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第七版机械原理复习题 第2章 机构的结构分析 一、填空题 1.组成机构的要素是构件构件和运动副运动副；构件是机构中的运动运动单元体 2.具有若干个构件的入为组合体、各构件间具有确定的相对运动、完成有用功或实现能量转换若干个构件的入为组合体、各构件间具有确定的相对运动、完成有用功或实现能量转换等三个特征 的构件组合体称为机器 3.机器是由原动机、传动部分、工作机原动机、传动部分、工作机所组成的 4.机器和机构的主要区别在于是否完成有用机械功或实现能量转换是否完成有用机械功或实现能量转换 5.从机构结构观点来看，任何机构是由机架，杆组，原动件机架，杆组，原动件三部分组成 6.运动副元素是指构成运动副的点、面、线构成运动副的点、面、线 7.构件的自由度是指 构件具有独立运动的数目构件具有独立运动的数目; 机构的自由度是指机构具有确定运动时必须给定的独立机构具有确定运动时必须给定的独立 运动数目运动数目 8.两构件之间以线接触所组成的平面运动副称为高高副，它产生一一个约束，而保留了两两个自由度 9.机构中的运动副是指两构件直接接触而又能产生相对运动的联接两构件直接接触而又能产生相对运动的联接。

10.机构具有确定的相对运动条件是原动件数等于等于机构的自由度 11.在平面机构中若引入一个高副将引入1 1个约束，而引入一个低副将引入2个约束，构件数、约束数与机 构自由度的关系是F=3n-2pl-phF=3n-2pl-ph 12.平面运动副的最大约束数为2 2，最小约束数为1 1 13.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2 2，至少为1 1 14.计算机机构自由度的目的是判断该机构运动的可能性（能否运动判断该机构运动的可能性（能否运动〕〕及在什么条件下才具有确定的运动，及在什么条件下才具有确定的运动， 即确定应具有的原动件数即确定应具有的原动件数 15.在平面机构中，具有两个约束的运动副是低低副，具有一个约束的运动副是高高副 16.计算平面机构自由度的公式为，应用此公式时应注意判断：(A) 复合复合铰链，(B) 局部局部F 32nppLH 自由度，(C)虚虚约束 17.机构中的复合铰链是指由三个或三个以上构件组成同一回转轴线的转动副由三个或三个以上构件组成同一回转轴线的转动副；局部自由度是指不影响输指不影响输 入与输出件运动关系的自由度入与输出件运动关系的自由度；虚约束是指在特定的几何条件下，机构中不能起独立限制运动作用的约束在特定的几何条件下，机构中不能起独立限制运动作用的约束。

18.划分机构杆组时应先按低低的杆组级别考虑，机构级别按杆组中的最高最高级别确定 19.机构运动简图是 用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副，并按一定比例绘制各运动副的相对用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副，并按一定比例绘制各运动副的相对 位置，因而能说明机构各构件间相对运动关系位置，因而能说明机构各构件间相对运动关系的简单图形 20.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ⅢⅢ级机构；若以构件2为机架，3为原动件，则成为ⅡⅡ级机构；若以构件4为机架，5为原动件，则成为ⅣⅣ级机构 三、选择题 1.一种相同的机构组成不同的机器A (A)可以； (B)不能 2.机构中的构件是由一个或多个零件所组成，这些零件间 产生任何相对运动B (A)可以； (B)不能3.有两个平面机构的自由度都等于1，现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构，则其自 由度等于 B (A)0; (B)1; (C)2 4.原动件的自由度应为B (A)1; (B)+1; (C)0 5.基本杆组的自由度应为 C 。

(A); (B)+1; (C) 10 6.高副低代中的虚拟构件及其运动副的自由度应为AA); (B)+1; (C)0; (D)61 7.在机构中原动件数目B机构自由度时，该机构具有确定的运动A)小于 (B)等于 (C)大于 8.计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度就会B (A)增多(B)减少 (C)不变 9.构件运动确定的条件是CA)自由度大于1； (B)自由度大于零； (C)自由度等于原动件数 10.图示4个分图中，图 C 所示构件系统是不能运动的11.渐开线齿轮机构的高副低代机构是一铰链四杆机构，在齿轮传动过程中，该四杆机构的 D (A)两连架杆的长度是变化的； (B)连杆长度是变化的 (C)所有杆件的长度均变化； (D)所有杆件的长度均不变 12某齿轮机构，主动齿轮转动方向已在图A标出用代副替低后的机构是图 C 所示的机构七、计算题 1.计算图示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度或虚约束，需明确指出1.解E为复合铰链5，=1 n  4pLpHFnpp33921312LH 2.试计算图示机构的自由度，如有复合铰链、局部自由度、虚约 束，需明确指出。

解： 图中np79,,LFnpp3372932LH 3.试计算图示机构的自由度，并说明需几个原动件才有确定运动解： Fnpp3236282LH 需两个原动件4.计算图示机构的自由度Fnpp 323 5271LH5.试计算图示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度、虚约束，必需注 明A处为复合铰链 Fnpp32342422LH6.试求图示机构的自由度（如有复合铰链、局部自由度、虚约束，需指明所在之处） 图中凸轮为定径凸 轮ABCDEF虚约束在滚子和E处，应去掉滚子C和E，局部自由度在滚子B处 ，=5，=1，n  4pLpHF   3425 11 7.试求图示机构的自由度Fnpp 323 5263LH8.试计算图示机构的自由度（若含有复合铰链、局部自由度和虚约束 应指出） C处有局部自由度、复合铰链D处为复合铰链F，G处有局部自由度去掉局部自由度后， ，npp673,,LHFnpp32362731LH?9.试计算图示机构的自由度Fnpp 323 821102LH10.试计算图示机构的自由度。

Fnpp 32362802LH11.试计算图示运动链的自由度A、E、F为复合铰链，故，npp8121,,LHFnpp   323 821211LH12.图示为一平底摆动从动件盘型凸轮机构，试画出机构在高副低代后 瞬时替代机构并计算代换前和代换后的机构自由度1)替代机构如图示 (2)按原高副机构npp=2, , HL,21Fnpp312HL 按低代后机构npp=3, , HL,40Fnpp312HL第3章 机构的运动分析 一、填空题 1. 当两个构件组成移动副时，其瞬心位于垂直于移动方向的无穷远处无穷远处处当两构件组成纯滚动的高副时，其瞬心就在接触点接触点当求机构的不互相直接联接各构件间的瞬心时， 可应用三心定理三心定理来求 2. 3个彼此作平面平行运动的构件间共有3个速度瞬心，这几个瞬心必定位于一条直线上含有6个构件的 平面机构，其速度瞬心共有15个，其中有5个是绝对瞬心，有10个是相对瞬心 3. 相对瞬心与绝对瞬心的相同点是两构件上的同速点两构件上的同速点，不同点是；绝对速度为零及不为零绝对速度为零及不为零。

4. 速度比例尺的定义图上是单位长度单位长度( () )所代表的实际速度值所代表的实际速度值(m/s)(m/s)，在比例尺单位相同的条件下，它mm 的绝对值愈大，绘制出的速度多边形图形愈小5. 图示为六杆机构的机构运动简图及速度多边形，图中矢量代表; ; ，杆3角速度的方向为 顺顺 cb BCvr3时针方向6. 机构瞬心的数目与机构的构件数k的关系是 NNk k() /127.在机构运动分析图解法中，影像原理只适用于已知同一构件上二点速度或加速度求第三点的速度和加速已知同一构件上二点速度或加速度求第三点的速度和加速 度度 8.当两构件组成转动副时，其速度瞬心在转动副中心转动副中心处；组成移动副时，其速度瞬心在垂直于移动导路的垂直于移动导路的 无穷远无穷远处；组成兼有相对滚动和滑动的平面高副时，其速度瞬心在在接触点处的公法线在接触点处的公法线上 9. 速度瞬心是两刚体上瞬时相对速度瞬时相对速度_为零的重合点 10.铰链四杆机构共有6 6个速度瞬心，其中3 3个是绝对瞬心， 3 3 个是相对瞬心 11.作相对运动的3个构件的3个瞬心必位于一直线上位于一直线上 12.在摆动导杆机构中，当导杆和滑块的相对运动为移移动，牵连运动为转转动时，两构件的重合点之间将有 哥氏加速度。

哥氏加速度的大小为；方向与将沿沿转向转转向转的方向一致2vrvr90 三、选择题 1.图示连杆机构中滑块2上点的轨迹应是 B E (A)直线；(B)圆弧；(C)椭圆；(D)复杂平面曲线2. 在两构件的相对速度瞬心处，瞬时重合点间的速度应有 A (A)两点间相对速度为零，但两点绝对速度不等于零； (B)两点间相对速度不等于零，但其中一点的绝对速度等于零； (C)两点间相对速度不等于零且两点的绝对速度也不等于零；(D)两点间的相对速度和绝对速度都等于零 3. 将机 构位置图按实际杆长放大一倍绘制，选用的长度比例尺应是 A l(A)0.5mm/mm；(B)2mm/mm； (C)0.2mm/mm；(D)5mm/mm4. 利用相对运动图解法求图示机构中滑块2上点的速度的解题过程的恰D2vD2 3 当步骤和利用的矢量方程为：D(A)，利用速度影像法；2323BBBBvvvrrrpb d2CBD(B)，；(C)，式中2323BBBBvvvrrrpb d32CBDDBBDvvvrrrvlDBDB1(D)，求出后，再利用2323BBBBvvvrrrvB32222BDBDvvvrrr5、两个运动构件间相对瞬心的绝对速度（ C ）。

A、均为零； B、不相等； C、不为零且相等四、求顺心 1. 标出下列机构中的所有瞬心2、标出图示机构的所有瞬心3、在图中标出图示两种机构的全部同速点[注]：不必作文字说明，但应保留作图线4、求瞬心5、求瞬心五、计算题 1、图示导杆机构的运动简图(mmmL/002. 0)，已知原动件 1 以srad /201逆时针等速转动，按下列要求作： ①写出求3BV的速度矢量方程式；②画速度多边形；并求出构件 3 的角速度3的值；③写出求3Ba的加速度矢量方程式①、 3BV＝＋2BV 23BBV方向 ⊥CB ⊥AB ∥BD 大小 ? lAB1 ?②、速度多边形如图所示ABB lV3 3=3.2srad / 顺时针 ③、3Ba＝2Ba＋r BBk BBaa23232、图示干草压缩机的机构运动简图（比例尺为 μl） 原动件曲柄 1 以等角速度 ω1 转动，试用矢量方程图解 法求该位置活塞 5 的速度与加速度要求： a.写出 C 、E 点速度与加速度的矢量方程式； b.画出速度与加速度矢量多边形（大小不按比例尺，但 其方向与图对应）； CECEvvv ECn ECCEaaaa3、已知机构各构件长度，，求11,，1）C、E点的速度和加速度矢量方程； 2）画出速度矢量多边形（大小不按比例尺，但其方向与图对应）；4、一曲柄滑块机构，已知B点的速度、加速度的大小和方向，求： 1)对C。