机械原理习题答案
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参考答案 第一章 绪论一,填空题1.1 能量,物料,信息1.2运动,动力 1.3制造,运动,装配 二、选择题2.1 D 2.2 B 三,简答题第二章 机械的结构分析二、综合题1.n = 7 ,p l = 9 ,p h = 121927323=-⨯-⨯=--=h l P P n F从图中可以看出该机构有2个原动件,而由于原动件数与机构的自由度数相等,故该机构具有确定的运动。
2. (a )D 、E 处分别为复合铰链(2个铰链的复合);B 处滚子的运动为局部自由度;构件F 、G 及其联接用的转动副会带来虚约束。
n = 8 ,p l = 11 ,p h = 1111128323=-⨯-⨯=--=h l P P n F3. (c )n = 6 ,p l = 7 ,p h = 313726323=-⨯-⨯=--=h l P P n F(e )n = 7 ,p l = 10 ,p h = 0101027323=-⨯-⨯=--=h l P P n F 4. (a )n = 5 ,p l = 7 ,p h = 010725323=-⨯-⨯=--=h l P P n FⅡ级组 Ⅱ级组 因为该机构是由最高级别为Ⅱ级组的基本杆组构成的,所以为Ⅱ级机构。
(c )n = 5 ,p l = 7 ,p h = 010725323=-⨯-⨯=--=h l P P n FⅢ级组因为该机构是由最高级别为Ⅲ级组的基本杆组构成的,所以为Ⅲ级机构。
5. n = 7 ,p l =10 ,p h = 0101027323=-⨯-⨯=--=h l P P n FⅡ级组 Ⅲ级组当以构件AB 为原动件时,该机构为Ⅲ级机构。
Ⅱ级组 Ⅱ级组 Ⅱ级组当以构件FG 为原动件时,该机构为Ⅱ级机构。
可见同一机构,若所取的原动件不同,则有可能成为不同级别的机构。
6. (a )n = 3 ,p l = 4 ,p h = 101423323=-⨯-⨯=--=h l P P n F因为机构的自由度为0,说明它根本不能运动。
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第1章平面机构的结构分析1.1解释下列概念1.运动副;2.机构自由度;3.机构运动简图;4.机构结构分析;5.高副低代。
1.2验算下列机构能否运动,如果能运动,看运动是否具有确定性,并给出具有确定运动的修改办法。
题1.2图题1.3图1.3 绘出下列机构的运动简图,并计算其自由度(其中构件9为机架)。
1.4 计算下列机构自由度,并说明注意事项。
1.5计算下列机构的自由度,并确定杆组及机构的级别(图a所示机构分别以构件2、4、8为原动件)。
题1.4图题1.5图第2章平面机构的运动分析2.1试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。
题2.1图2.2在图示机构中,已知各构件尺寸为l AB=180mm , l BC=280mm , l BD=450mm ,l CD=250mm ,l AE =120mm ,φ=30º, 构件AB上点E的速度为v E=150 mm /s ,试求该位置时C、D两点的速度及连杆2的角速度ω2。
2.3 在图示的摆动导杆机构中,已知l AB=30mm , l AC=100mm , l BD=50mm ,l DE=40mm ,φ1=45º,曲柄1以等角速度ω1=10 rad/s沿逆时针方向回转。
求D点和E点的速度和加速度及构件3的角速度和角加速度(用相对运动图解法)。
题2.2图题2.3图2.4 在图示机构中,已知l AB =50mm , l BC =200mm , x D =120mm , 原动件的位置φ1=30º, 角速度ω1=10 rad/s ,角加速度α1=0,试求机构在该位置时构件5的速度和加速度,以及构件2的角速度和角加速度。
题2.4图2.5 图示为机构的运动简图及相应的速度图和加速度图。
(1)在图示的速度、加速度多边形中注明各矢量所表示的相应的速度、加速度矢量。
(2)以给出的速度和加速度矢量为已知条件,用相对运动矢量法写出求构件上D 点的速度和加速度矢量方程。
机械原理课后习题答案(朱理)

机械原理部分课后答案第一章结构分析作业1.2 解:F = 3n-2P L-P H = 3×3-2×4-1= 0该机构不能运动,修改方案如下图:1.2 解:(a)F = 3n-2P L-P H = 3×4-2×5-1= 1 A点为复合铰链。
(b)F = 3n-2P L-P H = 3×5-2×6-2= 1B、E两点为局部自由度, F、C两点各有一处为虚约束。
(c)F = 3n-2P L-P H = 3×5-2×7-0= 1 FIJKLM为虚约束。
1.3 解:F = 3n-2P L-P H = 3×7-2×10-0= 11)以构件2为原动件,则结构由8-7、6-5、4-3三个Ⅱ级杆组组成,故机构为Ⅱ级机构(图a)。
2)以构件4为原动件,则结构由8-7、6-5、2-3三个Ⅱ级杆组组成,故机构为Ⅱ级机构(图b)。
3)以构件8为原动件,则结构由2-3-4-5一个Ⅲ级杆组和6-7一个Ⅱ级杆组组成,故机构为Ⅲ级机构(图c)。
(a) (b) (c)第二章 运动分析作业2.1 解:机构的瞬心如图所示。
2.2 解:取mmmm l /5=μ作机构位置图如下图所示。
1.求D 点的速度V D13P D V V =而 25241314==P P AE V V E D ,所以 s mm V V E D /14425241502524=⨯==2. 求ω1s rad l V AE E /25.11201501===ω3. 求ω2因 98382412141212==P P P P ωω ,所以s rad /46.0983825.1983812=⨯==ωω 4. 求C 点的速度V Csmm C P V l C /2.10154446.0242=⨯⨯=⨯⨯=μω2.3 解:取mmmm l /1=μ作机构位置图如下图a 所示。
1. 求B 2点的速度V B2V B2 =ω1×L AB =10×30= 300 mm/s 2.求B 3点的速度V B3V B3 = V B2 + V B3B2大小 ? ω1×L AB ? 方向 ⊥BC ⊥AB ∥BC 取mm s mm v /10=μ作速度多边形如下图b 所示,由图量得:mmpb 223= ,所以smm pb V v B /270102733=⨯=⨯=μ由图a 量得:BC=123 mm , 则mmBC l l BC 1231123=⨯=⨯=μ3. 求D 点和E 点的速度V D 、V E利用速度影像在速度多边形,过p 点作⊥CE ,过b 3点作⊥BE ,得到e 点;过e 点作⊥pb 3,得到d 点 , 由图量得:mmpd 15=,mmpe 17=,所以smm pd V v D /1501015=⨯=⨯=μ , smm pe V v E /1701017=⨯=⨯=μ;smm b b V v B B /17010173223=⨯=⨯=μ4. 求ω3s rad l V BC B /2.212327033===ω5. 求n B a 222212/30003010smm l a AB n B =⨯=⨯=ω6. 求3B aa B3 = a B3n + a B3t = a B2 + a B3B2k + a B3B2τ 大小 ω32L BC ω12L AB 2ω3V B3B2 ?方向 B →C ⊥BC B →A ⊥BC ∥BC 22233/5951232.2s mm l a BC n B =⨯=⨯=ω223323/11882702.222s mm V a B B k B B =⨯⨯=⨯=ω取mm s mm a 2/50=μ作速度多边形如上图c 所示,由图量得:mmb 23'3=π ,mmb n 20'33=,所以233/11505023's mm b a a B =⨯=⨯=μπ2333/10005020's mm b n a at B =⨯=⨯=μ7. 求3α233/13.81231000s rad l a BC tB ===α8. 求D 点和E 点的加速度a D 、a E利用加速度影像在加速度多边形,作e b 3'π∆∽CBE ∆, 即 BE eb CE e CB b 33''==ππ,得到e 点;过e 点作⊥3'b π,得到d 点 , 由图量得:mme 16=π,mmd 13=π,所以2/6505013s mm d a a D =⨯=⨯=μπ ,2/8005016s mm e a a E =⨯=⨯=μπ 。
机械原理习题及答案

第二章 机构的结构分析一.填空题1.组成机构的基本要素是 和 。
机构具有确定运动的条件是: 。
2.在平面机构中,每一个高副引入 个约束,每一个低副引入 个约束,所以平面机构自由度的计算公式为F = 。
应用该公式时,应注意的事项是: 。
3.机构中各构件都应有确定的运动,但必须满足的条件是: 。
二.综合题1.根据图示机构,画出去掉了虚约束和局部自由度的等效机构运动简图,并计算机构的自由度。
设标有箭头者为原动件,试判断该机构的运动是否确定,为什么?2.计算图示机构的自由度。
如有复合铰链、局部自由度、虚约束,请指明所在之处。
(a ) (b )ADECHGF IBK1234567893.计算图示各机构的自由度。
(a)(b)(c)(d)(e)(f)4.计算机构的自由度,并进行机构的结构分析,将其基本杆组拆分出来,指出各个基本杆组的级别以及机构的级别。
(a)(b)(c)(d)5.计算机构的自由度,并分析组成此机构的基本杆组。
如果在该机构中改选FG 为原动件,试问组成此机构的基本杆组是否发生变化。
6.试验算图示机构的运动是否确定。
如机构运动不确定请提出其具有确定运动的修改方案。
(a)(b)第三章平面机构的运动分析一、综合题1、试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号P直接在图上标出)。
ij2、已知图示机构的输入角速度ω1,试用瞬心法求机构的输出速度ω3。
要求画出相应的瞬心,写出ω3的表达式,并标明方向。
3、在图示的齿轮--连杆组合机构中,试用瞬心法求齿轮1与3的传动比ω1/ω2。
4、在图示的四杆机构中,AB l =60mm, CD l =90mm, AD l =BC l =120mm, 2ω=10rad/s ,试用瞬心法求:(1)当ϕ=165°时,点C 的速度c v ;(2)当ϕ=165°时,构件3的BC 线上速度最小的一点E 的位置及其速度的大小; (3)当0c v =u u u v时,ϕ角之值(有两个解)。
机械原理课后习题答案

机械原理课后习题答案1. 两个质量分别为m1和m2的物体,它们分别靠在光滑水平面上的两个弹簧上,两个弹簧的弹性系数分别为k1和k2。
求当两个物体分别受到的外力分别为F1和F2时,两个物体的加速度分别是多少?答,根据牛顿第二定律,物体受到的合外力等于物体的质量乘以加速度,即F=ma。
根据这个公式,可以得出两个物体的加速度分别为a1=F1/m1,a2=F2/m2。
2. 一个质量为m的物体,靠在光滑水平面上的弹簧上,弹簧的弹性系数为k。
求当物体受到外力F时,物体的加速度是多少?答,同样根据牛顿第二定律,物体受到的合外力等于物体的质量乘以加速度,即F=ma。
根据这个公式,可以得出物体的加速度为a=F/m。
3. 一个质量为m的物体,靠在光滑水平面上的弹簧上,弹簧的弹性系数为k。
求当物体受到外力F时,弹簧的位移是多少?答,根据胡克定律,弹簧的位移与受到的外力成正比,即F=kx,其中x为弹簧的位移。
解出x=F/k,即弹簧的位移与外力成反比。
4. 一个质量为m的物体,靠在光滑水平面上的弹簧上,弹簧的弹性系数为k。
求当物体受到外力F时,弹簧的振动周期是多少?答,根据弹簧的振动周期公式T=2π√(m/k),可以得出弹簧的振动周期与物体的质量和弹簧的弹性系数有关,与受到的外力无关。
5. 一个质量为m的物体,靠在光滑水平面上的弹簧上,弹簧的弹性系数为k。
求当物体受到外力F时,弹簧的振幅是多少?答,根据弹簧振动的公式x=Acos(ωt+φ),可以得出弹簧的振幅与受到的外力无关,只与弹簧的弹性系数和物体的质量有关。
求当物体受到外力F时,弹簧的振动频率是多少?答,根据弹簧振动的公式f=1/2π√(k/m),可以得出弹簧的振动频率与受到的外力无关,只与弹簧的弹性系数和物体的质量有关。
7. 一个半径为r的圆盘,靠在光滑水平面上的弹簧上,弹簧的弹性系数为k。
求当圆盘受到外力F时,圆盘的加速度是多少?答,根据牛顿第二定律,物体受到的合外力等于物体的质量乘以加速度,即F=ma。
机械原理练习题库(附答案)

机械原理练习题库(附答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、冲压机采用的是()机构。
A、摆动导杆B、曲柄滑块C、移动导杆正确答案:B2、具有结构简单、定位可靠、能承受较大的轴向力等特点,广泛应用于各种轴上零件的轴向固定是()。
A、紧定螺钉B、轴肩与轴环C、紧定螺钉与挡圈正确答案:B3、从动件作等速运动规律的位移曲线形状是()。
A、斜直线B、双曲线C、抛物线正确答案:A4、10.V带顶面应与带轮外缘表面()一些。
A、平齐B、平齐或略高C、略高D、略低正确答案:B5、从动件作等加速等减速运动规律的位移曲线是()。
A、双曲线B、抛物线C、斜直线正确答案:B6、传动比大且准确的传动是()。
A、蜗轮蜗杆传动B、齿轮传动C、链传动正确答案:A7、基圆上的压力角等于()。
A、40︒B、20︒C、0︒正确答案:C8、内燃机的配气机构采用了()机构。
A、铰链四杆B、齿轮C、凸轮正确答案:C9、在轮系中,()即可以是主动轮又可以是从动轮,对总传动比没有影响,起改变齿轮副中从动轮回转方向的作用。
A、惰轮B、蜗轮蜗杆C、锥齿轮正确答案:A10、国家标准规定,斜齿圆柱齿轮的()模数和压力角为标准值。
A、端面B、法面和端面C、法面正确答案:C11、在键连接中,对中性好的是()。
A、切向键B、平键C、楔键正确答案:B12、在一般机械传动中,常用于数控机床、纺织机械的带传动是()。
A、平带传动B、普通V带传动C、同步带传动正确答案:C13、下列连接中属于不可拆连接的是()。
A、焊接B、螺纹连接C、销连接正确答案:A14、铰链四杆机构中,各构件之间均以()相连接。
A、螺旋副B、移动副C、转动副正确答案:C15、()花键形状简单、加工方便,应用较为广泛。
A、渐开线B、三角形C、矩形齿正确答案:C16、在闭式传动中,()润滑适用于中速机器中轴承的润滑。
A、油环B、压力C、润滑脂正确答案:B17、两被连接件上均为通孔且有足够装配空间的场合应采用()。
机械原理试题库及答案

机械原理试题库及答案1. 问题:什么是机械原理?答案:机械原理是研究机械运动和力学性质的基本规律的科学。
它涉及到力学、材料学、电气学等多个学科的知识。
2. 问题:什么是力学?答案:力学是研究物体运动、力的作用和物体相互作用的科学。
它主要包括静力学、动力学和变形力学等分支。
3. 问题:什么是力?答案:力是使物体发生运动、改变速度或形状的作用。
它是一个矢量量,有大小和方向。
4. 问题:什么是力的平衡条件?答案:力的平衡条件是指在一个物体上作用的合力为零时,物体处于力的平衡状态。
它可以分为力的平衡和力的矩的平衡两个条件。
5. 问题:什么是摩擦力?答案:摩擦力是两个物体相互接触,并阻碍其相对运动的力。
它有静摩擦力和动摩擦力两种形式。
6. 问题:什么是杠杆原理?答案:杠杆原理是指在平衡条件下,杠杆两边所受到的力和力臂的乘积相等。
它描述了杠杆的力学性质。
7. 问题:什么是滑轮原理?答案:滑轮原理是指通过改变力的方向和大小来实现力的传递或减小的原理。
滑轮可以改变力的方向,同时根据滑轮的个数可以改变力的大小。
8. 问题:什么是齿轮原理?答案:齿轮原理是指通过两个或多个齿轮的啮合,实现力的传递和传动的原理。
齿轮可以改变力的方向、速度和扭矩。
9. 问题:什么是机械传动?答案:机械传动是指通过齿轮、皮带、链条等传动装置,将动力传递到机械系统中的过程。
它可以改变力的大小、方向和转速。
10. 问题:什么是弹簧原理?答案:弹簧原理是指在受到外力作用时,弹簧会发生弹性变形,并反向作用力的原理。
弹簧具有储存和释放能量的功能。
机械原理习题(附标准答案)

第二章一、单项选择题:1.两构件组成运动副的必备条件是。
A.直接接触且具有相对运动; B.直接接触但无相对运动;C.不接触但有相对运动; D.不接触也无相对运动。
2.当机构的原动件数目小于或大于其自由度数时,该机构将确定的运动。
A.有; B.没有; C.不一定3.在机构中,某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为。
A.虚约束; B.局部自由度; C.复合铰链4.用一个平面低副联二个做平面运动的构件所形成的运动链共有个自由度。
A.3; B.4; C.5; D.65.杆组是自由度等于的运动链。
A.0; B.1; C.原动件数6.平面运动副所提供的约束为A.1; B.2; C.3; D.1或27.某机构为Ⅲ级机构,那么该机构应满足的必要充分条件是。
A.含有一个原动件组; B.至少含有一个基本杆组;C.至少含有一个Ⅱ级杆组; D.至少含有一个Ⅲ级杆组。
8.机构中只有一个。
A.闭式运动链; B.原动件; C.从动件; D.机架。
9.要使机构具有确定的相对运动,其条件是。
A.机构的自由度等于1; B.机构的自由度数比原动件数多1;C.机构的自由度数等于原动件数二、填空题:1.平面运动副的最大约束数为_____,最小约束数为______。
2.平面机构中若引入一个高副将带入_______个约束,而引入一个低副将带入_____个约束。
3.两个做平面平行运动的构件之间为_______接触的运动副称为低副,它有_______个约束;而为_______接触的运动副为高副,它有_______个约束。
4.在平面机构中,具有两个约束的运动副是_______副或_______副;具有一个约束的运动副是_______副。
5.组成机构的要素是________和________;构件是机构中的_____单元体。
6.在平面机构中,一个运动副引入的约束数的变化范围是_______。
7.机构具有确定运动的条件是____________________________________________。
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一、填空题1. 平面运动副的最大约束数为____2_____,最小约束数为_____1_____。
2.平面机构中若引入一个高副将带入_____1____个约束,而引入一个低副将带入_____2____个约束。
平面机构中约束数与自由度数的关系是_约束数+自由度数=3_。
3. 在机器中,零件是最小制造的单元,构件是最小运动的单元。
4. 点或线接触的运动副称为高副,如齿轮副、凸轮副等。
5.机器中的构件可以是单一的零件,也可以是由多个零件装配成的刚性结构。
6.两个构件相互接触形成的具有确定相对运动的一种联接称为运动副。
7.面接触的运动副称为低副,如转动副、移动副等。
8.把两个以上的构件通过运动副的联接而构成的相对可动的系统称为是运动链,若运动链的各构件构成了首末封闭的系统称为闭链,若运动链的构件未构成首末封闭的系统称为开链。
9.平面机构是指组成机构的各个构件均在同一平面内运动。
10.在平面机构中,平面低副提供 2 个约束,平面高副提供1 个约束。
11.机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目称为机构的自由度。
12.机构具有确定运动的条件是机构的原动件数等于自由度数。
二、简答题1. 机构具有确定运动的条件是什么?答:1.要有原动件;2.自由度大于0;3.原动件个数等于自由度数。
2. 何谓复合铰链、局部自由度和虚约束?在计算机构自由度时应如何处理?答:复合铰链是三个或更多个构件组成两个或更多个共轴线的转动副。
在有些机构中, 其某些构件所能产生的局部运动并不影响其他构件的运动, 我们把这些构件所能产生的这种局部运动的自由度称为局部自由度。
虚约束是在机构中与其他约束重复而不起限制运动作用的约束。
在计算机构自由度时, K个构件汇交而成的复合铰链应具有(K-1)个转动副,同时应将机构中的局部自由度、虚约束除去不计。
三、计算题1. 试计算图1所示凸轮——连杆组合机构的自由度。
解由图1a可知,F=3n –(2p l + p h–p’)–F’= 3×5 – (2×7+0 – 0) –0=1 由图1b可知,F=3n –(2p l + p h–p’)–F’= 3×4 – (2×6+0 – 0) –0=0由图1c可知,F=3n –(2p l + p h–p’)–F’= 3×3 – (2×4+0 – 0) –0=1a b c图15. 试计算图2所示的压床机构的自由度。
解由图2可知,该机构存在重复结构部分,故存在虚约束。
实际上,从传递运动的独立性来看,有机构ABCDE就可以了,而其余部分为重复部分,则引入了虚约束。
直接由图2知,n=14,pl=22(其中C,C”,C’均为复合铰链),ph=0,p’=3,F’=0,由式(1.2)得F=3n –(2pl + ph –p’)–F’= 3×14 –(2×22+0 –3) –0=1 这里重复部分所引入的虚约束数目p’可根据该重复部分中的构件数目n’、低副数目pl’和高副数目ph’来确定,即P’=2pl’+ ph’–3n’=2×15 –0 –3×9=3计算机构中的虚约束的数目在实际工程中是很有意义的,但就计算机构自由度而言,此类型题用前一种解法显得更省事。
10 试计算图10所示机构的自由度。
解n=5,pl=7(B处为复合铰链),ph=0,则F=3n –2pl –ph = 3×5 –2×7 –0=1试画出图示平面机构的机构示意图,并计算自由度(步骤:1)列出完整公式,2)带入数据,3)写出结果)。
其中:图a) 唧筒机构――用于水井的半自动汲水机构。
图中水管4直通水下,当使用者来回摆动手柄2时,活塞3将上下移动,从而汲出井水。
解:自由度计算:n= 3pL= 4 pH= 0p'= 0 F'= 0F= 3n –(2pl + ph – p ’)– F ’= 3×3 – (2×4+0 – 0) –0= 1画出机构示意图:图b) 缝纫机针杆机构 原动件1绕铰链A 作整周转动,使得滑块2沿滑槽滑动,同时针杆作上下移动,完成缝线动作。
解: 自由度计算:n= 3pL= 4 pH= 0p'= 0 F'= 0F= 3n -(2pl +ph -p ′)-F ′= 3×3-(2×4+0-0)-0= 1画出机构示意图:试绘出图a)(各部分尺寸由图中直接量取)。
图中偏心轮转动,外环2上的叶片a 在可绕轴心c转动的圆柱3 观察方向解:1) 选取适当比例尺μl,绘制机构运动简图(见图b)2) 分析机构是否具有确定运动n= 3pL= 4 pH= 0p'= 0 F'= 0F=3n-(2pl+ph-p′)-F′= 3×3-(2×4+0-0)-0= 1机构原动件数目= 1 ,机构有无确定运动?有确定运动。
想一想:8 在图8所示的运动链中,标上圆弧箭头的构件为原动件。
已知lAB=lCD,lAF=lDE,lBC=lAD=lFE。
试求出该运动链的自由度数目。
解虚约束p’=1(EF杆带入一个虚约束),则n=7,pl=10,ph=0,F’=1;于是由式(1.2)得F=3n –(2pl + ph – p ’)– F ’= 3×7– (2×10-1) – 0 –0=2 图8图a 所示为一具有急回作用的冲床。
图中绕固定轴心A 转动的菱形盘1为原动件,其与滑块2在B 点铰接,通过滑块2推动拨叉3绕固定轴心C 转动,而拨叉3与圆盘4为同一构件。
当圆盘4转动时,通过连杆5使冲头6实现冲压运动。
试绘制其机构运动简图,并计算自由度。
解:1) 选取适当比例尺μl ,绘制机构运动简图(见图b)2) 分析机构是否具有确定运动n= 5 pL= 7 pH= 0p'=0 F'= 0F=3n -(2pl +ph -p ′)-F ′= 3×5-(2×7+0-0)-0 = 1机构原动件数目= 1 机构有无确定运动? 有确定运动 2 图a)所示为一简易冲床的初拟设计方案。
设计者的思路是:动力由齿轮1输入,使轴A 连续回转;而固装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动,以达到冲压的目的。
试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取),分析是否能实现设计意图,并提出修改方案。
解 1) 选取适当比例尺μl ,绘制机构运动简图(见图b)2) 分析是否能实现设计意图n= 3p L = 4 p H = 1p '= 0 F '= 0 F= 3n –(2p l + p h – p’)– F’=3×3 – (2×4+1 – 0) –0= 0机构有无确定运动? 无能否实现设计意图? 不能3) 提出修改方案(图c )c )6 计算图6所示平面机构的自由度,并指出复合铰链、局部自由度及虚约束,在进行高副低代后,分析机构级别。
解 G 处的滚子转动为局部自由度,即F ’=1;而虚约束p ’=0,则n=10,p l =13(D 处为复合铰链),p h =2,于是由式(1.2)得F=3n –(2p l + p h – p’)– F’= 3×10 – (2×13+2 – 0) –1=1Ⅱ级机构图67 求图7所示机构的自由度,并在图中标明构件号,说明运动副的数目及其所在位置,最后分析机构为几级机构。
解B处的滚子转动为局部自由度,即F’=1;而虚约束p’=0,则n=7,p l=9(O,B,C处为复合铰链),p h=1,于是由式(1.2)得F=3n –(2p l + p h–p’)–F’= 3×7 – (2×9+1 – 0) –1=1Ⅲ级机构图79. 试计算图9所示凸轮——连杆组合机构的自由度。
解由图1可知,B,E两处的滚子转动为局部自由度,即F’=2;而虚约束p’=0,则n=7,p l=8(C,F处虽各有两处接触,但都各算一个移动副),p h=2,于是由式(1.2)得F=3n –(2p l + p h–p’)–F’= 3×7– (2×8+2 – 0) –2=1 这里应注意:该机构在D处虽存在轨迹重合的问题,但由于D处相铰接的双滑块为一个Ⅱ级杆组,未引入约束,故机构不存在虚约束。
如果将相铰接的双滑块改为相固联的十字滑块时,该机构就存在一个虚约束或变成含有一个公共约束m=4的闭环机构了。
图911试计算图11所示机构的自由度,若有复合铰链、局部自由度或虚约束时,应予以指出,并进行高副低代,确定该机构的级别。
解B处的滚子转动为局部自由度,即F’=1;而虚约束p’=0,则n=9,p l=12(E处为复合铰链),p h=1,于是由式(1.2)得F=3n –(2p l + p h–p’)–F’= 3×9 – (2×12+1 – 0) –1=1Ⅲ级机构图1112 判别图12所示机构的运动是否确定,为什么?对该机构进行高副低代,拆组分析,并确定机构的级别。
解E处的滚子转动为局部自由度,即F’=1;而虚约束p’=0,则n=6,p l=7,p h=1,于是由式(1.2)得F=3n –(2p l + p h–p’)–F’= 3×6 – (2×7+1 – 0) –1=2机构运动确定,为Ⅱ级机构。
13 1)按传动顺序用数字1、2、3…在图示机构上给构件编号。
2)计算自由度,并判断机构有无确定运动:在图中指明:复合铰链、局部自由度和虚约束n= 10 p L= 14 p H= 1p'= 1 F'= 1F=3n-(2p l+p h-p′)-F′=3×10-(2×14+1-1)-1= 1机构原动件数目= 1机构有无确定运动?有确定运动14 传动顺序用数字1、2、3…在图示机构上给构件编号。
2)计算自由度,并判断有无确定运动:在图中指明复合铰链、局部自由度和虚约束n= 9 p l = 13 p h = 0p '= 1 F '= 0 F= 3n –(2p l + p h – p’)– F’= 3×9 – (2×13+0 ) –0=1 机构原动件数目= 1 ,机构有无确定运动? 有 。
3)杆组拆分,并判断机构级别:(从远离原动件的方向开始拆分) 编号暂复合铰虚约局部自由度该机构为Ⅱ 级机构。
15按传动顺序用数字1、2、3…在图示机构上给构件编号。
2n= 7 p L = 10 p '= 0 F '= 0F= 3n –(2p l + p h – p’)– F= 3×7 – (2×10+0 – 0) –0 = 1 机构原动件数目= 1 机构有无确定运动?有3)杆组拆分,并判断机构级别:(从远离原动件的方向开始拆分)加速度比例尺μa表示图上每单位长度所代表的加速度大小,单位为(m/s2)/mm。