机械原理习题.doc

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1、第一章机构的组成和结构分析1-1～1-4绘出图1-7～图1-10所示机构的机构运动简图。解：图1-7～图1-10所示机构的机构运动简图如下：1-5试判断图1-11、图1-12所示运动链能否成为机构，并说明理由。若不能成为机构请提出修改办法。解：对于图1-11所示运动链n=5，p5=7，p4=1F=3n－2p5－p4=3×5－2×7－1=0∵F=0∴不能成为机构对于图1-12所示运动链n=4，p5=6，p4=0F=3n－2p5－p4=3×4－2×6－0=0∵F=0∴不能成为机构1-6计算图1.13～1.20所示各机构的自

2、由度。并指出其中是否含有复合铰链、局部自由度或虚约束，说明计算自由度时应做何处理。解：对于图1-13所示的机构n=5，p5=7，p4=0F=3n－2p5－p4=3×5－2×7－0=1对于图1-14所示的机构n=7，p5=10，p4=0（存在一个复合铰链）F=3n－2p5－p4=3×7－2×10－0=1对于图1-15所示的机构n=4，p5=5，p4=1F=3n－2p5－p4=3×4－2×5－1=1对于图1-16所示的机构n=4，p5=4，p4=2（存在局部自由度和虚约束）F=3n－2p5－p4=3×4－2×4－2=2对于

3、图1-17所示的机构n=3，p5=3，p4=2（存在复合铰链和虚约束）44/44F=3n－2p5－p4=3×3－2×3－2=1对于图1-18所示的机构n=6，p5=8，p4=1（存在局部自由度）F=3n－2p5－p4=3×6－2×8－1=1对于图1-19所示的机构n=8，p5=11，p4=1（存在局部自由度）F=3n－2p5－p4=3×8－2×11－1=1对于图1-20所示的机构n=13，p5=19，p4=0F=3n－2p5－p4=3×13－2×19－1=11-7计算图1-21至图1-26所示各机构的自由度，用低副代替

4、高副，并确定机构所含杆组的数目和级别以及机构的级别。解：对于图1-21所示的机构n=9，p5=12，p4=2F=3n－2p5－p4=3×9－2×12－2=1如上图所示，高副低代后可知该机构由5个Ⅱ级杆组和一个Ⅰ级机构组成，因此该机构是一个Ⅱ级机构。对于图1-22所示的机构n=5，p5=7，p4=0F=3n－2p5－p4=3×5－2×7－0=1该机构由2个Ⅱ级杆组和一个Ⅰ级机构组成，因此该机构是一个Ⅱ级机构。对于图1-23所示的机构n=5，p5=7，p4=0F=3n－2p5－p4=3×5－2×7－0=1该机构由5个Ⅱ级杆

5、组和一个Ⅰ级机构组成，因此该机构是一个Ⅱ级机构。对于图1-24所示的机构n=6，p5=8，p4=1F=3n－2p5－p4=3×6－2×8－1=144/44如上图所示，高副低代后可知该机构由1个Ⅲ级杆组、1个Ⅱ级杆组和一个Ⅰ级机构组成，因此该机构是一个Ⅲ级机构。对于图1-25所示的机构n=3，p5=3，p4=2F=3n－2p5－p4=3×3－2×3－2=1如上图所示，高副低代后可知该机构由2个Ⅱ级杆组和一个Ⅰ级机构组成，因此该机构是一个Ⅱ级机构。对于图1-26所示的机构n=5，p5=7，p4=0F=3n－2p5－p4=3

6、×5－2×7－0=1该机构由1个Ⅲ级杆组和一个Ⅰ级机构组成，因此该机构是一个Ⅲ级机构。44/44综合测试题1.1填空题及简答题1．平面机构中若引入一个高副将带入1个约束，而引入一个低副将带入2个约束。2．高副低代必须满足的条件是代替前后机构的自由度不变，代替前后机构的瞬时速度和瞬时加速度不变。3．何谓“运动链”？具备什么条件，运动链才具有运动的可能性，具备什么条件后才具有运动的确定性？具备什么条件，运动链才能成为机构。答：两个或两个以上的构件通过运动副联接而成的相对可动的系统称为运动链。当运动链的自由度大于零时，运动链

7、具有运动的可能性；运动链成为机构的条件是：取运动链中一个构件相对固定作为机架，运动链相对于机架的自由度必须大于零，且原动件的数目等于运动链的自由度数。4．何谓“机构运动简图”？绘制的步骤如何？答：根据机构的运动尺寸，按一定的比例尺定出各运动副的位置，再用国标规定的简单符号和线条代表运动副和构件，并将机构的运动情况表示出来，这种简单的图形称为机构运动简图。机构运动简图的绘制方法和步骤：1）分析机械的动作原理、组成情况和运动情况，确定其组成的各构件何为原动件、机架、执行部分和传动部分。2）沿着运动传递路线，逐一分析每两个构

8、件间相对运动的性质，以确定运动副的类型和数目。3）合理选择投影面。选择时应以简单清楚地把机构的运动情况表示出来为原则。一般选机构中的多数构件的运动平面为投影面。4）选择适当的比例尺。根据机构的运动尺寸，先确定出各运动副的位置，并画上相应的运动符号，然后用简单的线条或几何图形连结起来绘出机构运动简图。在机架上加上阴影线，在原动件上标