机械原理复习题

机械原理复习思考题

.构件——独立的运动单元。

.零件——独立的制造单元。

.运动副——两个构件的相关联（接触、联接）部位，并能产生某种相对运动。

.构成运动副个条件：a)两个构件、b) 直接接触、c) 有相对运动

运动副元素——直接接触的部位的形态（点、线、面）。

. P7两个构件之间的相对运动为转动副的运动副称为转动副或回转副，也称为铰链；相对运动为移动的运动副称为移动副；相对运动为螺旋运动的运动副称为螺旋副；相对运动为球面运动的运动副称为球面运动副。

运动链P9——构件通过运动副的连接，构成可相对运动的系统称为运动链。.原动件P10——机构中按给定运动规律运动构件称为原动件。（或主动件）.机构简图——用以说明机构中各构件之间的相对运动关系的简单图形。

.机构（定义）——具有确定运动的运动链称为机构。

.机构运动简图的作用1）用以说明机构中各构件之间的相对运动关系的简单图形：2）作为运动分析和动力分析的依据。

.机构运动简图应满足的条件：

1）构件数目与实际相同；2）运动副的性质、数目与实际相符；3）.运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构成比例。

.机构具有确定运动的条件为：自由度数目＝原动件数目

.最小阻力定律P15：当机构原动件数目小于机构自由度数目时，机构的运动将遵守最小阻力定律，即优先沿阻力最小的方向运动。

.欠驱动机构---机构原动件数目少于自由度~。P15图2-9

冗驱动机构---机构原动件数目多于自由度~。P16图2-10

.虚约束---对机构的运动不起实际作用的约束。

.试计算下例机构简图的自由度，首先明确标注杆件数量？复合铰链点？高副接触？原动件?对原动件的运动进行

分析说明。

（1）控掘机机构及自由度计算。

解：机构自由度为F＝3n－2m－p ＝3×11－2×15－0＝3；原动件为液压油

缸，共有3个与自由度F相等，机构能够作唯一运动。

（2）装载机机构及自由度计算。

解：机构自由度为F＝3n－2m－p ＝3×8－2×11－0＝2

原动件为2个液压油缸，原动件数量与自由度F相等，机构能够作唯一运动。

（3）小汽车机械千斤顶机构及自由度计算。

解：(1)计算机构自由度：F＝3n－2m－p ＝3×8－2×10－2＝2；

（2）原动件为丝杠,一个双向作用丝杠，转动丝杠同时驱动2个复合滑块。所以原动件为2与自由度2相等，机构能够作唯一运动。

一运动。

（4）圆盘锯机构及自由度计算。

（5）振动筛机构及自由度计算。

解：解：机构自由度为F＝3n－2m－p ＝3×7－2×9－1＝2；

解：图中原动件为曲柄1和凸轮6。

.什么是速度瞬心——两个作平面运动构件上速度相同的一对重合点，在某一瞬时两构件相对于该点作相对转动，该点称瞬时速度中心。

.什么是三心定律——三个彼此作平面运动的构件共有三个瞬心，且它们位

于同一条直线上。（此法特别适用于两构件不直接相联的场合）。

.两构件通过运动副直接相连，试确定其瞬心位置？ P39 P45

①以转动副连接——铰链中心就是其瞬心位置；

②以移动副连接——瞬心就在垂直于其导路方向无穷远处；

③以纯滚动高副连接——瞬心就在其接触点处；

④以滚动兼滑动的高副连接——瞬心就在过接触点高副元素的公法线上，视其他条件确定。

.用瞬心法和三心定律求下例图形的速度瞬心？已知构件2的转速ω2，求构件4的角速度ω4 ？

解：①瞬心数为6个；

②直接观察能求出4个，余下的2个用三

心定律求出。

③求瞬心P24的速度，

VP24＝μl(P24P12)·ω2

VP24＝μl(P24P14)·ω4

ω4 ＝ω2· (P24P12)/ P24P14

.用瞬心法和三心定律求下例图形的速度瞬心。已知构件2的转速ω2，求。

构件4的速度ν

4

.试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置，并给出连杆上E点上速度方向位置。

.试题图所示，偏心圆凸轮机构中，AB=L，凸轮半径为R，OA=h,∠OAB=90°,

?（提示：使用三心定理，凸轮以角速度ω转动，试求推杆2的角速度ω

2

正确标注瞬心位置）

（1）应用三心定理，瞬心位置标注见图；

（2）∵∠P

0BC=∠BP

C =45°

又∵OA=AP

=h

∴A P

0·ω=B P

·ω

2

ω

2= AP

·ω/BP

= h·ω/(L+h)

.试题图所示，滑块导轨机构中，ω=10rad/s，θ=30°,AB=200mm，试用瞬

心法求构件3的速度v

3

? （提示：使用瞬心法，正确标注瞬心位置）

（）解：

（1）应用瞬心法，瞬心位置标注见图；

（2）∵AB= P

14 P

23

=

P

14 P

= AB /(√3/2) =(√3/2)

V

3= P

14

P

·ω=(√3/2)·ω

=(√3/2)×10

=4/√ 3

.速度影像P37——同一构件上各点间的相对速度矢量构成的图形bce称为该构件图形BCE的速度影像。

.机构速度分析图解法P36；P50题3-5； P50题

3-6；

采用非平面运动副，摩擦力为什么会增大？

的大小取决于运动副元素的几何形状，形——因为G一定时，其法向力N

21

。

成当量摩擦系数f

v

当量摩擦系数fv大于摩擦系数f，即f v＞ f是因为运动副元素的_几何形状改变而产生的。

称为当量摩擦系数, 其取值为:

(1)平面接触: f v = f ；

(2)槽面接触: f v = f /sinθ；

(3)半圆柱面接触: f v = k f ，（k = 1~

π/2）。