机械原理复习题复习课程

机械原理复习题

一、自由度的计算

1.试计算图示机构的自由度（若含有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出）。

[参考答案]

B处有局部自由度，F处为复合铰链。

2.试计算图示机构的自由度。

[参考答案]

3.试计算图示机构的自由度。

[参考答案]

4.试计算图示机构的自由度。

[参考答案]

5.试计算图示机构的自由度。

[参考答案]

6.试计算图示机构的自由度。

[参考答案]

或把三角形看成一刚体，则

7.计算图示机构的自由度，并在图上指出其中的复合铰链、局部自由度和虚约束。

[参考答案]

B为局部自由度；C(或D)为虚约束；G为复合铰链。

8.试计算图示机构的自由度。

[参考答案]

9.试述机构有确定运动的条件，并判断下图所示两机构是否有确定运动。

[参考答案]

(1)机构有确定运动的条件是机构自由度大于零且等于原动件数目。

(2)图a

原动件数大于自由度，无法运动。

(3)图b

原动件数小于自由度，无确定运动。

10.试计算图示机构的自由度（若含有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出）。

[参考答案]

B处有局部自由度。

11.试计算图示机构的自由度(若含有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出）。

[参考答案]

B处为复合铰链。

12.试计算图示机构的自由度（若含有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出）。

[参考答案]

C处有局部自由度、复合铰链。D处为复合铰链。F，G处有局部自由度。去掉局部自由度后，，

13.试计算图示机构的自由度（若含有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出）。

[参考答案]

C处为复合铰链。J（或F）处有虚约束。

14.试计算图示机构的自由度，并指出该机构中有无虚约束、局部自由度或复合铰链，若有，指出在何处。

[参考答案]

E(或F)处有虚约束，滚轮D处有虚约束及局部自由度，去掉后得：

15.试计算图示机构的自由度，并正确指定原动件。

[参考答案]

滚轮处为局部自由度，故,

机构的自由度为2，可以滑块和凸轮为原动件。

16.试计算图示机构的自由度。

[参考答案]

17.试计算图示机构的自由度。

[参考答案]

滚子F处为局部自由度，J或K处为虚约束，C处为复合铰链。去掉虚约束和局部自由度后，所以

18.计算图示机构的自由度，并在图上指出其中的复合铰链、局部自由度和虚约束。图中绕I、J转动的构件为齿轮。

[参考答案]

B、D处有局部自由度。

19.试分析图示装置能否运动，为什么？（用机构自由度公式加以说明）。

[参考答案]

；；不能运动，因F为零。

20.试计算图示构件系统的自由度，并说明其能否成为机构。

[参考答案]

C、D、E均为复合铰链。

无法运动，不能成为机构。

21.试计算图示运动链的自由度。

[参考答案]

A、E、F为复合铰链，故

二、平面连杆机构及其设计

1.图示铰链四杆机构中，已知，AD为机架，若要得到双摇杆机构，试求CD杆长的取值范围。

[参考答案]

要得到双摇杆机构有两种可能。

（1）机构存在整转副，且是B、C，则为最短。

1）CD杆最长

2）CD杆中间长

（2）机构不存在整转副，亦不符合杆长和条件。

1）CD杆最长

但不超过三杆和即

2）CD杆中间长

3）CD杆最短

综上得

2. 图示铰链四杆机构中，，问：为何值时（给出一取值范围），该机构成为曲柄摇杆机构。

[参考答案]

（1）AD不能成为最短杆

（2）AD为最长杆

（3）AD为中等长，CD为最长杆时，

3 试设计一曲柄导杆机构，已知导杆的行程速度变化系数，机架长度

，求曲柄长度（要求写出设计步骤）。

[参考答案]

。

作，作，过A作，得B点。

故曲柄长

4. 图示曲柄摇块机构中，已知，，试计算此机构的极位夹角及从动杆BE的摆角。

[参考答案]

。。摆角。极位夹角

5. 在图示铰链四杆机构中，其杆长为，，而另两个杆的长度之和为

，要求构成一曲柄摇杆机构，c、d的长度应为多少？

[参考答案]

根据有曲柄条件：，且为连架杆，可知

，

则有(1)

考虑极限状态有(2)

又故(3)

将(3)代入(2)得：

故

同理若c为最大时，则

6. 如图所示，在一铰链四杆机构中，已知l BC=500mm，l CD=350mm，l AD=300mm，且AD为机架。试分析：

（1）若此机构为曲柄摇杆机构，l

的最大值；

AB

的最小值；

（2）若此机构为双曲柄机构，l

AB

（3）若此机构为双摇杆机构，l

的取值范围。

AB

[参考答案]

解：（1）AB最短：最大值为150mm。

（2）AD最短：

1）AB不是最长，即，所以

2）AB为最长杆，即AB，且所以最小值为450mm。

（3）图示机构只有不满足杆长条件时才成为双摇杆机构。

l AB的取值范围

7. 如图示插床的导杆机构，已知：，行程速比系数，求曲柄BC的长度及插刀P的行程H，又若需行程速比系数，则柄BC应调整为多？此时插刀行程是否改变？

[参考答案]

（1）

（2）插刀行程增大