机械设计平面机构自由度习题

1、 =答案=一、填空题自由度11转动副转动（回转）6低接触8面942，11，2机构的自由度大于零，且自由度数等于原动件数。（或F0,且卩=原动件数）原动件等于直接，联接移动点、线构件，运动副两个以上构件同时在一处形成的转动副。TOC o 1-5 h z高21低副机架，主动件（或原动件），从动件124无关对机构运动不起任何限制作用的重复约束。2转动高副29高大，低复合铰链，局部自由度，虚约束3，3n-2PL-PHLH移动运动从动件大（或高）点、线、面二、判断题2X3X4V5X6V7X8X9V10X11X12V13V14V15V16V17X18X19X20X21X22V23V三、选择题1D2A3A4

2、A5B6A7B8B9B10B11A12A13C14A15B四、简答题1答案复合铰链，虚约束，局部自由度。答案F0,并且F=原动件数答案虚约束对运动虽不起真正的约束作用，但是考虑机构的受力均衡，避免运动不确定，增加传递的功率等设计时要加入虚约束。答案复合铰链：在同一点形成两个以上的转动副,这一点为复合铰链。局部自由度：某个构件的局部运动对输出构件的运动没有影响,这个局部运动的自由度叫局部自由度。虚约束：起不到真正的约束作用,所引起的约束是虚的、假的答案为了改善机构的运动性能,提高机构的传动能力以及改善机构的受力情况,提高机构的刚性,在实际机构中经常采用局部自由度和虚约束的结构。答案当机构的原动件

3、数少于自由度数时,机构的运动不确定。应增加原动件数,使二者相等；当机构的原动件数多于自由度数时,机构不能运动,有的构件或运动副因受力而被破坏掉。应减少原动件数,使二者相等。五、分析解答计算题答案有1个复合绞（图右侧3杆连接处）,1个局部自由度（滚子处）,1个虚约束（图右侧两移动副之一）F=3n-2P-P口=3X9-2X12-2=1LH自由度数等于原动件数,机构具有确定运动答案E为复合铰链F=3nPLP口LH=3x52x61=2答案F=3nPLPH=3x72x100=1LH答案C处为复合铰链。F=3n2PP=3x52x70=1LH答案F、D处为复合铰链。F=3n2PPH=3x72x100=1LH

4、答案A、C处为复合铰链。F=3n2PLPH=3x72x100=1LH答案F=3n2PLPHLH=3x72x90=3答案F=3n2PLPHLH=3x72x100=1答案D处为复合铰链，B处滚子为局部自由度。F=3n2PPH=3x62x81=1LH卩=原动件数，运动确定。答案A、C处为复合铰链。F=3n2PP=3x52x70=1LH卩=原动件数，运动确定。答案C处为复合铰链，B处滚子为局部自由度，EF为虚约束。F=3n2PP=3x52x61=2LH答案C处、E处滚子为局部自由度。F3n-2P-P3,5-2,6-2=1LH答案E处滚子为局部自由度，G处（或F处）为虚约束。F=3n2PLPH=3x42

5、x51=1LH答案G处为复合铰链，B处滚子为局部自由度，D处（或C处）为虚约束。F=3n2PP=3x72x92=1LH答案C处为局部自由度F=3n-2PL-Ph=3X52X6-1=2LHFM主动件数，机构没有确定运动。答案E处（或F处）为虚约束。F=3n2PPH=3x42x60=0LH因为此机构自由度为零，不能运动，故该方案设计不合理。答案F=3n2PPLH=3x62x81=1答案有1复合铰链F=3n-2PL-PH=3X5-2X7-0=1LH答案C为复合铰链，E为虚约束。F=3n2PPH=3x62x80=2LH自由度不等于原动件数，没有确定的运动。答案F=3n2PPH=3x42x51=1LH答

6、案J处为复合铰链，D处（或F处）为虚约束F=3n2PPH=3x92x130=1LH答案N为局部自由度。F=3n2PP=3x72x91=2LH答案F=3n2PPH=3x62x81=1LH25答案A为局部自由度。（1分）F=3n2PPH=3x52x62=1LH26答案有1复合铰（凸轮下方3杆连接处）、1局部自由度（滚子处）、1虚约束（凸轮的2个移动副之一）F=3n-2P-P=3X8-2X11-1=1LH卩=原动件数，机构具有确定运动答案滚子B为局部自由度，铰链D为复合铰链F=3n2P厂PH=3x62x8lxl=lLH原动件数与自由度数相同，运动确定。答案E处为复合铰链。F3n-2P-P3,7-2,

7、10-0=1LH答案F3n-2P-P3,4-2,5-0=2LH答案BAF滑块L=3X52A处滚子为局部自由度，B处为复合铰链。BAF滑块L=3X52F=3n-2PL-PH=3X6-2X7-2=2答案C处为复合铰链，J处（F=3n-PL-PH=答度，凸轮与机架的转动副为复合铰链。滚子处为度，凸轮与机架的转动副为复合铰链。F=3n-2.答案B处为复合铰链F3n-2P-P3,5-2,7-0=1LH答案B处滚子为局部自由度。F3n-2P-P3,4-2,5-1=1LH答案B处滚子为局部自由度；F处为复合铰链。F3n-2P-P3,6-2,8-1=1LH答案A处复合铰链。F3n-2P-P3,8-2,11-0

8、=2LHF3n-2P-P3,5-2,7-0=1LH答案A、E处为复合铰链。F3n-2P-P3,8-2,111=1LH答案C处为局部自由度。F3n-2P-P3,5-2,6-2=1LH答案A、B处为复合铰链。F3n-2P-P3,6-2,7-3=1LH答案C处为复合铰链；J处滚子为局部自由度；H处（或I处）为虚约束；EF杆为虚约束。F3n-2P-P3,8-2,11-1=1LH答案F处为复合铰链；B、C处为局部自由度；H处（或I处）为虚约束。F3n-2P-P3,7-2,9-2=1LH答案C处滚子为局部自由度；H处（或E处）为虚约束。F3n-2P-P3,5-2,6-2=1LH答案B处滚子为局部自由度；K

9、处（或K处）为虚约束，DF杆（或CG杆）为虚约束。F3n-2P-P3,6-2,8-1=1LH答案G处为复合铰链；C处滚子为局部自由度；K处（或Q处）、P处为虚约束。F3n-2P-P3,9-2,12-2=1LH答案有1处复合铰链（中间四杆连接处）。F3n-2P-P3,8-2,11-0=2LH答案n=7,PL=10,PH=0,F=3n-2PL-PH=3x7-2x10-0=1LHLH答案D处为复合铰链，C处和D处滚子为局部自由度。F=3n-2PL-Ph=3X6-2X7-3=1LH答案B为局部自由度F=3n-2PL-PH=3X4-2X5-1=1LH答案F=3n-2P-P=3X7-2X9-1=2；LHE

10、或F处为虚约束，K处为局部自由度，C处为复合铰链。答案B处滚子为局部自由度，ED为虚约束，I或J处为虚约束F=3n-2P-Ph=3x6-2x8-1=1LH答案C处为局部自由度，F处为虚约束。F=3n-2PL-PH=3x3-2x4-1=0LH答案1）F=3n-2P-P=3X8-2X11-1=1LH复合铰链、局部自由度和虚约束各1处；2）F=3n-2P-P=3X7-2X10-0=1LH答案）F=3n-2P-P=3X8-2X11-1=1LH1处局部自由度；）F=3n-2P-P=3X7-2X10-0=1LH4处复合铰链。答案F=3n-2P-P口=3X5-2X7-0=1。LH答案A处为复合铰链。F=3n

11、-2P-P=3X10-2X14-0=2。LH答案滚子为局部自由度F=3n-2PL-PH=3X3-2X3-2=1。LH答案F=3n2PLPH=3X7-2X10-0=1LH有4个复合铰链答案F=3nPP=3X52X70=lLH答案C处为复合铰链F=3n2PP=3X6-2X8-1=1LH答案F=3n-2P-P=3x4-2x4-1x2=2oLH原动件数=自由度数，机构有确定运动。答案齿轮I、J之一为虚约束，A处为复合铰链F=3n-2PL-PH=3X8-2X10-2=2。LH答案F=3n-2PL-PH=3X4-2X5-1=1LH答案C处为复合铰链；F处为局部自由度；J处（或K处）为虚约束。F3n-2P-

12、P3,11-2,14-1=4LH答案F=3n-2P-PLH=3X7-2X10-0=1答案B处滚子为局部自由度。F=3n-2PL-PH=3X6-2X8-1=1LH答案D处为复合铰链；I处滚子为局部自由度；AB杆为虚约束；G处或H处为虚约束；E处或F处为虚约束。F3n-2P-P3,8-2,9-2=2LH答案B处、F处为复合铰链；H处、G处滚子为局部自由度；CD杆为虚约束。F3n-2P-P3,7-2,9-2=1LH答案E处为复合铰链；滚子为局部自由度；I处（或J处）为虚约束，CD杆为虚约束。F3n-2P-P3,9-2,12-1=2LH答案B处滚子为局部自由度。F3n-2P-P3,5-2,7-1=0L

13、H答案滚子为局部自由度，有1个复合铰链。F3n-2P-P3,6-2,8-1=1LH卩=原动件数，机构的运动确定。答案有1个复合铰链（大齿轮、机架与H杆连接处）。F3n-2P-P3,5-2,6-1=2LHF工原动件数，机构的运动不确定。答案K处滚子为局部自由度。F3n-2P-P3,8-2,111=1LH答案O处为复合铰链。F3n-2P-P3,7-2,10-1=0LH答案B、D处为局部自由度。F3n-2P-P3,8-2,10-3=1LH答案B处为局部自由度。F3n-2P-P3,9-2,11-1=4LH答案A、B、C处为复合铰链F=3n-2Pl-Ph=3X7-2X8-3=2。LH卩=原动件数，有确定的运