《机械设计基础》模块三.doc

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1、个人收集整理勿做商业用途模块三一、填空1、图示机构中有 1  虚约束。2、图示机构要有确定运动,需要有1  原动件。3、机构具有确定运动的条件是:原动件数等于机构的自由度数。4、运动副是指能使两构件之间既能保持直接 接触,而又能产生一定的形式相对运动的连接。5、机器或机构各部分之间应具有 确定运动。6、运动副接触形式有: 点 、线、面。题3-1-1图          题3-1-2图二、判断1、机构都是可动的。(√)2、机器是由机构组合而成的,机构的组合一定就是机器。   (×)3、构件可以是一个零件,也可以是几个零

2、件通过刚性连接组成的一个整体。(√)4、按其接触形式,运动副分为点线接触的高副和面接触的低副。(√)5、具有两个自由度和一个约束条件的移动副是平面低副。(×)6、移动副的导路必须与相对移动方向一致。(√)7、机构能具有相对运动的条件是其自由度F>0。(√)8、速度瞬心法可以用于求解机构的加速度问题。(×)三、计算与分析1、绘制如图所示内燃机的机构运动简图。个人收集整理勿做商业用途解 (1) 分析、 确定构件类型。图示的内燃机是由活塞1、连杆2、曲轴3与气缸体4组成的曲柄滑块机构;同曲轴3固联的齿轮5,同凸轮轴7固联的

3、齿轮6与气缸体4组成的齿轮机构;凸轮7、进气阀顶杆8与气缸体4组成的凸轮机构(排气阀在图中未画出)共同组成的。气缸体4作为机架,是固定件;燃气推动下的活塞1是原动件;其余构件都是从动件。(2)确定运动副类型。各构件之间的联接方式如下:5和6,7和8之间构成高副;1和4,8和4之间构成移动副;7和4, 2和1,2和3,3和4之间均为相对转动,构成回转副。(3)定视图方向。连杆运动平面为视图方向。(4) 选择比例尺,绘制简图。先画出滑块导路中心线及曲轴中心位置, 然后根据构件尺寸和运动副之间的尺寸, 按选定的比例尺和规定

4、符号绘出,如图所示。  题3-3-1图      题3-3-1答案1-活塞;2-连杆;3-曲轴;4-气缸体;5、6-齿轮;7-凸轮;8-进气阀顶杆个人收集整理勿做商业用途2、绘制如图所示活塞泵的机构运动简图。题3-3-2图      题3-3-2答案1-曲柄;2-连杆;3-齿扇;4-齿条活塞;5-机架解: (1)分析、确定构件类型。活塞泵由曲柄1、连杆2、齿扇3、齿条活塞4和机架5等五个构件组成。曲柄1是原动件,2、3、4是从动件。当原动件1回转时,活塞在气缸中往复运动。(2)确定运动副类型。各构件之间的连接如下:构

5、件1和5,2和1,3和2,3和5之间为相对转动,分别构成A、B、C、D转动副。构件3的轮齿与构件4的齿构成平面高副E。构件4与5之间为相对移动,构成移动副F。(3) 定视图方向。连杆运动平面为视图方向。(4)选择比例尺,绘制简图。选取适当比例,按题图示尺寸,定出A、B、C、D、E、F的相对位置,用构件和运动副的规定符号画出机构运动简图,在原动件上标注箭头,如图所示。个人收集整理勿做商业用途3、计算如图所示圆盘锯主体机构的自由度。题3-3-3图解机构中有七个活动构件,n=7,A、B、C、D四处都是三个构件汇交的复合铰链

6、,各有两个转动副,E、F处各有一个转动副,故PL=10,该机构没有高副。计算得F=3×7-2×10=1F与机构原动件数相等。当原动件6转动时,圆盘中心E将确定地沿EE′移动。4、计算如图所示内燃机机构的自由度。题3-3-4图解 该机构有6个活动构件,4个转动副,3个移动副,1个齿轮高副,2个凸轮高副组成。即n=6,PL=7,PH=3。该机构的自由度为F=3n-2PL-PH=3×6-2×7-3=1。个人收集整理勿做商业用途5、求如图所示平面铰链五杆机构的自由度,并分析其是否具有确定的运动。题3-3-5图解 如图所示,5

7、为机架,l、2、3、4为活动构件,A、B、C、D、E为5个转动副(低副),因此,n=4,PL=5,PH=o。自由度为F=3n-2PL-PH=3×4-2×5—0=2即该机构必须有两个主动构件,才能具有确定的运动。若只有1个主动构件,则机构将不能有确定的运动。如图所示,如果只有主动构件l,则其余构件可以在位置2、3、4,也可以在位置2′、3′,4′,即机构的运动不确定。6、计算推土机机构的自由度,并判断机构的运动是否确定。解 推土机机构有8个可动构件,11个低副(其中有2个移动副、9个转动副),即n=8,PL=11,没有

8、高副所以,该机构的自由度为:F=3n-2PL-PH=3×8-2×11-0=2该机构有两个原动件(活塞杆 5 和 7)。原动件数等于机构自由度,机构的运动确定。 题3-3-6图1-铲斗;2-连杆;3-动臂;4-摇臂;5-活塞杆;6-转斗油缸;7-活塞杆;8-动臂油缸;9-车体7、如图所示为铰链四杆机构,已知绘制机构运动简图的长度比例尺μl、各个构

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