结构分析习题2

朽木易折，金石可镂。千里之行，始于足下。第页/共页第二章平面机构的结构分析基本要求了解平面机构的结构分析的目的和内容。搞清运动副、运动链、机构等概念。控制机构运动简图的绘制；机构具有决定运动的条件及平面机构自由度的计算。基本概念题与答案1.什么是平面机构？答：组成机构的所有构件都在同一平面或互相平行的平面上运动。2.什么是运动副？平面运动副分几类，各类都有哪些运动副？其约束等于几个？答：运动副：两个构件直接接触而又能产生一定相对运动的联接叫运动副。平面运动副分两类：（1）平面低副（面接触）包括：转动副、移动副，其约束为2。（2）平面高副（点、线接触）包括：滚子、凸轮、齿轮副等，约束为1。3.什么是运动链，分几种？答：若干个构件用运动副联接组成的系统。分开式链和闭式链。4.什么是机架、原动件和从动件？答：机架：支承活动构件运动的固定构件。原动件：运动逻辑给定的构件。从动件：随原动件运动，并且具有决定运动的构件。5.机构决定运动的条件是什么？什么是机构自由度？答：条件：原动件的数目等于机构的自由度数。机构自由度：机构具有决定运动所需要的自立运动参数。6.平面机构自由度的计算式是怎样表达的？其中符号代表什么？答：F＝3n-2PL-PH其中：n活动构件的数目，PL低副的数目，pH高副的数目。7.在应用平面机构自由度计算公式时应注重些什么？答：应注重复合铰链、局部自由度、虚约束。8.什么是复合铰链、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：多个构件在同一轴线上组成转动副，计算时，转动副数目为m-1个局部自由度：与囫囵机构运动无关的自由度，计算时将滚子与其组成转动副的构件假想的焊在一起，预先排除局都自由度。虚约束：不起自立限制作用的约束，计算时除去不计。9.什么是机构运动简图，有什么用途？答：抛开构件的几何形状，用容易的线条和运动副的符号，按比例尺画出构件的运动学尺寸，用来表达机构运动情况的图形。用途：对机构举行结构分析、运动分析和力分析。典型例题例2-1试计算图示各运动链的自由度数，并判定他们能否成为机构（标有箭头的构件为原动件）。（a）（b）（d）（c）解（a）A处为复合铰链（注重小齿轮与机架构成的转动副易被忽略）。n＝4，PL=5，PH=1F＝3n－2PL－PH=3×4－2×5－1＝1此运动链有一个原动件，故能成为机构。（b）D处滚子为局部自由度；E（或F）处为虚约束；D处有一个高副为虚约束（注重：此点易被忽略）。n＝4，PL＝5，PH=1F＝3n－2PL－PH＝3×4－2×5－1＝1此运动链有一个原动件，故能成为机构。（c）A处为复合铰链。n＝10，PL＝14F=3n－2PL＝3×l0－2×14＝2此运动链有两个自由度，但惟独一个原动件，运动链的运动不能决定，故不能成为机构。欲使其成为机构，需再增强一个原动件（如杆AK）。（d）此轮系有两行星轮2，其中有一个为“对传递运动不起自立作用的对称部分”，则此行星轮及与其有关的一个转动副和两个高副为虚约束。另外，轮5（系杆H）与机架在B和C处均构成转动副，可将B处的转动副视为虚约束；也可将C处的转动副视为虚约束，则B处为复合铰链。n＝