机构结构分析答案

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机械原理习题及答案

第1章平面机构的结构分析1.1解释下列概念1.运动副；2.机构自由度；3.机构运动简图；4.机构结构分析；5.高副低代。

1.2验算下列机构能否运动，如果能运动，看运动是否具有确定性，并给出具有确定运动的修改办法。

题1.2图题1.3图1.3 绘出下列机构的运动简图，并计算其自由度(其中构件9为机架)。

1.4 计算下列机构自由度，并说明注意事项。

1.5计算下列机构的自由度，并确定杆组及机构的级别(图a所示机构分别以构件2、4、8为原动件)。

题1.4图题1.5图第2章平面机构的运动分析2.1试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。

题2.1图2.2在图示机构中，已知各构件尺寸为l AB=180mm , l BC=280mm , l BD=450mm ,l CD=250mm ,l AE =120mm ,φ=30º, 构件AB上点E的速度为v E=150 mm /s ,试求该位置时C、D两点的速度及连杆2的角速度ω2。

2.3 在图示的摆动导杆机构中，已知l AB=30mm , l AC=100mm , l BD=50mm ,l DE=40mm ,φ1=45º,曲柄1以等角速度ω1=10 rad/s沿逆时针方向回转。

求D点和E点的速度和加速度及构件3的角速度和角加速度（用相对运动图解法）。

题2.2图题2.3图2.4 在图示机构中，已知l AB =50mm , l BC =200mm , x D =120mm , 原动件的位置φ1=30º, 角速度ω1=10 rad/s ，角加速度α1=0，试求机构在该位置时构件5的速度和加速度，以及构件2的角速度和角加速度。

题2.4图2.5 图示为机构的运动简图及相应的速度图和加速度图。

（1）在图示的速度、加速度多边形中注明各矢量所表示的相应的速度、加速度矢量。

（2）以给出的速度和加速度矢量为已知条件，用相对运动矢量法写出求构件上D 点的速度和加速度矢量方程。

平面机构的结构分析机械原理习题集答案

解1）求、、
2）求、
3）求当 =0时
由渐开线函数表查得：
2、试问渐开线标准齿轮的齿根圆与基圆重合时，其齿数应为多少，又当齿数大于以上求得的齿数时，基圆与齿根圆哪个大？
解
由有
当齿根圆与基圆重合时，
当时，根圆大于基圆。
3、一个标准直齿圆柱齿轮的模数 =5mm，压力角 =20º，齿数 =18。如图所示，设将直径相同的两圆棒分别放在该轮直径方向相对的齿槽中，圆棒与两侧齿廓正好切于分度圆上，试求1）圆棒的半径；2）两圆棒外顶点之间的距离（即棒跨距）。
机构的基本杆组图为
此机构为Ⅱ级机构
3）取构件EG为原动件时
此机构的基本杆组图为
此机构为Ⅲ级机构
平面机构的运动分析
1、试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置（用符号直接标注在图上）。
2、在图a所示的四杆机构中， =60mm， =90mm， = =120mm， =10rad/s，试用瞬心法求：
1）当 = 时，点C的速度；
解
取坐标系xAy，并标出各杆矢量及方位角如图所示：
1）位置分析机构矢量封闭方程
分别用和点积上式两端，有
故得：
2）速度分析式a对时间一次求导，得
上式两端用点积，求得：
式d）用点积，消去，求得
3）加速度分析将式（d）对时间t求一次导，得：
用点积上式的两端，求得：
用点积（g），可求得：
351.063
平面连杆机构及其设计
1、在图示铰链四杆机构中，已知： =50mm， =35mm， =30mm，为机架，
1）若此机构为曲柄摇杆机构，且为曲柄，求的最大值；
2）若此机构为双曲柄机构，求的范围；

机械原理课后习题答案

⎛ ⎜ ⎝
m / s2 mm
⎞ ⎟ ⎠
作加速度图
C
2
3
D
B
p(d) 4
(c3)
b2 (b1) (b3)
题3-8 c) 解(续2)
[解]
（3）加速度分析 aB 2 (= aB1) → aB3 → aC 3
1) 求aB2
A 1 ω1
2) 求aB3
aB3
=
an B3D
+
at B3D
=
aB
2
+
ak B3B2
得d点
p(c3)
E
vD = μv pd = 0.005 × 44.6 = 0.223 (m / s)
作 de ⊥ bc2
并使
de = DE = lDE = 40 bd BD lBD 50
得e点
vE = μv pe = 0.005 × 32.0 = 0.16 (m / s)
3) 求ω2
ω2
=
vC 2B lBC
p' = 2p'l + p'h − 3n' = 2 × 3 + 0 − 3× 2 = 0
p' = 2p'l + p'h − 3n' = 2 ×10 + 0 − 3×6 = 2
F = 3n − (2pl + ph − p') − F' = 3 × 11 − (2 × 17 + 0 − 2) − 0 =1
P24
B P23
3
2A
P12
1
4
D
P14
vE
=
vB
P13 E P13B

机械原理复习题第2章机构的结构分析

4
ω1 1
5 3
2
2
题9图
• • • •
解： F=3n－（2pL＋pH）=3×4－2×6=0 或F=3n－（2pL＋pH－p'）－F′ =3×4－（2×7＋0－2）－0=0 此方案有结构组成原理的错误。因为它的自由度为零，不能运动。 • 修改方案如答图a、b所示。
• 例题2 图示为毛纺设备洗毛机中所采用的双重偏心轮机构，偏心轮1可以在偏心轮2中相对转动，偏心轮2可以在构件3的圆环中相对转动。⑴试绘制其在图示位置时的机构运动简图；⑵当以偏心盘1为原动件时，该机构是否有确定的运动？
B 3 3 1 O A B
2
O΄
O 1 2 A
O΄
题2图
题答图
• 解在绘制机构运动简图时，首先必须搞清机构的组成及运动传递情况。在图示机构中，偏心盘1为原动件，其与机架构成转动副A；偏心盘1与偏心盘2构成转动副O；偏心盘2 与带环的构件3构成转动副O΄；构件3与机架组成转动副B。 • 根据上述分析，再选定一适当的比例尺和视图平面，并依次定出各转动副的位置。就不难画出其机构运动简图，如答图所示。
O 1 A
O A 1 2
3 B 题4图
4
2
3
B
题答图
• 解在绘制机构运动简图时，首先必须搞
清机构的组成及运动传递情况。在图示
机构中，偏心盘1为原动件，其与机架4
构成转动副O；偏心盘1与构件2构成转
动副A；构件2与滑块3构成转动副B；滑
块3与机架4组成移动副，其相对移动方
向沿OB方向。
• 根据上述分析，再选定一适当的比例尺和视图平面，并依次定出各转动副的位置和移动副导路的方位。就不难画出其机构运动简图，如答图所示。 • 由于该机构具有3个活动构件、3个转动副和1个移动副，没有高副，没有局部自由度和虚约束，故机构的自由度为 O1 A • F=3n－（2pL＋pH） OA 2 • =3×3－（2×4＋0） 1 2 3B • =1

机构结构实验报告答案

一、实验目的1. 理解和掌握机构的基本组成和运动规律。

2. 学会使用实验仪器对机构进行结构分析。

3. 通过实验加深对机构运动简图的绘制和理解。

二、实验仪器与设备1. 机构结构分析实验台2. 钢尺3. 铅笔4. 毫米纸5. 计算器三、实验原理机构是由若干个构件通过运动副连接而成的，能够实现一定运动的系统。

本实验主要研究平面机构的结构分析，包括构件的数目、运动副的类型、自由度的计算等。

四、实验步骤1. 观察实验台上的机构，了解其组成和运动规律。

2. 数清机构中的构件数目，确定运动副的类型。

3. 根据实验台上的机构，绘制机构运动简图。

4. 使用公式计算机构的自由度。

5. 分析实验结果，总结实验经验。

五、实验数据记录与处理1. 机构构件数目：N = 52. 运动副类型：转动副、移动副、高副3. 机构运动简图：根据实验台上的机构，绘制出机构运动简图。

4. 自由度计算：（1）转动副数目：R = 3（2）移动副数目：P = 2（3）高副数目：H = 1（4）机构自由度：F = 3N - 1 - 2P - H = 35 - 1 - 22 - 1 = 8六、实验结果与分析1. 通过观察实验台上的机构，我们可以看到机构由5个构件组成，其中包括3个转动副、2个移动副和1个高副。

2. 根据机构运动简图，我们可以清晰地了解机构的运动规律。

3. 通过计算，我们得出机构的自由度为8，说明该机构具有一定的运动能力。

七、实验总结1. 本实验使我们深入了解了机构的基本组成和运动规律。

2. 通过实验，我们学会了使用实验仪器对机构进行结构分析。

3. 实验过程中，我们认识到机构自由度在机构设计中的重要性。

八、实验报告评价1. 实验数据记录完整，计算过程清晰。

2. 实验步骤规范，实验结果准确。

3. 实验总结具有针对性，能够反映出实验的收获。

九、实验改进建议1. 在实验过程中，注意观察机构的运动状态，以便更好地理解机构的运动规律。

2. 在绘制机构运动简图时，注意比例尺的选取，确保图形的准确性。

机械设计基础(陈立德第三版)课后答案(1-18章全)

解：当从动件按正弦加速度规律运动时，它的位移方程为
当、、时的位移、、分别为
（1）用极标法求理论轮廊上对应点的坐标值。
选取凸轮转轴中心为坐标原点，OX通过从动件的运动起始点，则理论轮廊上某点的极坐标方程为
因该凸轮机构为对心直动从动件，故、、、
可求得
当时：
当时：
当时：
（2）用极坐标方法出实际轮廓上对应点的坐标值。
紧螺栓连接中，螺纹部分受轴向力作用产生拉伸正应力σ，因螺纹摩擦力矩的作用产生扭转剪应力τ，螺栓螺纹部分产生拉伸与扭转的组合变形，根据强度理论建立强度条件进行强度计算。
7.10铰制孔用螺栓连接有何特点？用于承受何种载荷？
答：铰制孔用螺栓连接在装配时螺栓杆与孔壁间采用过渡配合，没有间隙，螺母不必拧得很紧。工作时螺栓连接承受横向载荷，螺栓在连接结合面处受剪切作用，螺栓杆与被连接件孔壁相互挤压。
5.7用作图法求出下列各凸轮从如题5.7所示位置转到B点而与从动件接触时凸轮的转角。（可在题5.7图上标出来）。
题5.7图
答：
如题5.7答案图
5.8用作图法求出下列各凸轮从如题5.8图所示位置转过后机构的压力角。（可在题5.8图上标出来）
题5.8图
答：
如题5.8答案图
题5.9答案图
5.10一对心直动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮顺时针匀速转动，基圆半径，行程，滚子半径，推程运动角，从动件按正弦加速度规律运动，试用极坐标法求出凸轮转角、、时凸轮理论轮廊与实际轮廓上对应点的坐标。
11.12 试分析如题11.12图所示的蜗杆传动中，蜗杆、蜗轮的转动方向及所受各分力的方向。
题11.12
答：蜗杆、蜗轮的转动方向及所受各分力的方向如题11.12答案图所示。

第一章平面机构的结构分析习题解答

1.1 试画出图1.1（a）所示泵机构的机构运动简图，并计算其自由度。

【分析】在绘制机构运动简图时，首先必须搞清机构的组成及运动传递情况。

在图示机构中，偏心盘1为原动件，其与机架4构成转动副A；构件1与带环的柱塞2构成转动副B（不管转动副外形尺寸大小如何，均系绕着它的转动中心回转，故均用在转动中心处的小圆圈来表示）；构件2则在摆动盘3的槽中来回移动，构成移动副，其相对移动方向沿BC方向；构件3与机架4组成转动副C，其在摆动盘3的中心处。

解：根据上述分析，再选定一适当的比例尺和视图平面，并依次定出各转动副的位置和移动副导路的方位。

就不难画出其机构运动简图，如图b 所示。

由于该机构具有三个活动构件、三个转动副和一个移动副，没有高副，没有局部自由度和虚约束，故机构的自由度为F=3n-（2p l-p h）=3×3-（2×4） =1【评注】绘制机构运动简图时,不管机构多么复杂，从原动件开始循着运动的传递路径，搞清相接触的构件之间构成什么运动副及运动副的位置最为关键。

1.2 图1.2示为一简易冲床的初拟设计方案。

设计者的思路是：动力由齿轮1输人，使轴A连续回转，而固装在轴A上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上、下运动以达到冲压的目的。

试绘出其机构运动简图（尺寸按结构图画出即可），分析其运动是否能实现设计意图，并提出修改措施。

(a) (b)图1.1 图1.2【分析】该机构的机构运动简图如图1.3(a)所示。

要分析其运动是否能实现设计意图，就要计算机构自由度，不难求出该机构自由度为零，即机构不能动。

要使该机构具有确定的运动，就要设法使其再增加一个自由度。

解：机构运动简图见图1.3（a）自由度F=3n-（2p l+p h）=3×3-（2×4+1）=0图1.3该简易机床设计方案的机构不能运动。

修改措施：（1）在构件3、4之间加一连杆及一个转动副（图（b）示）；（2）在构件3、4之间加一滑块及一个移动副（图（c）示）；（3）在构件3、4之间加一局部自由度滚子及一个平面高副（图（d）示）；修改措施还可以提出几种，如3杆可利用凸轮轮廓与推杆4接触推动4杆等。

机械原理-郭宏亮-孙志宏-第二章答案

第2章机构的结构分析1．判断题（1）机构能够运动的基本条件是其自由度必须大于零。

（错误）（2）在平面机构中，一个高副引入两个约束。

（错误）（3）移动副和转动副所引入的约束数目相等。

（正确）（4）一切自由度不为一的机构都不可能有确定的运动。

（错误）（5）一个作平面运动的自由构件有六个自由度。

（错误）2．选择题(1) 两构件构成运动副的主要特征是（ D ）。

A ．两构件以点线面相接触B ．两构件能作相对运动C ．两构件相连接D ．两构件既连接又能作一定的相对运动(2) 机构的运动简图与（ D ）无关。

A ．构件数目B ．运动副的类型C ．运动副的相对位置D ．构件和运动副的结构(3) 有一构件的实际长度0.5m L =，画在机构运动简图中的长度为20mm ，则画此机构运动简图时所取的长度比例尺l μ是（ D ）。

A ．25B ．25mm/mC ．1:25D ．0．025m/mm(4) 用一个平面低副连接两个做平面运动的构件所形成的运动链共有（B ）个自由度。

A ．3B ．4C ．5D ．6(5) 在机构中，某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为（A ）。

A ．虚约束B ．局部自由度C ．复合铰链D ．真约束(6) 机构具有确定运动的条件是（ D ）。

A ．机构的自由度0≥FB ．机构的构件数4≥NC ．原动件数W ＞1D ．机构的自由度F ＞0, 并且=F 原动件数W(7) 如图2-34所示的三种机构运动简图中，运动不确定是( C )。

A ．（a ）和（b ）B ．（b ）和（c ）C ．（a ）和（c ）D ．（a ）、（b ）和（c ）(a) (c)(b)图2-34(8)Ⅲ级杆组应由（ B ）组成。

A．三个构件和六个低副 B．四个构件和六个低副C．二个构件和三个低副D．机架和原动件(9)有两个平面机构的自由度都等于１，现用一个有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构，这时自由度等于（ B ）。

机械原理第二版课后答案

机械原理第二版课后答案第一章结构分析作业1.2 解：F = 3n－2PL－PH = 3×3－2×4－1= 0该机构不能运动，修改方案如下图：1.2 解：（a）F = 3n－2PL－PH = 3×4－2×5－1= 1 A点为复合铰链。

（b）F = 3n－2PL－PH = 3×5－2×6－2= 1B、E两点为局部自由度, F、C两点各有一处为虚约束。

（c）F = 3n－2PL－PH = 3×5－2×7－0= 1 FIJKLM为虚约束。

1.3 解：F = 3n－2PL－PH = 3×7－2×10－0= 11）以构件2为原动件，则结构由8－7、6－5、4－3三个Ⅱ级杆组组成，故机构为Ⅱ级机构(图a)。

2）以构件4为原动件，则结构由8－7、6－5、2－3三个Ⅱ级杆组组成，故机构为Ⅱ级机构(图b)。

3）以构件8为原动件，则结构由2－3－4－5一个Ⅲ级杆组和6－7一个Ⅱ级杆组组成，故机构为Ⅲ级机构(图c)。

(a) (b) (c)第二章运动分析作业2.1 解：机构的瞬心如图所示。

2.2 解：取作机构位置mmmm l /5=μ图如下图所示。

1.求D 点的速度V D13P D V V =而 25241314==P P AE V V E D ，所以 s mm V V E D /14425241502524=⨯==2. 求ω1s rad l V AE E /25.11201501===ω3. 求ω2因 98382412141212==P P P P ωω ，所以s rad /46.0983825.1983812=⨯==ωω4. 求C 点的速度V Csmm C P V l C /2.10154446.0242=⨯⨯=⨯⨯=μω2.3 解：取作机构位置mmmm l /1=μ图如下图a 所示。

1. 求B2点的速度V B2V B2 =ω1×L AB =10×30= 300 mm/s 2.求B3点的速度V B3V B3 ＝ V B2 ＋ V B3B2 大小？ ω1×L AB ？方向 ⊥BC ⊥AB ∥BC取作速度多边mms mm v /10=μ形如下图b 所示，由图量得：mmpb 223= ，所以smm pb V v B /270102733=⨯=⨯=μ由图a 量得：BC=123 mm , 则mmBC l l BC 1231123=⨯=⨯=μ3. 求D 点和E 点的速度V D 、V E利用速度影像在速度多边形，过p 点作⊥CE ，过b 3点作⊥BE ，得到e 点；过e 点作⊥pb 3，得到d 点 , 由图量得：mmpd 15=，mmpe 17=，所以smm pd V v D /1501015=⨯=⨯=μ ，smm pe V v E /1701017=⨯=⨯=μ；smm b b V v B B /17010173223=⨯=⨯=μ4. 求ω3srad l V BC B /2.212327033===ω5. 求nB a 222212/30003010s mm l a ABn B =⨯=⨯=ω6. 求3B aa B3 ＝ a B3n ＋ a B3t ＝ a B2 ＋ aB3B2k ＋ aB3B2τ大小 ω32LBC ？ ω12LAB 2ω3VB3B2 ？方向 B →C ⊥BC B →A ⊥BC ∥BC 22233/5951232.2s mm l a BCn B =⨯=⨯=ω223323/11882702.222s mm V a B B k B B =⨯⨯=⨯=ω取作速度多边mms mm a 2/50=μ形如上图c 所示，由图量得：mmb 23'3=π ，mmb n 20'33=,所以233/11505023's mm b a a B =⨯=⨯=μπ2333/10005020's mm b n a at B =⨯=⨯=μ7. 求3α233/13.81231000s rad l a BC tB ===α8. 求D 点和E 点的加速度aD 、a E利用加速度影像在加速度多边形，作e b 3'π∆∽CBE ∆, 即BE eb CEeCBb 33''==ππ，得到e 点；过e 点作⊥3'b π，得到d 点 , 由图量得：mm e 16=π，mmd 13=π，所以2/6505013s mm d a a D =⨯=⨯=μπ ，2/8005016s mm e a a E =⨯=⨯=μπ 。

机构结构分析答案

1-1确定下列自由度，并指出其复合铰链，局部自由度及虚约束。

(1)平炉堵塞渣口机构答案：解：F=3 n-2P L-P H n=6, P L=8, P H =1F=3X 6-2 X 8-1=1答案：解：F=3n-2P L-P Hn=6, P L=8, P H =1答案：解：F=3 n-2P L -P H n=7, P L =9, P H =1 F=3X 7-2 X 9-1=1 C 为复合铰链，F 为局部自由度(3)缝纫机的送布机构 (4)筛料机机构 C 答案：解：F=3 n-2P L -P Hn=4, P L =4, P H =2F=3X 4-2 X 4-2=2C 为局部自由度答案：解：F=3 n-2P L-P H n=3, P L =4F=3X 3-2 X 4=1AB=BC=BDC为虚约束(6)汽车自卸装置答案：解：F=3 n-2P L-P Hn=5, P L =7F=3X 5-2 X 7=1答案：解：F=3n-2P L -P Hn=3, P L =4F=3X 3-2 X 4=1B为虚约束n=7, P L =10F=3X 7-2 X 10=1C 为复合铰链(7)直角定块机构(8)压缩机机构答案：解：F=3 n-2P L -P H n=8, P L =11, P H =1 F=3X 8-2 X 11-1=1M 为局部自由度 (9)电锯机构(10 )五杆机构答案：解：F=3 n-2P L -P Hn=3, P L =4F=3X 3-2 X 4=1BC 为虚约束(14)夹紧机构答案：解：F=3 n-2P L-P Hn=3, P L =3, P H =2F=3X 3-2 X 3-2=1答案：解：F=3 n-2P L-P Hn=5, P L =7F=3X 5-2 X 7=1C为复合铰链(16)筛选机构答案：解：F=3 n-2P L-P Hn=7, P L=10F=3X 7-2 X 10=1答案：解：F=3 n-2P L-P H n=6, P L =8, P H =1F=3X 6-2 X 8-1=1CD为虚约束，G为局部自由度答案：解：F=7X 3-9 X 2-2=15—凸轮、齿轮一体1—曲柄、齿轮一体(17)如图所示为一小型压力机，试绘制其机构运动简图，并计算其自由度。

机械原理作业册答案

第二章机构的结构分析-一、填空与选择题1、B、A2、由两构件直接接触而产生的具有某种相对运动3、低副，高副，2，14、后者有作为机架的固定构件5、自由度的数目等于原动件的数目；运动不确定或机构被破坏6、√7、8、m-19、受力情况10、原动件、机架、若干个基本杆组11、A、B 12、C 13、C二、绘制机构简图1、计算自由度n=7, P L=9，P H=2 F=3n-2P L-P H=3×7-2×9-2=12、3、 4、三、自由度计算(a)E处为局部自由度；F处(或G处)为虚约束计算自由度n=4，P L=5，P H=1 F=3n-2P L-P H=3×4-2×5-1=1自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。

(b)E处(或F处)为虚约束计算自由度n=5，P L=7，P H=0 F=3n-2P L-P H=3×5-2×7=1自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。

(d) B处为局部自由度；C处为复合铰链；G处(或I处)为虚约束计算自由度n=7，P L=9，P H=1 F=3n-2P L-P H=3×7-2×9-1=2自由度的数目大于原动件的数目所以该机构不具有确定的运动。

(e) 构件CD(或EF)及其两端的转动副引入一个虚约束计算自由度n=3，P L=4，P H=0 F=3n-2P L-P H=3×3-2×4=1自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。

(f) C处为复合铰链；计算自由度n=7，P L=10，P H=0 F=3n-2P L-P H=3×7-2×10=1自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。

机械原理习题参考答案

习题参考答案第二章机构的结构分析2-2 图2-38所示为一简易冲床的初拟设计方案。

设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A连续回转；而固装在轴A上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。

试绘出其机构运动简图，分析其运动是否确定，并提出修改措施。

4351 2解答：原机构自由度F=3⨯3- 2 ⨯4-1 = 0，结构均可：1为滚子；2为摆杆；3为滑块；4为滑杆；5为齿轮及凸轮；6为连杆；7为齿轮及偏心轮；8为机架；9为压头。

试绘制其机构运动简图，并计算其自由度。

O齿轮及偏心轮ωA齿轮及凸轮BEFDC压头机架连杆滑杆滑块摆杆滚子解答：n=7; P l =9; P h =2，F=3⨯7-2 ⨯9-2 = 12-6 试计算图2-42所示凸轮—连杆组合机构的自由度。

解答：a) n=7; P l =9; P h =2，F=3⨯7-2 ⨯9-2 =1 L 处存在局部自由度，D 处存在虚约束b) n=5; P l =6; P h =2，F=3⨯5-2 ⨯6-2 =1 E 、B 处存在局部自由度，F 、C 处存在虚约束b)a)A EMDFELKJIFBCCDBA2-7 试计算图2-43所示齿轮—连杆组合机构的自由度。

BDCA(a)CDBA(b)解答：a) n=4; P l =5; P h =1，F=3⨯4-2 ⨯5-1=1 A 处存在复合铰链b) n=6; P l =7; P h =3，F=3⨯6-2 ⨯7-3=1 B 、C 、D 处存在复合铰链2-8 试计算图2-44所示刹车机构的自由度。

并就刹车过程说明此机构自由度的变化情况。

解答：① 当未刹车时，F=3⨯6-2 ⨯8=2② 在刹车瞬时，F=3⨯5-2⨯7=1，此时构件EFG 和车轮接触成为一体，位置保持不变，可看作为机架。

③ 完全刹死以后，F=3⨯4-2⨯6=0，此时构件EFG 、HIJ 和车轮接触成为一体，位置保持不变，可看作为机架。

机构的结构分析与运动分析总复习题及解答

第一章机构的结构分析与运动分析一、考点提要（一）机构的结构分析1.机器与机构机器具有以下三大本质属性：（1）人为实物的组合体、（2）各实物（称为构件）间具有确定的相对运动，能够传递和变换运动。

（3）能对外完成有用的机械功或实现能量转换。

机器是由机构组成的，机构是具有各自特点的，能传递和变换运动的基本组合体。

机构只具有机器的前两个属性。

（1）从结构、运动方面看，机器、机构无区别,机构是机器的组成单元；机器可以有一个或多个机构组成。

（2）从功能方面看，机器、机构有区别。

机器实现能量转换或作机械功而机构是实现运动、动力的传递。

2.机械从结构和运动的角度看，机构和机器是相同的，一般统称为机械。

3.构件与零件构件是机构中的组成元件也是运动单元，零件是机械中的制造单元；构件是由一个或若干个零件固定连接组合而成的，各个零件间不能再有相对运动。

构件在图形表达上是用规定的最简单的线条或几何图形来表示的．但从运动学的角度看，构件又可视为任意大的平面刚体。

机构中的构件可分为三类：(1) 机架。

用来支承活动构件(运动构件)的构件，作为研宪机构运动时的参考坐标系。

每个机构都必须有机架，但尽管机构中的活动构件可以在多处和机架组成运动副，但每个机构仅有一个机架。

机架并不一定是固定不动的构件，而是我们选做静参考系的构件，在分析机构时看作是不动的。

(2) 原动件(主动件)。

输入运动的构件，也是运动规律已知的活动构件，即作用有驱动力的构件。

每个机构至少有一个原动件。

(3) 从动件。

其余随主动件的运动而运动的活动构件，其中至少有一个是运动输出的构件。

4.运动副运动副是两个构件组成的可动联接。

两构件上能够参加接触而构成运动副的表面称为运动副元素。

运动副是约束运动的，因而一个运动副至少引入一个约束，也至少保留一个自由度。

至于两构件组成运动副后还能产生哪些相对运动，则与运动别的类型有关。

运动副按其接触方式分为高副(点线接触)和低副(面接触)，低副又可按相对运动形式分为转动副和移动副，判断依据是看两构件的相对运动轨迹是直线还是圆弧。

2022年机械原理的选择和判断题带答案

第2章机构的结构分析随堂自测选择题（每小题5分，共100分）1.当机构的的原动件数目小于其自由度数时，该机构将（）确定的运动。

正确答案： CA.有B.没有C.不完全有2.当机构的的原动件数目大于其自由度数时，该机构将（）。

正确答案： CA.有确定的运动B.没有确定的运动C.最薄弱环节发生损坏3.在机构中，某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为（）。

正确答案： AA.虚约束B.局部自由度C.复合铰链。

4.机构具有确定运动的条件是（）。

正确答案： CA.机构自由度小于原动件数B.机构自由度大于原动件数C.机构自由度等于原动件数5.用一个平面低副联二个做平面运动的构件所形成的运动链共有（）个自由度。

正确答案： BA.3B.4C.5D.66.杆组是自由度等于（）的运动链。

正确答案： AA.0B.1C.原动件数7.一般平面运动副所提供的约束为（）。

正确答案： DA.1B.2C.3D.1或28.某机构为Ⅲ级机构,那么该机构应满足的必要充分条件是（）。

正确答案： DA.含有一个自由度B.至少含有一个基本杆组C.至少含有一个Ⅱ级杆组D.至少含有一个Ⅲ级杆组9.机构中只有一个（）。

正确答案： DA.闭式运动链B.运动件C.从动件D.机架10.具有确定运动的差动轮系中其原动件数目（）。

正确答案： AA.至少应有2个B.最多有2个C.只有2个D.不受限制11.机构作确定运动的基本条件是其自由度必须大于零。

（）正确答案：错对错12.任何机构都是自由度为零的基本杆组依次连接到原动件和机架上面构成的。

（）正确答案：对对错13.高副低代是为了对含有高副的平面机构进行分析和研究。

（）正确答案：对对错14.任何具有确定运动的机构的从动件系统的自由度都等于零。

（）正确答案：对对错15.在平面机构中一个高副将引入两个约束。

（）正确答案：错对错16.当机构的自由度F>0,且等于原动件数，则该机构即具有确定的相对运动。

（）正确答案：对对错17.运动链要成为机构，必须使运动链中原动件数目等于其自由度数。

《机械原理》第八版课后习题答案

第2章机构的结构分析(P29)2-12：图a 所示为一小型压力机。

图上，齿轮1与偏心轮1’为同一构件，绕固定轴心O 连续转动。

在齿轮5上开有凸轮轮凹槽，摆杆4上的滚子6嵌在凹槽中，从而使摆杆4绕C 轴上下摆动。

同时，又通过偏心轮1’、连杆2、滑杆3使C 轴上下移动。

最后通过在摆杆4的叉槽中的滑块7和铰链G 使冲头8实现冲压运动。

试绘制其机构运动简图，并计算自由度。

解：分析机构的组成：此机构由偏心轮1’（与齿轮1固结）、连杆2、滑杆3、摆杆4、齿轮5、滚子6、滑块7、冲头8和机架9组成。

偏心轮1’与机架9、连杆2与滑杆3、滑杆3与摆杆4、摆杆4与滚子6、齿轮5与机架9、滑块7与冲头8均组成转动副，滑杆3与机架9、摆杆4与滑块7、冲头8与机架9均组成移动副，齿轮1与齿轮5、凸轮(槽)5与滚子6组成高副。

故解法一：7=n 9=l p 2=h p12927323=-⨯-⨯=--=h l p p n F解法二：8=n 10=l p 2=h p 局部自由度1='F11210283)2(3=--⨯-⨯='-'-+-=F p p p n F h l(P30) 2-17：试计算如图所示各机构的自由度。

图a 、d 为齿轮-连杆组合机构；图b 为凸轮-连杆组合机构（图中在D 处为铰接在一起的两个滑块）；图c 为一精压机机构。

并问在图d 所示机构中，齿轮3与5和齿条7与齿轮5的啮合高副所提供的约束数目是否相同？为什么？解： a) 4=n 5=l p 1=h p11524323=-⨯-⨯=--=h l p p n Fb) 5=n 6=l p 2=h p12625323=-⨯-⨯=--=h l p p n F12625323=-⨯-⨯=--=h l p p n Fc) 5=n 7=l p 0=h p10725323=-⨯-⨯=--=h l p p n Fd) 6=n 7=l p 3=h p13726323=-⨯-⨯=--=h l p p n F(C 可看做是转块和导块,有1个移动副和1个转动副)齿轮3与齿轮5的啮合为高副（因两齿轮中心距己被约束，故应为单侧接触）将提供1个约束。

机构的结构分析—习题答案

4-1画出图 4-32 所示机构的机构简图并计算其自由度解：(a)(b)(c) (d)(e) (f)(g)(h)(i)(j)(k) (l)(m) (n)(o) (p)计算各构件自由度：(q)(r)(a)(b) n = 9, P L = 13, P Hn = 5, P L = 7, P H = 0, F = 3n - 2P L - P H= 1= 0, F = 3n - 2P L - P H = 1(c)(d)(e)(f)n = 3, P L = 4, P H n = 5, P L = 7, P H n = 5, P L = 7, P H n = 3, P L= 4, P H= 0, F = 3n - 2P L - P H= 1 = 0, F = 3n - 2P L - P H= 1 = 0, F = 3n - 2P L - P H = 1= 0, F = 3n - 2P L- P H= 1(g) n = 4, P L= 5, P H= 1, F = 3n - 2P L- P H= 1(h) 间歇时， n = 4, P L= 5, P H= 1, F = 3n - 2P L- P H= 1；销进入槽轮时， n = 5, P L= 7, P H= 0, F = 3n - 2P L- P H= 1(i) (j) (k)(l) n = 4, P L= 5, P H= 1, F = 3n - 2P L- P H= 1n = 3, P L = 3, P H = 2, F = 3n - 2P L - P H = 1 n = 4, P L = 5, P H = 0, F = 3n - 2P L - P H = 2 n = 4, P L = 5, P H = 1, F = 3n - 2P L - P H = 1 (m) (n)(o) n = 5, P L= 6, P Hn = 5, P L = 6, P H n = 5, P L= 6, P H= 1, F = 3n - 2P L- P H= 2= 2, F = 3n - 2P L - P H = 1= 2, F = 3n - 2P L- P H= 1(p) n = 12, P L= 17, P H= 0, F = 3n - 2P L- P H= 25321 3421534214 5321(q)(r) n = 5, P L = 7, P Hn = 3, P L = 3, P H = 0, F = 3n - 2P L - P H= 1= 2, F = 3n - 2P L - P H = 14-2 图 4-33 所示为一简易冲床的初拟设计方案。

机构的结构分析与运动分析总复习题及解答

（3）能对外完成有用的机械功或实现能量转换。

机器是由机构组成的，机构是具有各自特点的，能传递和变换运动的基本组合体。

机构只具有机器的前两个属性。

（1）从结构、运动方面看，机器、机构无区别,机构是机器的组成单元；机器可以有一个或多个机构组成。

（2）从功能方面看，机器、机构有区别。

机器实现能量转换或作机械功而机构是实现运动、动力的传递。

2.机械从结构和运动的角度看，机构和机器是相同的，一般统称为机械。

构件在图形表达上是用规定的最简单的线条或几何图形来表示的．但从运动学的角度看，构件又可视为任意大的平面刚体。

机构中的构件可分为三类：(1) 机架。

用来支承活动构件(运动构件)的构件，作为研宪机构运动时的参考坐标系。

每个机构都必须有机架，但尽管机构中的活动构件可以在多处和机架组成运动副，但每个机构仅有一个机架。

机架并不一定是固定不动的构件，而是我们选做静参考系的构件，在分析机构时看作是不动的。

(2) 原动件(主动件)。

输入运动的构件，也是运动规律已知的活动构件，即作用有驱动力的构件。

每个机构至少有一个原动件。

(3) 从动件。

其余随主动件的运动而运动的活动构件，其中至少有一个是运动输出的构件。

4.运动副运动副是两个构件组成的可动联接。

两构件上能够参加接触而构成运动副的表面称为运动副元素。

运动副是约束运动的，因而一个运动副至少引入一个约束，也至少保留一个自由度。

至于两构件组成运动副后还能产生哪些相对运动，则与运动别的类型有关。

机械原理题库第一章、机构结构分析

机械原理题库第一章、机构结构分析(汇总)(总57页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--00002、具有、、等三个特征的构件组合体称为机器。

00003、机器是由、、所组成的。

00004、机器和机构的主要区别在于。

00005、从机构结构观点来看，任何机构是由三部分组成。

00006、运动副元素是指。

00007、构件的自由度是指；机构的自由度是指。

00008、两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为副，它产生个约束，而保留了个自由度。

00009、机构中的运动副是指。

00010、机构具有确定的相对运动条件是原动件数机构的自由度。

00011、在平面机构中若引入一个高副将引入______个约束，而引入一个低副将引入_____个约束，构件数、约束数与机构自由度的关系是。

00012、平面运动副的最大约束数为，最小约束数为。

00013、当两构件构成运动副后，仍需保证能产生一定的相对运动，故在平面机构中，每个运动副引入的约束至多为，至少为。

00014、00015、计算机机构自由度的目的是__________________________________________________________。

00016、在平面机构中，具有两个约束的运动副是副，具有一个约束的运动副是副。

00017、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。

00018、机构中的复合铰链是指；局部自由度是指；虚约束是指。

00019、划分机构的杆组时应先按的杆组级别考虑，机构的级别按杆组中的级别确定。

00020、机构运动简图是的简单图形。

00021、在图示平面运动链中，若构件1为机架，构件5为原动件，则成为级机构；若以构件2为机架，3为原动件，则成为级机构；若以构件4为机架，5为原动件，则成为级机构。

00022、机器中独立运动的单元体，称为零件。

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