【重庆大学机械原理章节习题库】结构分析习题2

第二章 平面机构的结构分析基本要求 了解平面机构的结构分析的目的和内容。搞清运动副、运动链、机构等概念。掌握机构运动简图的绘制；机构具有确定运动的条件及平面机构自由度的计算。基本概念题与答案1.什么是平面机构？答：组成机构的所有构件都在同一平面或相互平行的平面上运动。 2.什么是运动副？平面运动副分几类，各类都有哪些运动副？其约束等于几个？ 答：运动副：两个构件直接接触而又能产生一定相对运动的联接叫运动副。 平面运动副分两类： （1）平面低副（面接触）包括：转动副、移动副，其约束为 2。 （2）平面高副（点、线接触）包括：滚子、凸轮、齿轮副等，约束为 1。 3.什么是运动链， 分几种？ 答：若干个构件用运动副联接组成的系统。分开式链和闭式链。 4.什么是机架、原动件和从动件？ 答：机架：支承活动构件运动的固定构件。 原动件：运动规律给定的构件。 从动件：随原动件运动，并且具有确定运动的构件。 5.机构确定运动的条件是什么 ？什么是机构自由度？ 答：条件：原动件的数目等于机构的自由度数。 机构自由度：机构具有确定运动所需要的独立运动参数。 6 .平面机构自由度的计算式是怎样表达的？其中符号代表什么？ 答：F 3n- 2PL-PH 其中： n-活动构件的数目，PL-低副的数目，pH-高副的数目。 7.在应用平面机构自由度计算公式时应注意些什么？ 答：应注意复合铰链、局部自由度、虚约束。 8.什么是复合铰链、局部自由度和虚约束，在计算机构自由度时应如何处理？ 答：复合铰链：多个构件在同一轴线上组成转动副，计算时，转动副数目为m-1个 局部自由度：与整个机构运动无关的自由度，计算时将滚子与其组成转动副的构件假想的焊在一起，预先排除局都自由度。 虚约束：不起独立限制作用的约束，计算时除去不计。 9.什么是机构运动简图，有什么用途？ 答：抛开构件的几何形状，用简单的线条和运动副的符号，按比例尺画出构件的运动学尺寸，用来表达机构运动情况的图形。用途：对机构进行结构分析、运动分析和力分析。典型例题 例2-1 试计算图示各运动链的自由度数，并判定他们能否成为机构（标有箭头 的构件为原动件）。（a） （b） （d） （c） 解（a）A处为复合铰链（注意小齿轮与机架构成的转动副易被忽略）。 n 4，PL = 5，PH = 1 F 3n 2PL PH = 342 51 1 此运动链有一个原动件，故能成为机构。 （b）D处滚子为局部自由度 ；E（或F） 处为虚约束；D 处有一个高副为虚约束（注意：此点易被忽略）。 n 4，PL 5，PH = 1 F 3n2PL PH 3 425 11 此运动链有一个原动件，故能成为机构。 （c）A处为复合铰链。 n 10，PL 14 F = 3n2PL 3l0214 2此运动链有两个自由度，但只有一个原动件，运动链的运动不能确定，故不能成为机构。欲使其成为机构，需再增加一个原动件（如杆AK）。 （d）此轮系有两 行星轮 2，其中有一个为“对传递运动不起独立作用的对称部分”，则此行星轮及与其有关的一个转动副和两个高副为虚约束。另外，轮 5（系杆H）与机架在B和C处均构成转动副，可将B 处的转动副视为虚约束；也可将C处的转动副视为虚约束，则B处为复合铰链。 n 5，PL 5，PH = 4 F 3n2PL pH = 3525 4 1 此轮系有一个原动件，故能成为机构。