机构的结构分析-作业题

第四章机构的结构分析

本章学习任务：平面运动副的类型及其提供的约束条件，平面机构自由度计算及其注意事项，机构组成原理，高副低代方法。

驱动项目的任务安排：项目中机构自由度计算及结构分析。

思考题

4-1 解释下列概念

复合铰链、局部自由度、虚约束。

4-2 试推演平面机构自由度计算公式。

4-3 在计算平面机构自由度时应注意哪些事项?

4-4 机构具有确定运动的条件是什么?

4-5 杆组具有什么特点，如何确定杆组的级别?

4-6 如何进行机构的结构分析?

4-7 如何确定机构的级别?

4-8 平面机构中用低副代替高副的方法和条件是什么?高副低代的目的是什么?

习题

4-1画出题图4-1所示机构的机构运动简图并计算自由度。

（a）（b）

（c）（d）

（e）（f）

（g）（h

）

缸

（j ）

（k ）

（l ）

（m ）

（n ）

（o ）

（p ）

（q ）

（r ）

（s ） 题图4-1

4-2 在题图4-2所示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的意图是通过齿轮1带动凸轮2旋转后，经过摆杆3带动导杆4来实现冲头上下冲压的动作。试分析此方案有无结构组成原理上的错误。若有，应如何修改。

题图4-2

题图4-3

4-3 试绘出题图4-3示偏心油泵机构的运动简图（其各部分尺寸由图上量取）。该油泵的偏心轮1绕固定轴心转动，外环2上的叶片a 在可绕轴心C 转动的圆柱3中滑动。当偏心轮1按图示方向连续回转时，可将右侧输入的油液向左侧泵出。

4-4 试计算题图4-4示齿轮-连杆组合机构的自由度。

（a ）

（b ）

题图4-4

4-5 试计算题图4-5示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度或虚约束，要逐一指出。

（a）（b）

（c）（d）

题图4-5

4-6 如题图4-6所示的对称八杆机构中，已知导路EG⊥FH，构件1、2、3和4的长度相等，试计算该机构的自由度。

题图4-6 题图4-7 4-7 在题图4-7所示的机构中，在铰链C、H、D处，被联接的两构件上联接点的轨迹都是重合的。那未能说该机构有三个虚约束吗？为什么？

4-8 如题图4-8所示直线运动机构，已知AB=AC=AO。试证明铰链C因轨迹重合而产生虚约束。将铰链C改为高副之后，计算此机构的自由度。