第一章平面机构的运动简图及自由度习题

第一章平面机构的运动简图及自由度
一、判断题〔以为正确的，在括号内画√，反之画×〕
1.机构是由两个以上构件组成的。

〔〕
2.运动副的主要特征是两个构件以点、线、面的形式相接触。

〔〕
3.机构具有肯定相对运动的条件是机构的自由度大于零。

〔〕
4.转动副限制了构件的转动自由度。

〔〕
5.固定构件〔机架〕是机构不可缺少的组成局部。

〔〕
6.4个构件在一处铰接，那么组成4个转动副。

〔〕
7.机构的运动不肯定，就是指机构不能具有相对运动。

〔〕
8.虚约束对机构的运动不起作用。

〔〕
二、选择题
1.为使机构运动简图能够完全反映机构的运动特性,那么运动简图相对于与实际机构的〔〕应一样。

A.构件数、运动副的类型及数量
B.构件的运动尺寸
D. A 和B 和C
2.下面对机构虚约束的描述中，不正确的选项是〔〕。

A.机构中对运动不起独立限制作用的重复约束称为虚约束，在计算机构自由度时应除去虚约束。

B.虚约束可提高构件的强度、刚度、平稳性和机构工作的靠得住性等。

C.虚约束应知足某些特殊的凡何条件，否那么虚约束会变成实约束而影响机构的正常运动。

为此应规定相应的制造精度要求。

虚约束还使机械的构造复杂，本钱增加。

D.设计机械时，在知足利用要求的情况卜，含有的虚约束越多越好。

三、综合题
1.图2-1中构件1相对于构件2能沿切向At 移动，沿法向An向上移动和绕接触点A转动，所以构件1与2组成的运动副保留三个相对运动。

图b中构件1与2在A两处接触，所以构件1与2组成两个高副。

图2-1 图2-2
2.如图2-2所示的曲轴1与机座2，曲轴两头中心线不重合，加工误差为△，试问装配后两构件可否相对转动，并说明理由。

3.局部自由度不影响整个机构运动，虚约束不限制构件独立运动，为何实际机构中还采用局部自由度、虚约束的构造？
4.吊扇的扇叶与吊架、书桌的桌身与抽斗，机车直线运动时的车轮与路轨，各组成哪一类运动副，请别离画出。

5.绘制2-3图示各机构的运动简图。

1.沿法向An向上移动两构个将分开，1和2不组成运动副。

所以不能沿法向An向上移动，构件1与2组成的运动副保留二个相对运动。

图b两构个只能组成一个运动副构件，其中一个运动副为虚约束。

2.不能，曲轴与机座组成的两个转动副其中一个为虚约束，两个转动副必需同轴。

3.局部自由度为了将滑动摩擦变成转动摩擦，以减少功率损耗，降低磨损；虚约束有改善机构受力状况和增加刚度的作用。

4.吊扇的扇叶与吊架：转动副
书桌的桌身与抽斗，机车直线运动时的车轮与路轨：移动副
图2-3
6.指出图2-4所示各机构中的复合铰链、局部自由度和虚约束，计算机构的自由度，并判定它们是不是有肯定的运动〔标有箭头的构件为原动件〕。

6. a) 虚约束B ，F=3×5+2×6+1×1=2，F=W=2有肯定的运动；
b) 局部自由度B，F=3×4+2×5+1×1=1，F=W=1有肯定的运动；
图2-4
7.试问图2-5各机构在组成上是不是合理？如不合理，请针对错误提出修改方案。

7. F=3×5+2×7+1×1=0 ，不合理，把E处的移动副去掉，那么F=3×5+2×6+1×1=2加一个原动件。

图2-5
8.计算题图2-6〔a与b〕所示机构的自由度〔假设有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出〕。

图2-6 (a) 图2-6(b)
9.计算题图2-7〔a与b〕所示机构的自由度〔假设有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出〕，并判断机构的运动是不是肯定，图中画有箭头的构件为原动件。

8. a) F=3×5+2×7+1×0=1
b) F=3×4+2×5+1×0=2
9．F=3×5+2×7+1×0=1，有虚约束JKL、GHI，复合铰链C。

图2-7(a) 图2-7(b)
10．计算题2-8图所示机构的自由度〔假设有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出〕,并标出原动件。

图2-8
一、判断题
1.√
2.×
3.×
4. ×
5. √
6.×
7.×
8.√
二、选择题
1. D
2. D
三、综合题
1.沿法向An向上移动两构个将分开，1和2不组成运动副。

所以不能沿法向An向上移动，构件1与2组成的运动副保留二个相对运动。

图b两构个只能组成一个运动副构件，其中一个运动副为虚约束。

2.不能，曲轴与机座组成的两个转动副其中一个为虚约束，两个转动副必需同轴。

3.局部自由度为了将滑动摩擦变成转动摩擦，以减少功率损耗，降低磨损；虚约束有改善机构受力状况和增加刚度的作用。

4.吊扇的扇叶与吊架：转动副
书桌的桌身与抽斗，机车直线运动时的车轮与路轨：移动副
5.略
6. a) 虚约束B ，F=3×5+2×6+1×1=2，F=W=2有肯定的运动；
b) 局部自由度B，F=3×4+2×5+1×1=1，F=W=1有肯定的运动；
7. F=3×5+2×7+1×1=0 ，不合理，把E处的移动副去掉，那么F=3×5+2×6+1×1=2加一个原动件。

8. a) F=3×5+2×7+1×0=1
b) F=3×4+2×5+1×0=2
9.
9．F=3×5+2×7+1×0=1，有虚约束JKL、GHI，复合铰链C。