第二章作業(yè)題答案

1、1A、構(gòu)成機(jī)構(gòu)的構(gòu)件有：機(jī)架、構(gòu)成機(jī)構(gòu)的構(gòu)件有：機(jī)架、 、 三類。三類。2A2A、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)目等于自由度數(shù)目機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)目等于自由度數(shù)目, 機(jī)機(jī)構(gòu)要能夠運(yùn)動(dòng)其自由度必須構(gòu)要能夠運(yùn)動(dòng)其自由度必須大于零大于零 3A、在平面機(jī)構(gòu)中，若引入一個(gè)高副將引入在平面機(jī)構(gòu)中，若引入一個(gè)高副將引入 1 個(gè)約束，而引入一個(gè)約束，而引入一個(gè)低副將引入個(gè)低副將引入 2 個(gè)約束，機(jī)構(gòu)中的總約束數(shù)個(gè)約束，機(jī)構(gòu)中的總約束數(shù)s與機(jī)構(gòu)自由度與機(jī)構(gòu)自由度f(wàn) 的關(guān)的關(guān)系是系是f = 3n - s 。 5A、運(yùn)動(dòng)鏈要成為機(jī)構(gòu)，必須使運(yùn)動(dòng)鏈中原動(dòng)件數(shù)目大于或運(yùn)動(dòng)鏈要成為機(jī)構(gòu)，必須使

2、運(yùn)動(dòng)鏈中原動(dòng)件數(shù)目大于或等于自由度數(shù)（等于自由度數(shù)（ ）4A、用一個(gè)平面低副聯(lián)兩個(gè)做平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件所形成的運(yùn)動(dòng)鏈共用一個(gè)平面低副聯(lián)兩個(gè)做平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件所形成的運(yùn)動(dòng)鏈共有有 4個(gè)自由度個(gè)自由度填空（每題填空（每題2分）分）判斷（每題判斷（每題2分）分）原動(dòng)件原動(dòng)件 從動(dòng)件從動(dòng)件 8A、平面運(yùn)動(dòng)副的最大約束為（平面運(yùn)動(dòng)副的最大約束為（ c） a、0 b、1 c、2 d、39A、在機(jī)構(gòu)中，某些不影響機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)傳遞的重復(fù)部分所帶入的約束在機(jī)構(gòu)中，某些不影響機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)傳遞的重復(fù)部分所帶入的約束為（為（a ） a、虛約束虛約束 b、局部自由度局部自由度 c、復(fù)合鉸鏈復(fù)合鉸鏈10A、機(jī)構(gòu)中只有一個(gè)（機(jī)構(gòu)中只有一

3、個(gè)（ d ） a、閉式運(yùn)動(dòng)鏈閉式運(yùn)動(dòng)鏈 b、原動(dòng)件原動(dòng)件 c、從動(dòng)件從動(dòng)件 d、機(jī)架機(jī)架選擇（每題選擇（每題2分）分）簡(jiǎn)答簡(jiǎn)答11C、既然虛約束對(duì)于機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)實(shí)際上不起約束作用，那么在既然虛約束對(duì)于機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)實(shí)際上不起約束作用，那么在實(shí)際機(jī)構(gòu)中為什么又常常存在虛約束？試舉例說(shuō)明（實(shí)際機(jī)構(gòu)中為什么又常常存在虛約束？試舉例說(shuō)明（10）。6A、任何機(jī)構(gòu)都是自由度為零的基本桿組依次連接到原動(dòng)件和任何機(jī)構(gòu)都是自由度為零的基本桿組依次連接到原動(dòng)件和機(jī)架上面構(gòu)成的。（機(jī)架上面構(gòu)成的。（ ）7A、任何機(jī)構(gòu)從動(dòng)件系統(tǒng)的自由度等于零（任何機(jī)構(gòu)從動(dòng)件系統(tǒng)的自由度等于零（ ）。）。答：虛約束對(duì)機(jī)構(gòu)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)不起約束作

4、用，它廣泛存在于機(jī)構(gòu)中是答：虛約束對(duì)機(jī)構(gòu)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)不起約束作用，它廣泛存在于機(jī)構(gòu)中是為了解決機(jī)構(gòu)中存在的其它一些問(wèn)題，如：為了解決機(jī)構(gòu)中存在的其它一些問(wèn)題，如：1、改善機(jī)構(gòu)受力、改善機(jī)構(gòu)受力12222、增加剛度、增加剛度ACDB3、順利通過(guò)某些、順利通過(guò)某些特殊位置特殊位置ABCD12、如圖所示為一小型壓力機(jī)。圖中齒輪、如圖所示為一小型壓力機(jī)。圖中齒輪1與偏心輪與偏心輪1為同一構(gòu)為同一構(gòu)件，繞固定軸心連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。在齒輪上開(kāi)有凸輪凹槽，擺桿件，繞固定軸心連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。在齒輪上開(kāi)有凸輪凹槽，擺桿上的滾子嵌在凹槽中，從而使擺桿繞軸上下擺動(dòng)。同上的滾子嵌在凹槽中，從而使擺桿繞軸上下擺動(dòng)。同時(shí)又通過(guò)偏心輪時(shí)又

5、通過(guò)偏心輪、連桿、滑竿使軸上下移動(dòng)。最后通、連桿、滑竿使軸上下移動(dòng)。最后通過(guò)在擺桿的叉槽中的滑塊和鉸鏈?zhǔn)箾_頭實(shí)現(xiàn)沖壓運(yùn)動(dòng)。過(guò)在擺桿的叉槽中的滑塊和鉸鏈?zhǔn)箾_頭實(shí)現(xiàn)沖壓運(yùn)動(dòng)。試?yán)L制其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度。試?yán)L制其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度。OABCDE123456G789999FBLOABCDGEF1923456781, 9, 7HLPPn018273F 13、 試?yán)L制圖示機(jī)械手的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算器自由度。試?yán)L制圖示機(jī)械手的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算器自由度。 圖圖a為仿人食指的機(jī)械手機(jī)構(gòu)為仿人食指的機(jī)械手機(jī)構(gòu).解：解：(a)B21345678EDCFGHIJBL手背第二節(jié)手指第三節(jié)手指手

6、指尖BEDCHGFJI10, 7LPn010273F1414、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖與實(shí)際機(jī)構(gòu)有哪些相同之處，有哪些不同之處？、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖與實(shí)際機(jī)構(gòu)有哪些相同之處，有哪些不同之處？它能表示出原機(jī)構(gòu)哪些方面的特征（它能表示出原機(jī)構(gòu)哪些方面的特征（5 5）？）？ 答：答： 相同之處：所反映的構(gòu)件數(shù)目、運(yùn)動(dòng)副數(shù)目及類型、相同之處：所反映的構(gòu)件數(shù)目、運(yùn)動(dòng)副數(shù)目及類型、 和運(yùn)動(dòng)尺寸和運(yùn)動(dòng)尺寸不同之處：實(shí)際機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件（零件）的結(jié)構(gòu)形狀及結(jié) 構(gòu)尺寸在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖中被忽略。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖能表示出原機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特征。BL（b）15、試計(jì)算下列各機(jī)構(gòu)的自由度、試計(jì)算下列各機(jī)構(gòu)的自由度（a) n =4 PL =5 PH=1

7、F=0 P=0F=34 2 51=1n = 7 PL=8 PH=2F=2 P=0F=3 7 - 28 22=1b, 2, 6, 5 HLPPnFPPPnFHL23126253 142536ABCDBL16、圖示為一剎車機(jī)構(gòu)，剎車時(shí)操作桿圖示為一剎車機(jī)構(gòu)，剎車時(shí)操作桿1向右拉，通過(guò)由構(gòu)件向右拉，通過(guò)由構(gòu)件2、3、4、5、6輛閘瓦剎住車輪。試計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度，并就剎車過(guò)輛閘瓦剎住車輪。試計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度，并就剎車過(guò)程說(shuō)明此機(jī)構(gòu)自由度的變化情況程說(shuō)明此機(jī)構(gòu)自由度的變化情況(10)。ABCEFGHIJ01234567777解: （1）、未剎車時(shí)n =6、 PL=8、 PH =0 F=0 、 P=0F=

8、3n - 2PL PH -F+P=36 -2 8 =2(2)、閘瓦G 、J之一剎緊車輪時(shí)（如J)，構(gòu)件6與車輪、機(jī)架成為一整體n =5、 PL=7、 PH =0 F=0 、 P=0F=3n - 2PL PH -F+P=3 5 -2 7=1(3)、閘瓦G 、J同時(shí)剎緊車輪時(shí)，構(gòu)件4、6與車輪、機(jī)架成為一整體n =4、 PL=6、 PH =0 F=0 、 P=0F=3n - 2PL PH -F+P=3 4 -2 6=0BL17、圖示為一收放式折疊支架機(jī)構(gòu)，該支架中的構(gòu)件圖示為一收放式折疊支架機(jī)構(gòu)，該支架中的構(gòu)件1和和5分別用木螺釘連接于固分別用木螺釘連接于固定臺(tái)板定臺(tái)板1 和活動(dòng)臺(tái)板和活動(dòng)臺(tái)板5上

9、，兩者在上，兩者在D處鉸接，使活動(dòng)臺(tái)板能相對(duì)于固定臺(tái)板轉(zhuǎn)處鉸接，使活動(dòng)臺(tái)板能相對(duì)于固定臺(tái)板轉(zhuǎn)動(dòng)。又通過(guò)件動(dòng)。又通過(guò)件1、2、3、4組成的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)及連桿組成的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)及連桿3上上E點(diǎn)處的銷子與件點(diǎn)處的銷子與件5上的上的連桿曲線槽組成的銷槽連接使活動(dòng)臺(tái)板實(shí)現(xiàn)收放動(dòng)作。在圖示位置時(shí)，雖在活動(dòng)連桿曲線槽組成的銷槽連接使活動(dòng)臺(tái)板實(shí)現(xiàn)收放動(dòng)作。在圖示位置時(shí)，雖在活動(dòng)臺(tái)板上放有較重的重物，大活動(dòng)臺(tái)板也不會(huì)自動(dòng)收起，必須沿箭頭方向推動(dòng)件臺(tái)板上放有較重的重物，大活動(dòng)臺(tái)板也不會(huì)自動(dòng)收起，必須沿箭頭方向推動(dòng)件2，使鉸鏈?zhǔn)广q鏈B、D重合，活動(dòng)臺(tái)板才可收起?，F(xiàn)已知構(gòu)件尺寸重合，活動(dòng)臺(tái)板才可收起?，F(xiàn)已知構(gòu)件尺寸:

10、 其余尺寸見(jiàn)圖。試?yán)L制該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度，試著分析機(jī)構(gòu)的其余尺寸見(jiàn)圖。試?yán)L制該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度，試著分析機(jī)構(gòu)的工作原理。（工作原理。（10）mmllmmllCDBCADAB25,90ABCD1155234E1、支撐狀態(tài)（、支撐狀態(tài)（HLPPnF23ADBC15E23406243ADBC15E2343、折疊、折疊狀態(tài)狀態(tài)HLPPnF231152432、折疊、折疊運(yùn)動(dòng)過(guò)運(yùn)動(dòng)過(guò)程程BL19、在如圖所示的機(jī)構(gòu)中，在鉸鏈在如圖所示的機(jī)構(gòu)中，在鉸鏈B、C、D處，被連接的兩構(gòu)件處，被連接的兩構(gòu)件上連接點(diǎn)的軌跡都是重合的，那么能說(shuō)該機(jī)構(gòu)有三個(gè)約束嗎（上連接點(diǎn)的軌跡都是重合的，那么能

11、說(shuō)該機(jī)構(gòu)有三個(gè)約束嗎（5）？）？ACDB答：不能答：不能因因 B、C、D三連接點(diǎn)中任意一個(gè)連接點(diǎn)處的軌跡重合三連接點(diǎn)中任意一個(gè)連接點(diǎn)處的軌跡重合與其它兩點(diǎn)的制約有關(guān)。與其它兩點(diǎn)的制約有關(guān)。20、如所示圖為一簡(jiǎn)易沖床的初擬設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)者的思、如所示圖為一簡(jiǎn)易沖床的初擬設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)者的思路是：動(dòng)力由齒輪路是：動(dòng)力由齒輪1輸入，使軸輸入，使軸A連續(xù)回轉(zhuǎn)；而固裝在軸連續(xù)回轉(zhuǎn)；而固裝在軸A上的凸輪上的凸輪2與杠桿與杠桿3組成的凸輪機(jī)構(gòu)將使沖頭組成的凸輪機(jī)構(gòu)將使沖頭4上下運(yùn)動(dòng)已達(dá)上下運(yùn)動(dòng)已達(dá)到?jīng)_壓的目的。試?yán)L出其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，分析其是否能實(shí)到?jīng)_壓的目的。試?yán)L出其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，分析其是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖？

12、并提出修改方案?，F(xiàn)設(shè)計(jì)意圖？并提出修改方案。分析分析： （1）、運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖）、運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 （2）、自由度：）、自由度：014233F該方案的機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng)該方案的機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng)（3）、修改方案：）、修改方案：BL+21、圖示為一內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，試計(jì)算其自由度，并分析組圖示為一內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，試計(jì)算其自由度，并分析組成此機(jī)構(gòu)的基本干組。如果在該機(jī)構(gòu)中改選成此機(jī)構(gòu)的基本干組。如果在該機(jī)構(gòu)中改選EG為原動(dòng)件，試問(wèn)為原動(dòng)件，試問(wèn)組成此機(jī)構(gòu)的基本干組是否與前有所不同。組成此機(jī)構(gòu)的基本干組是否與前有所不同。+BL22C、在圖示壓床機(jī)構(gòu)中，構(gòu)件在圖示壓床機(jī)構(gòu)中，構(gòu)件1為原動(dòng)件。計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度，為原動(dòng)件。計(jì)算機(jī)構(gòu)

13、自由度，為使壓頭為使壓頭GH均勻下壓而不傾斜，試問(wèn)機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的尺寸應(yīng)滿均勻下壓而不傾斜，試問(wèn)機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的尺寸應(yīng)滿足什么條件？為什么？其中構(gòu)件足什么條件？為什么？其中構(gòu)件CF起什么作用（起什么作用（10）?ABCDEFGH1解： (1)ED = FC=GHEF = DCEG = HC1725323HLPPnF(2) 應(yīng)滿足：應(yīng)滿足：(3)作用：作用：只有這樣才能使得只有這樣才能使得GH保持平行于機(jī)架移動(dòng)，保持平行于機(jī)架移動(dòng)，而不會(huì)引起傾斜而不會(huì)引起傾斜使使EFG部分與部分與DCH部分相連接，并使部分相連接，并使EFG部分重復(fù)部分重復(fù)DCH部分的運(yùn)動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)ABCEFGHIJ0123456777

14、718C、圖示為一收放式折疊支架機(jī)構(gòu)，該支架中的構(gòu)件圖示為一收放式折疊支架機(jī)構(gòu)，該支架中的構(gòu)件1和和5分別用木螺釘連接于分別用木螺釘連接于固定臺(tái)板固定臺(tái)板1 和活動(dòng)臺(tái)板和活動(dòng)臺(tái)板5上，兩者在上，兩者在D處鉸接，使活動(dòng)臺(tái)板能相對(duì)于固定臺(tái)板處鉸接，使活動(dòng)臺(tái)板能相對(duì)于固定臺(tái)板轉(zhuǎn)動(dòng)。又通過(guò)件轉(zhuǎn)動(dòng)。又通過(guò)件1、2、3、4組成的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)及連桿組成的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)及連桿3上上E點(diǎn)處的銷子與件點(diǎn)處的銷子與件5上上的連桿曲線槽組成的銷槽連接使活動(dòng)臺(tái)板實(shí)現(xiàn)收放動(dòng)作。在圖示位置時(shí)，雖在活的連桿曲線槽組成的銷槽連接使活動(dòng)臺(tái)板實(shí)現(xiàn)收放動(dòng)作。在圖示位置時(shí)，雖在活動(dòng)臺(tái)板上放有較重的重物，大活動(dòng)臺(tái)板也不會(huì)自動(dòng)收起，必須沿箭

15、頭方向推動(dòng)件動(dòng)臺(tái)板上放有較重的重物，大活動(dòng)臺(tái)板也不會(huì)自動(dòng)收起，必須沿箭頭方向推動(dòng)件2，使鉸鏈，使鉸鏈B、D重合，活動(dòng)臺(tái)板才可收起?，F(xiàn)已知構(gòu)件尺寸重合，活動(dòng)臺(tái)板才可收起?，F(xiàn)已知構(gòu)件尺寸: 其余尺寸見(jiàn)圖。試?yán)L制該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度，試著分析機(jī)構(gòu)的其余尺寸見(jiàn)圖。試?yán)L制該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度，試著分析機(jī)構(gòu)的工作原理。（工作原理。（10）mmllmmllCDBCADAB25,90ABCD115523417B19C、在如圖所示的機(jī)構(gòu)中，在鉸鏈在如圖所示的機(jī)構(gòu)中，在鉸鏈C、B、D處，被連接的兩構(gòu)處，被連接的兩構(gòu)件上連接點(diǎn)的軌跡都是重合的，那么能說(shuō)該機(jī)構(gòu)有三個(gè)約束嗎件上連接點(diǎn)的軌跡都是重

16、合的，那么能說(shuō)該機(jī)構(gòu)有三個(gè)約束嗎（5）？）？20B、如所示圖為一簡(jiǎn)易沖床的初擬設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)者的思路是：如所示圖為一簡(jiǎn)易沖床的初擬設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)者的思路是：動(dòng)力由齒輪動(dòng)力由齒輪1輸入，使軸輸入，使軸A連續(xù)回轉(zhuǎn)；而固裝在軸連續(xù)回轉(zhuǎn)；而固裝在軸A上的凸輪上的凸輪2與杠與杠桿桿3組成的凸輪機(jī)構(gòu)將使沖頭組成的凸輪機(jī)構(gòu)將使沖頭4上下運(yùn)動(dòng)已達(dá)到?jīng)_壓的目的。試?yán)L上下運(yùn)動(dòng)已達(dá)到?jīng)_壓的目的。試?yán)L出其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，分析其是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖？并提出修改方出其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，分析其是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖？并提出修改方案案(5)。ACDB21A、圖示為一內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，試計(jì)算其自由度，并分析圖示為一內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，試計(jì)算其自由度，并分析組成此機(jī)構(gòu)的基本干組。如果在該機(jī)構(gòu)中改選組成此機(jī)構(gòu)的基本干組