機(jī)械原理機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析復(fù)習(xí)題資料講解

1、機(jī)械原理機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析復(fù)習(xí)題精品文檔第 2 章機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析1判斷題（1）機(jī)構(gòu)能夠運(yùn)動(dòng)的基本條件是其自由度必須大于零。（錯(cuò)誤）（2）在平面機(jī)構(gòu)中，一個(gè)高副引入兩個(gè)約束。（錯(cuò)誤 ）（3）移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)副所引入的約束數(shù)目相等。（正確 ）（4）一切自由度不為一的機(jī)構(gòu)都不可能有確定的運(yùn)動(dòng)。 （錯(cuò) 誤）（5）一個(gè)作平面運(yùn)動(dòng)的自由構(gòu)件有六個(gè)自由度。（錯(cuò)誤 ）2選擇題（1）兩構(gòu)件構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的主要特征是（ D ）。A 兩構(gòu)件以點(diǎn)線面相接觸 B兩構(gòu)件能作相對(duì)運(yùn)動(dòng) C兩構(gòu)件相連接D兩構(gòu)件既連接又能作一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)（2）機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖與（ D ）無關(guān)。A 構(gòu)件數(shù)目B運(yùn)動(dòng)副的類型C運(yùn)動(dòng)副的相對(duì)位置 D構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副的結(jié)構(gòu)

2、（3）有一構(gòu)件的實(shí)際長(zhǎng)度 L 0.5m ，畫在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖中的長(zhǎng)度為 20mm， 則畫此機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖時(shí)所取的長(zhǎng)度比例尺 l 是（ D ）。A25 B 25mm/m C 1:25 D 0 025m/mm（4）用一個(gè)平面低副連接兩個(gè)做平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件所形成的運(yùn)動(dòng)鏈共有（B）個(gè)自由度。A 3B4C5D6（5）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（A）。A虛約束B局部自由度C復(fù)合鉸鏈D真約束（6）機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是（ D ）。A機(jī)構(gòu)的自由度 F 0B機(jī)構(gòu)的構(gòu)件數(shù) N 4C原動(dòng)件數(shù) W 1D機(jī)構(gòu)的自由度 F 0, 并且 F 原動(dòng)件數(shù)W（7）如圖 2-34 所示的三種機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖中

3、，運(yùn)動(dòng)不確定是 （ C ）。收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系管理員刪除精品文檔A（a）和（ b） B（b）和（ c） C（a）和（ c） D（ a）、（ b）和（ c）(a) (b)(c)（8） 級(jí)桿組應(yīng)由（ B ）組成。 A三個(gè)構(gòu)件和六個(gè)低副B圖 2-34四個(gè)構(gòu)件和六個(gè)低副C 二個(gè)構(gòu)件和三個(gè)低副D 機(jī)架和原動(dòng)件（9）有兩個(gè)平面機(jī)構(gòu)的自由度都等于，現(xiàn)用一個(gè)有兩鉸鏈的運(yùn)動(dòng)構(gòu)件將它 們串成一個(gè)平面機(jī)構(gòu)，這時(shí)自由度等于（ B ）。A0B1C2D 3（10）內(nèi)燃機(jī)中的連桿屬于（ C ）A機(jī)器B機(jī)構(gòu)C構(gòu)件D零件3簡(jiǎn)答題（1）何謂構(gòu)件？何謂運(yùn)動(dòng)副及運(yùn)動(dòng)副元素？運(yùn)動(dòng)副是如何進(jìn)行分類的？解答：構(gòu)件是機(jī)器中每一個(gè)獨(dú)立

4、運(yùn)動(dòng)的單元體，是組成機(jī)構(gòu)的基本要素之運(yùn)動(dòng)副是由兩個(gè)構(gòu)件直接接觸而組成的可動(dòng)連接，是組成機(jī)構(gòu)的基本要素 之一。運(yùn)動(dòng)副元素是兩構(gòu)件能夠參加接觸而構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的表面，如點(diǎn)線面等。收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系管理員刪除精品文檔運(yùn)動(dòng)副分類：a）按兩構(gòu)件接觸情況分為低副和高副；b）按兩構(gòu)件相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況分為平面運(yùn)動(dòng)副和空間運(yùn)動(dòng)副；c）按兩構(gòu)件產(chǎn)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)分為轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副、螺旋副、球面副等；d）按引入約束的數(shù)目分為級(jí)副、級(jí)副、級(jí)副等；e）按運(yùn)動(dòng)副始終保持接觸的方式分為形封閉運(yùn)動(dòng)副和力封閉運(yùn)動(dòng)副。（2）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖有何用途？它能表示出原機(jī)構(gòu)哪些方面的特征？解答：方便了解機(jī)械的組成和對(duì)機(jī)械進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力分析，并表

5、達(dá)了機(jī)械 的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)傳遞情況。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖能表示出原機(jī)構(gòu)的組成形式，包括構(gòu)件情況和運(yùn)動(dòng)副情況。（3）何謂機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖？它與機(jī)構(gòu)示意圖的區(qū)別是什么？解答：根據(jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸，按一定的比例尺定出各運(yùn)動(dòng)副的位置，用規(guī) 定的運(yùn)動(dòng)副及常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的代表符號(hào)和一般構(gòu)件的表示方法將機(jī)構(gòu)的運(yùn) 動(dòng)傳遞情況表示出來的簡(jiǎn)化圖形稱為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。只是為了表明機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或各構(gòu)件的相互關(guān)系，也可以不按嚴(yán)格的比 例來繪制簡(jiǎn)圖，通常把這樣的簡(jiǎn)圖稱為機(jī)構(gòu)示意圖。（4）機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是什么？當(dāng)機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)少于或多于機(jī)構(gòu) 的自由度時(shí)，機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)將發(fā)生什么情況？解答：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

6、于機(jī)構(gòu)的自由度數(shù) 目。收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系管理員刪除精品文檔當(dāng)機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)少于機(jī)構(gòu)的自由度時(shí)，機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)不確定；當(dāng)機(jī)構(gòu)的原 動(dòng)件數(shù)多于機(jī)構(gòu)的自由度時(shí)，機(jī)構(gòu)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)重時(shí)將損壞機(jī)構(gòu)中最薄弱 的環(huán)節(jié)。（5）在計(jì)算平面機(jī)構(gòu)的自由度時(shí)，何為復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束？ 在計(jì)算自由度時(shí)如何處理？解答：復(fù)合鉸鏈指兩個(gè)以上的構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動(dòng)副相連接，在計(jì)算自由 度時(shí)，若存在由 m 個(gè)構(gòu)件組成的復(fù)合鉸鏈，則有（ m-1）個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副；局部自由度是指在有些機(jī)構(gòu)中，某些構(gòu)件所產(chǎn)生的并不影響其他構(gòu)件運(yùn)動(dòng) 的局部運(yùn)動(dòng)，的自由度為局部自由度。在計(jì)算整個(gè)機(jī)構(gòu)的自由度時(shí)，應(yīng)從機(jī)構(gòu) 自由度的計(jì)算公式中將局部自由

7、度去除不計(jì)。虛約束是指在機(jī)構(gòu)中，對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)起重復(fù)約束作用的約束稱為虛約束。 在計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度時(shí)，應(yīng)從機(jī)構(gòu)的約束數(shù)中減去虛約束數(shù)。（6）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 ?解答：在實(shí)際機(jī)構(gòu)中又常常引入虛約束為了用來改善機(jī)構(gòu)的受力狀況：使 機(jī)構(gòu)受力狀態(tài)更合理、使機(jī)構(gòu)平衡、 考慮機(jī)構(gòu)在特殊位置的運(yùn)動(dòng)等。（7）在圖 2-21所示的機(jī)構(gòu)中，在鉸鏈 C、 B、D 處，被連接的兩構(gòu)件上 連接點(diǎn)的軌跡都是重合的，那么能說該機(jī)構(gòu)有三個(gè)虛約束嗎？為什么？解答：不能。因?yàn)閷?duì)于鉸鏈 C、 B 、 D處，被連接的兩構(gòu)件上連接點(diǎn)的軌 跡重合都是由其它兩處制約而形成的

8、，所以只能算作一個(gè)虛約束。（8）請(qǐng)說出自己身上腿部的髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)分別可視為何種運(yùn)動(dòng) 副？收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系管理員刪除精品文檔解答：髖關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)可視為球面副，膝關(guān)節(jié)可視為球銷副。（9）何謂機(jī)構(gòu)的組成原理？何謂基本桿組？它具有什么特性？ 解答：機(jī)構(gòu)的組成原理：任何機(jī)構(gòu)都可以看作是有若干個(gè)基本桿組依次連 接于原動(dòng)件和機(jī)架上而構(gòu)成?；緱U組：不能再拆分的最簡(jiǎn)單的自由度為零的構(gòu)件組，特性為不可再 分、自由度為零。（10）如何確定基本桿組的級(jí)別及機(jī)構(gòu)的級(jí)別？ 解答：基本桿組的級(jí)別：桿組中包含有最多運(yùn)動(dòng)副的構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)副數(shù)。機(jī)構(gòu)的級(jí)別：機(jī)構(gòu)中最高級(jí)別基本桿組的級(jí)別。4計(jì)算題（1）圖 2-3

9、5 所示為一簡(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 由齒輪輸入，使軸 A連續(xù)回轉(zhuǎn)，而固定在軸 A上的凸輪 2與杠桿 3 組成的凸輪 機(jī)構(gòu)，將使沖頭 4 上下運(yùn)動(dòng)以達(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，并提出修改方案。收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系管理員刪除精品文檔圖 2-35解答：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如解圖2-35a所示，因其活動(dòng)構(gòu)件數(shù) n 3， pL 4 ，pH 1 ，所以得機(jī)構(gòu)自由度為1) 0 ，故該設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)意圖不能實(shí)F 3n (2PL PH ) 3 3現(xiàn)。(242)在圖 2-36 所示偏心輪機(jī)構(gòu)中， 1為機(jī)架， 2 為偏心輪， 3為滑塊， 4 為擺輪。試?yán)L制該機(jī)

10、構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系管理員刪除精品文檔圖 2-36解答：繪制該機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：題解圖 2-36a)曲柄搖塊機(jī)構(gòu)；題解圖 2-36b)擺動(dòng)導(dǎo)桿塊機(jī)構(gòu)。解題分析：偏心輪 2繞固定鉸鏈點(diǎn) A 轉(zhuǎn)動(dòng)，其幾何中心 B 與 A 點(diǎn)之間距離 AB 為偏心距，亦為曲柄長(zhǎng)度。擺輪 4繞其固定中心 C擺動(dòng)，滑塊在擺輪 4 的滑 槽中移動(dòng)，故此機(jī)構(gòu)看成 4為搖塊、 3為導(dǎo)桿的曲柄搖塊機(jī)構(gòu)，也可看成 4為擺 動(dòng)導(dǎo)桿、 3 為滑塊的擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。計(jì)算該機(jī)構(gòu)的自由度： F 3n (2PL PH ) 3 3 (2 4 0) 1收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系管理員刪除精品文檔（3）圖 2-3

11、7所示為沖床刀架機(jī)構(gòu)，當(dāng)偏心輪 1 繞固定中心 A 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，構(gòu)件 2 繞活動(dòng)中心 C擺動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)刀架 3上下移動(dòng)。 B 點(diǎn)為偏心輪的幾何中心，構(gòu) 件 4 為機(jī)架。試?yán)L制該機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度。圖-37解答：繪制該機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：題解圖 2-37（曲柄滑塊機(jī)構(gòu)）。解題分析：偏 心輪 1 的回轉(zhuǎn)中心 A 與其幾何中心 B 點(diǎn)之間距離為偏心距，故 AB 為曲柄。構(gòu) 件 2（連桿）繞活動(dòng)中心 C擺動(dòng)，并帶動(dòng)刀架 3（滑塊）在機(jī)架 4 的滑槽中上下移 動(dòng)。故該機(jī)構(gòu)為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（連桿包括在加大了結(jié)構(gòu)尺寸的滑塊內(nèi)）。收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系管理員刪除精品文檔4)試計(jì)算如圖 2-38

12、所示的各機(jī)構(gòu)自由度，并明確指出復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束C)d)(e)解答：收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系管理員刪除精品文檔(a) F 3n (2PL PH ) 3 8 (2 11 1) 1在 C 處存在復(fù)合鉸鏈；在 F 處有局部自由度；在 J或 I 處有虛約束(b) F3n(2PLPH)3 4 (251) 1 ，滾子為局部自由度；對(duì)稱處看做虛約束。(c) F3n(2PLPH)34(251) 1，滾子為局部自由度；有 1 處虛約束。(d) F3n(2PLPH)34(251) 1，在 1 處存在復(fù)合鉸鏈；沒有局部自由度；沒有虛約束。(e) F3n(2PLPH)39(2122)1存在 1 處復(fù)合鉸鏈；1處有局部自由度； 1 處有虛約束。(f ) F3n(2PLPH)36(273)1在 3 處存在二副復(fù)合鉸鏈；沒有有局部自由度；沒有虛約束。(5) 如圖 2-39 所示牛頭刨床設(shè)計(jì)方案草圖。設(shè)計(jì)思路為：動(dòng)力由曲柄 1輸入， 通過滑塊 2 使擺動(dòng)導(dǎo)桿 3作往復(fù)擺動(dòng)，并帶動(dòng)滑枕 4 作往復(fù)移動(dòng) ，以