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第一章 平面机构的运动简图及自由度一、判断题(认为正确的,在括号内画,反之画)1.机构是由两个以上构件组成的。 ( )2.运动副的主要特征是两个构件以点、线、面的形式相接触。 ( )3.机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度大于零。 ( ) 4.转动副限制了构件的转动自由度。 ( )5.固定构件(机架)是机构不可缺少的组成部分。 ( )6.4个构件在一处铰接,则构成4个转动副。 ( )7.机构的运动不确定,就是指机构不能具有相对运动。 ( ) 8.虚约束对机构的运动不起作用。 ( )二、选择题1.为使机构运动简图能够完全反映机构的运动特性,则运动简图相对于与实际机构的( )应相同。A.构件数、运动副的类型及数目 B.构件的运动尺寸 C.机架和原动件D. A 和 B 和 C 2.下面对机构虚约束的描述中,不正确的是( )。 A.机构中对运动不起独立限制作用的重复约束称为虚约束,在计算机构自由度时应除去虚约束。 B.虚约束可提高构件的强度、刚度、平稳性和机构工作的可靠性等。C.虚约束应满足某些特殊的凡何条件,否则虚约束会变成实约束而影响机构的正常运动。为此应规定相应的制造精度要求。虚约束还使机器的结构复杂,成本增加。 D.设计机器时,在满足使用要求的情况卜,含有的虚约束越多越好。三、综合题1.图2-1中构件1相对于构件2能沿切向At 移动,沿法向An向上移动和绕接触点A转动,所以构件1与2组成的运动副保留三个相对运动。图b中构件1与2在A两处接触,所以构件1与2组成两个高副。图2-1 图2-22.如图2-2所示的曲轴1与机座2,曲轴两端中心线不重合,加工误差为,试问装配后两构件能否相对转动,并说明理由。3.局部自由度不影响整个机构运动,虚约束不限制构件独立运动,为什么实际机构中还采用局部自由度、虚约束的结构?4.吊扇的扇叶与吊架、书桌的桌身与抽斗,机车直线运动时的车轮与路轨,各组成哪一类运动副,请分别画出。5.绘制2-3图示各机构的运动简图。1.沿法向An向上移动两构个将分开,1和2不构成运动副。所以不能沿法向An向上移动,构件1与2组成的运动副保留二个相对运动。图b两构个只能构成一个运动副构件,其中一个运动副为虚约束 。2.不能,曲轴与机座构成的两个转动副其中一个为虚约束,两个转动副必须同轴。3.局部自由度为了将滑动摩擦变为滚动摩擦,以减少功率损耗,降低磨损;虚约束有改善机构受力状况和增加刚度的作用。4.吊扇的扇叶与吊架:转动副书桌的桌身与抽斗,机车直线运动时的车轮与路轨:移动副图2-3 6.指出图2-4所示各机构中的复合铰链、局部自由度和虚约束,计算机构的自由度,并判定它们是否有确定的运动(标有箭头的构件为原动件)。6. a) 虚约束,F=35+26+11=2,F=W=2有确定的运动;b) 局部自由度B,F=34+25+11=1,F=W=1有确定的运动; 图2-4 7.试问图2-5各机构在组成上是否合理?如不合理,请针对错误提出修改方案。7. F=35+27+11=0 , 不合理,把E处的移动副去掉,则F=35+26+11=2加一个原动件。图2-58.计算题图2-6(a与 b)所示机构的自由度(若有复合铰链,局部自由度或虚约束应明确指出)。 图2-6 (a) 图2-6(b) 9.计算题图2-7(a与b)所示机构的自由度(若有复合铰链,局部自由度或虚约束应明确指出),并判断机构的运动是否确定,图中画有箭头的构件为原动件。 8. a) F=35+27+10=1 b) F=34+25+10=29F=35+27+10=1,有虚约束JKL、GHI,复合铰链C。 图2-7(a) 图2-7(b) 10计算题2-8图所示机构的自由度(若有复合铰链,局部自由度或虚约束应明确指出),并标出原动件。图2-8 一、判断题1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 二、选择题1. D 2. D 三、综合题1.沿法向An向上移动两构个将分开,1和2不构成运动副。所以不能沿法向An向上移动,构件1与2组成的运动副保留二个相对运动。图b两构个只能构成一个运动副构件,其中一个运动副为虚约束 。2.不能,曲轴与机座构成的两个转动副其中一个为虚约束,两个转动副必须同轴。3.局部自由度为了将滑动摩擦变为滚动摩擦,以减少功率损耗,降低磨损;虚约束有改善机构受力状况和增加刚度的作用。4.吊扇的扇叶与吊架:转动副书桌的桌身与抽斗,机车直线运动时的车轮与路轨:移动副 5.略 6. a) 虚约束,F=35+26+11=2,F=W=2有确定的运动;b) 局部自由度B,F=34+25+11=1,F=W=1有确定的运动; 7. F=35+27+11=0 , 不合理,把E处的移动副去掉,则F=35+26+11=2加一个原动件。8. a) F=35+27+10=1 b) F=34+25+10=29. 9F=35+27+10=1,有虚约束JKL、GHI,复合铰链C。
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