第七版机械原理复习题总汇

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和运动副；构件是机构中的运动单元体。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。5.从机构结构观点来看，任何机构是由机架，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。7.构件的自由度是指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副，它产生一个约束，而保留了两个自由度。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。10.机构具有确定的相对运动条件是原动件数等于机构的自由度。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-ph。12.平面运动副的最大约束数为2，最小约束数为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，至少为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〕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。15.在平面机构中，具有两个约束的运动副是低副，具有一个约束的运动副是高副。16.计算平面机构自由度的公式为F32nppLH，应用此公式时应注意判断：(A)复合铰链，(B)局部自由度，(C)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；局部自由度是指不影响输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。18.划分机构杆组时应先按低的杆组级别考虑，机构级别按杆组中的最高级别确定。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Ⅲ级机构；若以构件2为机架，3为原动件，则成为Ⅱ级机构；若以构件4为机架，5为原动件，则成为Ⅳ级机构。二、判断题1.机器中独立运动的单元体，称为零件。(N)2.具有局部自由度和虚约束的机构，在计算机构的自由度时，应当首先除去局部自由度和虚约束。Y3.机构中的虚约束，如果制造、安装精度不够时，会成为真约束。(Y)4.任何具有确定运动的机构中，除机架、原动件及其相连的运动副以外的从动件系统的自由度都等于零。Y5.六个构件组成同一回转轴线的转动副，则该处共有三个转动副。(N)6.当机构的自由度F0，且等于原动件数，则该机构即具有确定的相对运动。(Y)7.运动链要成为机构，必须使运动链中原动件数目大于或等于自由度。(N)8.在平面机构中一个高副引入二个约束。(N)9.平面机构高副低代的条件是代替机构与原机构的自由度、瞬时速度和瞬时加速度必需完全相同。Y10.任何具有确定运动的机构都是由机架加原动件再加自由度为零的杆组组成(Y)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)24.原动件的自由度应为B。(A)1;(B)+1;(C)05.基本杆组的自由度应为C。(A)1;(B)+1;(C)0。6.高副低代中的虚拟构件及其运动副的自由度应为A。(A)1;(B)+1;(C)0;(D)6。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C。(A)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。四、问答题1.构件与零件的含义是否相同？试简述之。不相同。构件是机构中的独立运动的单元体，而零件则是制造的单元体。2.机构运动简图与机构示意图有何不同？试简述之。机构运动简图是用简单的线条和符号代表构件和运动副，并按一定比例来绘制各运动副之间相对位置，因而能准确说明机构中各构件间的相对运动关系的简单图形。机构示意图虽然也是用简单的线条和符号来代表构件和运动副，但不要求严格地按比例来绘制各运动副间的相对位置，而只是为了表明机构结构状况的简单图形。五、计算题1.图示为一机构的初拟设计方案。试：（1〕计算其自由度，分析其设计是否合理？如有复合铰链，局部自由度和虚约束需说明。（2〕如此初拟方案不合理，请修改并用简图表示。(1)C处滚子有局部自由度，F或G处为虚约束，去掉局部自由度和虚约束后，n=3，pL=4，pH=1Fnpp3332410L表示不能动，设计不合理。(2)修改措施:加构件HE和转动副H，如图所示，这时nppL51F3425112.在图示机构中，若以构件1为主动件，试求：(1)计算自由度，说明是否有确定运动。(2)如要使构件6有确定运动，并作连续转动，则可如何修改？说明修改的要点，并用简图表示。(1)滚子5有局部自由度，滚子两侧高副中有一个是虚约束，去掉nppL,,61故FnppL352612今只有构件1一个主动件，运动不确定。(2)作两点修改：a)把ABCDE五杆机构改为下图所示的四杆机构。b)C点的轨迹应围F点，才能使构件6作连续转动。3.初拟机构运动方案如图所示。欲将构件1的连续转动转变为构件4的往复移动，试：(1)计算其自由度，分析该设计方案是否合理？(2)如不合理，可如何改进？提出修改措施并用简图表示。(1)E或F为虚约束，去掉后nppL,,60Fnpp3342600L不能动，表明设计不合理。(2)增加一个构件和一个转动副，如下图所示。六、图解题1.试画出图示高副机构的低副替代机构。2.试画出图示机构的运动简图，并计算其自由度。Fnpp32332401LH3.画出图示机构的运动简图。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。n4，pL=5，pH=1Fnpp3392131LH2.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,,LFnpp337293LH3.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3235271LH5.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。n4，pL=5，pH=1，F3425117.试求图示机构的自由度。Fnpp3235263LH8.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,,LH，Fnpp32362731LH£9.试计算图示机构的自由度。Fnpp323821102LH10.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,,LH，Fnpp323821211LH12.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L,21Fnpp31L按低代后机构nppL,40Fnpp31L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处。当两构件组成纯滚动的高副时，其瞬心就在接触点。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，不同点是；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(mm)所代表的实际速度值(m/s)，在比例尺单位相同的条件下，它的绝对值愈大，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cb代表BCv;，杆3角速度3的方向为顺时针方向。6.机构瞬心的数目N与机构的构件数k的关系是Nkk()/12。7.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度。8.当两构件组成转动副时，其速度瞬心在转动副中心处；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上。9.速度瞬心是两刚体上瞬时相对速度_为零的重合点。10.铰链四杆机构共有6个速度瞬心，其中3个是绝对瞬心，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。12.在摆动导杆机构中，当导杆和滑块的相对运动为移动，牵连运动为转动时，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2vr；方向与将vr沿转向转90的方向一致。二、判断题1.在图示机构中，已知1及机构尺寸，为求解C2点的加速度，只要列出一个矢量方程t22n2222BCBCBCaaaa就可以用图解法将aC2求出。(N)2.在讨论杆2和杆3上的瞬时重合点的速度和加速度关系时，可以选择任意点作为瞬时重合点(Y)3.在同一构件上，任意两点的绝对加速度间的关系式中不包含哥氏加速度。(Y)4.在平面机构中，不与机架直接相连的构件上任一点的绝对速度均不为零。(N)三、选择题1.图示连杆机构中滑块2上E点的轨迹应是B。(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l应是D。(A)0.5mm/mm；(B)2mm/mm；(C)0.2mm/mm；(D)5mm/mm。4.利用相对运动图解法求图示机构中滑块2上D2点的速度vD23的解题过程的恰当步骤和利用的矢量方程为：D(A)2323BBBBvvv，利用速度影像法pbd2CBD；(B)2323BBBBvvv，pbd32CBD