机械原理习题册(上)自由度-杆-齿轮(2)

第二章机构的结构分析

思考题：

1. 在平面机构中，引入一个高副将引入______个约束，引入一个低副将引入_____个约束。构件总数N、运动副提供的约束总数R

与机构自由度F的关系是。

2. 平面运动副的最大约束数为，最小约束数为；移动副限制的两个自由度分别为和；

3. 计算平面机构自由度的公式为Ｆ= ，应用此公式时应注意判断：

(A) 铰链，(B) 自由度，(C) 约束。

4. 机构具有确定运动的条件是。

5*. 图示为一机构的初拟设计方案。

(1〕试计算其自由度，并分析其设计是否合理？如有复合铰链，局部自由度和虚约束需在图上标明；

(2) 如此初拟方案不合理，请修改并用简图表示。

2—1 列出公式计算下列运动链的自由度，并在图中指出其复合铰链、局部自由度和虚约束。

（1）

（2）轮系

（3）

（4）

AB、CD、EF平行且相等

（5）

（6）

CD、EF、GH平行且相等

（7）

（8）

2—2 列出公式计算下列各运动链的自由度。在图中指出复合铰链、局部自由度和虚约束，并判断其是否能够成为机构。

（图中画有箭头的构件为原动件）

（1）（2）（3）

BD、CE平行且相等，ED、CB平行且相等E

2—3 列出公式计算下列各运动链的自由度。在图中指出复合铰链，局部自由度和虚约束，并说明其原动件的数目是否合适。（图中画有箭头的构件为原动件）

（1）

（2）

DG、EH、FK平行且相等

（4）

（5）

2—4＊按比例画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。

（3）简易冲床机构

（1

（2）油泵机构

第八章 平面连杆机构及其设计

思考题

1、铰链四杆机构中，a =60mm ,b =150mm ,c =120mm ,d =100mm (如右图所示)， 以a 杆为机架得 机构；以b 杆为机架得 机构； 以c 杆为机架得 机构；以d 杆为机架得 机构。

2、在曲柄摇杆机构中， 与 处于两次共线位置之一时出现最小传动角。

3、在曲柄摇杆机构中，当 为主动件， 与 两次共线时，机构处于死点位置。

4、铰链四杆机构具有两个曲柄的条件是 、 。

5、行程速比系数)180()180(θθ-+= K ，其中θ是极位夹角，它是指 。

6、平面连杆机构中传动角γ和压力角α之和等于 。

7、行程速比系数K >1的机构有急回特性。 （ ） 8、铰链四杆机构中，凡最短杆为机架者，必为双曲柄机构。 （ ） 9、平面四杆机构中，是否存在死点位置取决于主动件是否与连杆共线。 （ ）

10、在曲柄作等速转动的曲柄摇杆机构中，当曲柄的极位夹角 30=θ，摇杆工作时间为7秒时，则摇杆空回行程所需时间为5秒。

（ ）

11、在设计铰链四杆机构时，应使最小传动角γmin 。 A 尽可能小一些 B 尽可能大一些 C 为 0 D 为 45 12、铰链四杆机构的压力角是指在不计摩擦情况下，连杆作用于 上的力与该力作用点速度间所夹的锐角。

A 主动件

B 机架

C 从动件

8-1 图示铰链四杆机构中，已知L BC =50mm ，L DC =35mm ，L AD =30mm ，试问：

（1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB 杆为曲柄，L AB 最大值为多少？

（2）若此机构为双曲柄机构，L AB 最大值为多少？

（3）若此机构为双摇杆机构，L AB 应为多少？

（4）若L AB =15mm 且为主动件，则该机构的行程速比系数K =？，极位夹角θ=？最小传动角?min =γ（自选比例，用作图法重新作图，然后在图上量取）

8-2 在图示的铰链四杆机构中，各杆长度a=180mm，b=380mm，c=250mm，d=400mm。1. 试确定此机构的类型，并说明理由；2. 当a杆主动时，画出机构的极限位置，注出极位夹角θ，写出行程速比系数K的表达式；3. 当c杆为主动时，指出机构的死点位置。

8-3 图示六杆机构，曲柄AB为原动件，作匀速转动，L AB =40mm，L BC =50mm，L CD =50mm，L AD =20mm，L CE =100mm，试用作图法求：μ，按比例重新画图）

（自选比例尺

l

（1）滑块E的冲程；

（2）滑块E往复行程的平均速度是否相同？曲柄AB的极位夹角θ为多大？行程速比系数K为多大？

γ之值。

（3）滑块E的最小传动角

min

8-4 图示为一脚踏轧棉机曲柄摇杆机构的示意图。已设定，，要求脚踏板CD在水平面上下各摆动15°。试选取适当的比例尺，用图解法确定AB,BC两个杆的长度。

B

C D

15°

15°m

L AD

0.1

=m

L

CD

5.0

=

8-5 试设计一曲柄滑块机构。已知行程速比系数K=1.5，滑块的冲程L C1C2=50mm，导路的偏距e=20mm。试取适当的比例尺，用图解法求：

（1）曲柄长L AB和连杆长L BC；

α；

（2）曲柄为原动件时的最大压力角

max

（3）滑块作为原动件时机构的死点位置；并画出从动的曲柄处于铅垂线上方时的传动角γ。

8-6＊ 图示为一飞机起落架机构。实线表示降落时的位置，虚线表示飞行时的位置。已知：L FC =520mm ，L FE =340mm ，且 90=α，

60=β， 10=θ。试用作图法求出构件CD 和DE 长度L CD 和L DE 。

（比例尺自选）