機械原理習(xí)題答案及解析

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1、WORD格式可編輯一、填空題1.平面運動副的最大約束數(shù)為____2_____，最小約束數(shù)為_____1_____。2.平面機構(gòu)中若引入一個高副將帶入_____1____個約束，而引入一個低副將帶入_____2____個約束。平面機構(gòu)中約束數(shù)與自由度數(shù)的關(guān)系是_約束數(shù)+自由度數(shù)=3_。3.在機器中，零件是最小制造的單元，構(gòu)件是最小運動的單元。4.點或線接觸的運動副稱為高副，如齒輪副、凸輪副等。5．機器中的構(gòu)件可以是單一的零件，也可以是由多個零件裝配成的剛性結(jié)構(gòu)。6．兩個構(gòu)件相互接觸形成的具有確定相對運動的一種聯(lián)接稱為運動副。

2、7．面接觸的運動副稱為低副，如轉(zhuǎn)動副、移動副等。8．把兩個以上的構(gòu)件通過運動副的聯(lián)接而構(gòu)成的相對可動的系統(tǒng)稱為是運動鏈，若運動鏈的各構(gòu)件構(gòu)成了首末封閉的系統(tǒng)稱為閉鏈，若運動鏈的構(gòu)件未構(gòu)成首末封閉的系統(tǒng)稱為開鏈。9．平面機構(gòu)是指組成機構(gòu)的各個構(gòu)件均在同一平面內(nèi)運動。10．在平面機構(gòu)中，平面低副提供2個約束，平面高副提供1個約束。11．機構(gòu)具有確定運動時所必須給定的獨立運動參數(shù)的數(shù)目稱為機構(gòu)的自由度。專業(yè)知識整理分享WORD格式可編輯12．機構(gòu)具有確定運動的條件是機構(gòu)的原動件數(shù)等于自由度數(shù)。二、簡答題1.機構(gòu)具有確定運動的條件

3、是什么？答：1.要有原動件；2.自由度大于0；3.原動件個數(shù)等于自由度數(shù)。2.何謂復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束？在計算機構(gòu)自由度時應(yīng)如何處理？答：復(fù)合鉸鏈?zhǔn)侨齻€或更多個構(gòu)件組成兩個或更多個共軸線的轉(zhuǎn)動副。在有些機構(gòu)中,其某些構(gòu)件所能產(chǎn)生的局部運動并不影響其他構(gòu)件的運動,我們把這些構(gòu)件所能產(chǎn)生的這種局部運動的自由度稱為局部自由度。虛約束是在機構(gòu)中與其他約束重復(fù)而不起限制運動作用的約束。在計算機構(gòu)自由度時,K個構(gòu)件匯交而成的復(fù)合鉸鏈應(yīng)具有（K-1）個轉(zhuǎn)動副，同時應(yīng)將機構(gòu)中的局部自由度、虛約束除去不計。專業(yè)知識整理分享WORD格

4、式可編輯三、計算題1.試計算圖1所示凸輪——連桿組合機構(gòu)的自由度。解由圖1a可知，F(xiàn)=3n–（2pl+ph–p’）–F’=3×5–(2×7+0–0)–0=1由圖1b可知，F(xiàn)=3n–（2pl+ph–p’）–F’=3×4–(2×6+0–0)–0=0由圖1c可知，F(xiàn)=3n–（2pl+ph–p’）–F’=3×3–(2×4+0–0)–0=1專業(yè)知識整理分享WORD格式可編輯abc圖15.試計算圖2所示的壓床機構(gòu)的自由度。解由圖2可知，該機構(gòu)存在重復(fù)結(jié)構(gòu)部分，故存在虛約束。實際上，從傳遞運動的獨立性來看，有機構(gòu)ABCDE就可以了，而其

5、余部分為重復(fù)部分，則引入了虛約束。直接由圖2知，n=14，pl=22（其中C，C”，C’均為復(fù)合鉸鏈），ph=0，p’=3，F(xiàn)’=0，由式（1.2）得F=3n–（2pl+ph–p’）–F’=3×14–(2×22+0–3)–0=1這里重復(fù)部分所引入的虛約束數(shù)目p’可根據(jù)該重復(fù)部分中的構(gòu)件數(shù)目n’、低副數(shù)目pl’和高副數(shù)目ph’來確定，即P’=2pl’+ph’–3n’=2×15–0–3×9=3專業(yè)知識整理分享WORD格式可編輯計算機構(gòu)中的虛約束的數(shù)目在實際工程中是很有意義的，但就計算機構(gòu)自由度而言，此類型題用前一種解法顯得更省

6、事。10試計算圖10所示機構(gòu)的自由度。解n=5，pl=7（B處為復(fù)合鉸鏈），ph=0，則F=3n–2pl–ph=3×5–2×7–0=1試畫出圖示平面機構(gòu)的機構(gòu)示意圖，并計算自由度（步驟：1）列出完整公式，2）帶入數(shù)據(jù)，3）寫出結(jié)果）。其中：圖a)唧筒機構(gòu)――用于水井的半自動汲水機構(gòu)。圖中水管4直通水下，當(dāng)使用者來回擺動手柄2時，活塞3將上下移動，從而汲出井水。解：自由度計算：n=3pL=4pH=0專業(yè)知識整理分享WORD格式可編輯p'=0F'=0F=3n–（2pl+ph–p’）–F’=3×3–(2×4+0–0)–0=1畫出

7、機構(gòu)示意圖：3241圖b)縫紉機針桿機構(gòu)原動件1繞鉸鏈A作整周轉(zhuǎn)動，使得滑塊2沿滑槽滑動，同時針桿作上下移動，完成縫線動作。解：自由度計算：n=3pL=4pH=0p'=0F'=0觀察方向F=3n－(2pl＋ph－p′)－F′=3×3－(2×4＋0－0)－0=1畫出機構(gòu)示意圖：專業(yè)知識整理分享WORD格式可編輯4321試?yán)L出圖a)所示偏心回轉(zhuǎn)油泵機構(gòu)的運動簡圖(各部分尺寸由圖中直接量取)。圖中偏心輪1繞固定軸心A轉(zhuǎn)動，外環(huán)2上的葉片a在可繞軸心c轉(zhuǎn)動的圓柱3中滑動，將低壓油從右湍吸入，高壓油從左端排出。解：1)選取適當(dāng)比例尺

8、μl，繪制機構(gòu)運動簡圖(見圖b)2)分析機構(gòu)是否具有確定運動n=3pL=4pH=0p'=0F'=0F=3n－(2pl＋ph－p′)－F′專業(yè)知識整理分享WORD格式可編輯=3×3－(2×4＋0－0)－0=1機構(gòu)原動件數(shù)目＝1，機構(gòu)有無確定運動？有確定運動。想一想：ACB1324通過對本油泵機構(gòu)運動簡圖的