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机械设计基础习题及答案3平面连杆机构的自由度


平面机构的自由度和速度分析一、复习思考题 1、什么是运 动副?运动副的作用是什么?什么是高副?什么是低副? 2、平面机构中的低副和高副各引入几个约束? 3、机构自 由度数和原动件数之间具有什么关系? 4、用机构运动简图 表示你家中的缝纫机的踏板机构。 5、计算平面机构自由度 时,应注意什么问题?二、填空题 1、运动副是指能使两构 件之间既保持 接触。 而又能产生一定形式相对运动的 。 2、 由于组成运动副中两构件之间的 形式不同,运动副分为高 副和低副。 3、 运动副的两构件之间, 接触形式有 接触, 接 触和 接触三种。 4、两构件之间作 接触的运动副,叫低副。 5、两构件之间作 或 接触的运动副,叫高副。 6、回转副 的两构件之间,在接触处只允许 孔的轴心线作相对转动。 7、移动副的两构件之间,在接触处只允许按 方向作相对移 动。 8、带动其他构件 的构件,叫原动件。 9、在原动件 的带动下,作 运动的构件,叫从动件。 10、低副的优点: 制造和维修 ,单位面积压力 ,承载能力 。 11、低副的缺 点:由于是 摩擦,摩擦损失比 大,效率 。 12、暖水瓶螺 旋瓶盖的旋紧或旋开,是低副中的 副在接触处的复合运动。 13、房门的开关运动,是 副在接触处所允许的相对转动。 14、抽屉的拉出或推进运动,是 副在接触处所允许的相对 移动。 15、火车车轮在铁轨上的滚动,属于 副。三、判断 题 1、机器是构件之间具有确定的相对运动,并能完成有用

的机械功或实现能量转换的构件的组合。 ( ) 2、凡两构 件直接接触,而又相互联接的都叫运动副。 ( ) 3、运动 副是联接,联接也是运动副。 ( ) 4、运动副的作用,是 用来限制或约束构件的自由运动的。 ( ) 5、螺栓联接是 螺旋副。 ( ) 6、两构件通过内表面和外表面直接接触而 组成的低副,都是回转副。( ) 7、组成移动副的两构件 之间的接触形式,只有平面接触。 ( ) 8、两构件通过内, 外表面接触,可以组成回转副,也可以组成移动副。 ( ) 9、 运动副中, 两构件联接形式有点、 线和面三种。( ) 10、 由于两构件间的联接形式不同,运动副分为低副和高副。 ( ) 11、点或线接触的运动副称为低副。 ( ) 12、面 接触的运动副称为低副。 ( ) 13、任何构件的组合均可 构成机构。 ( ) 14、若机构的自由度数为 2,那么该机 构共需 2 个原动件。 ( ) 15、机构的自由度数应小于原 动件数,否则机构不能成立。 ( ) 16、机构的自由度数 应等于原动件数,否则机构不能成立。 ( )四、选择题 1、 两个构件直接接触而形成的 , 称为运动副。 a.可动联接; b. 联接; c.接触 2、变压器是 。 a.机器; b.机构; c.既不是 机器也不是机构 3、机构具有确定运动的条件是 。 a.自由 度数目>原动件数目; b.自由度数目<原动件数目; c.自由 度数目 原动件数目 4、图 1-5 所示两构件构成的运动副 为 。 a.高副; b.低副 5、如图 1-6 所示,图中 A 点处形

成的转动副数为 个。 a. 1; b. 2; c. 3 五、例解 1. 图示 油泵机构中,1 为曲柄,2 为活塞杆,3 为转块,4 为泵体。 试绘制该机构的机构运动简图, 并计算其自由度。 解: 2. 图 示为冲床刀架机构,当偏心轮 1 绕固定中心 A 转动时,构 件 2 绕活动中心 C 摆动, 同时带动刀架 3 上下移动。 点 B 为偏心轮的几何中心,构件 4 为机架。试绘制该机构的机 构运动简图,并计算其自由度。 解:分析与思考:图中构 件 2 与刀架 3 组成什么运动副? 答:转动副。 3. 计算图 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) a) 。 解: 滚子 D 为局部自由度, F 之 E、 一为虚约束。 F3n–2PL–Ph3× 4–2× 5–11 b)解:A 处为复合 铰链 F3n–2PL–Ph3× 5–2× 6–12 分析与思考: 当机构的自由度 2、而原动件数为 1 时,机构能有确定的运动吗? 答:没 有。 4. 计算图 a 与图 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) a)解:滚子 C 为 局部自由度,E 处为复合铰链。 F3n–2PL–Ph3× 8–2× 11–11。 b)解:齿轮 I、J 之一为虚约束,A 处为复合铰链 F3n–2PL–Ph3× 8–2× 10–22。 5. 计算图 a 与图 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),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。 a)解:A、B、C 处为复合铰链 F3n–2PL–Ph3× 7–2× 8–32。 b)解:滚子 E 为局部自由度,

滑块 H、I 之一为虚约束 F3n–2PL–Ph3× 6–2× 8–11,有确定 运动。填空题答案 1、直接 几何联接 2、接触 3、点、线、 面 4、面 5、点、线 6、绕 7、给定 8、运动 9、确定 10、 容易 小 大 11、滑动 高副 低 12、螺旋 13、回转 14、移 动 15、高判断题答案 1、√ 2、× 3、× 4、√ 5、× 6、× 7、√ 8、 √ 9、× 10、× 11、× 12、√ 13、× 14、√ 15、× 16、√选择题答 案 1、A 2、C 3、C 4、B 5、B


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