机械原理平面机构的运动简图及自由度习题答案

1、1. 计算齿轮机构的自由度BC3zzzz/Azzzzrrrr24/1定轴轮系解：由于B. C副中之一为虚约束，计算机构自由度时，应将C副去除。即如下图所示:该机构的自由度F 3n 2 5 ph 3 3 2 3 1212.机构具有确定运动的条件是什么？如果不能满足这一条件，将会产生什么结果?机构在滚子B处有一个局部自由度，应去除。该机构的自由度F 3n 2 p1 ph 3 5 2 7 10当自由度F=1时,该机构才能运动，如果不能满足这一条件，该机构无法运动。该机构当修改为下图机构，则机构可动：N=4, PL=5, Ph=1;自由度F 3 4 2 5 113. 计算机构的自由度1）由于机构具有虚

2、约束 , 机构可转化为下图机构。自由度 F 3 4 2 5 1 12）由于机构具有虚约束 , 机构可转化为下图机构。自由度 F 3 1 2 1 13）由于机构具有虚约束 , 机构可转化为下图机构。自由度 F 3 3 2 4 1第一章 平面机构的运动简图及自由度一、判断题（认为正确的，在括号内画"，反之画X）1. 机构是由两个以上构件组成的。（）2. 运动副的主要特征是两个构件以点、线、面的形式相接触。（）3. 机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度大于零。（）4. 转动副限制了构件的转动自由度。（）5. 固定构件（机架）是机构不可缺少的组成部分。（）个构件在一处铰接，则构成 4 个

3、转动副。（ ）7. 机构的运动不确定，就是指机构不能具有相对运动。（）8. 虚约束对机构的运动不起作用。（）二、选择题1. 为使机构运动简图能够完全反映机构的运动特性 , 则运动简图相对于与实际机构的 （） 应相同。A. 构件数、运动副的类型及数目B. 构件的运动尺寸C .机架和原动件D. A 和 B 和 C2. 下面对机构虚约束的描述中，不正确的是（）。A. 机构中对运动不起独立限制作用的重复约束称为虚约束，在计算机构自由度时应除去虚约束。B. 虚约束可提高构件的强度、刚度、平稳性和机构工作的可靠性等。C. 虚约束应满足某些特殊的凡何条件，否则虚约束会变成实约束而影响机构的正常运动。为此应规

4、定相应的制造精度要求。虚约束还使机器的结构复杂，成本增加。D. 设计机器时，在满足使用要求的情况卜，含有的虚约束越多越好。三、综合题1. 图2-1中构件1相对于构件2能沿切向At移动，沿法向An向上移动和绕接触点 A转动， 所以构件 1 与 2 组成的运动副保留三个相对运动。图b中构件1与2在A两处接触，所以构件 1与2组成两个高副。图 2-1 图 2-22. 如图2-2所示的曲轴1与机座2,曲轴两端中心线不重合，加工误差为，试问装配后两 构件能否相对转动，并说明理由。3. 局部自由度不影响整个机构运动, 虚约束不限制构件独立运动, 为什么实际机构中还采用 局部自由度、虚约束的结构？4. 吊扇

5、的扇叶与吊架、 书桌的桌身与抽斗, 机车直线运动时的车轮与路轨, 各组成哪一类运 动副,请分别画出。5. 绘制 2-3 图示各机构的运动简图。图 2-36. 指出图 2-4 所示各机构中的复合铰链、 局部自由度和虚约束, 计算机构的自由度, 并判定 它们是否有确定的运动（标有箭头的构件为原动件） 。图 2-47. 试问图 2-5 各机构在组成上是否合理？如不合理,请针对错误提出修改方案。图 2-58. 计算题图2-6 （ a与b ）所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确 指出）。图 2-6 （a）图 2-6（b）9. 计算题图2-7 （ a与b）所示机构的自由度（若有复合铰链

6、，局部自由度或虚约束应明确 指出）,并判断机构的运动是否确定,图中画有箭头的构件为原动件。图 2-7（a）图 2-7（b）10计算题 2-8 图所示机构的自由度（若有复合铰链,局部自由度或虚约束应明确指出）,并标出原动件。图 2-8一、判断题1. V2. X 3. X 4. X 5. V6. X 7. X 8. V二、选择题1. D 2. D三、综合题1. 沿法向An向上移动两构个将分开，1和2不构成运动副。所以不能沿法向An向上移动，构件 1 与 2 组成的运动副保留二个相对运动。图 b 两构个只能构成一个运动副构件,其中一个运动副为虚约束。2. 不能,曲轴与机座构成的两个转动副其中一个为虚约束,两个转动副必须同轴。3. 局部自由度为了将滑动摩擦变为滚动摩擦, 以减少功率损耗, 降低磨损； 虚约束有改善机 构受力状况和增加刚度的作用。4. 吊扇的扇叶与吊架：转动副 书桌的桌身与抽斗,机车直线运动时的车轮与路轨：移动副5. 略6. a） 虚约束，F=3X 5+2X 6+1 X 1=2, F=W=2有确定的运动；b）局部自由度 B, F=3X 4+2X 5+1 X 1=1, F=W=1有确定的运动；7. F=3X 5+2X 7+1 X仁0 , 不合理，把 E处的移动副去掉，则F=3X 5+2 X