机械原理第八版课后练习答案(西工大版)

1、V机械原理第八版西匸大教研室编第2章2-1何谓构件?何谓运动副及运动副元素?运动副是如何进行分类的？答：参考教材57页。22机构运动简图有何用处?它能表示出原机构哪些方面的特征？答：机构运动简图可以表示机构的组成和运动传递情况.可进行运动分析，而且也可用來进行动力分析。2-3机构具有确定运动的条件是什么？十机构的原动件数少于或多于机构的自由度时.机构的运动将发生什么情况？答：参考教材1213贞。2-4何谓般小阻力定律？试举出在机械L程中应用最小阻力定律的1、2个实例。2-5在汁算平面机构的自由度时.应注总哪些爭项？答：参考教材1517页2-6在图220所示的机构中.在狡链C、B. D处.被连接

2、的两构件上连接点的轨迹都是重合的，那么能说该机构有三个 虚约束吗?为什么？答：不能，因为在饺链C. B、D中任何一处，被连接的两构件上连接点的轨迹重合是由干其他两处的作用，所以只能算一 处。2-7何谓机构的组成压理?何谓基木杆组?它具有什么持性?如何确定基木杆组的级别及机构的级别？答：参考教材1819贞c2-8为何要对平面舟副机构进行“商副低代”？ “高副低代”应满足的条件是什么？答：参考教材2021页。2-9任选三个你身边已有的或能观察到的下列常用装宜（或其他装宜）.试画出其机构运动简图，并讣算其自由度。1）折叠桌 或折叠椅：2）酒瓶轶木塞开盖湍：3）衣柜上的弹簧合贞：4）可涮臂台灯机构：5

3、）剥线钳：6）磁带式录放音机功能键操纵机构: 7）洗衣机定时器机构：8）侨乍挡风玻璃雨刷机构：9）公共汽车自动开闭门机构：10）挖掘机机械臂机构：。2-10请说岀你自己身上腿部的慨关节、膝关节和踝关节分别可视为何种运动副?试画出仿腿部机构的机构运动简图.并汁 算其自由度。211图示为一简易冲床的初拟设汁方案。设计者的思路是：动力由齿轮j输入，使轴A连续回转：而固装在轴“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（各尺寸由图上虽取）.分析是否能 实现设汁总图，并提出修改方案。1）取比例尺绘制机构运动简图2）分析是否能实现设il德图8/ = 3%3

4、24-1 = 0不合理./=0 可改为/=3x8-2xlO-2-l = l2-16试il算图示凸轮连杆组合机构的自由度 (a)A为复合饺链图2-1解：(1)图示机构在D处的结构与图21所示者一致，经分析知该机构共有7个活动构件.8个低副(注总移动副F与 E与E均只算作一个移动副)，2个岛副：因有两个滚子2. 4.所以有两个局部自由度，没有虚约束，故机构的自由度为F=3n- (2pi+ph- p) F =3 x 7- (2 x 8+2-0)- 2=1+ph) =3 X 5-(2X7+0) =1 f =3x6 2x8 = 2/=3x5 2x7 = 1223图示为一内然机的机构运动简图.试讣算自由度

5、I并分析组成此机构的基木杆组。如在该机构中改选EG为原动件.试 问组成此机构的基木杆组是否与前者有所不同。D解:7 = 3x7-2x10 = 1相件为原动件时机构的垄左杆取构件EC为匝动件时此杭枸时基2-21图示为一收放式折叠支架机构。该支架中的件1和5分别用木螺钉连接于固定台板1和括动台板5、上两者在D处饺接，使活动台板能相对于固定台极转动。又通过件1. 2. 3, 4组成的饺链四杆机构及连杆3上E点处的销 子与件5上的连杆曲线槽组成的销椚连接使活动台板实现收放动作。在图示位宜时虽在活动台板上放有较重的重物活 动台板也不会自动收起，必须沿箭头方向推动件2.使饺链B, D重合时.活动台板才可收

6、起（如图中双点划线所示）。现已知机构尺寸lAB=lAD=90mm： lBc=lcD=25mm,其余尺寸见图。试绘制该机构的运动简图，并计算其自由度。B 解：机械运动简图如下：F=3n-(2pi+pb-p)-F =3 X 5-(2 X 6+1 -0)-1=1第3苹3-1何谓速度瞬心?相对瞬心与绝对瞬心有何界同点？ 答：参考教材30、31页。3-2何谓三心定理?何种情况下的瞬心需用三心定理來确定？答：参考教材31页。3-3试求图示幹机构在图示位宜时全部瞬心的位宜(用符号P. 直接标注在图上) (a)答:K=N(N-l)/2=6(6-l)/2=153 J标出图示的齿轮一连杆组合机构中所有瞬心，并用瞬

7、心法求齿轮1与齿轮3的传动比畑3。（2分）2）为求3 1/3 3需求3个瞬心P叭P%、Pl3的位豐3 ! 33= P.MP1./P16P|5=DK/AK由构件-3在K点的速度方向相同，可知33与3|同向。3-6 在图7F的四杆机构中 LAB=60mm, LcD=90mm丄AD=LBc=120mm. O2=10rad/s,试用瞬心法求:1）ll 4）=165 时.点的速度 vc：2）ui 1）=165时，构件3的BC线上速度报小的一点E的位宜及速度的大小：3）*| Vc=0时少角之值（有两个解）。解：1以选定的比例尺u机械运动简图（图b）2）求vc定出瞬心pl2的位豐（图b）坎1 pis为构件3

8、的绝对瞬心，则有3 3=vb/1Bp】3=3 21ab/ u i.Bp13= 10X 0.06/0.003 X 78=2.56（rad/s） Vc= u c p】3 3 3=0.003 X52X 2.56=0.4（nVs）3）定出构件3的BC线上速度最小的点E的位毘因BC线上速度垠小的点必与pl3点的距离最近，故丛pl3引BC线的垂线 交干点E.由图可得ve= uipi3Eo3=0.003X46.5X2.56=0.357（nVj（3 分）4）定出vc=0时机构的两个位置（图c）虽出1）1=26.4（3分）Bz38机构中，设已知构件的尺寸及点B的速度vb（即速度矢虽pb）试作出 备机构在图示位宜

9、时的速度多边形。(10 分)(b)答:y撐p （土 a求答:3-11速度蚩边形和加速度笫边彤有哪些持性?试标出图中的方向。答速度多边形和加速度女边形特性参见下图，各速度方向在图中用箭头标出。加速度。（a）C01 （顺时针），试用图解法求机构在图示位宜时C点的速度和（b）9（r答:（1分）Vc3=Vb+Vc?B=VC2+VcM?2（2 分）ac3=aB+anc3B+a（c3B=au2+akc3c?2+arc3C2Vc2=03C2=O（2 分）Vc?B=OCD3=0akC3C2=O（1分）（3分）（3分）（2分）（2分）（1分）V C2=V B+V C2B=V C3+V C2C3（03=02=0（

10、2分）C2C3（3分）答:VB3=VB2+VB3B2（2 分）Vc=Vb3VcB3（2 分）（2分）（1分）a nB3+a 1 B3=aB2+akB3B2+arB3B2 （ 3 分）3-13试判断在图示的两机构中.B点足否都存在哥氏加速度？又在何位迓哥氏加速度为零?作出相应的机构位逍图。并思考 下列问题。（1）什么条件下存在氏加速度?（2）根据上一条.请检査一下所有哥氏加速度为零的位宜是否已全部找出。（3）图（a）中,爲迹=2 3 2VB2B3对吗?为什么。解1）图（a）存在哥氏加速度.图（b）不存在。（2）由干akB2B3=2 ） 2VB2B3 3, VB2B3中只要有一项为零.则哥氏加速度

11、为零。图（a）中B点到达最商和最低点时构件h 34重合，此时VB2B3=0,为构件1与构件3相互垂直.即4 点到达最左及最右位豊时32=33=0.故在此四个位置无哥 氏加速度。图（b）中无论在什么位置都有32=4=0.故该机构在任何位宜哥矢加速度都为零。（3）对。因为3戸32。3-14 在图示的摇块机构中，已知lAB=30mm, lAc=100mm, lBD=50mmDE=40mm,曲柄以等角速度coMOrad/S回转，试 用图解法求机构在4）1=45位宜时点D及E的速度和加速度，以及构件2的角速度和角加速度。解（1）以“作机构运动简图（a）所示。（2）速度分析：以C为重合点，有VC2 = V

12、B + VC2B = VC3 + VC2C3大小?尸9（几 试用图解法求构件2的角速度32与角加速度a 2。提示：可先将机构进行舟副低代，然后对其替代机构进行运动分析。 解（1）以“作机构运动简图如图（a）所示。（2）速度分析：先将机构进行商副低代，其替代机构如图（a）所示.并以B为重合点。有Vfi2 = VrB4 + VB2B4大小？3 j IaB ?方向丄BD 丄AB ICD以n v=0.005 rn / s2作速度笫边形图如图（b）,由图可得3 2=vB2 /1BD= p vpb2（ u 1BD）=2.333 rad / s（逆时针）（3）加速度分析：3b： = anB2 + alB2

13、= aB4 + akB2B4 + arB2B4大小 221bD ?321ab 2 i=5 rad/s.逆时针方向刨头点的速度Vec解1）以作机构运动简图.如图（a）。2）利用瞬心多边形图（b）依次定出瞬心P36.Pl3.Pl5vc=vpi5=w lAPjs p f=1.24 ni/S3-19图示齿轮一连杆组合机构中.MIVI为固定齿条，齿轮3的直径为齿轮4的2倍.设已知原动件1以等角速度31顺时针方向回转，试以图解法求机构在图示位置时E点的速度陀以及齿轮3. 4的速度影像（2）速度分斫：此齿轮连杆机构可看作，ABCD受DCEF两个机构串联而成.则可写出:Vc=Vb+VcBVE=VC+VEC以U

14、v作速度筝边形如图（b）所示.由图得vE= n vpe ni/S取齿轮3与齿轮4的啮合点为k,根据速度影像丿京理.作厶dck-ADCK求得k点。然后分别以c, e为圆心，以ckek 为半径作圆得圆gj和圆g4。恻刃代表齿轮3的速度影像圆g昇弋表齿轮4的速度影像。3-21图示为一汽车雨刷机构。其构件1绕固定轴心A转动，齿条2与构件1在B点处狡接并与绕固定轴心D转动的齿轮 3啮合（滚子5用來保征两者始终啮合），固连于轮3上的雨刷3作往复摆动。设机构的尺寸为lAB=18mm.轮3的分度圆半 径wl2mm原动件1以等角速度o=i rad/s顺时针回转，试以图解法确定雨刷的摆程角和图示位宜时雨刷的角速度

15、和角加 速度O解：以作机构运动简图（a）在图作出齿条2与齿轮3啮合摆动时占据的两个极限位置C C可知摆程角2如图所示：（2）速度分析：将构件6扩大到B点，以B为重合点，有VB6 = VB2 + VB6B2 大小？ 3 11AB ? 方向丄BD丄AB BCvb= w i1ab= 0.01 8 m / s 以叭作速度多边形图（b）,有3 2=3 6=vb6/1bd= u vpb/ u iBD=0.059rad/s（逆时针） Vb2B6= m vbzb6=0.018 45 rn / s卩讪口(3)加速度分析：an5 = anB6 + a*B6 = a%? + akB6B2 + arB6B2大小 3?

16、61bD?32ab2 O) 2VB6B2 ?方向 B-D 丄 BD B-A丄BCBC其中，anB2=w rlAB=0.08ni/s2t acoeBDO.OOO 1 8m / s2 akB2B6=2w6VB2B(=0.00217m / s2.以 ua作速度多边形图(c)。有 a 6=a,B(/lBD= m a b6、r/lBD=l71 rad / s2(顺时针)322图示为一缝纫机针头及其挑线器机构，设已知机构的尺寸lAB=32mm lBc=100mm, lBE=28mnK lro=90mm.原动件1 以等角速度3尸5 rad/ s逆时针方向回转.试用图解法求机构在图示位宜时缝纫机针头和挑线器摆

17、杆FG上点G的速度及加方向/AC丄AB丄BC以作速度多边形图如图(b),再根据速度影像原理:作厶bzczez-ABCE求得 即*由图得 cj 2=Vc2bz/1bc= u aCb2/lBc=044 rad / s(逆时针)以E为重合点 VE5=VE4+VE5E4大小 ？7?方向丄EF J /EF继续作图求得vE5再根据速度影像原理，求得vg= m vpg=O.O77 m/ sw5= n vpg / 1eg=0.86 rad / s(逆时针)ve5E4= u 5e4=0.165 rn / s(3)加速度分析：3C2 = aB2 + anG2B2 + Hc2B2大小 ？3 Hab 221BC?方向

18、 /AC B-A C-B丄BC其中 anB2=i2lAB =0.8 m / s23nc2B2 =3 anc2B2=0.02 Hl / S2以p a=0.01(rn / s?) / mm作加速度多边形图(c)再利用加速度影像求得门。然后利用重合点E建立方程 anE5 十 atE5=aii4+akIi5E4+arE5E4继续作图。则矢虽p、ds就代表f aK5o再利用加速度影像求得g。 ac= u 4p、g、=0.53 m / S23-1何谓速度瞬心?相对瞬心与绝对瞬心有何界同点?答：参考教材3031页。3-2何谓三心定理?何种情况下的瞬心需用三心定理來确定？ 答：参考教材31页。3-3试求图示各

19、机构在图示位宜时全部瞬心的位宜（用符号P-直接标注在图上） (a)答:答:/、K=N(N-l)/2=6(6-l)/2=152）为求5/3 3需求3个瞬心、P知Pu的位宜3 “3 3= P.MP|3/P16P|3=DK/AK由构件X 3在K点的速度方向相同，可知33与31同向。3-4标出图示的齿轮一连杆组合机构中所有瞬心.并用瞬心法求齿轮1与齿轮3的传动比（Di/coa.（2分）3-6 在图不的四杆机构中 L.B=60mm, LcD=90mm.LAD=LBc= 120mm.（02=10rad/s,试用瞬心法求:1）! t）=165o 时，点的速度 vc：2）、* 1）=165时构件3的BC线上速

20、度最小的一点E的位置及速度的大小：3已Vc=0时 “角之值（有两个解）。解：1）以选定的比例尺u机械运动简图（图b）2）求vc定出瞬心pl2的位登（图b） I大I Ph为构件3的绝对瞬心，则有w 3=VB/lBpi?= zIab/ u i.Bpi3= 10X 0.06/0.003 X 78=2.56（rad/s） ve=Mcpi3（o 3=0.003 X52X 2.56=0.4（ni/s）（3分）3）定出构件3的BC线上速度最小的点E的位毘因BC线上速度垠小的点必与pl3点的距离报近.故丛pl3引BC线的垂线 交于点E,由图可得ve= u ipuE co 3=0.003 X46.5 X 2.5

21、6=0.357（m/s）4）定出vc=0时机构的两个位过（图c）虽出4）!=26.438机构中，设已知构件的尺寸及点B的速度5（即速度矢虽pb）试作出 各机构在图示位宜时的速度多边形。（10 分）(b)(OT)-SC? (0Z) ONS 0HU(0co)0 ) goA+cguA 古 A2A(01)nT7gcsv(q)(co)(0 I)($z) g+&AH旨+HAL($)EG(2分)Vb3=Vb2+VB3B2 （2 分）Vc=VB3.VcB3 （2 分）(1分)a n B3+a 1 B3=aB2+akB3B2+arB3B2 （3 分）3-13试判断在图示的两机构中.B点足否都存在哥氏加速度？又在

22、何位迓哥氏加速度为零?作出相应的机构位置图。并思考 下列问题。(1) 什么条件下存在氏加速度?(2) 根据上一条请检査一下所有哥氏加速度为零的位宜是否已全部找岀。(3) 图(a)中,adB3=2 3 2VB2B3 对吗？为什么。解1)图(a)存在哥氏加速度.图(b)不存在。(2) 由干akB2BM=23 2VB2B3故3“ VB2B3中只要有一项为零.则哥氏加速度为零。图2)中B点到达最商和最低点时构件1 34重合此时VB2B3=0,当构件1与构件3相互垂直.即4 点到达最左及最右位豊时32=33=0故在此四个位置无哥 氏加速度。图(b)中无论在什么位置都有32=33=0.故该机构在任何位宜哥

23、矢加速度都为零。(3) 对。因为3戶32。3-14 在图示的摇块机构中.已知hB=30mm, lAc=100mm, lBD=50mmDE=40mm,曲柄以等角速度wMOrad/S回转，试 用图解法求机构在 1=45位宜时点D及E的速度和加速度.以及构件2的角速度和角加速度。解 以“作机构运动简图(a)所示。(2)速度分析:以C为重合点，有VC2 = Vb + VC2B = VC3 + Vc2C3大小？3|扁？0方向？丄血丄BC /;BC以“作速度多边形图(b).再根据速度影像原理.作厶bde- / ABDE求得d及e,由图可得vD= u vpd=O 23 m / sve= u vpe=O73n

24、i/s32= u、bc：i/lBc=2 rad/s(H页时针)（3）加速度分析：以C为重合点.有au = as + anc2B + Hub = ao + akczc3 + arczc3大小3 12AB （0 221BC?0 2 3VC2C3 ?方向 BA C-B 丄BC丄BC/BC其中anc2B= w221bc=0.49 m / sS akc2C3=2 jvc2C3=0.7m / s.以u 作加速度多边形如图（c）所示，由图可得ae= m apxex=2.8ni/s2a 2=a,c2B/lBc= u an、2C、2/lBC=&36rad/s2（顺时针）i3-15 在图（a）示的机构中,已知 l

25、AE=70mm.： lAB=40mm, h：i：=60mm.1de=35 mmJcD=75mm.lBc=50inm.原动件以等角速度oi=10rad/s回转.试以图解法求机构在4i=5O。位貝时.点C的 速度W和加速度毗解：1）速度分析：以F为重合点.有Vf4=V|-5=Vfi+Vf5FI以ul作速度多边形图如图（b）得，f4（fs）点，再利用速度影像求得b及d点根据VC=VB+VCB=VD+VCD继续作速度图，矢：S pC就代表f VC2）加速度分析:根据a 2= an F4+ a ,ei= a fi+ ak ar fsfi以ua作加速度餅边形图（c）.得点，再利用加速度彩像求得b及d点。根

26、据 ac=aB+ancB+alcB=aD+ancD+alcD继续作图，则矢虽p、c、就代表了肚则求得vc= u vpc=0.69 m / sac= u apc=3m / s23-16在图示凸轮机构中.已知凸轮1以等角速度3尸10 rad / s转动，凸轮为一偏心圆其半径R=25 mm, lAB=15mm. 1ad=50 mm, d i=90,试用图解法求构件2的角速度32与角加速度a 2。提示：可先将机构进行商副低代.然后对其替代机构进行运动分析。解（1）以X作机构运动简图如图（a）所示。（2）速度分析：先将机构进行商副低代，其替代机构如图（a）所示并以B为重合点。有Vfi2 = VB4 +

27、VB2B4大小 ？0）1 1AB ?方向丄BD 丄AB |CD以u v=0.005 rn / s2作速度多边形图如图（b）,由图可得3 2=vB2 /1BD= m vpb2（ u 1BDA2.333 rad / s（逆时针）（3）加速度分析：aB2 = anB2 + alB2 = aB4 + akB2B4 + arB2B4大小 3 2IbD ? （O rlAB 2 OJ 4VB2B4 ?方向 B-D 丄 BD B-A 丄 CD /CD其中 anBi= w 221bd =0.286 ni/s2, akB：B4 =0.746 m / s2.作图（c）得a = a,B2/lBD= u anK2bx2

28、/lBD=9.143 rad / s2：（顺时针）3-18在图（a）所示的牛头刨机构中1 AB=200mnl, lcD=960mm, loe=160mm设曲柄以等角速度（oi=5 rad /s.逆时针方向 回转.试以图解法求机构在1）1=135位宜时.刨头点的速度比。解1）以pi作机构运动简图.如图（a）。2）利用瞬心零边形图（b）依次定出瞬心P36.P13.Pl5 vc=vPi5=w iAPis m f=1.24 ni/S3-19图示齿轮一连杆组合机构中.卜1卜1为固定齿条.齿轮3的直径为齿轮4的2倍.设已知原动件1以等角速度3|顺时 针方向回转，试以图解法求机构在图示位宜时E点的速度壮以及

29、齿轮3. 4的速度影像解:(1)以作机构运动简图如(a)所示。(2)速度分斫：此齿轮连杆机构可看作.ABCD受DCEF两个机构串联而成.则可写出:Vc=Vb+VcBVe=Vc+Vec以Uv作速度筝边形如图(b)所示.由图得ve= u vpe ni/S取齿轮3与齿轮4的啮合点为k,根据速度影像丿京理.作厶dck-ADCK求得k点。然后分别以c, e为圆心，以ckek 为半径作圆得圆卽和圆g“恻幻代表齿轮3的速度影像圆g舁弋表齿轮4的速度影像。3-21图示为一汽车雨刷机构。其构件1绕固定轴心A转动，齿条2与构件1在B点处狡接并与绕固定轴心D转动的齿轮 3啮合(滚子5用來保征两者始终啮合)，固连于轮

30、3上的雨刷3作往复摆动。设机构的尺寸为lAB=18mm.轮3的分度圆半 径wl2mm原动件1以等角速度o=i rad/s顺时针回转，试以图解法确定雨刷的摆程角和图示位宜时雨刷的角速度和角加 速度。解：(1)以“作机构运动简图(a)o在图作出齿条2与齿轮3啮合摆动时占据的两个极限位置C C可知摆程角2如图所示：(2)速度分析：将构件6扩大到B点，以B为重合点，有VB6 = VB2 + VB6B2 大小？3 1ab ?方向丄BD丄AB BCVB2=3 |1ab= 0.01 8 !B / S以UV作速度多边形图(b)有3 2=3 6=6/1bd= m vpb6/ u iBD=0.059rad/s(逆

31、时针) vb:b6= m vb:b6=0.018 45 rn / s讪Q(3)加速度分析：an5 = anB6 + a*B6 =+ ak&6B2 + aB6m大小 261bD?3 “AB 22V&6B2?方向 B-D丄BDB-A 丄BC/BC其中.anB2=O|2lAB=0.08nVs anB6= lBc=100mm, lBE=28mnK lro=90mm.原动件1 以等角速度3尸5 rad/ s逆时针方向回转.试用图解法求机构在图示位宜时缝纫机针头和挑线器摆杆FG上点G的速度及加 速度。解：(1)以作机构运动简图如图(a)所示。(2)速度分析：VC2 = VB2 + VC2B2大小 ？01A

32、B ?方向/AC丄AB丄BC以“作速度多边形图如图(b),再根据速度影像原理：作厶bzezez-ABCE求得HP 由图得 cj 2=Vc2bz/1bc= u aCb2/lBc=044 rad / s(逆时针)以E为重合点VE5=Vd+Ve5E4大小 ？7?方向丄EF J /EF继续作图求得vE5再根据速度影像原理，求得vg= u vpg=0.077 nV sw5= n vpg / 1eg=0.86 rad / s(逆时针)ve5E4= u 5e4=0.165 rn / s(3)加速度分析：SC2 = anB2 + anC2B2 + alC2B2大小 ？0 rlAB 0 221BC?方向 /AC

33、 B-A C-B丄 BC其中 anB2=i2lAB =0.8 m / s2anciB2 = 3 anc2B2=0.02 m / S2以p a=0.01(rn / s2) / mm作加速度女边形图(c)再利用加速度影像求得e、“然后利用重合点E建立方程 5 十 alE5=aiu+akK5E4+arE5E4继续作图。则矢Spd5就代表r HE5O再利用加速度影像求得g。 ac= m 4p、g、=053 m / S2p.V机械原理第八版西匸大教研室编第2章2-1何谓构件?何谓运动副及运动副元素?运动副是如何进行分类的？答：参考教材57页。22机构运动简图有何用处?它能表示出原机构哪些方面的特征？答：

34、机构运动简图可以表示机构的组成和运动传递情况，可进行运动分析，而且也可用來进行动力分析。2-3机构具有确定运动的条件是什么？半机构的原动件数少于或多于机构的自由度时.机构的运动将发生什么情况？答：参考教材1213贞。2-4何谓般小阻力定律？试举出在机械L程中应用最小阻力定律的1、2个实例。2-5在il算平面机构的自由度时应注总哪些爭项？答：参考教材1517页2-6在图220所示的机构中.在狡链C、B、D处.被连接的两构件上连接点的轨迹都是重合的.那么能说该机构有三个 虚约束吗?为什么？答：不能，因为在饺链C. B、D中任何一处，被连接的两构件上连接点的轨迹重合是由干其他两处的作用，所以只能算一

35、 处。2-7何谓机构的组成原理?何谓基木杆组?它具有什么持性?如何确定基木杆组的级别及机构的级别？答：参考教材1819贞c2-8为何要对平面舟副机构进行“商副低代”？ “高副低代”应满足的条件是什么？答：参考教材2021页。2-9任选三个你身边已有的或能观察到的下列常用装宜（或其他装宜）.试画出其机构运动简图，并讣算其自由度。1）折磴桌 或折叠椅：2）酒瓶轶木塞开盖湍：3）衣柜上的弹簧合贞：4）可涮臂台灯机构：5）剥线钳：6）磁带式录放音机功能键操纵机构: 7）洗衣机定时器机构：8）轿牟扌当风玻璃雨刷机构：9）公共汽牟自动开闭门机构:10）挖掘机机械臂机构：。2-10请说出你自己身上腿部的慨关

36、节、膝关节和踝关节分别可视为何种运动副?试画出仿腿部机构的机构运动简图.并讣 算其自由度。211图示为一简易冲床的初拟设汁方案。设计者的思路是：动力由齿轮j输入，使轴A连续回转：而固装在轴上的凸轮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（各尺寸由图上虽取）.分析是否能 实现设讣意图.并提出修改方案。1）取比例尺绘制机构运动简图2）分析是否能实现设il億图为 改 可2-12图示机构为一凸轮齿轮连杆组合机构.试绘制其机构示意简图并计算自由度。解:/=3x8-2xlO-2-l = l2-16试讣算图示凸轮连杆组合机构的自由度 (a)解：/=3x4-2x5-l

37、 = la为复合饺链(b)解：(1)图示机构在D处的结构与图2-1所示者一致，经分析知该机构共有7个活动构件，8个低副(注总移动副F与F, E与E均只算作一个移动副),2个高副皐因有两个滚子2. 4,所以有两个局部自由度.没有虚约束，故机构的自由度为F=3n- (2pi+ph- p) F =3 x 7- (2 x 8+2-0)- 2=1(2)如将D处结构改为如图b所示形式.即仅由两个移动副组成。注总此时在该处将帯來一个虚约束。伙I为构件3、 6和构件5. 6均组成移动副，均要限制构件6在图纸平而内转动.这两者是重复的，故其中有一个为虚约束。经分析知这 时机构的活动构件数为6.低副数为7,高副数

38、和局部自由度数均为2.虚约束数为1.故机构的自由度为F=3n- (2pi+ph- p) F =3X6- (2 x7+2-1) 2=1上述两种结构的机构虽然自由度均为一.但在性能上却各有千秋：前者的结构较复朵，但没有處约束，在运动中不易产生卡 涩现象：后者则相反.由干有一个虚约束.假如不能保证在运动过程中构件3、5始终垂直，在运动中就会出现卡涩甚至卡死现象.故其对制造精度要求较高。解:(1) n=ll. pi=17. ph=O. p=2pf+ph-3n =2, F=0 F=3n-(2pi+ph-px)-F=3X 11-(2 X 17+02)0=l(2)去命虚约束后 F=3n-(2pi+ph) =

39、3 X5-(2X7+0) = 1自由度为:F=3n-(2pi+ph-px)-F=3 X 6-(2 X 7+3)-0=1 f = 3x5 2x7 = 13/=3x4 2x6 = 1223图示为一内然机的机构运动简图.试讣算自由度I并分析组成此机构的基木杆组。如在该机构中改选EG为原动件.试 问组成此机构的基木杆组是否与前者有所不同。D枸件虫”为原动件时机构的菇左杆宓构件EC为匝动件时此杭枸射基2-22图示为一收放式折叠支架机构该支架中的件1和5分别用木螺钉连接于固定台板和括动台板5、上两者在D处饺接.使活动台板能相对于固定台极转动。又通过件1，2. 3. 4组成的饺链四杆机构及连杆3上E点处的销

40、子与件5上的连杆曲线槽组成的销槽连接使活动台板实现收放动作。在图示位宜时虽在活动台板上放有较重的重物活 动台板也不会自动收起，必须沿箭头方向推动件2,使饺链B, Dig合时.活动台板才可收起（如图中双点划线所示）。现已知机构尺寸lAB=UD=90mm： lBc=lcn=25mm,其余尺寸见图c试绘制该机构的运动简图，并计算其自由度。B 解：机械运动简图如下：F=3n-(2pi+pb-pK )-F =3 X 5(2 X 6+1 0) 1=1第3苹3-1何谓速度瞬心?相对瞬心与绝对瞬心有何界同点？ 答：参考教材30、31页。3-2何谓三心定理?何种情况下的瞬心需用三心定理來确定？答：参考教材31页

41、。3-3试求图示幹机构在图示位宜时全部瞬心的位宜(用符号P. 直接标注在图上) (a)答:K=N(N-l)/2=6(6-l)/2=153 J标出图示的齿轮一连杆组合机构中所有瞬心，并用瞬心法求齿轮1与齿轮3的传动比畑3。（2分）2）为求3 1/3 3需求3个瞬心P叭P%、Pl3的位豐3 ! 33= P.MP1./P16P|5=DK/AK由构件-3在K点的速度方向相同，可知33与3|同向。3-6 在图7F的四杆机构中 LAB=60mm, LcD=90mm丄AD=LBc=120mm. O2=10rad/s,试用瞬心法求:1）ll 4）=165 时.点的速度 vc：2）ui 1）=165时，构件3的BC线上速度报小的一点E的位宜及速度的大小：3）*| Vc=0时少角之值（有两个解）。解：1以选定的比例尺u机械运动简图（图b）2）求vc定出瞬心pl2的位豐（图b）坎1 pis为构件3的绝对瞬心，则有3 3=vb/1Bp】3=3 21ab/ u