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1、1第二章2-1 何谓构件?何谓运动副及运动副元素?运动副是如何进行分类的?答：参考教材 57 页。2-2 机构运动简图有何用处?它能表示出原机构哪些方面的特征?答：机构运动简图可以表示机构的组成和运动传递情况，可进行运动分析，也可用来进行动力分析。2-3 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况?答：参考教材 1213 页。2-5 在计算平面机构的自由度时，应注意哪些事项?答：参考教材 1517 页。2-6 在图 2-22 所示的机构中，在铰链 C、B、D 处，被连接的两构件上连接点的轨迹都是重合的，那么能说该机构有三个虚约束吗?为什么?
2、答：不能，因为在铰链 C、B、D 中任何一处，被连接的两构件上连接点的轨迹重合是由于其他两处的作用，所以只能算一处。2-7 何谓机构的组成原理?何谓基本杆组?它具有什么特性?如何确定基本杆组的级别及机构的级别?答：参考教材 1819 页。2-8 为何要对平面高副机构进行“高副低代?“高副低代”应满足的条件是什么?答：参考教材 2021 页。2-11 如图所示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是：动力由齿轮 1 输入，使轴 A 连续回转；而固装在轴 A 上的凸轮 2 与杠杆 3 组成的凸轮机构将使冲头上下运动以达到冲压目的。试绘出其机构运动简图，分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。解
3、：1）取比例尺绘制机构运动简图。2）分析其是否可实现设计意图。F=3n-( 2Pl + Ph p )-F=33-(24+1-0)-0=0此简易冲床不能运动,无法实现设计意图。3）修改方案。为了使此机构运动，应增加一个自由度。办法是：增加一个活动构件，一个低副。修改方案很多，现提供两种。2-13 图示为一新型偏心轮滑阎式真空泵。其偏心轮 1 绕固定轴心 A 转动，与外环 2 固连在一起的滑阀 3 在可绕固定轴心 C 转动的圆柱 4 中滑动。当偏心轮按图示方向连续回转时可将设备中的空气吸入，并将空气从阀 5 中排出，从而形成真空。(1)试绘制其机构运动简图；(2)计算其自由度。解：(1) 取比例尺
4、作机构运动简图如图所示。(2) F=3n-(2p1+ph-p)-F=34-(24+0-0)-1=12-14 解：1）绘制机构运动简图21）绘制机构运动简图F=3n-(2Pl + Ph p)-F=35-(27+0-0)-0=12）弯曲 90 时的机构运动简图2-15 试绘制所示仿人手型机械手的食指机构的机构运动简图(以手掌 8 作为相对固定的机架)，井计算自由度。解：（1)取比倒尺肌作机构运动简图；（2)计算自由度 10273F2-17 计算如图所示各机构的自由度。（a）F=3n-( 2P l + Php)-F=34-(25+1 -0)-0=1（A 处为复合铰链）（b）F=3n-(2P l +
5、Php)-F=37-(28+2-0)-2=1（2、4 处存在局部自由度）（c）p=( 2P l + Ph )-3n=210+0-36=2,F=3n-(2Pl + Php)-F=311-(217+0-2)-0=1（C、F、K 处存在复合铰链，重复部分引入虚约束）2-21 图示为一收放式折叠支架机构。该支架中的件 1 和 5 分别用木螺钉连接于固定台板 1和括动台板 5上两者在 D 处铰接，使活动台板能相对于固定台极转动。又通过件 1，2，3，4 组成的铰链四杆机构及连杆 3 上 E 点处的销子与件 5 上的连杆曲线槽组成的销槽连接使活动台板实现收放动作。在图示位置时，虽在活动台板上放有较重的重物
6、活动台板也不会自动收起，必须沿箭头方向推动件2，使铰链 B，D 重合时活动台板才可收起(如图中双点划线所示)。现已知机构尺寸 lAB=lAD=90 mm；l BC=lCD=25 mm，其余尺寸见图。试绘制该机构的运动简图，并计算其自由度。解：F=3n-(2p 1+pb-p)-F=35-(26+1-0)-1=132-23 图示为一内燃机的机构简图，试计算其自由度，并分析组成此机构的基本杆组。有如在该机构中改选 EG 为原动件，试问组成此机构的基本杆组是否与前有所不同。解：1）计算自由度F=3n-(2Pl + Php)-F=37-(210+0-0)-0=12）拆组 II 级组 II 级组3）EG
7、为原动件，拆组III 级组II 级组2-24 试计算如图所示平面高副机构的自由度,并在高副低代后分析组成该机构的基本杆组。1、解：1）计算自由度F=3n-(2Pl+Php)-F=35-(26+1-0)-1=12）从结构上去除局部自由度、虚约束、多余的移动副、转动副（如图 2 所示）3）高副低代（如图 3 所示）4）拆组（如图 4 所示）2、解：1）计算自由度4F=3n-(2Pl+Php)-F=3-(29+1-0)-1=12）从结构上去除局部自由度、虚约束、多余的移动副、转动副（如图 b 所示）3）高副低代（如图 c 所示）4）拆组（如图 d 所示）第三章31 何谓速度瞬心?相对瞬心与绝对瞬心有
8、何异同点?答：参考教材 3031 页。32 何谓三心定理?何种情况下的瞬心需用三心定理来确定?答：参考教材 31 页。3-3 机构中，设已知构件的尺寸及点 B 的速度 vB(即速度矢量 pb)，试作出各机构在图示位置时的速度多边形。3-4 试判断在图示的两机构中B 点足否都存在哥氏加速度？又在何位置哥氏加速度为零?怍出相应的机构位置图。并思考下列问题。(1)什么条件下存在氏加速度?(2)根椐上一条请检查一下所有哥氏加速度为零的位置是否已全部找出。(3)图 (a)中，a kB2B3=2 2vB2B3对吗?为什么。解：（1)图 (a)存在哥氏加速度，图 (b)不存在。(2)由于 akB2B3=2
9、2vB2B3故 3，v B2B3中只要有一项为零，则哥氏加速度为零。图 (a)中 B 点到达最高和最低点时构件 1，34 重合，此时 vB2B3=0，当构件 1 与构件 3 相互垂直即_f=；点到达最左及最右位置时 2= 3=0故在此四个位置无哥氏加速度。图 (b)中无论在什么位置都有 2= 3=0，故该机构在任何位置哥矢加速度都为零。(3)对。因为 3 2。3-5 在图示的曲柄滑块机构中，已知，曲柄以等角速度mllmll DEBAAB 40,5,10,3C回转，试用图解法求机构在 位置时，点 D、E 的速srad/1051度和加速度以及构件 2 的角速度和角加速度。解：（1）以选定的比例尺
10、作机构运动简图l（2）速度分析 AB)(m/s3.01ABlv BCvvBC/3222？方 向 ： ？0？大 小 ： ？根据速度影像原理，作 求得点 d，连接 pd。根据速度影像原理，作 求得CDbcd/2 BDEbde点 e，连接 pe，由图可知 )(/r2/m/s,175.0/s,173.0,/s23.0 23232 顺 时 针salbccvpevpdv BCvvED （3）加速度分析 A)(B221ABla5BClaanBC？方 向 ： ？?:大 小 22 BCvaarkC/20323？方 向 ： ？大 小 ： ？根据速度影像原理作 求得点 ，连接 。根据速度影像原理，作Dcbd/2dp
11、求得点 ，连接 ，由图可知DEedbeep )(/36.8/,m/s8.,m/s64.2 2222 顺 时 针sradlcnlaapa BCaBCE 3-6 在图示机构中，设已知各构件的尺寸，原动件 1 以等角速度 顺时针方向转动，试用图解法求机1构在图示位置时构件 3 上 C 点速度和加速度（比例尺任选） 。（a） ABCBCBCAvCBAB lvlvvlpcvvlv 123331323331 ,0/,0,/)( ？ ？方 向 ：大 小 ：解 ： （ ） 速 度 分 析 0/0A)(323233321CrCkBnBCnABaBaal？方 向 ： ？大 小 ： ？方 向 ： ？大 小 ：（ ）
12、 加 速 度 分 析 （b） 0,0/,0AB)(333233121 CDBDBBAlvlvvlv方 向 ： ？大 小 ：解 ： （ ） 速 度 分 析 A)(0/A)(2133323231221BlaDaCaBlBBnDBrkBnA？方 向 ： ？大 小 ： ？方 向 ： ？大 小 ：（ ） 加 速 度 分 析6（c）BCDvvB/?233方 向 ：大 小 ：解 ： BCaarkB/02323？方 向 ： ？大 小 ： BDaanDB？方 向 ： ？大 小 ： 0333-7 在图示机构中，已知 ，曲柄以等角速度mllmllml CCDEFAAE 5,7,35,4,7 回转，试用图解法求机构在
13、 位置时，C 点的速度 和加速度 。srad/1001cvca解：（1）以选定的比例尺 作机构运动简图。l速度分析 vd用速度影响法求m/s72.0m/s,4.011AFABlvlv AFEFvv/1545方 向 ：大 小 ：（2）速度分析CDE方 向 ：大 小 ： BCvC方 向 ：大 小 ： )(rad/s6/),(rad/s13/ ),(rads7.26ms,69.023 44 顺逆 逆 vCvCDEFvFv lcbllcdl pflp （3）加速度分析 m.A,B212 AFa AAB ad用加速度影像法求FFvrk/15145方 向 ：大 小 ： ElanEF方 向 ：大 小 ： 2
14、4450CDlaanDC方 向 ：大 小 ： 23 CBlaanBC方 向 ：大 小 ： 2 2m/s3acp3-8 在图示凸轮机构中，已知凸轮 1 以等角速度 转动，凸轮为一偏心圆，其半径srad/10。试用图解法求构件 2 的角速度 和角加速度 。90,5,1,25BmllmRAA 227解：（1）以选定的比例尺 作机构运动简图。l（2）速度分析：将机构进行高副低代，其替代机构如图 b 所示。 m/s15.041ABBlvCDABvv/422方 向 ：大 小 ： ？ )(/3.2/2 逆 时 针sradlpblvBDvBD（3）加速度分析 A)m/s(5.141 AlaCvaBrk/?24
15、242？方 向 ：:大 小 BDlaanB?22方 向 ：:大 小 ？其中， ）（ 顺 时 针222224 rad/s9.143/,/s86.0,/s76.0 BDaBDnDBkB lbnll 3-11 试求图示机构在图示位置时的全部瞬心。解：（a）总瞬心数：43/2=6对 P13：P 12、P 23、P 13在同一直线上， P14、P 34、P 13在同一直线上对 P24:P23、P 34、P 24在同一直线上，P 12、P 14、P 24在同一直线上d) 总瞬心数：43/2=6对 P13：P 12、P 23、P 13在同一直线上， P14、P 34、P 13在同一直线上对 P24:P23、P 34、P 24在同一直线上，P 12、P 14、P 24在同一直线上3-12 标出图示的齿轮一连杆组合机构中所有瞬心，并用瞬心法求齿轮 1 与齿轮 3 的传动比 1/ 3。解：1)瞬新的数目：K=N(N-1)/2=6(6-1)
