中南大學 機械原理 第二章作業(yè)題答案

1、1A、構成機構(jgu)的構件有：機架、 、 三類。2A、機構具有確定(qudng)運動的條件是機構的原動件數(shù)目等于自由度數(shù)目, 機構要能夠運動其自由度必須大于零 3A、在平面機構中，若引入一個高副將引入 1 個約束，而引入一個低副將引入 2 個約束，機構中的總約束數(shù)s與機構自由度f 的關系是f = 3n - s 。 5A、運動鏈要成為機構，必須使運動鏈中原動件數(shù)目大于或等于自由度數(shù)（ ）4A、用一個平面低副聯(lián)兩個做平面運動的構件所形成的運動鏈共有 4個自由度填空（每題2分）判斷（每題2分）原動件 從動件 共二十四頁8A、平面運動副的最大約束為（ c） a、0 b、1 c、2 d、39A、在機

2、構中，某些不影響機構運動傳遞的重復部分所帶入的約束為（a ） a、虛約束 b、局部自由度 c、復合鉸鏈10A、機構中只有(zhyu)一個（ d ）a、閉式運動鏈 b、原動件 c、從動件 d、機架選擇(xunz)（每題2分）簡答11C、既然虛約束對于機構的運動實際上不起約束作用，那么在實際機構中為什么又常常存在虛約束？試舉例說明（10）。6A、任何機構都是自由度為零的基本桿組依次連接到原動件和機架上面構成的。（ ）7A、任何機構從動件系統(tǒng)的自由度等于零（ ）。共二十四頁答：虛約束對機構的實際運動不起約束作用，它廣泛存在于機構中是為了(wi le)解決機構中存在的其它一些問題，如：1、改善(gis

3、hn)機構受力12222、增加剛度ACDB3、順利通過某些特殊位置ABCD共二十四頁12、如圖所示為一小型壓力機。圖中齒輪1與偏心輪1為同一構件，繞固定軸心連續(xù)轉動。在齒輪上開有凸輪凹槽，擺桿上的滾子嵌在凹槽中，從而使擺桿繞軸上下擺動。同時又通過偏心輪、連桿、滑竿使軸上下移動。最后通過在擺桿的叉槽中的滑塊和鉸鏈使沖頭實現(xiàn)沖壓運動(yndng)。試繪制其機構運動(yndng)簡圖，并計算其自由度。OABCDE123456G789999FBLOABCDGEF192345678共二十四頁 13、 試繪制(huzh)圖示機械手的機構運動簡圖，并計算器自由度。 圖a為仿人食指的機械手機構.解：(a)B2

4、1345678EDCFGHIJBL手背(shubi)第二節(jié)手指第三節(jié)手指手指尖BEDCHGFJI共二十四頁14、機構運動簡圖與實際機構有哪些(nxi)相同之處，有哪些(nxi)不同之處？它能表示出原機構哪些(nxi)方面的特征（5）？ 答： 相同之處：所反映的構件(gujin)數(shù)目、運動副數(shù)目及類型、 和運動尺寸不同之處：實際機構中各構件（零件）的結構形狀及結 構尺寸在機構運動簡圖中被忽略。機構運動簡圖能表示出原機構的運動特征。BL共二十四頁（b）15、試計算(j sun)下列各機構的自由度（a) n =4 PL =5 PH=1 F=0 P=0F=34 2 51=1n = 7 PL=8 PH=

5、2F=2 P=0F=3 7 - 28 22=1b共二十四頁142536ABCDBL16、圖示為一剎車機構，剎車時操作桿1向右拉，通過由構件2、3、4、5、6輛閘瓦剎住車輪。試計算機構的自由度，并就剎車過程說明(shumng)此機構自由度的變化情況(10)。共二十四頁ABCEFGHIJ01234567777解:（1）、未剎車(sh ch)時n =6、 PL=8、 PH =0 F=0 、 P=0F=3n - 2PL PH -F+P=36 -2 8 =2(2)、閘瓦G 、J之一剎緊車輪(ch ln)時（如J)，構件6與車輪、機架成為一整體n =5、 PL=7、 PH =0 F=0 、 P=0F=3n

6、 - 2PL PH -F+P=3 5 -2 7=1(3)、閘瓦G 、J同時剎緊車輪時，構件4、6與車輪、機架成為一整體n =4、 PL=6、 PH =0 F=0 、 P=0F=3n - 2PL PH -F+P=3 4 -2 6=0BL共二十四頁17、圖示為一收放式折疊支架機構，該支架中的構件1和5分別用木螺釘連接于固定臺板1 和活動臺板5上，兩者在D處鉸接，使活動臺板能相對于固定臺板轉動。又通過件1、2、3、4組成的鉸鏈四桿機構及連桿3上E點處的銷子與件5上的連桿曲線槽組成的銷槽連接使活動臺板實現(xiàn)收放動作。在圖示位置時，雖在活動臺板上放有較重的重物，大活動臺板也不會自動收起，必須(bx)沿箭頭

7、方向推動件2，使鉸鏈B、D重合，活動臺板才可收起。現(xiàn)已知構件尺寸: 其余尺寸見圖。試繪制該機構的運動簡圖，并計算其自由度，試著分析機構的工作原理。（10）ABCD1155234E1、支撐(zh chng)狀態(tài)（ADBC15E234ADBC15E2343、折疊狀態(tài)2、折疊運動過程BL共二十四頁19、在如圖所示的機構中，在鉸鏈B、C、D處，被連接(linji)的兩構件上連接(linji)點的軌跡都是重合的，那么能說該機構有三個約束嗎（5）？ACDB答：不能因 B、C、D三連接點中任意一個連接點處的軌跡重合與其它(qt)兩點的制約有關。共二十四頁20、如所示圖為一簡易沖床的初擬設計方案。設計者的思路

8、是：動力由齒輪1輸入，使軸A連續(xù)回轉；而固裝在軸A上的凸輪2與杠桿3組成的凸輪機構將使沖頭4上下運動已達到?jīng)_壓的目的。試繪出其機構運動簡圖，分析其是否能實現(xiàn)設計意圖？并提出修改(xigi)方案。分析(fnx)： （1）、運動簡圖 （2）、自由度：該方案的機構不能運動共二十四頁（3）、修改(xigi)方案：BL共二十四頁+21、圖示為一內(nèi)燃機的機構簡圖，試計算其自由度，并分析組成此機構的基本干組。如果(rgu)在該機構中改選EG為原動件，試問組成此機構的基本干組是否與前有所不同。共二十四頁+BL共二十四頁22C、在圖示壓床機構中，構件1為原動件。計算機構自由度，為使壓頭GH均勻下壓而不傾斜，試問

9、機構各構件的尺寸(ch cun)應滿足什么條件？為什么？其中構件CF起什么作用（10）?ABCDEFGH1解：(1)ED = FC=GHEF = DCEG = HC(2) 應滿足(mnz)：(3)作用：只有這樣才能使得GH保持平行于機架移動，而不會引起傾斜使EFG部分與DCH部分相連接，并使EFG部分重復DCH部分的運動共二十四頁ABCEFGHIJ0123456777718C、圖示為一收放式折疊支架機構，該支架中的構件1和5分別用木螺釘連接于固定臺板1 和活動臺板5上，兩者在D處鉸接，使活動臺板能相對于固定臺板轉動。又通過件1、2、3、4組成的鉸鏈四桿機構及連桿3上E點處的銷子與件5上的連桿曲

10、線槽組成的銷槽連接使活動臺板實現(xiàn)收放動作。在圖示位置時，雖在活動臺板上放有較重的重物，大活動臺板也不會自動收起，必須沿箭頭方向推動件2，使鉸鏈B、D重合，活動臺板才可收起。現(xiàn)已知構件尺寸: 其余尺寸見圖。試繪制(huzh)該機構的運動簡圖，并計算其自由度，試著分析機構的工作原理。（10）ABCD115523417B共二十四頁19C、在如圖所示的機構中，在鉸鏈C、B、D處，被連接的兩構件上連接點的軌跡都是重合(chngh)的，那么能說該機構有三個約束嗎（5）？20B、如所示圖為一簡易沖床的初擬設計方案。設計者的思路是：動力由齒輪1輸入，使軸A連續(xù)回轉；而固裝在軸A上的凸輪2與杠桿3組成的凸輪機構

11、將使沖頭4上下運動(yndng)已達到?jīng)_壓的目的。試繪出其機構運動(yndng)簡圖，分析其是否能實現(xiàn)設計意圖？并提出修改方案(5)。ACDB共二十四頁21A、圖示為一內(nèi)燃機的機構簡圖，試計算其自由度，并分析(fnx)組成此機構的基本干組。如果在該機構中改選EG為原動件，試問組成此機構的基本干組是否與前有所不同。共二十四頁ABCDEFGH12346578910111111111111虛約束虛約束復合鉸鏈虛約束局部自由度n = 9 ，PL=12 , PH= 2F=39-2 12-2=1解：共二十四頁ABCDEFGHIJK12345678910111515151212BL共二十四頁F=21、6為原動件+級機構(jgu)共二十四頁2、6為原動件級機構(jgu)BL共二十四頁內(nèi)容摘要1A、構成機構的構件有：機架、 、 三類。2A、機構具有確定(qudng)運動的條件是機構的原動件數(shù)目等于自由度數(shù)目, 機構要能夠運動其自由度必須大于零。5A、運動鏈要成為機構，必須使運動鏈中原動件數(shù)目大于或等于自由度數(shù)（