机械原理课后答案.doc

《机械原理》是一门深入研究机械运动规律和机构设计理论的学科，对于机械工程专业的学生至关重要。本课程的课后习题主要涵盖了机械系统的基本概念、机构分析、运动学和动力学等方面的知识点。 我们需要理解一些基础概念。构件是指构成机器或机构的基本单元，它们可以是刚性体，能够保持形状不变并承受载荷。运动副则是构件之间的连接部分，允许构件之间有一定的相对运动，如转动副和移动副。运动副根据约束程度分为低副（如铰链和滑动副）和高副（如齿轮副），它们决定了构件间相对运动的类型。运动副元素指的是构成运动副的实体部分，如铰链中心或滚动轮。 机构具有确定运动的条件是机构的自由度等于原动件的数量。自由度是机构中独立运动的维度数量，原动件是不受外界影响而能自行运动的构件。如果原动件数少于自由度，机构无法产生运动；如果原动件数多于自由度，机构则可能过度约束，导致运动不协调。 最小阻力定律是机械设计中的一个基本原则，它指出在相同的力作用下，物体倾向于沿着阻力最小的方向运动。例如，自行车链条的设计就利用了这一原理，使链条在传动过程中受到的阻力最小。 在计算平面机构的自由度时，要注意区分虚约束和实际约束。虚约束是由于其他约束的存在使得某处的运动副看起来像是多余的一样，但实际上它们共同约束了构件的运动。例如，题目中的例子提到，虽然在铰链C、B、D处轨迹重合，但不能认为存在三个虚约束，因为它们是相互关联的，只能算一处。 机构的组成原理涉及到基本杆组的概念，基本杆组是由两个或更多构件通过运动副连接形成的，是最简单的运动单元。机构的级别是通过分析基本杆组的组合来确定的，反映了机构的复杂程度。 平面高副机构的“高副低代”是为了简化机构分析，将高副转化为低副，这通常涉及到将高副转化为多个低副的过程。这一过程必须满足不减少机构自由度的条件。 课后习题还涉及到了实际生活中常见装置的机构运动简图绘制和自由度计算，例如折叠桌、开瓶器、弹簧合页等，这些都是实际工程应用中机构设计的例子，有助于加深对机构运动原理的理解。 习题还涵盖了凸轮机构、连杆机构和偏心轮机构的设计分析，如简易冲床、真空泵和假肢膝关节机构。这些设计实例要求学生综合运用所学知识，分析机构能否实现预期功能，并提出改进方案。 《机械原理》课后习题旨在巩固学生对机构基本概念、运动分析和机构设计方法的理解，通过解决实际问题，提升他们解决机械系统设计挑战的能力。