a n B3+a t B3aB2+akB3B2+arB3B2 （3分）
3 13 试判断图示两机构中．B点足否存哥氏加速度？位置哥氏加速度零怍出相应机构位置图思考列问题
(1)什条件存氏加速度
(2)根椐条．请检查哥氏加速度零位置否已全部找出
(3)图 (a)中akB2B32ω2vB2B3什
解 1)图 (a)存哥氏加速度图 (b)存
(2)akB2B32ω2vB2B3ω3vB2B3中项零哥氏加速度零图 (a)中B点达高低点时构件13．4重合时vB2B30构件1构件3相互垂直．_f点达左右位置时ω2ω30．四位置哥氏加速度图 (b)中什位置ω2ω30该机构位置哥矢加速度零
(3)ω3≡ω2
314 图示摇块机构中已知lAB30mmlAC100mmlBD50 mmlDE40 mm曲柄等角速度ωl40rad／S回转试图解法求机构φ145º位置时点DE速度加速度构件2角速度角加速度
解 (1)μl作机构运动简图 (a)示
(2)速度分析：
C重合点
vC2 vB + vC2B vC3 + vC2C3
ω1lAB 0 ’
方 ┴AB ┴BC BC
μl作速度边形图 (b)根速度影原理作△bde∽／△BDE求de图
vDμvpd0．23 m／s
vEμvpe0173ms
ω2μvbc2lBC2 rads(时针)
(3)加速度分析：
C重合点
aC2 aB + anC2B + atC2B aC3 + akC2C3 + arC2C3
ω12lAB ω22lBC 0 2ω3vC2C3
方 B—A C—B ┴BC ┴BC BC
中anC2Bω22lBC049 m／s2akC2C32ω3vC2C307m／s2μa作加速度边形图 (c)示图
aDμap`d`06 4mS2
aEμap`e`28ms2
α2atC2BlBCμan`2C`2lBC836rads2(时针) i
3 l5 图（ a）示机构中已知lAE70 mmlAB40mmlEF60mm
lDE35 mmlCD75mmlBC50mm．原动件等角速度ω110rads回转．试图解法求机构φ150位置时．点C速度Vc加速度a c
解： 1）速度分析：F重合点．
vF4vF5vF1+vF5F1
μl作速度边形图图(b)f4(f5)点利速度影求bd点
根vCvB+vCBvD+vCD 继续作速度图矢量pc代表vC
2）加速度分析：根 a F4 an F4+ a tF4 a F1+ ak F5F1+ ar F5F1
μa作加速度边形图 (c)f`4(f`5)点利加速度影求b`d’点
根 aCaB+anCB+atCBaD+anCD+atCD
继续作图矢量p` c`代表aC．求
vCμvpc069 m／s
aCμapc3m／s2
316 图示凸轮机构中已知凸轮1等角速度ω110 rad／s转动凸轮偏心圆半径R25 mmlAB15mm．lAD50 mmφ190º试图解法求构件2角速度ω2角加速度α2
提示：先机构进行高副低代然代机构进行运动分析
解 (1)μl作机构运动简图图 (a)示
(2)速度分析：先机构进行高副低代代机构图 (a)示B重合点
VB2 vB4 + vB2B4
ω1 lAB
方 ┴ BD ┴ AB |CD
μv0005 rn／s2作速度边形图图 (b)图
ω2vB2／lBDμvpb2(μlBD)2333 rad／s(逆时针)
(3)加速度分析：
aB2 anB2 + atB2 aB4 + akB2B4 + arB2B4
ω22lBD ω12lAB 2ω4vB2B4
方 BD ┴ BD BA ┴ CD CD
中anB2ω22lBD 0286 ms2akB2B4 0746 m／s2．作图 (c)
α atB2 lBDμan`2b`2lBD9143 rad／s2：(时针)
318 图（a)示牛头刨机构中．lAB200 mnllCD960 mmlDE160 mm 设曲柄等角速度ω15 rad／s．逆时针方回转．试图解法求机构φ1135º位置时．刨头点速度vC
解 1）μl作机构运动简图．图 (a)
2）利瞬心边形图 (b)次定出瞬心P36P13P15
vCvP15ω1AP15μl124 mS
3 19 图示齿轮连杆组合机构中MM固定齿条齿轮3直径齿轮42倍．设已知原动件1等角速度ω1时针方回转试图解法求机构图示位置时E点速度vE齿轮34速度影
解：(1)μl作机构运动简图(a)示
(2)速度分斫：
齿轮连杆机构作ABCD受DCEF两机构串联成写出：
vCvB+vCB
vEvC+vEC
μv作速度边形图 (b)示．图
vEμvpe mS
取齿轮3齿轮4啮合点k根速度影原理作△dck∽△DCK求k点然分ce圆心ck．ek半径作圆圆g3圆g4圆g3代表齿轮3速度影圆g4代表齿轮4速度影
321 图示汽车雨刷机构构件l绕固定轴心A转动齿条2构件1B点处铰接绕固定轴心D转动齿轮3啮合(滚子5保征两者始终啮合)固连轮3雨刷3’作复摆动设机构尺寸lAB18 mm 轮3分度圆半径r312 mm原动件1等角速度ωl rads时针回转试图解法确定雨刷摆程角图示位置时雨刷角速度角加速度
解： (1)μl作机构运动简图 (a)
图作出齿条2齿轮3啮合摆动时占两极限位置C’C知摆程角φ图示：
(2)速度分析：
构件6扩B点B重合点
vB6 vB2 + vB6B2
ω1lAB
方 ┴BD ┴AB ∥BC
vB2ωllAB 001 8 m／s
μv作速度边形图 (b)
ω2ω6vB6lBDμvpb6μlBD0059rads(逆时针)
vB2B6μvb2b60018 45 rn／s
(3)加速度分析：
aB5 anB6 + atB6 anB2 + akB6B2 + arB6B2
ω26lBD ω12lAB 2ω2vB6B2
方 BD ┴BD BA ┴BC ∥BC
中anB2ω12lAB008ms2anB6ω62lBD0000 1 8m／s2akB2B62ω6vB2B6000217m／s2．μa作速度边形图 (c)
α6atB6lBDμa b6``r`lBD171 rad／s2(时针)
322图示缝纫机针头挑线器机构设已知机构尺寸lAB32mmlBC100 mmlBE28mmlFG90mm原动件1等角速度ω15 rad s逆时针方回转．试图解法求机构图示位置时缝纫机针头挑线器摆杆FG点G速度加速度
解： （1）μl作机构运动简图图 (a)示
(2)速度分析： vC2 vB2 + vC2B2
ωlAB
方 AC ┴AB ┴BC
μv作速度边形图图(b)根速度影原理作△b2c2e2∽△BCE求e2e1图
ω2vC2B2lBCμac2b2lBC044 rad／s(逆时针)
E重合点 vE5vE4+vE5E4
√
方 ┴EF √ EF
继续作图求vE5根速度影原理求
vGμvpg0077 m s
ω5μvpg／lFG086 rad／s(逆时针)
vE5E4μve5e40165 rn／s
(3)加速度分析：
aC2 anB2 + anC2B2 + atC2B2
ω12lAB ω22lBC
方 AC BA CB ┴BC
中anB2ω12lAB 08 m／s2
anC2B2 ωanC2B2002 m／S2
μa001(rn／s2)／mm作加速度边形图(c)利加速度影求e`2然利重合点E建立方程
anE5十atE5aE4+akE5E4+arE5E4
继续作图矢量p`d5代表aE5利加速度影求g’
aGμap`g`053 m／S2
第3章
3—1 谓速度瞬心相瞬心绝瞬心异点
答：参考教材30~31页
3—2 谓三心定理种情况瞬心需三心定理确定
答：参考教材31页
33试求图示机构图示位置时全部瞬心位置(符号P直接标注图)
(a)
(b)
答：
答：
（10分）
(d)
（10分）
34标出图示齿轮连杆组合机构中瞬心瞬心法求齿轮1齿轮3传动ω1ω3
（2分）
答：1)瞬新数目：
KN(N1)26(61)215
2)求ω1ω3需求3瞬心P16P36P13位置
3）
ω1ω3 P36P13P16P13DKAK
构件13K点速度方相知ω3ω1
36图示四杆机构中LAB60mmLCD90mmLADLBC120mm ω210rads试瞬心法求：
1)φ165°时点速度vc
2)φ165°时构件3BC线速度点E位置速度
3)VC0时φ角值(两解)
解：1）选定例尺μ机械运动简图（图b）
2）（3分）
（3分）
求vc定出瞬心p12位置（图b）
p13构件3绝瞬心
ω3vBlBp13ω2lABμlBp1310×0060003×78256(rads)
vcμc p13ω30003×52×25604(ms)
3)定出构件3BC线速度点E位置BC线速度点必p13点距离丛p13引BC线垂线交点E图
vEμlp13Eω30003×465×2560357(ms)
4)定出vc0时机构两位置（图c）量出
φ1264°
φ22266°
38机构中设已知构件尺寸点B速度vB(速度矢量pb)试作出
机构图示位置时速度边形
答：
（10分）
（b）
答：
答：
3—11 速度边形加速度边彤特性试标出图中方
答 速度边形加速度边形特性参见图速度方图中箭头标出
312图示机构中设已知构件尺寸原动件1角速度ω1 (时针)试图解法求机构图示位置时C点速度加速度
(a)
答：
（1分）（1分）
Vc3VB+VC3BVC2+VC3C2 （2分）
aC3aB+anC3B+atC3BaC2+akC3C2+arC3C2 （3分）
VC20 aC20 （2分）
VC3B0 ω30 akC3C20 （3分）
(b)
答：
（2分）
（2分）
VC2VB+VC2BVC3+Vc2C3 （2分）
ω3ω20 （1分）
aB+anC2B+atC2BaC3+akC2C3+arC2C3 （3分）
(c)
答：
（2分）
VB3VB2+VB3B2 （2分）
VCVB3+VCB3 （2分）
（1分）
a n B3+a t B3aB2+akB3B2+arB3B2 （3分）
3 13 试判断图示两机构中．B点足否存哥氏加速度？位置哥氏加速度零怍出相应机构位置图思考列问题
(1)什条件存氏加速度
(2)根椐条．请检查哥氏加速度零位置否已全部找出
(3)图 (a)中akB2B32ω2vB2B3什
解 1)图 (a)存哥氏加速度图 (b)存
(2)akB2B32ω2vB2B3ω3vB2B3中项零哥氏加速度零图 (a)中B点达高低点时构件13．4重合时vB2B30构件1构件3相互垂直．_f点达左右位置时ω2ω30．四位置哥氏加速度图 (b)中什位置ω2ω30该机构位置哥矢加速度零
(3)ω3≡ω2
314 图示摇块机构中已知lAB30mmlAC100mmlBD50 mmlDE40 mm曲柄等角速度ωl40rad／S回转试图解法求机构φ145º位置时点DE速度加速度构件2角速度角加速度
解 (1)μl作机构运动简图 (a)示
(2)速度分析：
C重合点
vC2 vB + vC2B vC3 + vC2C3
ω1lAB 0 ’
方 ┴AB ┴BC BC
μl作速度边形图 (b)根速度影原理作△bde∽／△BDE求de图
vDμvpd0．23 m／s
vEμvpe0173ms
ω2μvbc2lBC2 rads(时针)
(3)加速度分析：
C重合点
aC2 aB + anC2B + atC2B aC3 + akC2C3 + arC2C3
ω12lAB ω22lBC 0 2ω3vC2C3
方 B—A C—B ┴BC ┴BC BC
中anC2Bω22lBC049 m／s2akC2C32ω3vC2C307m／s2μa作加速度边形图 (c)示图
aDμap`d`06 4mS2
aEμap`e`28ms2
α2atC2BlBCμan`2C`2lBC836rads2(时针) i
3 l5 图（ a）示机构中已知lAE70 mmlAB40mmlEF60mm
lDE35 mmlCD75mmlBC50mm．原动件等角速度ω110rads回转．试图解法求机构φ150位置时．点C速度Vc加速度a c
解： 1）速度分析：F重合点．
vF4vF5vF1+vF5F1
μl作速度边形图图(b)f4(f5)点利速度影求bd点
根vCvB+vCBvD+vCD 继续作速度图矢量pc代表vC
2）加速度分析：根 a F4 an F4+ a tF4 a F1+ ak F5F1+ ar F5F1
μa作加速度边形图 (c)f`4(f`5)点利加速度影求b`d’点
根 aCaB+anCB+atCBaD+anCD+atCD
继续作图矢量p` c`代表aC．求
vCμvpc069 m／s
aCμapc3m／s2
316 图示凸轮机构中已知凸轮1等角速度ω110 rad／s转动凸轮偏心圆半径R25 mmlAB15mm．lAD50 mmφ190º试图解法求构件2角速度ω2角加速度α2
提示：先机构进行高副低代然代机构进行运动分析
解 (1)μl作机构运动简图图 (a)示
(2)速度分析：先机构进行高副低代代机构图 (a)示B重合点
VB2 vB4 + vB2B4
ω1 lAB
方 ┴ BD ┴ AB |CD
μv0005 rn／s2作速度边形图图 (b)图
ω2vB2／lBDμvpb2(μlBD)2333 rad／s(逆时针)
(3)加速度分析：
aB2 anB2 + atB2 aB4 + akB2B4 + arB2B4
ω22lBD ω12lAB 2ω4vB2B4
方 BD ┴ BD BA ┴ CD CD
中anB2ω22lBD 0286 ms2akB2B4 0746 m／s2．作图 (c)
α atB2 lBDμan`2b`2lBD9143 rad／s2：(时针)
318 图（a)示牛头刨机构中．lAB200 mnllCD960 mmlDE160 mm 设曲柄等角速度ω15 rad／s．逆时针方回转．试图解法求机构φ1135º位置时．刨头点速度vC
解 1）μl作机构运动简图．图 (a)
2）利瞬心边形图 (b)次定出瞬心P36P13P15
vCvP15ω1AP15μl124 mS
3 19 图示齿轮连杆组合机构中MM固定齿条齿轮3直径齿轮42倍．设已知原动件1等角速度ω1时针方回转试图解法求机构图示位置时E点速度vE齿轮34速度影
解：(1)μl作机构运动简图(a)示
(2)速度分斫：
齿轮连杆机构作ABCD受DCEF两机构串联成写出：
vCvB+vCB
vEvC+vEC
μv作速度边形图 (b)示．图
vEμvpe mS
取齿轮3齿轮4啮合点k根速度影原理作△dck∽△DCK求k点然分ce圆心ck．ek半径作圆圆g3圆g4圆g3代表齿轮3速度影圆g4代表齿轮4速度影
321 图示汽车雨刷机构构件l绕固定轴心A转动齿条2构件1B点处铰接绕固定轴心D转动齿轮3啮合(滚子5保征两者始终啮合)固连轮3雨刷3’作复摆动设机构尺寸lAB18 mm 轮3分度圆半径r312 mm原动件1等角速度ωl rads时针回转试图解法确定雨刷摆程角图示位置时雨刷角速度角加速度
解： (1)μl作机构运动简图 (a)
图作出齿条2齿轮3啮合摆动时占两极限位置C’C知摆程角φ图示：
(2)速度分析：
构件6扩B点B重合点
vB6 vB2 + vB6B2
ω1lAB
方 ┴BD ┴AB ∥BC
vB2ωllAB 001 8 m／s
μv作速度边形图 (b)
ω2ω6vB6lBDμvpb6μlBD0059rads(逆时针)
vB2B6μvb2b60018 45 rn／s
(3)加速度分析：
aB5 anB6 + atB6 anB2 + akB6B2 + arB6B2
ω26lBD ω12lAB 2ω2vB6B2
方 BD ┴BD BA ┴BC ∥BC
中anB2ω12lAB008ms2anB6ω62lBD0000 1 8m／s2akB2B62ω6vB2B6000217m／s2．μa作速度边形图 (c)
α6atB6lBDμa b6``r`lBD171 rad／s2(时针)
322图示缝纫机针头挑线器机构设已知机构尺寸lAB32mmlBC100 mmlBE28mmlFG90mm原动件1等角速度ω15 rad s逆时针方回转．试图解法求机构图示位置时缝纫机针头挑线器摆杆FG点G速度加速度
解： （1）μl作机构运动简图图 (a)示
(2)速度分析： vC2 vB2 + vC2B2
ωlAB
方 AC ┴AB ┴BC
μv作速度边形图图(b)根速度影原理作△b2c2e2∽△BCE求e2e1图
ω2vC2B2lBCμac2b2lBC044 rad／s(逆时针)
E重合点 vE5vE4+vE5E4
√
方 ┴EF √ EF
继续作图求vE5根速度影原理求
vGμvpg0077 m s
ω5μvpg／lFG086 rad／s(逆时针)
vE5E4μve5e40165 rn／s
(3)加速度分析：
aC2 anB2 + anC2B2 + atC2B2
ω12lAB ω22lBC
方 AC BA CB ┴BC
中anB2ω12lAB 08 m／s2
anC2B2 ωanC2B2002 m／S2
μa001(rn／s2)／mm作加速度边形图(c)利加速度影求e`2然利重合点E建立方程
anE5十atE5aE4+akE5E4+arE5E4
继续作图矢量p`d5代表aE5利加速度影求g’
aGμap`g`053 m／S2
<机械原理>第八版 西工教研室编
第2章
21 谓构件谓运动副运动副元素运动副进行分类
答：参考教材5~7页
22 机构运动简图处表示出原机构方面特征
答：机构运动简图表示机构组成运动传递情况进行运动分析进行动力分析
23 机构具确定运动条件什机构原动件数少机构度时机构运动发生什情况
答：参考教材12~13页
24 谓阻力定律试举出机械工程中应阻力定律12实例
25 计算面机构度时应注意事项
答：参考教材15~17页
26 图220示机构中铰链CBD处连接两构件连接点轨迹重合说该机构三虚约束什
答：铰链CBD中处连接两构件连接点轨迹重合两处作算处
27 谓机构组成原理谓基杆组具什特性确定基杆组级机构级
答：参考教材18~19页
28 面高副机构进行高副低代高副低代应满足条件什
答：参考教材20~21页
29 选三身边已观察列常装置(装置)试画出机构运动简图计算度1)折叠桌折叠椅2)酒瓶软木塞开盖器3)衣柜弹簧合页4)调臂台灯机构5)剥线钳6)磁带式录放音机功键操机构7)洗衣机定时器机构8)轿车挡风玻璃雨刷机构9)公汽车动开闭门机构10)挖掘机机械臂机构…
210 请说出身腿部髋关节膝关节踝关节分视种运动副试画出仿腿部机构机构运动简图计算度
211图示简易床初拟设计方案设计者思路：动力齿轮j输入轴A连续回转固装轴^凸轮2杠杆3组成凸轮机构头4运动达压目试绘出机构运动简图(尺寸图量取)分析否实现设计意图提出修改方案
1)取例尺绘制机构运动简图
2)分析否实现设计意图
解：
合理 ∵改
212图示机构凸轮齿轮连杆组合机构试绘制机构示意简图计算度
解：
216试计算图示凸轮连杆组合机构度
（a）
解： A复合铰链
（b）
解：（1） 图示机构D处结构图21示者致分析知该机构7活动构件8低副(注意移动副FF’EE’均算作移动副)2高副两滚子24两局部度没虚约束机构度
F3n (2pl+ph p’) F’3ⅹ7 (2ⅹ8+20) 21
（2）D处结构改图b示形式仅两移动副组成注意时该处带虚约束构件36构件56均组成移动副均限制构件6图纸面转动两者重复中虚约束分析知时机构活动构件数6低副数7高副数局部度数均2虚约束数1机构度
F3n (2pl+ph p’) F’ 3×6 (2ⅹ7+21) 21
述两种结构机构然度均性千秋：前者结构较复杂没虚约束运动中易产生卡涩现象者相反虚约束假保证运动程中构件35始终垂直运动中会出现卡涩甚卡死现象制造精度求较高
（c）
解：(1) n11 p117 ph0 p`2p1`+ph3n`2 F`0
F3n(2p1+php`)F`3×11(2×17+02)01
(2) 掉虚约束 F3n(2pl+ph) 3×5(2×7+0) 1
（d）ABC处复合铰链度：F3n(2p1+php`)F`3×6(2×7+3)01
齿轮35齿条7齿轮5啮合高副提供约束数目齿轮35处高副齿条7齿轮5齿两侧面均保持接触两高副
213图示新型偏心轮滑阎式真空泵偏心轮1绕固定轴心A转动外环2固连起滑阀3绕固定轴心C转动圆柱4中滑动偏心轮图示方连续回转时设备中空气吸入空气阀5中排出形成真空(1)试绘制机构运动简图(2)计算度
解 (1)取例尺作机构运动简图图示
(2) F3n(2p1+php’)F’3×4(2×4+00)11
214 图示高位截肢设汁种假肢膝关节机构该机构保持行走稳定性胫骨1机架试绘制机构运动简图计算度作出腿弯曲时机构运动简图
解 胫骨l相固定作机架．假肢膝关节机构机构运动简图图
示 腿弯曲90时机构运动简图图中虚线示度：
F3n(2pl+php’)F’3×5(2×7+00)01
215试绘制图n示仿手型机械手食指机构机构运动简图(手掌8作相
固定机架)井计算度
（1)取倒尺肌作机构运动简图
（2)计算度
解：
218图示刹车机构刹车时操作杆j右拉通构件23456两闸瓦刹住车轮试计算机构度刹车程说明机构度变化情况(注车轮属刹车机构中构件
（1)未刹车时刹车机构度
2)闸瓦GJ剃紧车轮时．刹车机构度
3)闸瓦GJ时刹紧车轮时刹车机构度
解： 1>
2>
3>
223图示然机机构运动简图试计算度t分析组成机构基杆组该机构中改选EG原动件试问组成机构基杆组否前者
解：
222 图示收放式折叠支架机构该支架中件15分木螺钉连接固定台板1’括动台板5`．两者D处铰接活动台板相固定台极转动通件1234组成铰链四杆机构连杆3E点处销子件5连杆曲线槽组成销槽连接活动台板实现收放动作图示位置时活动台板放较重重物．活动台板会动收起必须箭头方推动件2铰链BD重合时．活动台板收起(图中双点划线示)现已知机构尺寸lABlAD90 mmlBClCD25 mm余尺寸见图试绘制该机构运动简图计算度
解：机械运动简图：
F3n(2p1+pbp`)F`3×5(2×6+10)11
第3章
3—1 谓速度瞬心相瞬心绝瞬心异点
答：参考教材30~31页
3—2 谓三心定理种情况瞬心需三心定理确定
答：参考教材31页
33试求图示机构图示位置时全部瞬心位置(符号P直接标注图)
(a)
(b)
答：
答：
（10分）
(d)
（10分）
34标出图示齿轮连杆组合机构中瞬心瞬心法求齿轮1齿轮3传动ω1ω3
（2分）
答：1)瞬新数目：
KN(N1)26(61)215
2)求ω1ω3需求3瞬心P16P36P13位置
3）
ω1ω3 P36P13P16P13DKAK
构件13K点速度方相知ω3ω1
36图示四杆机构中LAB60mmLCD90mmLADLBC120mm ω210rads试瞬心法求：
1)φ165°时点速度vc
2)φ165°时构件3BC线速度点E位置速度
3)VC0时φ角值(两解)
解：1）选定例尺μ机械运动简图（图b）
2）（3分）
（3分）
求vc定出瞬心p12位置（图b）
p13构件3绝瞬心
ω3vBlBp13ω2lABμlBp1310×0060003×78256(rads)
vcμc p13ω30003×52×25604(ms)
3)定出构件3BC线速度点E位置BC线速度点必p13点距离丛p13引BC线垂线交点E图
vEμlp13Eω30003×465×2560357(ms)
4)定出vc0时机构两位置（图c）量出
φ1264°
φ22266°
38机构中设已知构件尺寸点B速度vB(速度矢量pb)试作出
机构图示位置时速度边形
答：
（10分）
（b）
答：
答：
3—11 速度边形加速度边彤特性试标出图中方
答 速度边形加速度边形特性参见图速度方图中箭头标出
312图示机构中设已知构件尺寸原动件1角速度ω1 (时针)试图解法求机构图示位置时C点速度加速度
(a)
答：
（1分）（1分）
Vc3VB+VC3BVC2+VC3C2 （2分）
aC3aB+anC3B+atC3BaC2+akC3C2+arC3C2 （3分）
VC20 aC20 （2分）
VC3B0 ω30 akC3C20 （3分）
(b)
答：
（2分）
（2分）
VC2VB+VC2BVC3+Vc2C3 （2分）
ω3ω20 （1分）
aB+anC2B+atC2BaC3+akC2C3+arC2C3 （3分）
(c)
答：
（2分）
VB3VB2+VB3B2 （2分）
VCVB3+VCB3 （2分）
（1分）
a n B3+a t B3aB2+akB3B2+arB3B2 （3分）
3 13 试判断图示两机构中．B点足否存哥氏加速度？位置哥氏加速度零怍出相应机构位置图思考列问题
(1)什条件存氏加速度
(2)根椐条．请检查哥氏加速度零位置否已全部找出
(3)图 (a)中akB2B32ω2vB2B3什
解 1)图 (a)存哥氏加速度图 (b)存
(2)akB2B32ω2vB2B3ω3vB2B3中项零哥氏加速度零图 (a)中B点达高低点时构件13．4重合时vB2B30构件1构件3相互垂直．_f点达左右位置时ω2ω30．四位置哥氏加速度图 (b)中什位置ω2ω30该机构位置哥矢加速度零
(3)ω3≡ω2
314 图示摇块机构中已知lAB30mmlAC100mmlBD50 mmlDE40 mm曲柄等角速度ωl40rad／S回转试图解法求机构φ145º位置时点DE速度加速度构件2角速度角加速度
解 (1)μl作机构运动简图 (a)示
(2)速度分析：
C重合点
vC2 vB + vC2B vC3 + vC2C3
ω1lAB 0 ’
方 ┴AB ┴BC BC
μl作速度边形图 (b)根速度影原理作△bde∽／△BDE求de图
vDμvpd0．23 m／s
vEμvpe0173ms
ω2μvbc2lBC2 rads(时针)
(3)加速度分析：
C重合点
aC2 aB + anC2B + atC2B aC3 + akC2C3 + arC2C3
ω12lAB ω22lBC 0 2ω3vC2C3
方 B—A C—B ┴BC ┴BC BC
中anC2Bω22lBC049 m／s2akC2C32ω3vC2C307m／s2μa作加速度边形图 (c)示图
aDμap`d`06 4mS2
aEμap`e`28ms2
α2atC2BlBCμan`2C`2lBC836rads2(时针) i
3 l5 图（ a）示机构中已知lAE70 mmlAB40mmlEF60mm
lDE35 mmlCD75mmlBC50mm．原动件等角速度ω110rads回转．试图解法求机构φ150位置时．点C速度Vc加速度a c
解： 1）速度分析：F重合点．
vF4vF5vF1+vF5F1
μl作速度边形图图(b)f4(f5)点利速度影求bd点
根vCvB+vCBvD+vCD 继续作速度图矢量pc代表vC
2）加速度分析：根 a F4 an F4+ a tF4 a F1+ ak F5F1+ ar F5F1
μa作加速度边形图 (c)f`4(f`5)点利加速度影求b`d’点
根 aCaB+anCB+atCBaD+anCD+atCD
继续作图矢量p` c`代表aC．求
vCμvpc069 m／s
aCμapc3m／s2
316 图示凸轮机构中已知凸轮1等角速度ω110 rad／s转动凸轮偏心圆半径R25 mmlAB15mm．lAD50 mmφ190º试图解法求构件2角速度ω2角加速度α2
提示：先机构进行高副低代然代机构进行运动分析
解 (1)μl作机构运动简图图 (a)示
(2)速度分析：先机构进行高副低代代机构图 (a)示B重合点
VB2 vB4 + vB2B4
ω1 lAB
方 ┴ BD ┴ AB |CD
μv0005 rn／s2作速度边形图图 (b)图
ω2vB2／lBDμvpb2(μlBD)2333 rad／s(逆时针)
(3)加速度分析：
aB2 anB2 + atB2 aB4 + akB2B4 + arB2B4
ω22lBD ω12lAB 2ω4vB2B4
方 BD ┴ BD BA ┴ CD CD
中anB2ω22lBD 0286 ms2akB2B4 0746 m／s2．作图 (c)
α atB2 lBDμan`2b`2lBD9143 rad／s2：(时针)
318 图（a)示牛头刨机构中．lAB200 mnllCD960 mmlDE160 mm 设曲柄等角速度ω15 rad／s．逆时针方回转．试图解法求机构φ1135º位置时．刨头点速度vC
解 1）μl作机构运动简图．图 (a)
2）利瞬心边形图 (b)次定出瞬心P36P13P15
vCvP15ω1AP15μl124 mS
3 19 图示齿轮连杆组合机构中MM固定齿条齿轮3直径齿轮42倍．设已知原动件1等角速度ω1时针方回转试图解法求机构图示位置时E点速度vE齿轮34速度影
解：(1)μl作机构运动简图(a)示
(2)速度分斫：
齿轮连杆机构作ABCD受DCEF两机构串联成写出：
vCvB+vCB
vEvC+vEC
μv作速度边形图 (b)示．图
vEμvpe mS
取齿轮3齿轮4啮合点k根速度影原理作△dck∽△DCK求k点然分ce圆心ck．ek半径作圆圆g3圆g4圆g3代表齿轮3速度影圆g4代表齿轮4速度影
321 图示汽车雨刷机构构件l绕固定轴心A转动齿条2构件1B点处铰接绕固定轴心D转动齿轮3啮合(滚子5保征两者始终啮合)固连轮3雨刷3’作复摆动设机构尺寸lAB18 mm 轮3分度圆半径r312 mm原动件1等角速度ωl rads时针回转试图解法确定雨刷摆程角图示位置时雨刷角速度角加速度
解： (1)μl作机构运动简图 (a)
图作出齿条2齿轮3啮合摆动时占两极限位置C’C知摆程角φ图示：
(2)速度分析：
构件6扩B点B重合点
vB6 vB2 + vB6B2
ω1lAB
方 ┴BD ┴AB ∥BC
vB2ωllAB 001 8 m／s
μv作速度边形图 (b)
ω2ω6vB6lBDμvpb6μlBD0059rads(逆时针)
vB2B6μvb2b60018 45 rn／s
(3)加速度分析：
aB5 anB6 + atB6 anB2 + akB6B2 + arB6B2
ω26lBD ω12lAB 2ω2vB6B2
方 BD ┴BD BA ┴BC ∥BC
中anB2ω12lAB008ms2anB6ω62lBD0000 1 8m／s2akB2B62ω6vB2B6000217m／s2．μa作速度边形图 (c)
α6atB6lBDμa b6``r`lBD171 rad／s2(时针)
322图示缝纫机针头挑线器机构设已知机构尺寸lAB32mmlBC100 mmlBE28mmlFG90mm原动件1等角速度ω15 rad s逆时针方回转．试图解法求机构图示位置时缝纫机针头挑线器摆杆FG点G速度加速度
解： （1）μl作机构运动简图图 (a)示
(2)速度分析： vC2 vB2 + vC2B2
ωlAB
方 AC ┴AB ┴BC
μv作速度边形图图(b)根速度影原理作△b2c2e2∽△BCE求e2e1图
ω2vC2B2lBCμac2b2lBC044 rad／s(逆时针)
E重合点 vE5vE4+vE5E4
√
方 ┴EF √ EF
继续作图求vE5根速度影原理求
vGμvpg0077 m s
ω5μvpg／lFG086 rad／s(逆时针)
vE5E4μve5e40165 rn／s
(3)加速度分析：
aC2 anB2 + anC2B2 + atC2B2
ω12lAB ω22lBC
方 AC BA CB ┴BC
中anB2ω12lAB 08 m／s2
anC2B2 ωanC2B2002 m／S2
μa001(rn／s2)／mm作加速度边形图(c)利加速度影求e`2然利重合点E建立方程
anE5十atE5aE4+akE5E4+arE5E4
继续作图矢量p`d5代表aE5利加速度影求g’
aGμap`g`053 m／S2
第3章
3—1 谓速度瞬心相瞬心绝瞬心异点
答：参考教材30~31页
3—2 谓三心定理种情况瞬心需三心定理确定
答：参考教材31页
33试求图示机构图示位置时全部瞬心位置(符号P直接标注图)
(a)
(b)
答：
答：
（10分）
(d)
（10分）
34标出图示齿轮连杆组合机构中瞬心瞬心法求齿轮1齿轮3传动ω1ω3
（2分）
答：1)瞬新数目：
KN(N1)26(61)215
2)求ω1ω3需求3瞬心P16P36P13位置
3）
ω1ω3 P36P13P16P13DKAK
构件13K点速度方相知ω3ω1
36图示四杆机构中LAB60mmLCD90mmLADLBC120mm ω210rads试瞬心法求：
1)φ165°时点速度vc
2)φ165°时构件3BC线速度点E位置速度
3)VC0时φ角值(两解)
解：1）选定例尺μ机械运动简图（图b）
2）（3分）
（3分）
求vc定出瞬心p12位置（图b）
p13构件3绝瞬心
ω3vBlBp13ω2lABμlBp1310×0060003×78256(rads)
vcμc p13ω30003×52×25604(ms)
3)定出构件3BC线速度点E位置BC线速度点必p13点距离丛p13引BC线垂线交点E图
vEμlp13Eω30003×465×2560357(ms)
4)定出vc0时机构两位置（图c）量出
φ1264°
φ22266°
38机构中设已知构件尺寸点B速度vB(速度矢量pb)试作出
机构图示位置时速度边形
答：
（10分）
（b）
答：
答：
3—11 速度边形加速度边彤特性试标出图中方
答 速度边形加速度边形特性参见图速度方图中箭头标出
312图示机构中设已知构件尺寸原动件1角速度ω1 (时针)试图解法求机构图示位置时C点速度加速度
(a)
答：
（1分）（1分）
Vc3VB+VC3BVC2+VC3C2 （2分）
aC3aB+anC3B+atC3BaC2+akC3C2+arC3C2 （3分）
VC20 aC20 （2分）
VC3B0 ω30 akC3C20 （3分）
(b)
答：
（2分）
（2分）
VC2VB+VC2BVC3+Vc2C3 （2分）
ω3ω20 （1分）
aB+anC2B+atC2BaC3+akC2C3+arC2C3 （3分）
(c)
答：
（2分）
VB3VB2+VB3B2 （2分）
VCVB3+VCB3 （2分）
（1分）
a n B3+a t B3aB2+akB3B2+arB3B2 （3分）
3 13 试判断图示两机构中．B点足否存哥氏加速度？位置哥氏加速度零怍出相应机构位置图思考列问题
(1)什条件存氏加速度
(2)根椐条．请检查哥氏加速度零位置否已全部找出
(3)图 (a)中akB2B32ω2vB2B3什
解 1)图 (a)存哥氏加速度图 (b)存
(2)akB2B32ω2vB2B3ω3vB2B3中项零哥氏加速度零图 (a)中B点达高低点时构件13．4重合时vB2B30构件1构件3相互垂直．_f点达左右位置时ω2ω30．四位置哥氏加速度图 (b)中什位置ω2ω30该机构位置哥矢加速度零
(3)ω3≡ω2
314 图示摇块机构中已知lAB30mmlAC100mmlBD50 mmlDE40 mm曲柄等角速度ωl40rad／S回转试图解法求机构φ145º位置时点DE速度加速度构件2角速度角加速度
解 (1)μl作机构运动简图 (a)示
(2)速度分析：
C重合点
vC2 vB + vC2B vC3 + vC2C3
ω1lAB 0 ’
方 ┴AB ┴BC BC
μl作速度边形图 (b)根速度影原理作△bde∽／△BDE求de图
vDμvpd0．23 m／s
vEμvpe0173ms
ω2μvbc2lBC2 rads(时针)
(3)加速度分析：
C重合点
aC2 aB + anC2B + atC2B aC3 + akC2C3 + arC2C3
ω12lAB ω22lBC 0 2ω3vC2C3
方 B—A C—B ┴BC ┴BC BC
中anC2Bω22lBC049 m／s2akC2C32ω3vC2C307m／s2μa作加速度边形图 (c)示图
aDμap`d`06 4mS2
aEμap`e`28ms2
α2atC2BlBCμan`2C`2lBC836rads2(时针) i
3 l5 图（ a）示机构中已知lAE70 mmlAB40mmlEF60mm
lDE35 mmlCD75mmlBC50mm．原动件等角速度ω110rads回转．试图解法求机构φ150位置时．点C速度Vc加速度a c
解： 1）速度分析：F重合点．
vF4vF5vF1+vF5F1
μl作速度边形图图(b)f4(f5)点利速度影求bd点
根vCvB+vCBvD+vCD 继续作速度图矢量pc代表vC
2）加速度分析：根 a F4 an F4+ a tF4 a F1+ ak F5F1+ ar F5F1
μa作加速度边形图 (c)f`4(f`5)点利加速度影求b`d’点
根 aCaB+anCB+atCBaD+anCD+atCD
继续作图矢量p` c`代表aC．求
vCμvpc069 m／s
aCμapc3m／s2
316 图示凸轮机构中已知凸轮1等角速度ω110 rad／s转动凸轮偏心圆半径R25 mmlAB15mm．lAD50 mmφ190º试图解法求构件2角速度ω2角加速度α2
提示：先机构进行高副低代然代机构进行运动分析
解 (1)μl作机构运动简图图 (a)示
(2)速度分析：先机构进行高副低代代机构图 (a)示B重合点
VB2 vB4 + vB2B4
ω1 lAB
方 ┴ BD ┴ AB |CD
μv0005 rn／s2作速度边形图图 (b)图
ω2vB2／lBDμvpb2(μlBD)2333 rad／s(逆时针)
(3)加速度分析：
aB2 anB2 + atB2 aB4 + akB2B4 + arB2B4
ω22lBD ω12lAB 2ω4vB2B4
方 BD ┴ BD BA ┴ CD CD
中anB2ω22lBD 0286 ms2akB2B4 0746 m／s2．作图 (c)
α atB2 lBDμan`2b`2lBD9143 rad／s2：(时针)
318 图（a)示牛头刨机构中．lAB200 mnllCD960 mmlDE160 mm 设曲柄等角速度ω15 rad／s．逆时针方回转．试图解法求机构φ1135º位置时．刨头点速度vC
解 1）μl作机构运动简图．图 (a)
2）利瞬心边形图 (b)次定出瞬心P36P13P15
vCvP15ω1AP15μl124 mS
3 19 图示齿轮连杆组合机构中MM固定齿条齿轮3直径齿轮42倍．设已知原动件1等角速度ω1时针方回转试图解法求机构图示位置时E点速度vE齿轮34速度影
解：(1)μl作机构运动简图(a)示
(2)速度分斫：
齿轮连杆机构作ABCD受DCEF两机构串联成写出：
vCvB+vCB
vEvC+vEC
μv作速度边形图 (b)示．图
vEμvpe mS
取齿轮3齿轮4啮合点k根速度影原理作△dck∽△DCK求k点然分ce圆心ck．ek半径作圆圆g3圆g4圆g3代表齿轮3速度影圆g4代表齿轮4速度影
321 图示汽车雨刷机构构件l绕固定轴心A转动齿条2构件1B点处铰接绕固定轴心D转动齿轮3啮合(滚子5保征两者始终啮合)固连轮3雨刷3’作复摆动设机构尺寸lAB18 mm 轮3分度圆半径r312 mm原动件1等角速度ωl rads时针回转试图解法确定雨刷摆程角图示位置时雨刷角速度角加速度
解： (1)μl作机构运动简图 (a)
图作出齿条2齿轮3啮合摆动时占两极限位置C’C知摆程角φ图示：
(2)速度分析：
构件6扩B点B重合点
vB6 vB2 + vB6B2
ω1lAB
方 ┴BD ┴AB ∥BC
vB2ωllAB 001 8 m／s
μv作速度边形图 (b)
ω2ω6vB6lBDμvpb6μlBD0059rads(逆时针)
vB2B6μvb2b60018 45 rn／s
(3)加速度分析：
aB5 anB6 + atB6 anB2 + akB6B2 + arB6B2
ω26lBD ω12lAB 2ω2vB6B2
方 BD ┴BD BA ┴BC ∥BC
中anB2ω12lAB008ms2anB6ω62lBD0000 1 8m／s2akB2B62ω6vB2B6000217m／s2．μa作速度边形图 (c)
α6atB6lBDμa b6``r`lBD171 rad／s2(时针)
322图示缝纫机针头挑线器机构设已知机构尺寸lAB32mmlBC100 mmlBE28mmlFG90mm原动件1等角速度ω15 rad s逆时针方回转．试图解法求机构图示位置时缝纫机针头挑线器摆杆FG点G速度加速度
解： （1）μl作机构运动简图图 (a)示
(2)速度分析： vC2 vB2 + vC2B2
ωlAB
方 AC ┴AB ┴BC
μv作速度边形图图(b)根速度影原理作△b2c2e2∽△BCE求e2e1图
ω2vC2B2lBCμac2b2lBC044 rad／s(逆时针)
E重合点 vE5vE4+vE5E4
√
方 ┴EF √ EF
继续作图求vE5根速度影原理求
vGμvpg0077 m s
ω5μvpg／lFG086 rad／s(逆时针)
vE5E4μve5e40165 rn／s
(3)加速度分析：
aC2 anB2 + anC2B2 + atC2B2
ω12lAB ω22lBC
方 AC BA CB ┴BC
中anB2ω12lAB 08 m／s2
anC2B2 ωanC2B2002 m／S2
μa001(rn／s2)／mm作加速度边形图(c)利加速度影求e`2然利重合点E建立方程
anE5十atE5aE4+akE5E4+arE5E4
继续作图矢量p`d5代表aE5利加速度影求g’
aGμap`g`053 m／S2
<机械原理>第八版 西工教研室编
第2章
21 谓构件谓运动副运动副元素运动副进行分类
答：参考教材5~7页
22 机构运动简图处表示出原机构方面特征
答：机构运动简图表示机构组成运动传递情况进行运动分析进行动力分析
23 机构具确定运动条件什机构原动件数少机构度时机构运动发生什情况
答：参考教材12~13页
24 谓阻力定律试举出机械工程中应阻力定律12实例
25 计算面机构度时应注意事项
答：参考教材15~17页
26 图220示机构中铰链CBD处连接两构件连接点轨迹重合说该机构三虚约束什
答：铰链CBD中处连接两构件连接点轨迹重合两处作算处
27 谓机构组成原理谓基杆组具什特性确定基杆组级机构级
答：参考教材18~19页
28 面高副机构进行高副低代高副低代应满足条件什
答：参考教材20~21页
29 选三身边已观察列常装置(装置)试画出机构运动简图计算度1)折叠桌折叠椅2)酒瓶软木塞开盖器3)衣柜弹簧合页4)调臂台灯机构5)剥线钳6)磁带式录放音机功键操机构7)洗衣机定时器机构8)轿车挡风玻璃雨刷机构9)公汽车动开闭门机构10)挖掘机机械臂机构…
210 请说出身腿部髋关节膝关节踝关节分视种运动副试画出仿腿部机构机构运动简图计算度
211图示简易床初拟设计方案设计者思路：动力齿轮j输入轴A连续回转固装轴^凸轮2杠杆3组成凸轮机构头4运动达压目试绘出机构运动简图(尺寸图量取)分析否实现设计意图提出修改方案
1)取例尺绘制机构运动简图
2)分析否实现设计意图
解：
合理 ∵改
212图示机构凸轮齿轮连杆组合机构试绘制机构示意简图计算度
解：
216试计算图示凸轮连杆组合机构度
（a）
解： A复合铰链
（b）
解：（1） 图示机构D处结构图21示者致分析知该机构7活动构件8低副(注意移动副FF’EE’均算作移动副)2高副两滚子24两局部度没虚约束机构度
F3n (2pl+ph p’) F’3ⅹ7 (2ⅹ8+20) 21
（2）D处结构改图b示形式仅两移动副组成注意时该处带虚约束构件36构件56均组成移动副均限制构件6图纸面转动两者重复中虚约束分析知时机构活动构件数6低副数7高副数局部度数均2虚约束数1机构度
F3n (2pl+ph p’) F’ 3×6 (2ⅹ7+21) 21
述两种结构机构然度均性千秋：前者结构较复杂没虚约束运动中易产生卡涩现象者相反虚约束假保证运动程中构件35始终垂直运动中会出现卡涩甚卡死现象制造精度求较高
（c）
解：(1) n11 p117 ph0 p`2p1`+ph3n`2 F`0
F3n(2p1+php`)F`3×11(2×17+02)01
(2) 掉虚约束 F3n(2pl+ph) 3×5(2×7+0) 1
（d）ABC处复合铰链度：F3n(2p1+php`)F`3×6(2×7+3)01
齿轮35齿条7齿轮5啮合高副提供约束数目齿轮35处高副齿条7齿轮5齿两侧面均保持接触两高副
213图示新型偏心轮滑阎式真空泵偏心轮1绕固定轴心A转动外环2固连起滑阀3绕固定轴心C转动圆柱4中滑动偏心轮图示方连续回转时设备中空气吸入空气阀5中排出形成真空(1)试绘制机构运动简图(2)计算度
解 (1)取例尺作机构运动简图图示
(2) F3n(2p1+php’)F’3×4(2×4+00)11
214 图示高位截肢设汁种假肢膝关节机构该机构保持行走稳定性胫骨1机架试绘制机构运动简图计算度作出腿弯曲时机构运动简图
解 胫骨l相固定作机架．假肢膝关节机构机构运动简图图
示 腿弯曲90时机构运动简图图中虚线示度：
F3n(2pl+php’)F’3×5(2×7+00)01
215试绘制图n示仿手型机械手食指机构机构运动简图(手掌8作相
固定机架)井计算度
（1)取倒尺肌作机构运动简图
（2)计算度
解：
218图示刹车机构刹车时操作杆j右拉通构件23456两闸瓦刹住车轮试计算机构度刹车程说明机构度变化情况(注车轮属刹车机构中构件
（1)未刹车时刹车机构度
2)闸瓦GJ剃紧车轮时．刹车机构度
3)闸瓦GJ时刹紧车轮时刹车机构度
解： 1>
2>
3>
223图示然机机构运动简图试计算度t分析组成机构基杆组该机构中改选EG原动件试问组成机构基杆组否前者
解：
223 图示收放式折叠支架机构该支架中件15分木螺钉连接固定台板1’括动台板5`．两者D处铰接活动台板相固定台极转动通件1234组成铰链四杆机构连杆3E点处销子件5连杆曲线槽组成销槽连接活动台板实现收放动作图示位置时活动台板放较重重物．活动台板会动收起必须箭头方推动件2铰链BD重合时．活动台板收起(图中双点划线示)现已知机构尺寸lABlAD90 mmlBClCD25 mm余尺寸见图试绘制该机构运动简图计算度
解：机械运动简图：
F3n(2p1+pbp`)F`3×5(2×6+10)11
第3章
3—1 谓速度瞬心相瞬心绝瞬心异点
答：参考教材30~31页
3—2 谓三心定理种情况瞬心需三心定理确定
答：参考教材31页
33试求图示机构图示位置时全部瞬心位置(符号P直接标注图)
(a)
(b)
答：
答：
（10分）
(d)
（10分）
34标出图示齿轮连杆组合机构中瞬心瞬心法求齿轮1齿轮3传动ω1ω3
（2分）
答：1)瞬新数目：
KN(N1)26(61)215
2)求ω1ω3需求3瞬心P16P36P13位置
3）
ω1ω3 P36P13P16P13DKAK
构件13K点速度方相知ω3ω1
36图示四杆机构中LAB60mmLCD90mmLADLBC120mm ω210rads试瞬心法求：
1)φ165°时点速度vc
2)φ165°时构件3BC线速度点E位置速度
3)VC0时φ角值(两解)
解：1）选定例尺μ机械运动简图（图b）
2）（3分）
（3分）
求vc定出瞬心p12位置（图b）
p13构件3绝瞬心
ω3vBlBp13ω2lABμlBp1310×0060003×78256(rads)
vcμc p13ω30003×52×25604(ms)
3)定出构件3BC线速度点E位置BC线速度点必p13点距离丛p13引BC线垂线交点E图
vEμlp13Eω30003×465×2560357(ms)
4)定出vc0时机构两位置（图c）量出
φ1264°
φ22266°
38机构中设已知构件尺寸点B速度vB(速度矢量pb)试作出
机构图示位置时速度边形
答：
（10分）
（b）
答：
答：
3—11 速度边形加速度边彤特性试标出图中方
答 速度边形加速度边形特性参见图速度方图中箭头标出
312图示机构中设已知构件尺寸原动件1角速度ω1 (时针)试图解法求机构图示位置时C点速度加速度
(a)
答：
（1分）（1分）
Vc3VB+VC3BVC2+VC3C2 （2分）
aC3aB+anC3B+atC3BaC2+akC3C2+arC3C2 （3分）
VC20 aC20 （2分）
VC3B0 ω30 akC3C20 （3分）
(b)
答：
（2分）
（2分）
VC2VB+VC2BVC3+Vc2C3 （2分）
ω3ω20 （1分）
aB+anC2B+atC2BaC3+akC2C3+arC2C3 （3分）
(c)
答：
（2分）
VB3VB2+VB3B2 （2分）
VCVB3+VCB3 （2分）
（1分）
a n B3+a t B3aB2+akB3B2+arB3B2 （3分）
3 13 试判断图示两机构中．B点足否存哥氏加速度？位置哥氏加速度零怍出相应机构位置图思考列问题
(1)什条件存氏加速度
(2)根椐条．请检查哥氏加速度零位置否已全部找出
(3)图 (a)中akB2B32ω2vB2B3什
解 1)图 (a)存哥氏加速度图 (b)存
(2)akB2B32ω2vB2B3ω3vB2B3中项零哥氏加速度零图 (a)中B点达高低点时构件13．4重合时vB2B30构件1构件3相互垂直．_f点达左右位置时ω2ω30．四位置哥氏加速度图 (b)中什位置ω2ω30该机构位置哥矢加速度零
(3)ω3≡ω2
314 图示摇块机构中已知lAB30mmlAC100mmlBD50 mmlDE40 mm曲柄等角速度ωl40rad／S回转试图解法求机构φ145º位置时点DE速度加速度构件2角速度角加速度
解 (1)μl作机构运动简图 (a)示
(2)速度分析：
C重合点
vC2 vB + vC2B vC3 + vC2C3
ω1lAB 0 ’
方 ┴AB ┴BC BC
μl作速度边形图 (b)根速度影原理作△bde∽／△BDE求de图
vDμvpd0．23 m／s
vEμvpe0173ms
ω2μvbc2lBC2 rads(时针)
(3)加速度分析：
C重合点
aC2 aB + anC2B + atC2B aC3 + akC2C3 + arC2C3
ω12lAB ω22lBC 0 2ω3vC2C3
方 B—A C—B ┴BC ┴BC BC
中anC2Bω22lBC049 m／s2akC2C32ω3vC2C307m／s2μa作加速度边形图 (c)示图
aDμap`d`06 4mS2
aEμap`e`28ms2
α2atC2BlBCμan`2C`2lBC836rads2(时针) i
3 l5 图（ a）示机构中已知lAE70 mmlAB40mmlEF60mm
lDE35 mmlCD75mmlBC50mm．原动件等角速度ω110rads回转．试图解法求机构φ150位置时．点C速度Vc加速度a c
解： 1）速度分析：F重合点．
vF4vF5vF1+vF5F1
μl作速度边形图图(b)f4(f5)点利速度影求bd点
根vCvB+vCBvD+vCD 继续作速度图矢量pc代表vC
2）加速度分析：根 a F4 an F4+ a tF4 a F1+ ak F5F1+ ar F5F1
μa作加速度边形图 (c)f`4(f`5)点利加速度影求b`d’点
根 aCaB+anCB+atCBaD+anCD+atCD
继续作图矢量p` c`代表aC．求
vCμvpc069 m／s
aCμapc3m／s2
316 图示凸轮机构中已知凸轮1等角速度ω110 rad／s转动凸轮偏心圆半径R25 mmlAB15mm．lAD50 mmφ190º试图解法求构件2角速度ω2角加速度α2
提示：先机构进行高副低代然代机构进行运动分析
解 (1)μl作机构运动简图图 (a)示
(2)速度分析：先机构进行高副低代代机构图 (a)示B重合点
VB2 vB4 + vB2B4
ω1 lAB
方 ┴ BD ┴ AB |CD
μv0005 rn／s2作速度边形图图 (b)图
ω2vB2／lBDμvpb2(μlBD)2333 rad／s(逆时针)
(3)加速度分析：
aB2 anB2 + atB2 aB4 + akB2B4 + arB2B4
ω22lBD ω12lAB 2ω4vB2B4
方 BD ┴ BD BA ┴ CD CD
中anB2ω22lBD 0286 ms2akB2B4 0746 m／s2．作图 (c)
α atB2 lBDμan`2b`2lBD9143 rad／s2：(时针)
318 图（a)示牛头刨机构中．lAB200 mnllCD960 mmlDE160 mm 设曲柄等角速度ω15 rad／s．逆时针方回转．试图解法求机构φ1135º位置时．刨头点速度vC
解 1）μl作机构运动简图．图 (a)
2）利瞬心边形图 (b)次定出瞬心P36P13P15
vCvP15ω1AP15μl124 mS
3 19 图示齿轮连杆组合机构中MM固定齿条齿轮3直径齿轮42倍．设已知原动件1等角速度ω1时针方回转试图解法求机构图示位置时E点速度vE齿轮34速度影
解：(1)μl作机构运动简图(a)示
(2)速度分斫：
齿轮连杆机构作ABCD受DCEF两机构串联成写出：
vCvB+vCB
vEvC+vEC
μv作速度边形图 (b)示．图
vEμvpe mS
取齿轮3齿轮4啮合点k根速度影原理作△dck∽△DCK求k点然分ce圆心ck．ek半径作圆圆g3圆g4圆g3代表齿轮3速度影圆g4代表齿轮4速度影
321 图示汽车雨刷机构构件l绕固定轴心A转动齿条2构件1B点处铰接绕固定轴心D转动齿轮3啮合(滚子5保征两者始终啮合)固连轮3雨刷3’作复摆动设机构尺寸lAB18 mm 轮3分度圆半径r312 mm原动件1等角速度ωl rads时针回转试图解法确定雨刷摆程角图示位置时雨刷角速度角加速度
解： (1)μl作机构运动简图 (a)
图作出齿条2齿轮3啮合摆动时占两极限位置C’C知摆程角φ图示：
(2)速度分析：
构件6扩B点B重合点
vB6 vB2 + vB6B2
ω1lAB
方 ┴BD ┴AB ∥BC
vB2ωllAB 001 8 m／s
μv作速度边形图 (b)
ω2ω6vB6lBDμvpb6μlBD0059rads(逆时针)
vB2B6μvb2b60018 45 rn／s
(3)加速度分析：
aB5 anB6 + atB6 anB2 + akB6B2 + arB6B2
ω26lBD ω12lAB 2ω2vB6B2
方 BD ┴BD BA ┴BC ∥BC
中anB2ω12lAB008ms2anB6ω62lBD0000 1 8m／s2akB2B62ω6vB2B6000217m／s2．μa作速度边形图 (c)
α6atB6lBDμa b6``r`lBD171 rad／s2(时针)
322图示缝纫机针头挑线器机构设已知机构尺寸lAB32mmlBC100 mmlBE28mmlFG90mm原动件1等角速度ω15 rad s逆时针方回转．试图解法求机构图示位置时缝纫机针头挑线器摆杆FG点G速度加速度
解： （1）μl作机构运动简图图 (a)示
(2)速度分析： vC2 vB2 + vC2B2
ωlAB
方 AC ┴AB ┴BC
μv作速度边形图图(b)根速度影原理作△b2c2e2∽△BCE求e2e1图
ω2vC2B2lBCμac2b2lBC044 rad／s(逆时针)
E重合点 vE5vE4+vE5E4
√
方 ┴EF √ EF
继续作图求vE5根速度影原理求
vGμvpg0077 m s
ω5μvpg／lFG086 rad／s(逆时针)
vE5E4μve5e40165 rn／s
(3)加速度分析：
aC2 anB2 + anC2B2 + atC2B2
ω12lAB ω22lBC
方 AC BA CB ┴BC
中anB2ω12lAB 08 m／s2
anC2B2 ωanC2B2002 m／S2
μa001(rn／s2)／mm作加速度边形图(c)利加速度影求e`2然利重合点E建立方程
anE5十atE5aE4+akE5E4+arE5E4
继续作图矢量p`d5代表aE5利加速度影求g’
aGμap`g`053 m／S2
第3章
3—1 谓速度瞬心相瞬心绝瞬心异点
答：参考教材30~31页
3—2 谓三心定理种情况瞬心需三心定理确定
答：参考教材31页
33试求图示机构图示位置时全部瞬心位置(符号P直接标注图)
(a)
(b)
答：
答：
（10分）
(d)
（10分）
34标出图示齿轮连杆组合机构中瞬心瞬心法求齿轮1齿轮3传动ω1ω3
（2分）
答：1)瞬新数目：
KN(N1)26(61)215
2)求ω1ω3需求3瞬心P16P36P13位置
3）
ω1ω3 P36P13P16P13DKAK
构件13K点速度方相知ω3ω1
36图示四杆机构中LAB60mmLCD90mmLADLBC120mm ω210rads试瞬心法求：
1)φ165°时点速度vc
2)φ165°时构件3BC线速度点E位置速度
3)VC0时φ角值(两解)
解：1）选定例尺μ机械运动简图（图b）
2）（3分）
（3分）
求vc定出瞬心p12位置（图b）
p13构件3绝瞬心
ω3vBlBp13ω2lABμlBp1310×0060003×78256(rads)
vcμc p13ω30003×52×25604(ms)
3)定出构件3BC线速度点E位置BC线速度点必p13点距离丛p13引BC线垂线交点E图
vEμlp13Eω30003×465×2560357(ms)
4)定出vc0时机构两位置（图c）量出
φ1264°
φ22266°
38机构中设已知构件尺寸点B速度vB(速度矢量pb)试作出
机构图示位置时速度边形
答：
（10分）
（b）
答：
答：
3—11 速度边形加速度边彤特性试标出图中方
答 速度边形加速度边形特性参见图速度方图中箭头标出
312图示机构中设已知构件尺寸原动件1角速度ω1 (时针)试图解法求机构图示位置时C点速度加速度
(a)
答：
（1分）（1分）
Vc3VB+VC3BVC2+VC3C2 （2分）
aC3aB+anC3B+atC3BaC2+akC3C2+arC3C2 （3分）
VC20 aC20 （2分）
VC3B0 ω30 akC3C20 （3分）
(b)
答：
（2分）
（2分）
VC2VB+VC2BVC3+Vc2C3 （2分）
ω3ω20 （1分）
aB+anC2B+atC2BaC3+akC2C3+arC2C3 （3分）
(c)
答：
（2分）
VB3VB2+VB3B2 （2分）
VCVB3+VCB3 （2分）
（1分）
a n B3+a t B3aB2+akB3B2+arB3B2 （3分）
3 13 试判断图示两机构中．B点足否存哥氏加速度？位置哥氏加速度零怍出相应机构位置图思考列问题
(1)什条件存氏加速度
(2)根椐条．请检查哥氏加速度零位置否已全部找出
(3)图 (a)中akB2B32ω2vB2B3什
解 1)图 (a)存哥氏加速度图 (b)存
(2)akB2B32ω2vB2B3ω3vB2B3中项零哥氏加速度零图 (a)中B点达高低点时构件13．4重合时vB2B30构件1构件3相互垂直．_f点达左右位置时ω2ω30．四位置哥氏加速度图 (b)中什位置ω2ω30该机构位置哥矢加速度零
(3)ω3≡ω2
314 图示摇块机构中已知lAB30mmlAC100mmlBD50 mmlDE40 mm曲柄等角速度ωl40rad／S回转试图解法求机构φ145º位置时点DE速度加速度构件2角速度角加速度
解 (1)μl作机构运动简图 (a)示
(2)速度分析：
C重合点
vC2 vB + vC2B vC3 + vC2C3
ω1lAB 0 ’
方 ┴AB ┴BC BC
μl作速度边形图 (b)根速度影原理作△bde∽／△BDE求de图
vDμvpd0．23 m／s
vEμvpe0173ms
ω2μvbc2lBC2 rads(时针)
(3)加速度分析：
C重合点
aC2 aB + anC2B + atC2B aC3 + akC2C3 + arC2C3
ω12lAB ω22lBC 0 2ω3vC2C3
方 B—A C—B ┴BC ┴BC BC
中anC2Bω22lBC049 m／s2akC2C32ω3vC2C307m／s2μa作加速度边形图 (c)示图
aDμap`d`06 4mS2
aEμap`e`28ms2
α2atC2BlBCμan`2C`2lBC836rads2(时针) i
3 l5 图（ a）示机构中已知lAE70 mmlAB40mmlEF60mm
lDE35 mmlCD75mmlBC50mm．原动件等角速度ω110rads回转．试图解法求机构φ150位置时．点C速度Vc加速度a c
解： 1）速度分析：F重合点．
vF4vF5vF1+vF5F1
μl作速度边形图图(b)f4(f5)点利速度影求bd点
根vCvB+vCBvD+vCD 继续作速度图矢量pc代表vC
2）加速度分析：根 a F4 an F4+ a tF4 a F1+ ak F5F1+ ar F5F1
μa作加速度边形图 (c)f`4(f`5)点利加速度影求b`d’点
根 aCaB+anCB+atCBaD+anCD+atCD
继续作图矢量p` c`代表aC．求
vCμvpc069 m／s
aCμapc3m／s2
316 图示凸轮机构中已知凸轮1等角速度ω110 rad／s转动凸轮偏心圆半径R25 mmlAB15mm．lAD50 mmφ190º试图解法求构件2角速度ω2角加速度α2
提示：先机构进行高副低代然代机构进行运动分析
解 (1)μl作机构运动简图图 (a)示
(2)速度分析：先机构进行高副低代代机构图 (a)示B重合点
VB2 vB4 + vB2B4
ω1 lAB
方 ┴ BD ┴ AB |CD
μv0005 rn／s2作速度边形图图 (b)图
ω2vB2／lBDμvpb2(μlBD)2333 rad／s(逆时针)
(3)加速度分析：
aB2 anB2 + atB2 aB4 + akB2B4 + arB2B4
ω22lBD ω12lAB 2ω4vB2B4
方 BD ┴ BD BA ┴ CD CD
中anB2ω22lBD 0286 ms2akB2B4 0746 m／s2．作图 (c)
α atB2 lBDμan`2b`2lBD9143 rad／s2：(时针)
318 图（a)示牛头刨机构中．lAB200 mnllCD960 mmlDE160 mm 设曲柄等角速度ω15 rad／s．逆时针方回转．试图解法求机构φ1135º位置时．刨头点速度vC
解 1）μl作机构运动简图．图 (a)
2）利瞬心边形图 (b)次定出瞬心P36P13P15
vCvP15ω1AP15μl124 mS
3 19 图示齿轮连杆组合机构中MM固定齿条齿轮3直径齿轮42倍．设已知原动件1等角速度ω1时针方回转试图解法求机构图示位置时E点速度vE齿轮34速度影
解：(1)μl作机构运动简图(a)示
(2)速度分斫：
齿轮连杆机构作ABCD受DCEF两机构串联成写出：
vCvB+vCB
vEvC+vEC
μv作速度边形图 (b)示．图
vEμvpe mS
取齿轮3齿轮4啮合点k根速度影原理作△dck∽△DCK求k点然分ce圆心ck．ek半径作圆圆g3圆g4圆g3代表齿轮3速度影圆g4代表齿轮4速度影
321 图示汽车雨刷机构构件l绕固定轴心A转动齿条2构件1B点处铰接绕固定轴心D转动齿轮3啮合(滚子5保征两者始终啮合)固连轮3雨刷3’作复摆动设机构尺寸lAB18 mm 轮3分度圆半径r312 mm原动件1等角速度ωl rads时针回转试图解法确定雨刷摆程角图示位置时雨刷角速度角加速度
解： (1)μl作机构运动简图 (a)
图作出齿条2齿轮3啮合摆动时占两极限位置C’C知摆程角φ图示：
(2)速度分析：
构件6扩B点B重合点
vB6 vB2 + vB6B2
ω1lAB
方 ┴BD ┴AB ∥BC
vB2ωllAB 001 8 m／s
μv作速度边形图 (b)
ω2ω6vB6lBDμvpb6μlBD0059rads(逆时针)
vB2B6μvb2b60018 45 rn／s
(3)加速度分析：
aB5 anB6 + atB6 anB2 + akB6B2 + arB6B2
ω26lBD ω12lAB 2ω2vB6B2
方 BD ┴BD BA ┴BC ∥BC
中anB2ω12lAB008ms2anB6ω62lBD0000 1 8m／s2akB2B62ω6vB2B6000217m／s2．μa作速度边形图 (c)
α6atB6lBDμa b6``r`lBD171 rad／s2(时针)
322图示缝纫机针头挑线器机构设已知机构尺寸lAB32mmlBC100 mmlBE28mmlFG90mm原动件1等角速度ω15 rad s逆时针方回转．试图解法求机构图示位置时缝纫机针头挑线器摆杆FG点G速度加速度
解： （1）μl作机构运动简图图 (a)示
(2)速度分析： vC2 vB2 + vC2B2
ωlAB
方 AC ┴AB ┴BC
μv作速度边形图图(b)根速度影原理作△b2c2e2∽△BCE求e2e1图
ω2vC2B2lBCμac2b2lBC044 rad／s(逆时针)
E重合点 vE5vE4+vE5E4
√
方 ┴EF √ EF
继续作图求vE5根速度影原理求
vGμvpg0077 m s
ω5μvpg／lFG086 rad／s(逆时针)
vE5E4μve5e40165 rn／s
(3)加速度分析：
aC2 anB2 + anC2B2 + atC2B2
ω12lAB ω22lBC
方 AC BA CB ┴BC
中anB2ω12lAB 08 m／s2
anC2B2 ωanC2B2002 m／S2
μa001(rn／s2)／mm作加速度边形图(c)利加速度影求e`2然利重合点E建立方程
anE5十atE5aE4+akE5E4+arE5E4
继续作图矢量p`d5代表aE5利加速度影求g’
aGμap`g`053 m／S2
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第2章
21 谓构件谓运动副运动副元素运动副进行分类
答：参考教材5~7页
22 机构运动简图处表示出原机构方面特征
答：机构运动简图表示机构组成运动传递情况进行运动分析进行动力分析
23 机构具确定运动条件什机构原动件数少机构度时机构运动发生什情况
答：参考教材12~13页
24 谓阻力定律试举出机械工程中应阻力定律12实例
25 计算面机构度时应注意事项
答：参考教材15~17页
26 图220示机构中铰链CBD处连接两构件连接点轨迹重合说该机构三虚约束什
答：铰链CBD中处连接两构件连接点轨迹重合两处作算处
27 谓机构组成原理谓基杆组具什特性确定基杆组级机构级
答：参考教材18~19页
28 面高副机构进行高副低代高副低代应满足条件什
答：参考教材20~21页
29 选三身边已观察列常装置(装置)试画出机构运动简图计算度1)折叠桌折叠椅2)酒瓶软木塞开盖器3)衣柜
211图示简易床初拟设计方案设计者思路：动力齿轮j输入轴A连续回转固装轴^凸轮2杠杆3组成凸轮机构头4运动达压目试绘出机构运动简图(尺寸图量取)分析否实现设计意图提出修改方案
1)取例尺绘制机构运动简图
2)分析否实现设计意图
解：
合理 ∵改
212图示机构凸轮齿轮连杆组合机构试绘制机构示意简图计算度
解：
216试计算图示凸轮连杆组合机构度
（a）
解： A复合铰链
（b）
解：（1） 图示机构D处结构图21示者致分析知该机构7活动构件8低副(注意移动副FF’EE’均算作移动副)2高副两滚子24两局部度没虚约束机构度
F3n (2pl+ph p’) F’3ⅹ7 (2ⅹ8+20) 21
（2）D处结构改图b示形式仅两移动副组成注意时该处带虚约束构件36构件56均组成移动副均限制构件6图纸面转动两者重复中虚约束分析知时机构活动构件数6低副数7高副数局部度数均2虚约束数1机构度
F3n (2pl+ph p’) F’ 3×6 (2ⅹ7+21) 21
述两种结构机构然度均性千秋：前者结构较复杂没虚约束运动中易产生卡涩现象者相反虚约束假保证运动程中构件35始终垂直运动中会出现卡涩甚卡死现象制造精度求较高
（c）
解：(1) n11 p117 ph0 p`2p1`+ph3n`2 F`0
F3n(2p1+php`)F`3×11(2×17+02)01
(2) 掉虚约束 F3n(2pl+ph) 3×5(2×7+0) 1
（d）ABC处复合铰链度：F3n(2p1+php`)F`3×6(2×7+3)01
齿轮35齿条7齿轮5啮合高副提供约束数目齿轮35处高副齿条7齿轮5齿两侧面均保持接触两高副
213图示新型偏心轮滑阎式真空泵偏心轮1绕固定轴心A转动外环2固连起滑阀3绕固定轴心C转动圆柱4中滑动偏心轮图示方连续回转时设备中空气吸入空气阀5中排出形成真空(1)试绘制机构运动简图(2)计算度
解 (1)取例尺作机构运动简图图示
(2) F3n(2p1+php’)F’3×4(2×4+00)11
214 图示高位截肢设汁种假肢膝关节机构该机构保持行走稳定性胫骨1机架试绘制机构运动简图计算度作出腿弯曲时机构运动简图
解 胫骨l相固定作机架．假肢膝关节机构机构运动简图图
示 腿弯曲90时机构运动简图图中虚线示度：
F3n(2pl+php’)F’3×5(2×7+00)01
215试绘制图n示仿手型机械手食指机构机构运动简图(手掌8作相
固定机架)井计算度
（1)取倒尺肌作机构运动简图
（2)计算度
解：
218图示刹车机构刹车时操作杆j右拉通构件23456两闸瓦刹住车轮试计算机构度刹车程说明机构度变化情况(注车轮属刹车机构中构件
（1)未刹车时刹车机构度
2)闸瓦GJ剃紧车轮时．刹车机构度
3)闸瓦GJ时刹紧车轮时刹车机构度
解： 1>
2>
3>
223图示然机机构运动简图试计算度t分析组成机构基杆组该机构中改选EG原动件试问组成机构基杆组否前者
解：
221 图示收放式折叠支架机构该支架中件15分木螺钉连接固定台板1’括动台板5`．两者D处铰接活动台板相固定台极转动通件1234组成铰链四杆机构连杆3E点处销子件5连杆曲线槽组成销槽连接活动台板实现收放动作图示位置时活动台板放较重重物．活动台板会动收起必须箭头方推动件2铰链BD重合时．活动台板收起(图中双点划线示)现已知机构尺寸lABlAD90 mmlBClCD25 mm余尺寸见图试绘制该机构运动简图计算度
解：机械运动简图：
F3n(2p1+pbp`)F`3×5(2×6+10)11
第3章
3—1 谓速度瞬心相瞬心绝瞬心异点
答：参考教材30~31页
3—2 谓三心定理种情况瞬心需三心定理确定
答：参考教材31页
33试求图示机构图示位置时全部瞬心位置(符号P直接标注图)
(a)
(b)
答：
答：
（10分）
(d)
（10分）
34标出图示齿轮连杆组合机构中瞬心瞬心法求齿轮1齿轮3传动ω1ω3
（2分）
答：1)瞬新数目：
KN(N1)26(61)215
2)求ω1ω3需求3瞬心P16P36P13位置
3）
ω1ω3 P36P13P16P13DKAK
构件13K点速度方相知ω3ω1
36图示四杆机构中LAB60mmLCD90mmLADLBC120mm ω210rads试瞬心法求：
1)φ165°时点速度vc
2)φ165°时构件3BC线速度点E位置速度
3)VC0时φ角值(两解)
解：1）选定例尺μ机械运动简图（图b）
2）（3分）
（3分）
求vc定出瞬心p12位置（图b）
p13构件3绝瞬心
ω3vBlBp13ω2lABμlBp1310×0060003×78256(rads)
vcμc p13ω30003×52×25604(ms)
3)定出构件3BC线速度点E位置BC线速度点必p13点距离丛p13引BC线垂线交点E图
vEμlp13Eω30003×465×2560357(ms)
4)定出vc0时机构两位置（图c）量出
φ1264°
φ22266°
38机构中设已知构件尺寸点B速度vB(速度矢量pb)试作出
机构图示位置时速度边形
答：
（10分）
（b）
答：
答：
3—11 速度边形加速度边彤特性试标出图中方
答 速度边形加速度边形特性参见图速度方图中箭头标出
312图示机构中设已知构件尺寸原动件1角速度ω1 (时针)试图解法求机构图示位置时C点速度加速度
(a)
答：
（1分）（1分）
Vc3VB+VC3BVC2+VC3C2 （2分）
aC3aB+anC3B+atC3BaC2+akC3C2+arC3C2 （3分）
VC20 aC20 （2分）
VC3B0 ω30 akC3C20 （3分）
(b)
答：
（2分）
（2分）
VC2VB+VC2BVC3+Vc2C3 （2分）
ω3ω20 （1分）
aB+anC2B+atC2BaC3+akC2C3+arC2C3 （3分）
(c)
答：
（2分）
VB3VB2+VB3B2 （2分）
VCVB3+VCB3 （2分）
（1分）
a n B3+a t B3aB2+akB3B2+arB3B2 （3分）
3 13 试判断图示两机构中．B点足否存哥氏加速度？位置哥氏加速度零怍出相应机构位置图思考列问题
(1)什条件存氏加速度
(2)根椐条．请检查哥氏加速度零位置否已全部找出
(3)图 (a)中akB2B32ω2vB2B3什
解 1)图 (a)存哥氏加速度图 (b)存
(2)akB2B32ω2vB2B3ω3vB2B3中项零哥氏加速度零图 (a)中B点达高低点时构件13．4重合时vB2B30构件1构件3相互垂直．_f点达左右位置时ω2ω30．四位置哥氏加速度图 (b)中什位置ω2ω30该机构位置哥矢加速度零
(3)ω3≡ω2
314 图示摇块机构中已知lAB30mmlAC100mmlBD50 mmlDE40 mm曲柄等角速度ωl40rad／S回转试图解法求机构φ145º位置时点DE速度加速度构件2角速度角加速度
解 (1)μl作机构运动简图 (a)示
(2)速度分析：
C重合点
vC2 vB + vC2B vC3 + vC2C3
ω1lAB 0 ’
方 ┴AB ┴BC BC
μl作速度边形图 (b)根速度影原理作△bde∽／△BDE求de图
vDμvpd0．23 m／s
vEμvpe0173ms
ω2μvbc2lBC2 rads(时针)
(3)加速度分析：
C重合点
aC2 aB + anC2B + atC2B aC3 + akC2C3 + arC2C3
ω12lAB ω22lBC 0 2ω3vC2C3
方 B—A C—B ┴BC ┴BC BC
中anC2Bω22lBC049 m／s2akC2C32ω3vC2C307m／s2μa作加速度边形图 (c)示图
aDμap`d`06 4mS2
aEμap`e`28ms2
α2atC2BlBCμan`2C`2lBC836rads2(时针) i
3 l5 图（ a）示机构中已知lAE70 mmlAB40mmlEF60mm
lDE35 mmlCD75mmlBC50mm．原动件等角速度ω110rads回转．试图解法求机构φ150位置时．点C速度Vc加速度a c
解： 1）速度分析：F重合点．
vF4vF5vF1+vF5F1
μl作速度边形图图(b)f4(f5)点利速度影求bd点
根vCvB+vCBvD+vCD 继续作速度图矢量pc代表vC
2）加速度分析：根 a F4 an F4+ a tF4 a F1+ ak F5F1+ ar F5F1
μa作加速度边形图 (c)f`4(f`5)点利加速度影求b`d’点
根 aCaB+anCB+atCBaD+anCD+atCD
继续作图矢量p` c`代表aC．求
vCμvpc069 m／s
aCμapc3m／s2
316 图示凸轮机构中已知凸轮1等角速度ω110 rad／s转动凸轮偏心圆半径R25 mmlAB15mm．lAD50 mmφ190º试图解法求构件2角速度ω2角加速度α2
提示：先机构进行高副低代然代机构进行运动分析
解 (1)μl作机构运动简图图 (a)示
(2)速度分析：先机构进行高副低代代机构图 (a)示B重合点
VB2 vB4 + vB2B4
ω1 lAB
方 ┴ BD ┴ AB |CD
μv0005 rn／s2作速度边形图图 (b)图
ω2vB2／lBDμvpb2(μlBD)2333 rad／s(逆时针)
(3)加速度分析：
aB2 anB2 + atB2 aB4 + akB2B4 + arB2B4
ω22lBD ω12lAB 2ω4vB2B4
方 BD ┴ BD BA ┴ CD CD
中anB2ω22lBD 0286 ms2akB2B4 0746 m／s2．作图 (c)
α atB2 lBDμan`2b`2lBD9143 rad／s2：(时针)
318 图（a)示牛头刨机构中．lAB200 mnllCD960 mmlDE160 mm 设曲柄等角速度ω15 rad／s．逆时针方回转．试图解法求机构φ1135º位置时．刨头点速度vC
解 1）μl作机构运动简图．图 (a)
2）利瞬心边形图 (b)次定出瞬心P36P13P15
vCvP15ω1AP15μl124 mS
3 19 图示齿轮连杆组合机构中MM固定齿条齿轮3直径齿轮42倍．设已知原动件1等角速度ω1时针方回转试图解法求机构图示位置时E点速度vE齿轮34速度影
解：(1)μl作机构运动简图(a)示
(2)速度分斫：
齿轮连杆机构作ABCD受DCEF两机构串联成写出：
vCvB+vCB
vEvC+vEC
μv作速度边形图 (b)示．图
vEμvpe mS
取齿轮3齿轮4啮合点k根速度影原理作△dck∽△DCK求k点然分ce圆心ck．ek半径作圆圆g3圆g4圆g3代表齿轮3速度影圆g4代表齿轮4速度影
321 图示汽车雨刷机构构件l绕固定轴心A转动齿条2构件1B点处铰接绕固定轴心D转动齿轮3啮合(滚子5保征两者始终啮合)固连轮3雨刷3’作复摆动设机构尺寸lAB18 mm 轮3分度圆半径r312 mm原动件1等角速度ωl rads时针回转试图解法确定雨刷摆程角图示位置时雨刷角速度角加速度
解： (1)μl作机构运动简图 (a)
图作出齿条2齿轮3啮合摆动时占两极限位置C’C知摆程角φ图示：
(2)速度分析：
构件6扩B点B重合点
vB6 vB2 + vB6B2
ω1lAB
方 ┴BD ┴AB ∥BC
vB2ωllAB 001 8 m／s
μv作速度边形图 (b)
ω2ω6vB6lBDμvpb6μlBD0059rads(逆时针)
vB2B6μvb2b60018 45 rn／s
(3)加速度分析：
aB5 anB6 + atB6 anB2 + akB6B2 + arB6B2
ω26lBD ω12lAB 2ω2vB6B2
方 BD ┴BD BA ┴BC ∥BC
中anB2ω12lAB008ms2anB6ω62lBD0000 1 8m／s2akB2B62ω6vB2B6000217m／s2．μa作速度边形图 (c)
α6atB6lBDμa b6``r`lBD171 rad／s2(时针)
322图示缝纫机针头挑线器机构设已知机构尺寸lAB32mmlBC100 mmlBE28mmlFG90mm原动件1等角速度ω15 rad s逆时针方回转．试图解法求机构图示位置时缝纫机针头挑线器摆杆FG点G速度加速度
解： （1）μl作机构运动简图图 (a)示
(2)速度分析： vC2 vB2 + vC2B2
ωlAB
方 AC ┴AB ┴BC
μv作速度边形图图(b)根速度影原理作△b2c2e2∽△BCE求e2e1图
ω2vC2B2lBCμac2b2lBC044 rad／s(逆时针)
E重合点 vE5vE4+vE5E4
√
方 ┴EF √ EF
继续作图求vE5根速度影原理求
vGμvpg0077 m s
ω5μvpg／lFG086 rad／s(逆时针)
vE5E4μve5e40165 rn／s
(3)加速度分析：
aC2 anB2 + anC2B2 + atC2B2
ω12lAB ω22lBC
方 AC BA CB ┴BC
中anB2ω12lAB 08 m／s2
anC2B2 ωanC2B2002 m／S2
μa001(rn／s2)／mm作加速度边形图(c)利加速度影求e`2然利重合点E建立方程
anE5十atE5aE4+akE5E4+arE5E4
继续作图矢量p`d5代表aE5利加速度影求g’
aGμap`g`053 m／S2
第3章
3—1 谓速度瞬心相瞬心绝瞬心异点
答：参考教材30~31页
3—2 谓三心定理种情况瞬心需三心定理确定
答：参考教材31页
33试求图示机构图示位置时全部瞬心位置(符号P直接标注图)
(a)
(b)
答：
答：
（10分）
(d)
（10分）
34标出图示齿轮连杆组合机构中瞬心瞬心法求齿轮1齿轮3传动ω1ω3
（2分）
答：1)瞬新数目：
KN(N1)26(61)215
2)求ω1ω3需求3瞬心P16P36P13位置
3）
ω1ω3 P36P13P16P13DKAK
构件13K点速度方相知ω3ω1
36图示四杆机构中LAB60mmLCD90mmLADLBC120mm ω210rads试瞬心法求：
1)φ165°时点速度vc
2)φ165°时构件3BC线速度点E位置速度
3)VC0时φ角值(两解)
解：1）选定例尺μ机械运动简图（图b）
2）（3分）
（3分）
求vc定出瞬心p12位置（图b）
p13构件3绝瞬心
ω3vBlBp13ω2lABμlBp1310×0060003×78256(rads)
vcμc p13ω30003×52×25604(ms)
3)定出构件3BC线速度点E位置BC线速度点必p13点距离丛p13引BC线垂线交点E图
vEμlp13Eω30003×465×2560357(ms)
4)定出vc0时机构两位置（图c）量出
φ1264°
φ22266°
38机构中设已知构件尺寸点B速度vB(速度矢量pb)试作出
机构图示位置时速度边形
答：
（10分）
（b）
答：
答：
3—11 速度边形加速度边彤特性试标出图中方
答 速度边形加速度边形特性参见图速度方图中箭头标出
312图示机构中设已知构件尺寸原动件1角速度ω1 (时针)试图解法求机构图示位置时C点速度加速度
(a)
答：
（1分）（1分）
Vc3VB+VC3BVC2+VC3C2 （2分）
aC3aB+anC3B+atC3BaC2+akC3C2+arC3C2 （3分）
VC20 aC20 （2分）
VC3B0 ω30 akC3C20 （3分）
(b)
答：
（2分）
（2分）
VC2VB+VC2BVC3+Vc2C3 （2分）
ω3ω20 （1分）
aB+anC2B+atC2BaC3+akC2C3+arC2C3 （3分）
(c)
答：
（2分）
VB3VB2+VB3B2 （2分）
VCVB3+VCB3 （2分）
（1分）
a n B3+a t B3aB2+akB3B2+arB3B2 （3分）
3 13 试判断图示两机构中．B点足否存哥氏加速度？位置哥氏加速度零怍出相应机构位置图思考列问题
(1)什条件存氏加速度
(2)根椐条．请检查哥氏加速度零位置否已全部找出
(3)图 (a)中akB2B32ω2vB2B3什
解 1)图 (a)存哥氏加速度图 (b)存
(2)akB2B32ω2vB2B3ω3vB2B3中项零哥氏加速度零图 (a)中B点达高低点时构件13．4重合时vB2B30构件1构件3相互垂直．_f点达左右位置时ω2ω30．四位置哥氏加速度图 (b)中什位置ω2ω30该机构位置哥矢加速度零
(3)ω3≡ω2
314 图示摇块机构中已知lAB30mmlAC100mmlBD50 mmlDE40 mm曲柄等角速度ωl40rad／S回转试图解法求机构φ145º位置时点DE速度加速度构件2角速度角加速度
解 (1)μl作机构运动简图 (a)示
(2)速度分析：
C重合点
vC2 vB + vC2B vC3 + vC2C3
ω1lAB 0 ’
方 ┴AB ┴BC BC
μl作速度边形图 (b)根速度影原理作△bde∽／△BDE求de图
vDμvpd0．23 m／s
vEμvpe0173ms
ω2μvbc2lBC2 rads(时针)
(3)加速度分析：
C重合点
aC2 aB + anC2B + atC2B aC3 + akC2C3 + arC2C3
ω12lAB ω22lBC 0 2ω3vC2C3
方 B—A C—B ┴BC ┴BC BC
中anC2Bω22lBC049 m／s2akC2C32ω3vC2C307m／s2μa作加速度边形图 (c)示图
aDμap`d`06 4mS2
aEμap`e`28ms2
α2atC2BlBCμan`2C`2lBC836rads2(时针) i
3 l5 图（ a）示机构中已知lAE70 mmlAB40mmlEF60mm
lDE35 mmlCD75mmlBC50mm．原动件等角速度ω110rads回转．试图解法求机构φ150位置时．点C速度Vc加速度a c
解： 1）速度分析：F重合点．
vF4vF5vF1+vF5F1
μl作速度边形图图(b)f4(f5)点利速度影求bd点
根vCvB+vCBvD+vCD 继续作速度图矢量pc代表vC
2）加速度分析：根 a F4 an F4+ a tF4 a F1+ ak F5F1+ ar F5F1
μa作加速度边形图 (c)f`4(f`5)点利加速度影求b`d’点
根 aCaB+anCB+atCBaD+anCD+atCD
继续作图矢量p` c`代表aC．求
vCμvpc069 m／s
aCμapc3m／s2
316 图示凸轮机构中已知凸轮1等角速度ω110 rad／s转动凸轮偏心圆半径R25 mmlAB15mm．lAD50 mmφ190º试图解法求构件2角速度ω2角加速度α2
提示：先机构进行高副低代然代机构进行运动分析
解 (1)μl作机构运动简图图 (a)示
(2)速度分析：先机构进行高副低代代机构图 (a)示B重合点
VB2 vB4 + vB2B4
ω1 lAB
方 ┴ BD ┴ AB |CD
μv0005 rn／s2作速度边形图图 (b)图
ω2vB2／lBDμvpb2(μlBD)2333 rad／s(逆时针)
(3)加速度分析：
aB2 anB2 + atB2 aB4 + akB2B4 + arB2B4
ω22lBD ω12lAB 2ω4vB2B4
方 BD ┴ BD BA ┴ CD CD
中anB2ω22lBD 0286 ms2akB2B4 0746 m／s2．作图 (c)
α atB2 lBDμan`2b`2lBD9143 rad／s2：(时针)
318 图（a)示牛头刨机构中．lAB200 mnllCD960 mmlDE160 mm 设曲柄等角速度ω15 rad／s．逆时针方回转．试图解法求机构φ1135º位置时．刨头点速度vC
解 1）μl作机构运动简图．图 (a)
2）利瞬心边形图 (b)次定出瞬心P36P13P15
vCvP15ω1AP15μl124 mS
3 19 图示齿轮连杆组合机构中MM固定齿条齿轮3直径齿轮42倍．设已知原动件1等角速度ω1时针方回转试图解法求机构图示位置时E点速度vE齿轮34速度影
解：(1)μl作机构运动简图(a)示
(2)速度分斫：
齿轮连杆机构作ABCD受DCEF两机构串联成写出：
vCvB+vCB
vEvC+vEC
μv作速度边形图 (b)示．图
vEμvpe mS
取齿轮3齿轮4啮合点k根速度影原理作△dck∽△DCK求k点然分ce圆心ck．ek半径作圆圆g3圆g4圆g3代表齿轮3速度影圆g4代表齿轮4速度影
321 图示汽车雨刷机构构件l绕固定轴心A转动齿条2构件1B点处铰接绕固定轴心D转动齿轮3啮合(滚子5保征两者始终啮合)固连轮3雨刷3’作复摆动设机构尺寸lAB18 mm 轮3分度圆半径r312 mm原动件1等角速度ωl rads时针回转试图解法确定雨刷摆程角图示位置时雨刷角速度角加速度
解： (1)μl作机构运动简图 (a)
图作出齿条2齿轮3啮合摆动时占两极限位置C’C知摆程角φ图示：
(2)速度分析：
构件6扩B点B重合点
vB6 vB2 + vB6B2
ω1lAB
方 ┴BD ┴AB ∥BC
vB2ωllAB 001 8 m／s
μv作速度边形图 (b)
ω2ω6vB6lBDμvpb6μlBD0059rads(逆时针)
vB2B6μvb2b60018 45 rn／s
(3)加速度分析：
aB5 anB6 + atB6 anB2 + akB6B2 + arB6B2
ω26lBD ω12lAB 2ω2vB6B2
方 BD ┴BD BA ┴BC ∥BC
中anB2ω12lAB008ms2anB6ω62lBD0000 1 8m／s2akB2B62ω6vB2B6000217m／s2．μa作速度边形图 (c)
α6atB6lBDμa b6``r`lBD171 rad／s2(时针)
322图示缝纫机针头挑线器机构设已知机构尺寸lAB32mmlBC100 mmlBE28mmlFG90mm原动件1等角速度ω15 rad s逆时针方回转．试图解法求机构图示位置时缝纫机针头挑线器摆杆FG点G速度加速度
解： （1）μl作机构运动简图图 (a)示
(2)速度分析： vC2 vB2 + vC2B2
ωlAB
方 AC ┴AB ┴BC
μv作速度边形图图(b)根速度影原理作△b2c2e2∽△BCE求e2e1图
ω2vC2B2lBCμac2b2lBC044 rad／s(逆时针)
E重合点 vE5vE4+vE5E4
√
方 ┴EF √ EF
继续作图求vE5根速度影原理求
vGμvpg0077 m s
ω5μvpg／lFG086 rad／s(逆时针)
vE5E4μve5e40165 rn／s
(3)加速度分析：
aC2 anB2 + anC2B2 + atC2B2
ω12lAB ω22lBC
方 AC BA CB ┴BC
中anB2ω12lAB 08 m／s2
anC2B2 ωanC2B2002 m／S2
μa001(rn／s2)／mm作加速度边形图(c)利加速度影求e`2然利重合点E建立方程
anE5十atE5aE4+akE5E4+arE5E4
继续作图矢量p`d5代表aE5利加速度影求g’
aGμap`g`053 m／S2
<机械原理>第八版 西工教研室编
第2章
21 谓构件谓运动副运动副元素运动副进行分类
答：参考教材5~7页
22 机构运动简图处表示出原机构方面特征
答：机构运动简图表示机构组成运动传递情况进行运动分析进行动力分析
23 机构具确定运动条件什机构原动件数少机构度时机构运动发生什情况
答：参考教材12~13页
24 谓阻力定律试举出机械工程中应阻力定律12实例
25 计算面机构度时应注意事项
答：参考教材15~17页
26 图220示机构中铰链CBD处连接两构件连接点轨迹重合说该机构三虚约束什
答：铰链CBD中处连接两构件连接点轨迹重合两处作算处
27 谓机构组成原理谓基杆组具什特性确定基杆组级机构级
答：参考教材18~19页
28 面高副机构进行高副低代高副低代应满足条件什
答：参考教材20~21页
29 选三身边已观察列常装置(装置)试画出机构运动简图计算度1)折叠桌折叠椅2)酒瓶软木塞开盖器3)衣柜弹簧合页4)调臂台灯机构5)剥线钳6)磁带式录放音机功键操机构7)洗衣机定时器机构8)轿车挡风玻璃雨刷机构9)公汽车动开闭门机构10)挖掘机机械臂机构…
210 请说出身腿部髋关节膝关节踝关节分视种运动副试画出仿腿部机构机构运动简图计算度
211图示简易床初拟设计方案设计者思路：动力齿轮j输入轴A连续回转固装轴^凸轮2杠杆3组成凸轮机构头4运动达压目试绘出机构运动简图(尺寸图量取)分析否实现设计意图提出修改方案
1)取例尺绘制机构运动简图
2)分析否实现设计意图
解：
合理 ∵改
212图示机构凸轮齿轮连杆组合机构试绘制机构示意简图计算度
解：
216试计算图示凸轮连杆组合机构度
（a）
解： A复合铰链
（b）
解：（1） 图示机构D处结构图21示者致分析知该机构7活动构件8低副(注意移动副FF’EE’均算作移动副)2高副两滚子24两局部度没虚约束机构度
F3n (2pl+ph p’) F’3ⅹ7 (2ⅹ8+20) 21
（2）D处结构改图b示形式仅两移动副组成注意时该处带虚约束构件36构件56均组成移动副均限制构件6图纸面转动两者重复中虚约束分析知时机构活动构件数6低副数7高副数局部度数均2虚约束数1机构度
F3n (2pl+ph p’) F’ 3×6 (2ⅹ7+21) 21
述两种结构机构然度均性千秋：前者结构较复杂没虚约束运动中易产生卡涩现象者相反虚约束假保证运动程中构件35始终垂直运动中会出现卡涩甚卡死现象制造精度求较高
（c）
解：(1) n11 p117 ph0 p`2p1`+ph3n`2 F`0
F3n(2p1+php`)F`3×11(2×17+02)01
(2) 掉虚约束 F3n(2pl+ph) 3×5(2×7+0) 1
（d）ABC处复合铰链度：F3n(2p1+php`)F`3×6(2×7+3)01
齿轮35齿条7齿轮5啮合高副提供约束数目齿轮35处高副齿条7齿轮5齿两侧面均保持接触两高副
213图示新型偏心轮滑阎式真空泵偏心轮1绕固定轴心A转动外环2固连起滑阀3绕固定轴心C转动圆柱4中滑动偏心轮图示方连续回转时设备中空气吸入空气阀5中排出形成真空(1)试绘制机构运动简图(2)计算度
解 (1)取例尺作机构运动简图图示
(2) F3n(2p1+php’)F’3×4(2×4+00)11
214 图示高位截肢设汁种假肢膝关节机构该机构保持行走稳定性胫骨1机架试绘制机构运动简图计算度作出腿弯曲时机构运动简图
解 胫骨l相固定作机架．假肢膝关节机构机构运动简图图
示 腿弯曲90时机构运动简图图中虚线示度：
F3n(2pl+php’)F’3×5(2×7+00)01
215试绘制图n示仿手型机械手食指机构机构运动简图(手掌8作相
固定机架)井计算度
（1)取倒尺肌作机构运动简图
（2)计算度
解：
218图示刹车机构刹车时操作杆j右拉通构件23456两闸瓦刹住车轮试计算机构度刹车程说明机构度变化情况(注车轮属刹车机构中构件
（1)未刹车时刹车机构度
2)闸瓦GJ剃紧车轮时．刹车机构度
3)闸瓦GJ时刹紧车轮时刹车机构度
解： 1>
2>
3>
223图示然机机构运动简图试计算度t分析组成机构基杆组该机构中改选EG原动件试问组成机构基杆组否前者
解：
222 图示收放式折叠支架机构该支架中件15分木螺钉连接固定台板1’括动台板5`．两者D处铰接活动台板相固定台极转动通件1234组成铰链四杆机构连杆3E点处销子件5连杆曲线槽组成销槽连接活动台板实现收放动作图示位置时活动台板放较重重物．活动台板会动收起必须箭头方推动件2铰链BD重合时．活动台板收起(图中双点划线示)现已知机构尺寸lABlAD90 mmlBClCD25 mm余尺寸见图试绘制该机构运动简图计算度
解：机械运动简图：
F3n(2p1+pbp`)F`3×5(2×6+10)11
第3章
3—1 谓速度瞬心相瞬心绝瞬心异点
答：参考教材30~31页
3—2 谓三心定理种情况瞬心需三心定理确定
答：参考教材31页
33试求图示机构图示位置时全部瞬心位置(符号P直接标注图)
(a)
(b)
答：
答：
（10分）
(d)
（10分）
34标出图示齿轮连杆组合机构中瞬心瞬心法求齿轮1齿轮3传动ω1ω3
（2分）
答：1)瞬新数目：
KN(N1)26(61)215
2)求ω1ω3需求3瞬心P16P36P13位置
3）
ω1ω3 P36P13P16P13DKAK
构件13K点速度方相知ω3ω1
36图示四杆机构中LAB60mmLCD90mmLADLBC120mm ω210rads试瞬心法求：
1)φ165°时点速度vc
2)φ165°时构件3BC线速度点E位置速度
3)VC0时φ角值(两解)
解：1）选定例尺μ机械运动简图（图b）
2）（3分）
（3分）
求vc定出瞬心p12位置（图b）
p13构件3绝瞬心
ω3vBlBp13ω2lABμlBp1310×0060003×78256(rads)
vcμc p13ω30003×52×25604(ms)
3)定出构件3BC线速度点E位置BC线速度点必p13点距离丛p13引BC线垂线交点E图
vEμlp13Eω30003×465×2560357(ms)
4)定出vc0时机构两位置（图c）量出
φ1264°
φ22266°
38机构中设已知构件尺寸点B速度vB(速度矢量pb)试作出
机构图示位置时速度边形
答：
（10分）
（b）
答：
答：
3—11 速度边形加速度边彤特性试标出图中方
答 速度边形加速度边形特性参见图速度方图中箭头标出
312图示机构中设已知构件尺寸原动件1角速度ω1 (时针)试图解法求机构图示位置时C点速度加速度
(a)
答：
（1分）（1分）
Vc3VB+VC3BVC2+VC3C2 （2分）
aC3aB+anC3B+atC3BaC2+akC3C2+arC3C2 （3分）
VC20 aC20 （2分）
VC3B0 ω30 akC3C20 （3分）
(b)
答：
（2分）
（2分）
VC2VB+VC2BVC3+Vc2C3 （2分）
ω3ω20 （1分）
aB+anC2B+atC2BaC3+akC2C3+arC2C3 （3分）
(c)
答：
（2分）
VB3VB2+VB3B2 （2分）
VCVB3+VCB3 （2分）
（1分）
a n B3+a t B3aB2+akB3B2+arB3B2 （3分）
3 13 试判断图示两机构中．B点足否存哥氏加速度？位置哥氏加速度零怍出相应机构位置图思考列问题
(1)什条件存氏加速度
(2)根椐条．请检查哥氏加速度零位置否已全部找出
(3)图 (a)中akB2B32ω2vB2B3什
解 1)图 (a)存哥氏加速度图 (b)存
(2)akB2B32ω2vB2B3ω3vB2B3中项零哥氏加速度零图 (a)中B点达高低点时构件13．4重合时vB2B30构件1构件3相互垂直．_f点达左右位置时ω2ω30．四位置哥氏加速度图 (b)中什位置ω2ω30该机构位置哥矢加速度零
(3)ω3≡ω2
314 图示摇块机构中已知lAB30mmlAC100mmlBD50 mmlDE40 mm曲柄等角速度ωl40rad／S回转试图解法求机构φ145º位置时点DE速度加速度构件2角速度角加速度
解 (1)μl作机构运动简图 (a)示
(2)速度分析：
C重合点
vC2 vB + vC2B vC3 + vC2C3
ω1lAB 0 ’
方 ┴AB ┴BC BC
μl作速度边形图 (b)根速度影原理作△bde∽／△BDE求de图
vDμvpd0．23 m／s
vEμvpe0173ms
ω2μvbc2lBC2 rads(时针)
(3)加速度分析：
C重合点
aC2 aB + anC2B + atC2B aC3 + akC2C3 + arC2C3
ω12lAB ω22lBC 0 2ω3vC2C3
方 B—A C—B ┴BC ┴BC BC
中anC2Bω22lBC049 m／s2akC2C32ω3vC2C307m／s2μa作加速度边形图 (c)示图
aDμap`d`06 4mS2
aEμap`e`28ms2
α2atC2BlBCμan`2C`2lBC836rads2(时针) i
3 l5 图（ a）示机构中已知lAE70 mmlAB40mmlEF60mm
lDE35 mmlCD75mmlBC50mm．原动件等角速度ω110rads回转．试图解法求机构φ150位置时．点C速度Vc加速度a c
解： 1）速度分析：F重合点．
vF4vF5vF1+vF5F1
μl作速度边形图图(b)f4(f5)点利速度影求bd点
根vCvB+vCBvD+vCD 继续作速度图矢量pc代表vC
2）加速度分析：根 a F4 an F4+ a tF4 a F1+ ak F5F1+ ar F5F1
μa作加速度边形图 (c)f`4(f`5)点利加速度影求b`d’点
根 aCaB+anCB+atCBaD+anCD+atCD
继续作图矢量p` c`代表aC．求
vCμvpc069 m／s
aCμapc3m／s2
316 图示凸轮机构中已知凸轮1等角速度ω110 rad／s转动凸轮偏心圆半径R25 mmlAB15mm．lAD50 mmφ190º试图解法求构件2角速度ω2角加速度α2
提示：先机构进行高副低代然代机构进行运动分析
解 (1)μl作机构运动简图图 (a)示
(2)速度分析：先机构进行高副低代代机构图 (a)示B重合点
VB2 vB4 + vB2B4
ω1 lAB
方 ┴ BD ┴ AB |CD
μv0005 rn／s2作速度边形图图 (b)图
ω2vB2／lBDμvpb2(μlBD)2333 rad／s(逆时针)
(3)加速度分析：
aB2 anB2 + atB2 aB4 + akB2B4 + arB2B4
ω22lBD ω12lAB 2ω4vB2B4
方 BD ┴ BD BA ┴ CD CD
中anB2ω22lBD 0286 ms2akB2B4 0746 m／s2．作图 (c)
α atB2 lBDμan`2b`2lBD9143 rad／s2：(时针)
318 图（a)示牛头刨机构中．lAB200 mnllCD960 mmlDE160 mm 设曲柄等角速度ω15 rad／s．逆时针方回转．试图解法求机构φ1135º位置时．刨头点速度vC
解 1）μl作机构运动简图．图 (a)
2）利瞬心边形图 (b)次定出瞬心P36P13P15
vCvP15ω1AP15μl124 mS
3 19 图示齿轮连杆组合机构中MM固定齿条齿轮3直径齿轮42倍．设已知原动件1等角速度ω1时针方回转试图解法求机构图示位置时E点速度vE齿轮34速度影
解：(1)μl作机构运动简图(a)示
(2)速度分斫：
齿轮连杆机构作ABCD受DCEF两机构串联成写出：
vCvB+vCB
vEvC+vEC
μv作速度边形图 (b)示．图
vEμvpe mS
取齿轮3齿轮4啮合点k根速度影原理作△dck∽△DCK求k点然分ce圆心ck．ek半径作圆圆g3圆g4圆g3代表齿轮3速度影圆g4代表齿轮4速度影
321 图示汽车雨刷机构构件l绕固定轴心A转动齿条2构件1B点处铰接绕固定轴心D转动齿轮3啮合(滚子5保征两者始终啮合)固连轮3雨刷3’作复摆动设机构尺寸lAB18 mm 轮3分度圆半径r312 mm原动件1等角速度ωl rads时针回转试图解法确定雨刷摆程角图示位置时雨刷角速度角加速度
解： (1)μl作机构运动简图 (a)
图作出齿条2齿轮3啮合摆动时占两极限位置C’C知摆程角φ图示：
(2)速度分析：
构件6扩B点B重合点
vB6 vB2 + vB6B2
ω1lAB
方 ┴BD ┴AB ∥BC
vB2ωllAB 001 8 m／s
μv作速度边形图 (b)
ω2ω6vB6lBDμvpb6μlBD0059rads(逆时针)
vB2B6μvb2b60018 45 rn／s
(3)加速度分析：
aB5 anB6 + atB6 anB2 + akB6B2 + arB6B2
ω26lBD ω12lAB 2ω2vB6B2
方 BD ┴BD BA ┴BC ∥BC
中anB2ω12lAB008ms2anB6ω62lBD0000 1 8m／s2akB2B62ω6vB2B6000217m／s2．μa作速度边形图 (c)
α6atB6lBDμa b6``r`lBD171 rad／s2(时针)
322图示缝纫机针头挑线器机构设已知机构尺寸lAB32mmlBC100 mmlBE28mmlFG90mm原动件1等角速度ω15 rad s逆时针方回转．试图解法求机构图示位置时缝纫机针头挑线器摆杆FG点G速度加速度
解： （1）μl作机构运动简图图 (a)示
(2)速度分析： vC2 vB2 + vC2B2
ωlAB
方 AC ┴AB ┴BC
μv作速度边形图图(b)根速度影原理作△b2c2e2∽△BCE求e2e1图
ω2vC2B2lBCμac2b2lBC044 rad／s(逆时针)
E重合点 vE5vE4+vE5E4
√
方 ┴EF √ EF
继续作图求vE5根速度影原理求
vGμvpg0077 m s
ω5μvpg／lFG086 rad／s(逆时针)
vE5E4μve5e40165 rn／s
(3)加速度分析：
aC2 anB2 + anC2B2 + atC2B2
ω12lAB ω22lBC
方 AC BA CB ┴BC
中anB2ω12lAB 08 m／s2
anC2B2 ωanC2B2002 m／S2
μa001(rn／s2)／mm作加速度边形图(c)利加速度影求e`2然利重合点E建立方程
anE5十atE5aE4+akE5E4+arE5E4
继续作图矢量p`d5代表aE5利加速度影求g’
aGμap`g`053 m／S2
第3章
3—1 谓速度瞬心相瞬心绝瞬心异点
答：参考教材30~31页
3—2 谓三心定理种情况瞬心需三心定理确定
答：参考教材31页
33试求图示机构图示位置时全部瞬心位置(符号P直接标注图)
(a)
(b)
答：
答：
（10分）
(d)
（10分）
34标出图示齿轮连杆组合机构中瞬心瞬心法求齿轮1齿轮3传动ω1ω3
（2分）
答：1)瞬新数目：
KN(N1)26(61)215
2)求ω1ω3需求3瞬心P16P36P13位置
3）
ω1ω3 P36P13P16P13DKAK
构件13K点速度方相知ω3ω1
36图示四杆机构中LAB60mmLCD90mmLADLBC120mm ω210rads试瞬心法求：
1)φ165°时点速度vc
2)φ165°时构件3BC线速度点E位置速度
3)VC0时φ角值(两解)
解：1）选定例尺μ机械运动简图（图b）
2）（3分）
（3分）
求vc定出瞬心p12位置（图b）
p13构件3绝瞬心
ω3vBlBp13ω2lABμlBp1310×0060003×78256(rads)
vcμc p13ω30003×52×25604(ms)
3)定出构件3BC线速度点E位置BC线速度点必p13点距离丛p13引BC线垂线交点E图
vEμlp13Eω30003×465×2560357(ms)
4)定出vc0时机构两位置（图c）量出
φ1264°
φ22266°
38机构中设已知构件尺寸点B速度vB(速度矢量pb)试作出
机构图示位置时速度边形
答：
（10分）
（b）
答：
答：
3—11 速度边形加速度边彤特性试标出图中方
答 速度边形加速度边形特性参见图速度方图中箭头标出
312图示机构中设已知构件尺寸原动件1角速度ω1 (时针)试图解法求机构图示位置时C点速度加速度
(a)
答：
（1分）（1分）
Vc3VB+VC3BVC2+VC3C2 （2分）
aC3aB+anC3B+atC3BaC2+akC3C2+arC3C2 （3分）
VC20 aC20 （2分）
VC3B0 ω30 akC3C20 （3分）
(b)
答：
（2分）
（2分）
VC2VB+VC2BVC3+Vc2C3 （2分）
ω3ω20 （1分）
aB+anC2B+atC2BaC3+akC2C3+arC2C3 （3分）
(c)
答：
（2分）
VB3VB2+VB3B2 （2分）
VCVB3+VCB3 （2分）
（1分）
a n B3+a t B3aB2+akB3B2+arB3B2 （3分）
3 13 试判断图示两机构中．B点足否存哥氏加速度？位置哥氏加速度零怍出相应机构位置图思考列问题
(1)什条件存氏加速度
(2)根椐条．请检查哥氏加速度零位置否已全部找出
(3)图 (a)中akB2B32ω2vB2B3什
解 1)图 (a)存哥氏加速度图 (b)存
(2)akB2B32ω2vB2B3ω3vB2B3中项零哥氏加速度零图 (a)中B点达高低点时构件13．4重合时vB2B30构件1构件3相互垂直．_f点达左右位置时ω2ω30．四位置哥氏加速度图 (b)中什位置ω2ω30该机构位置哥矢加速度零
(3)ω3≡ω2
314 图示摇块机构中已知lAB30mmlAC100mmlBD50 mmlDE40 mm曲柄等角速度ωl40rad／S回转试图解法求机构φ145º位置时点DE速度加速度构件2角速度角加速度
解 (1)μl作机构运动简图 (a)示
(2)速度分析：
C重合点
vC2 vB + vC2B vC3 + vC2C3
ω1lAB 0 ’
方 ┴AB ┴BC BC
μl作速度边形图 (b)根速度影原理作△bde∽／△BDE求de图
vDμvpd0．23 m／s
vEμvpe0173ms
ω2μvbc2lBC2 rads(时针)
(3)加速度分析：
C重合点
aC2 aB + anC2B + atC2B aC3 + akC2C3 + arC2C3
ω12lAB ω22lBC 0 2ω3vC2C3
方 B—A C—B ┴BC ┴BC BC
中anC2Bω22lBC049 m／s2akC2C32ω3vC2C307m／s2μa作加速度边形图 (c)示图
aDμap`d`06 4mS2
aEμap`e`28ms2
α2atC2BlBCμan`2C`2lBC836rads2(时针) i
3 l5 图（ a）示机构中已知lAE70 mmlAB40mmlEF60mm
lDE35 mmlCD75mmlBC50mm．原动件等角速度ω110rads回转．试图解法求机构φ150位置时．点C速度Vc加速度a c
解： 1）速度分析：F重合点．
vF4vF5vF1+vF5F1
μl作速度边形图图(b)f4(f5)点利速度影求bd点
根vCvB+vCBvD+vCD 继续作速度图矢量pc代表vC
2）加速度分析：根 a F4 an F4+ a tF4 a F1+ ak F5F1+ ar F5F1
μa作加速度边形图 (c)f`4(f`5)点利加速度影求b`d’点
根 aCaB+anCB+atCBaD+anCD+atCD
继续作图矢量p` c`代表aC．求
vCμvpc069 m／s
aCμapc3m／s2
316 图示凸轮机构中已知凸轮1等角速度ω110 rad／s转动凸轮偏心圆半径R25 mmlAB15mm．lAD50 mmφ190º试图解法求构件2角速度ω2角加速度α2
提示：先机构进行高副低代然代机构进行运动分析
解 (1)μl作机构运动简图图 (a)示
(2)速度分析：先机构进行高副低代代机构图 (a)示B重合点
VB2 vB4 + vB2B4
ω1 lAB
方 ┴ BD ┴ AB |CD
μv0005 rn／s2作速度边形图图 (b)图
ω2vB2／lBDμvpb2(μlBD)2333 rad／s(逆时针)
(3)加速度分析：
aB2 anB2 + atB2 aB4 + akB2B4 + arB2B4
ω22lBD ω12lAB 2ω4vB2B4
方 BD ┴ BD BA ┴ CD CD
中anB2ω22lBD 0286 ms2akB2B4 0746 m／s2．作图 (c)
α atB2 lBDμan`2b`2lBD9143 rad／s2：(时针)
318 图（a)示牛头刨机构中．lAB200 mnllCD960 mmlDE160 mm 设曲柄等角速度ω15 rad／s．逆时针方回转．试图解法求机构φ1135º位置时．刨头点速度vC
解 1）μl作机构运动简图．图 (a)
2）利瞬心边形图 (b)次定出瞬心P36P13P15
vCvP15ω1AP15μl124 mS
3 19 图示齿轮连杆组合机构中MM固定齿条齿轮3直径齿轮42倍．设已知原动件1等角速度ω1时针方回转试图解法求机构图示位置时E点速度vE齿轮34速度影
解：(1)μl作机构运动简图(a)示
(2)速度分斫：
齿轮连杆机构作ABCD受DCEF两机构串联成写出：
vCvB+vCB
vEvC+vEC
μv作速度边形图 (b)示．图
vEμvpe mS
取齿轮3齿轮4啮合点k根速度影原理作△dck∽△DCK求k点然分ce圆心ck．ek半径作圆圆g3圆g4圆g3代表齿轮3速度影圆g4代表齿轮4速度影
321 图示汽车雨刷机构构件l绕固定轴心A转动齿条2构件1B点处铰接绕固定轴心D转动齿轮3啮合(滚子5保征两者始终啮合)固连轮3雨刷3’作复摆动设机构尺寸lAB18 mm 轮3分度圆半径r312 mm原动件1等角速度ωl rads时针回转试图解法确定雨刷摆程角图示位置时雨刷角速度角加速度
解： (1)μl作机构运动简图 (a)
图作出齿条2齿轮3啮合摆动时占两极限位置C’C知摆程角φ图示：
(2)速度分析：
构件6扩B点B重合点
vB6 vB2 + vB6B2
ω1lAB
方 ┴BD ┴AB ∥BC
vB2ωllAB 001 8 m／s
μv作速度边形图 (b)
ω2ω6vB6lBDμvpb6μlBD0059rads(逆时针)
vB2B6μvb2b60018 45 rn／s
(3)加速度分析：
aB5 anB6 + atB6 anB2 + akB6B2 + arB6B2
ω26lBD ω12lAB 2ω2vB6B2
方 BD ┴BD BA ┴BC ∥BC
中anB2ω12lAB008ms2anB6ω62lBD0000 1 8m／s2akB2B62ω6vB2B6000217m／s2．μa作速度边形图 (c)
α6atB6lBDμa b6``r`lBD171 rad／s2(时针)
322图示缝纫机针头挑线器机构设已知机构尺寸lAB32mmlBC100 mmlBE28mmlFG90mm原动件1等角速度ω15 rad s逆时针方回转．试图解法求机构图示位置时缝纫机针头挑线器摆杆FG点G速度加速度
解： （1）μl作机构运动简图图 (a)示
(2)速度分析： vC2 vB2 + vC2B2
ωlAB
方 AC ┴AB ┴BC
μv作速度边形图图(b)根速度影原理作△b2c2e2∽△BCE求e2e1图
ω2vC2B2lBCμac2b2lBC044 rad／s(逆时针)
E重合点 vE5vE4+vE5E4
√
方 ┴EF √ EF
继续作图求vE5根速度影原理求
vGμvpg0077 m s
ω5μvpg／lFG086 rad／s(逆时针)
vE5E4μve5e40165 rn／s
(3)加速度分析：
aC2 anB2 + anC2B2 + atC2B2
ω12lAB ω22lBC
方 AC BA CB ┴BC
中anB2ω12lAB 08 m／s2
anC2B2 ωanC2B2002 m／S2
μa001(rn／s2)／mm作加速度边形图(c)利加速度影求e`2然利重合点E建立方程
anE5十atE5aE4+akE5E4+arE5E4
继续作图矢量p`d5代表aE5利加速度影求g’
aGμap`g`053 m／S2
<机械原理>第八版 西工教研室编
第2章
21 谓构件谓运动副运动副元素运动副进行分类
答：参考教材5~7页
22 机构运动简图处表示出原机构方面特征
答：机构运动简图表示机构组成运动传递情况进行运动分析进行动力分析
23 机构具确定运动条件什机构原动件数少机构度时机构运动发生什情况
答：参考教材12~13页
24 谓阻力定律试举出机械工程中应阻力定律12实例
25 计算面机构度时应注意事项
答：参考教材15~17页
26 图220示机构中铰链CBD处连接两构件连接点轨迹重合说该机构三虚约束什
答：铰链CBD中处连接两构件连接点轨迹重合两处作算处
27 谓机构组成原理谓基杆组具什特性确定基杆组级机构级
答：参考教材18~19页
28 面高副机构进行高副低代高副低代应满足条件什
答：参考教材20~21页
29 选三身边已观察列常装置(装置)试画出机构运动简图计算度1)折叠桌折叠椅2)酒瓶软木塞开盖器3)衣柜弹簧合页4)调臂台灯机构5)剥线钳6)磁带式录放音机功键操机构7)洗衣机定时器机构8)轿车挡风玻璃雨刷机构9)公汽车动开闭门机构10)挖掘机机械臂机构…
210 请说出身腿部髋关节膝关节踝关节分视种运动副试画出仿腿部机构机构运动简图计算度
211图示简易床初拟设计方案设计者思路：动力齿轮j输入轴A连续回转固装轴^凸轮2杠杆3组成凸轮机构头4运动达压目试绘出机构运动简图(尺寸图量取)分析否实现设计意图提出修改方案
1)取例尺绘制机构运动简图
2)分析否实现设计意图
解：
合理 ∵改
212图示机构凸轮齿轮连杆组合机构试绘制机构示意简图计算度
解：
216试计算图示凸轮连杆组合机构度
（a）
解： A复合铰链
（b）
解：（1） 图示机构D处结构图21示者致分析知该机构7活动构件8低副(注意移动副FF’EE’均算作移动副)2高副两滚子24两局部度没虚约束机构度
F3n (2pl+ph p’) F’3ⅹ7 (2ⅹ8+20) 21
（2）D处结构改图b示形式仅两移动副组成注意时该处带虚约束构件36构件56均组成移动副均限制构件6图纸面转动两者重复中虚约束分析知时机构活动构件数6低副数7高副数局部度数均2虚约束数1机构度
F3n (2pl+ph p’) F’ 3×6 (2ⅹ7+21) 21
述两种结构机构然度均性千秋：前者结构较复杂没虚约束运动中易产生卡涩现象者相反虚约束假保证运动程中构件35始终垂直运动中会出现卡涩甚卡死现象制造精度求较高
（c）
解：(1) n11 p117 ph0 p`2p1`+ph3n`2 F`0
F3n(2p1+php`)F`3×11(2×17+02)01
(2) 掉虚约束 F3n(2pl+ph) 3×5(2×7+0) 1
（d）ABC处复合铰链度：F3n(2p1+php`)F`3×6(2×7+3)01
齿轮35齿条7齿轮5啮合高副提供约束数目齿轮35处高副齿条7齿轮5齿两侧面均保持接触两高副
213图示新型偏心轮滑阎式真空泵偏心轮1绕固定轴心A转动外环2固连起滑阀3绕固定轴心C转动圆柱4中滑动偏心轮图示方连续回转时设备中空气吸入空气阀5中排出形成真空(1)试绘制机构运动简图(2)计算度
解 (1)取例尺作机构运动简图图示
(2) F3n(2p1+php’)F’3×4(2×4+00)11
214 图示高位截肢设汁种假肢膝关节机构该机构保持行走稳定性胫骨1机架试绘制机构运动简图计算度作出腿弯曲时机构运动简图
解 胫骨l相固定作机架．假肢膝关节机构机构运动简图图
示 腿弯曲90时机构运动简图图中虚线示度：
F3n(2pl+php’)F’3×5(2×7+00)01
215试绘制图n示仿手型机械手食指机构机构运动简图(手掌8作相
固定机架)井计算度
（1)取倒尺肌作机构运动简图
（2)计算度
解：
218图示刹车机构刹车时操作杆j右拉通构件23456两闸瓦刹住车轮试计算机构度刹车程说明机构度变化情况(注车轮属刹车机构中构件
（1)未刹车时刹车机构度
2)闸瓦GJ剃紧车轮时．刹车机构度
3)闸瓦GJ时刹紧车轮时刹车机构度
解： 1>
2>
3>
223图示然机机构运动简图试计算度t分析组成机构基杆组该机构中改选EG原动件试问组成机构基杆组否前者
解：
223 图示收放式折叠支架机构该支架中件15分木螺钉连接固定台板1’括动台板5`．两者D处铰接活动台板相固定台极转动通件1234组成铰链四杆机构连杆3E点处销子件5连杆曲线槽组成销槽连接活动台板实现收放动作图示位置时活动台板放较重重物．活动台板会动收起必须箭头方推动件2铰链BD重合时．活动台板收起(图中双点划线示)现已知机构尺寸lABlAD90 mmlBClCD25 mm余尺寸见图试绘制该机构运动简图计算度
解：机械运动简图：
F3n(2p1+pbp`)F`3×5(2×6+10)11
第3章
3—1 谓速度瞬心相瞬心绝瞬心异点
答：参考教材30~31页
3—2 谓三心定理种情况瞬心需三心定理确定
答：参考教材31页
33试求图示机构图示位置时全部瞬心位置(符号P直接标注图)
(a)
(b)
答：
答：
（10分）
(d)
（10分）
34标出图示齿轮连杆组合机构中瞬心瞬心法求齿轮1齿轮3传动ω1ω3
（2分）
答：1)瞬新数目：
KN(N1)26(61)215
2)求ω1ω3需求3瞬心P16P36P13位置
3）
ω1ω3 P36P13P16P13DKAK
构件13K点速度方相知ω3ω1
36图示四杆机构中LAB60mmLCD90mmLADLBC120mm ω210rads试瞬心法求：
1)φ165°时点速度vc
2)φ165°时构件3BC线速度点E位置速度
3)VC0时φ角值(两解)
解：1）选定例尺μ机械运动简图（图b）
2）（3分）
（3分）
求vc定出瞬心p12位置（图b）
p13构件3绝瞬心
ω3vBlBp13ω2lABμlBp1310×0060003×78256(rads)
vcμc p13ω30003×52×25604(ms)
3)定出构件3BC线速度点E位置BC线速度点必p13点距离丛p13引BC线垂线交点E图
vEμlp13Eω30003×465×2560357(ms)
4)定出vc0时机构两位置（图c）量出
φ1264°
φ22266°
38机构中设已知构件尺寸点B速度vB(速度矢量pb)试作出
机构图示位置时速度边形
答：
（10分）
（b）
答：
答：
3—11 速度边形加速度边彤特性试标出图中方
答 速度边形加速度边形特性参见图速度方图中箭头标出
312图示机构中设已知构件尺寸原动件1角速度ω1 (时针)试图解法求机构图示位置时C点速度加速度
(a)
答：
（1分）（1分）
Vc3VB+VC3BVC2+VC3C2 （2分）
aC3aB+anC3B+atC3BaC2+akC3C2+arC3C2 （3分）
VC20 aC20 （2分）
VC3B0 ω30 akC3C20 （3分）
(b)
答：
（2分）
（2分）
VC2VB+VC2BVC3+Vc2C3 （2分）
ω3ω20 （1分）
aB+anC2B+atC2BaC3+akC2C3+arC2C3 （3分）
(c)
答：
（2分）
VB3VB2+VB3B2 （2分）
VCVB3+VCB3 （2分）
（1分）
a n B3+a t B3aB2+akB3B2+arB3B2 （3分）
3 13 试判断图示两机构中．B点足否存哥氏加速度？位置哥氏加速度零怍出相应机构位置图思考列问题
(1)什条件存氏加速度
(2)根椐条．请检查哥氏加速度零位置否已全部找出
(3)图 (a)中akB2B32ω2vB2B3什
解 1)图 (a)存哥氏加速度图 (b)存
(2)akB2B32ω2vB2B3ω3vB2B3中项零哥氏加速度零图 (a)中B点达高低点时构件13．4重合时vB2B30构件1构件3相互垂直．_f点达左右位置时ω2ω30．四位置哥氏加速度图 (b)中什位置ω2ω30该机构位置哥矢加速度零
(3)ω3≡ω2
314 图示摇块机构中已知lAB30mmlAC100mmlBD50 mmlDE40 mm曲柄等角速度ωl40rad／S回转试图解法求机构φ145º位置时点DE速度加速度构件2角速度角加速度
解 (1)μl作机构运动简图 (a)示
(2)速度分析：
C重合点
vC2 vB + vC2B vC3 + vC2C3
ω1lAB 0 ’
方 ┴AB ┴BC BC
μl作速度边形图 (b)根速度影原理作△bde∽／△BDE求de图
vDμvpd0．23 m／s
vEμvpe0173ms
ω2μvbc2lBC2 rads(时针)
(3)加速度分析：
C重合点
aC2 aB + anC2B + atC2B aC3 + akC2C3 + arC2C3
ω12lAB ω22lBC 0 2ω3vC2C3
方 B—A C—B ┴BC ┴BC BC
中anC2Bω22lBC049 m／s2akC2C32ω3vC2C307m／s2μa作加速度边形图 (c)示图
aDμap`d`06 4mS2
aEμap`e`28ms2
α2atC2BlBCμan`2C`2lBC836rads2(时针) i
3 l5 图（ a）示机构中已知lAE70 mmlAB40mmlEF60mm
lDE35 mmlCD75mmlBC50mm．原动件等角速度ω110rads回转．试图解法求机构φ150位置时．点C速度Vc加速度a c
解： 1）速度分析：F重合点．
vF4vF5vF1+vF5F1
μl作速度边形图图(b)f4(f5)点利速度影求bd点
根vCvB+vCBvD+vCD 继续作速度图矢量pc代表vC
2）加速度分析：根 a F4 an F4+ a tF4 a F1+ ak F5F1+ ar F5F1
μa作加速度边形图 (c)f`4(f`5)点利加速度影求b`d’点
根 aCaB+anCB+atCBaD+anCD+atCD
继续作图矢量p` c`代表aC．求
vCμvpc069 m／s
aCμapc3m／s2
316 图示凸轮机构中已知凸轮1等角速度ω110 rad／s转动凸轮偏心圆半径R25 mmlAB15mm．lAD50 mmφ190º试图解法求构件2角速度ω2角加速度α2
提示：先机构进行高副低代然代机构进行运动分析
解 (1)μl作机构运动简图图 (a)示
(2)速度分析：先机构进行高副低代代机构图 (a)示B重合点
VB2 vB4 + vB2B4
ω1 lAB
方 ┴ BD ┴ AB |CD
μv0005 rn／s2作速度边形图图 (b)图
ω2vB2／lBDμvpb2(μlBD)2333 rad／s(逆时针)
(3)加速度分析：
aB2 anB2 + atB2 aB4 + akB2B4 + arB2B4
ω22lBD ω12lAB 2ω4vB2B4
方 BD ┴ BD BA ┴ CD CD
中anB2ω22lBD 0286 ms2akB2B4 0746 m／s2．作图 (c)
α atB2 lBDμan`2b`2lBD9143 rad／s2：(时针)
318 图（a)示牛头刨机构中．lAB200 mnllCD960 mmlDE160 mm 设曲柄等角速度ω15 rad／s．逆时针方回转．试图解法求机构φ1135º位置时．刨头点速度vC
解 1）μl作机构运动简图．图 (a)
2）利瞬心边形图 (b)次定出瞬心P36P13P15
vCvP15ω1AP15μl124 mS
3 19 图示齿轮连杆组合机构中MM固定齿条齿轮3直径齿轮42倍．设已知原动件1等角速度ω1时针方回转试图解法求机构图示位置时E点速度vE齿轮34速度影
解：(1)μl作机构运动简图(a)示
(2)速度分斫：
齿轮连杆机构作ABCD受DCEF两机构串联成写出：
vCvB+vCB
vEvC+vEC
μv作速度边形图 (b)示．图
vEμvpe mS
取齿轮3齿轮4啮合点k根速度影原理作△dck∽△DCK求k点然分ce圆心ck．ek半径作圆圆g3圆g4圆g3代表齿轮3速度影圆g4代表齿轮4速度影
321 图示汽车雨刷机构构件l绕固定轴心A转动齿条2构件1B点处铰接绕固定轴心D转动齿轮3啮合(滚子5保征两者始终啮合)固连轮3雨刷3’作复摆动设机构尺寸lAB18 mm 轮3分度圆半径r312 mm原动件1等角速度ωl rads时针回转试图解法确定雨刷摆程角图示位置时雨刷角速度角加速度
解： (1)μl作机构运动简图 (a)
图作出齿条2齿轮3啮合摆动时占两极限位置C’C知摆程角φ图示：
(2)速度分析：
构件6扩B点B重合点
vB6 vB2 + vB6B2
ω1lAB
方 ┴BD ┴AB ∥BC
vB2ωllAB 001 8 m／s
μv作速度边形图 (b)
ω2ω6vB6lBDμvpb6μlBD0059rads(逆时针)
vB2B6μvb2b60018 45 rn／s
(3)加速度分析：
aB5 anB6 + atB6 anB2 + akB6B2 + arB6B2
ω26lBD ω12lAB 2ω2vB6B2
方 BD ┴BD BA ┴BC ∥BC
中anB2ω12lAB008ms2anB6ω62lBD0000 1 8m／s2akB2B62ω6vB2B6000217m／s2．μa作速度边形图 (c)
α6atB6lBDμa b6``r`lBD171 rad／s2(时针)
322图示缝纫机针头挑线器机构设已知机构尺寸lAB32mmlBC100 mmlBE28mmlFG90mm原动件1等角速度ω15 rad s逆时针方回转．试图解法求机构图示位置时缝纫机针头挑线器摆杆FG点G速度加速度
解： （1）μl作机构运动简图图 (a)示
(2)速度分析： vC2 vB2 + vC2B2
ωlAB
方 AC ┴AB ┴BC
μv作速度边形图图(b)根速度影原理作△b2c2e2∽△BCE求e2e1图
ω2vC2B2lBCμac2b2lBC044 rad／s(逆时针)
E重合点 vE5vE4+vE5E4
√
方 ┴EF √ EF
继续作图求vE5根速度影原理求
vGμvpg0077 m s
ω5μvpg／lFG086 rad／s(逆时针)
vE5E4μve5e40165 rn／s
(3)加速度分析：
aC2 anB2 + anC2B2 + atC2B2
ω12lAB ω22lBC
方 AC BA CB ┴BC
中anB2ω12lAB 08 m／s2
anC2B2 ωanC2B2002 m／S2
μa001(rn／s2)／mm作加速度边形图(c)利加速度影求e`2然利重合点E建立方程
anE5十atE5aE4+akE5E4+arE5E4
继续作图矢量p`d5代表aE5利加速度影求g’
aGμap`g`053 m／S2
第3章
3—1 谓速度瞬心相瞬心绝瞬心异点
答：参考教材30~31页
3—2 谓三心定理种情况瞬心需三心定理确定
答：参考教材31页
33试求图示机构图示位置时全部瞬心位置(符号P直接标注图)
(a)
(b)
答：
答：
（10分）
(d)
（10分）
34标出图示齿轮连杆组合机构中瞬心瞬心法求齿轮1齿轮3传动ω1ω3
（2分）
答：1)瞬新数目：
KN(N1)26(61)215
2)求ω1ω3需求3瞬心P16P36P13位置
3）
ω1ω3 P36P13P16P13DKAK
构件13K点速度方相知ω3ω1
36图示四杆机构中LAB60mmLCD90mmLADLBC120mm ω210rads试瞬心法求：
1)φ165°时点速度vc
2)φ165°时构件3BC线速度点E位置速度
3)VC0时φ角值(两解)
解：1）选定例尺μ机械运动简图（图b）
2）（3分）
（3分）
求vc定出瞬心p12位置（图b）
p13构件3绝瞬心
ω3vBlBp13ω2lABμlBp1310×0060003×78256(rads)
vcμc p13ω30003×52×25604(ms)
3)定出构件3BC线速度点E位置BC线速度点必p13点距离丛p13引BC线垂线交点E图
vEμlp13Eω30003×465×2560357(ms)
4)定出vc0时机构两位置（图c）量出
φ1264°
φ22266°
38机构中设已知构件尺寸点B速度vB(速度矢量pb)试作出
机构图示位置时速度边形
答：
（10分）
（b）
答：
答：
3—11 速度边形加速度边彤特性试标出图中方
答 速度边形加速度边形特性参见图速度方图中箭头标出
312图示机构中设已知构件尺寸原动件1角速度ω1 (时针)试图解法求机构图示位置时C点速度加速度
(a)
答：
（1分）（1分）
Vc3VB+VC3BVC2+VC3C2 （2分）
aC3aB+anC3B+atC3BaC2+akC3C2+arC3C2 （3分）
VC20 aC20 （2分）
VC3B0 ω30 akC3C20 （3分）
(b)
答：
（2分）
（2分）
VC2VB+VC2BVC3+Vc2C3 （2分）
ω3ω20 （1分）
aB+anC2B+atC2BaC3+akC2C3+arC2C3 （3分）
(c)
答：
（2分）
VB3VB2+VB3B2 （2分）
VCVB3+VCB3 （2分）
（1分）
a n B3+a t B3aB2+akB3B2+arB3B2 （3分）
3 13 试判断图示两机构中．B点足否存哥氏加速度？位置哥氏加速度零怍出相应机构位置图思考列问题
(1)什条件存氏加速度
(2)根椐条．请检查哥氏加速度零位置否已全部找出
(3)图 (a)中akB2B32ω2vB2B3什
解 1)图 (a)存哥氏加速度图 (b)存
(2)akB2B32ω2vB2B3ω3vB2B3中项零哥氏加速度零图 (a)中B点达高低点时构件13．4重合时vB2B30构件1构件3相互垂直．_f点达左右位置时ω2ω30．四位置哥氏加速度图 (b)中什位置ω2ω30该机构位置哥矢加速度零
(3)ω3≡ω2
314 图示摇块机构中已知lAB30mmlAC100mmlBD50 mmlDE40 mm曲柄等角速度ωl40rad／S回转试图解法求机构φ145º位置时点DE速度加速度构件2角速度角加速度
解 (1)μl作机构运动简图 (a)示
(2)速度分析：
C重合点
vC2 vB + vC2B vC3 + vC2C3
ω1lAB 0 ’
方 ┴AB ┴BC BC
μl作速度边形图 (b)根速度影原理作△bde∽／△BDE求de图
vDμvpd0．23 m／s
vEμvpe0173ms
ω2μvbc2lBC2 rads(时针)
(3)加速度分析：
C重合点
aC2 aB + anC2B + atC2B aC3 + akC2C3 + arC2C3
ω12lAB ω22lBC 0 2ω3vC2C3
方 B—A C—B ┴BC ┴BC BC
中anC2Bω22lBC049 m／s2akC2C32ω3vC2C307m／s2μa作加速度边形图 (c)示图
aDμap`d`06 4mS2
aEμap`e`28ms2
α2atC2BlBCμan`2C`2lBC836rads2(时针) i
3 l5 图（ a）示机构中已知lAE70 mmlAB40mmlEF60mm
lDE35 mmlCD75mmlBC50mm．原动件等角速度ω110rads回转．试图解法求机构φ150位置时．点C速度Vc加速度a c
解： 1）速度分析：F重合点．
vF4vF5vF1+vF5F1
μl作速度边形图图(b)f4(f5)点利速度影求bd点
根vCvB+vCBvD+vCD 继续作速度图矢量pc代表vC
2）加速度分析：根 a F4 an F4+ a tF4 a F1+ ak F5F1+ ar F5F1
μa作加速度边形图 (c)f`4(f`5)点利加速度影求b`d’点
根 aCaB+anCB+atCBaD+anCD+atCD
继续作图矢量p` c`代表aC．求
vCμvpc069 m／s
aCμapc3m／s2
316 图示凸轮机构中已知凸轮1等角速度ω110 rad／s转动凸轮偏心圆半径R25 mmlAB15mm．lAD50 mmφ190º试图解法求构件2角速度ω2角加速度α2
提示：先机构进行高副低代然代机构进行运动分析
解 (1)μl作机构运动简图图 (a)示
(2)速度分析：先机构进行高副低代代机构图 (a)示B重合点
VB2 vB4 + vB2B4
ω1 lAB
方 ┴ BD ┴ AB |CD
μv0005 rn／s2作速度边形图图 (b)图
ω2vB2／lBDμvpb2(μlBD)2333 rad／s(逆时针)
(3)加速度分析：
aB2 anB2 + atB2 aB4 + akB2B4 + arB2B4
ω22lBD ω12lAB 2ω4vB2B4
方 BD ┴ BD BA ┴ CD CD
中anB2ω22lBD 0286 ms2akB2B4 0746 m／s2．作图 (c)
α atB2 lBDμan`2b`2lBD9143 rad／s2：(时针)
318 图（a)示牛头刨机构中．lAB200 mnllCD960 mmlDE160 mm 设曲柄等角速度ω15 rad／s．逆时针方回转．试图解法求机构φ1135º位置时．刨头点速度vC
解 1）μl作机构运动简图．图 (a)
2）利瞬心边形图 (b)次定出瞬心P36P13P15
vCvP15ω1AP15μl124 mS
3 19 图示齿轮连杆组合机构中MM固定齿条齿轮3直径齿轮42倍．设已知原动件1等角速度ω1时针方回转试图解法求机构图示位置时E点速度vE齿轮34速度影
解：(1)μl作机构运动简图(a)示
(2)速度分斫：
齿轮连杆机构作ABCD受DCEF两机构串联成写出：
vCvB+vCB
vEvC+vEC
μv作速度边形图 (b)示．图
vEμvpe mS
取齿轮3齿轮4啮合点k根速度影原理作△dck∽△DCK求k点然分ce圆心ck．ek半径作圆圆g3圆g4圆g3代表齿轮3速度影圆g4代表齿轮4速度影
321 图示汽车雨刷机构构件l绕固定轴心A转动齿条2构件1B点处铰接绕固定轴心D转动齿轮3啮合(滚子5保征两者始终啮合)固连轮3雨刷3’作复摆动设机构尺寸lAB18 mm 轮3分度圆半径r312 mm原动件1等角速度ωl rads时针回转试图解法确定雨刷摆程角图示位置时雨刷角速度角加速度
解： (1)μl作机构运动简图 (a)
图作出齿条2齿轮3啮合摆动时占两极限位置C’C知摆程角φ图示：
(2)速度分析：
构件6扩B点B重合点
vB6 vB2 + vB6B2
ω1lAB
方 ┴BD ┴AB ∥BC
vB2ωllAB 001 8 m／s
μv作速度边形图 (b)
ω2ω6vB6lBDμvpb6μlBD0059rads(逆时针)
vB2B6μvb2b60018 45 rn／s
(3)加速度分析：
aB5 anB6 + atB6 anB2 + akB6B2 + arB6B2
ω26lBD ω12lAB 2ω2vB6B2
方 BD ┴BD BA ┴BC ∥BC
中anB2ω12lAB008ms2anB6ω62lBD0000 1 8m／s2akB2B62ω6vB2B6000217m／s2．μa作速度边形图 (c)
α6atB6lBDμa b6``r`lBD171 rad／s2(时针)
322图示缝纫机针头挑线器机构设已知机构尺寸lAB32mmlBC100 mmlBE28mmlFG90mm原动件1等角速度ω15 rad s逆时针方回转．试图解法求机构图示位置时缝纫机针头挑线器摆杆FG点G速度加速度
解： （1）μl作机构运动简图图 (a)示
(2)速度分析： vC2 vB2 + vC2B2
ωlAB
方 AC ┴AB ┴BC
μv作速度边形图图(b)根速度影原理作△b2c2e2∽△BCE求e2e1图
ω2vC2B2lBCμac2b2lBC044 rad／s(逆时针)
E重合点 vE5vE4+vE5E4
√
方 ┴EF √ EF
继续作图求vE5根速度影原理求
vGμvpg0077 m s
ω5μvpg／lFG086 rad／s(逆时针)
vE5E4μve5e40165 rn／s
(3)加速度分析：
aC2 anB2 + anC2B2 + atC2B2
ω12lAB ω22lBC
方 AC BA CB ┴BC
中anB2ω12lAB 08 m／s2
anC2B2 ωanC2B2002 m／S2
μa001(rn／s2)／mm作加速度边形图(c)利加速度影求e`2然利重合点E建立方程
anE5十atE5aE4+akE5E4+arE5E4
继续作图矢量p`d5代表aE5利加速度影求g’
aGμap`g`053 m／S2
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