機(jī)械原理平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖及自由度習(xí)題答案

1、1. 計(jì)算齒輪機(jī)構(gòu)的自由度BC3zzzz/Azzzzrrrr24/1定軸輪系解：由于B. C副中之一為虛約束，計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，應(yīng)將C副去除。即如下圖所示:該機(jī)構(gòu)的自由度F 3n 2 5 ph 3 3 2 3 1212.機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是什么？如果不能滿足這一條件，將會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果?機(jī)構(gòu)在滾子B處有一個(gè)局部自由度，應(yīng)去除。該機(jī)構(gòu)的自由度F 3n 2 p1 ph 3 5 2 7 10當(dāng)自由度F=1時(shí),該機(jī)構(gòu)才能運(yùn)動(dòng)，如果不能滿足這一條件，該機(jī)構(gòu)無法運(yùn)動(dòng)。該機(jī)構(gòu)當(dāng)修改為下圖機(jī)構(gòu)，則機(jī)構(gòu)可動(dòng)：N=4, PL=5, Ph=1;自由度F 3 4 2 5 113. 計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度1）由于機(jī)構(gòu)具有虛

2、約束 , 機(jī)構(gòu)可轉(zhuǎn)化為下圖機(jī)構(gòu)。自由度 F 3 4 2 5 1 12）由于機(jī)構(gòu)具有虛約束 , 機(jī)構(gòu)可轉(zhuǎn)化為下圖機(jī)構(gòu)。自由度 F 3 1 2 1 13）由于機(jī)構(gòu)具有虛約束 , 機(jī)構(gòu)可轉(zhuǎn)化為下圖機(jī)構(gòu)。自由度 F 3 3 2 4 1第一章 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖及自由度一、判斷題（認(rèn)為正確的，在括號內(nèi)畫"，反之畫X）1. 機(jī)構(gòu)是由兩個(gè)以上構(gòu)件組成的。（）2. 運(yùn)動(dòng)副的主要特征是兩個(gè)構(gòu)件以點(diǎn)、線、面的形式相接觸。（）3. 機(jī)構(gòu)具有確定相對運(yùn)動(dòng)的條件是機(jī)構(gòu)的自由度大于零。（）4. 轉(zhuǎn)動(dòng)副限制了構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。（）5. 固定構(gòu)件（機(jī)架）是機(jī)構(gòu)不可缺少的組成部分。（）個(gè)構(gòu)件在一處鉸接，則構(gòu)成 4 個(gè)

3、轉(zhuǎn)動(dòng)副。（ ）7. 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)不確定，就是指機(jī)構(gòu)不能具有相對運(yùn)動(dòng)。（）8. 虛約束對機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)不起作用。（）二、選擇題1. 為使機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖能夠完全反映機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性 , 則運(yùn)動(dòng)簡圖相對于與實(shí)際機(jī)構(gòu)的 （） 應(yīng)相同。A. 構(gòu)件數(shù)、運(yùn)動(dòng)副的類型及數(shù)目B. 構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)尺寸C .機(jī)架和原動(dòng)件D. A 和 B 和 C2. 下面對機(jī)構(gòu)虛約束的描述中，不正確的是（）。A. 機(jī)構(gòu)中對運(yùn)動(dòng)不起獨(dú)立限制作用的重復(fù)約束稱為虛約束，在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)除去虛約束。B. 虛約束可提高構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、平穩(wěn)性和機(jī)構(gòu)工作的可靠性等。C. 虛約束應(yīng)滿足某些特殊的凡何條件，否則虛約束會(huì)變成實(shí)約束而影響機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)動(dòng)。為此應(yīng)規(guī)

4、定相應(yīng)的制造精度要求。虛約束還使機(jī)器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本增加。D. 設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)，在滿足使用要求的情況卜，含有的虛約束越多越好。三、綜合題1. 圖2-1中構(gòu)件1相對于構(gòu)件2能沿切向At移動(dòng)，沿法向An向上移動(dòng)和繞接觸點(diǎn) A轉(zhuǎn)動(dòng)， 所以構(gòu)件 1 與 2 組成的運(yùn)動(dòng)副保留三個(gè)相對運(yùn)動(dòng)。圖b中構(gòu)件1與2在A兩處接觸，所以構(gòu)件 1與2組成兩個(gè)高副。圖 2-1 圖 2-22. 如圖2-2所示的曲軸1與機(jī)座2,曲軸兩端中心線不重合，加工誤差為，試問裝配后兩 構(gòu)件能否相對轉(zhuǎn)動(dòng)，并說明理由。3. 局部自由度不影響整個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng), 虛約束不限制構(gòu)件獨(dú)立運(yùn)動(dòng), 為什么實(shí)際機(jī)構(gòu)中還采用 局部自由度、虛約束的結(jié)構(gòu)？4. 吊扇

5、的扇葉與吊架、 書桌的桌身與抽斗, 機(jī)車直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的車輪與路軌, 各組成哪一類運(yùn) 動(dòng)副,請分別畫出。5. 繪制 2-3 圖示各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖。圖 2-36. 指出圖 2-4 所示各機(jī)構(gòu)中的復(fù)合鉸鏈、 局部自由度和虛約束, 計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度, 并判定 它們是否有確定的運(yùn)動(dòng)（標(biāo)有箭頭的構(gòu)件為原動(dòng)件） 。圖 2-47. 試問圖 2-5 各機(jī)構(gòu)在組成上是否合理？如不合理,請針對錯(cuò)誤提出修改方案。圖 2-58. 計(jì)算題圖2-6 （ a與b ）所示機(jī)構(gòu)的自由度（若有復(fù)合鉸鏈，局部自由度或虛約束應(yīng)明確 指出）。圖 2-6 （a）圖 2-6（b）9. 計(jì)算題圖2-7 （ a與b）所示機(jī)構(gòu)的自由度（若有復(fù)合鉸鏈

6、，局部自由度或虛約束應(yīng)明確 指出）,并判斷機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)是否確定,圖中畫有箭頭的構(gòu)件為原動(dòng)件。圖 2-7（a）圖 2-7（b）10計(jì)算題 2-8 圖所示機(jī)構(gòu)的自由度（若有復(fù)合鉸鏈,局部自由度或虛約束應(yīng)明確指出）,并標(biāo)出原動(dòng)件。圖 2-8一、判斷題1. V2. X 3. X 4. X 5. V6. X 7. X 8. V二、選擇題1. D 2. D三、綜合題1. 沿法向An向上移動(dòng)兩構(gòu)個(gè)將分開，1和2不構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副。所以不能沿法向An向上移動(dòng)，構(gòu)件 1 與 2 組成的運(yùn)動(dòng)副保留二個(gè)相對運(yùn)動(dòng)。圖 b 兩構(gòu)個(gè)只能構(gòu)成一個(gè)運(yùn)動(dòng)副構(gòu)件,其中一個(gè)運(yùn)動(dòng)副為虛約束。2. 不能,曲軸與機(jī)座構(gòu)成的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副其中一個(gè)為虛約束,兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副必須同軸。3. 局部自由度為了將滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦, 以減少功率損耗, 降低磨損； 虛約束有改善機(jī) 構(gòu)受力狀況和增加剛度的作用。4. 吊扇的扇葉與吊架：轉(zhuǎn)動(dòng)副 書桌的桌身與抽斗,機(jī)車直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的車輪與路軌：移動(dòng)副5. 略6. a） 虛約束，F(xiàn)=3X 5+2X 6+1 X 1=2, F=W=2有確定的運(yùn)動(dòng)；b）局部自由度 B, F=3X 4+2X 5+1 X 1=1, F=W=1有確定的運(yùn)動(dòng)；7. F=3X 5+2X 7+1 X仁0 , 不合理，把 E處的移動(dòng)副去掉，則F=3X 5+2 X