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机构的结构分析 填充题及简答题 平面运动副的最大约束数为???????? ，最小约束数为 ???????? 。 平面机构中若引入一高副将带入????? ? 个约束，而引入一个低副将带入 ???? ? 个约束。 机构具有确定运动的条件是什么？ 何谓复合铰链、局部自由度和虚约束？ 杆组具有什么特点如何确定机构的级别？选择不同的原动件对机构级别有无影响？ 答案： 平面运动副的最大约束数为2，最小约束数为1 平面机构中若引入一高副将带入1个约束，而引入一个低副将带入2个约束。 机构具有确定运动的条件是：机构的自由度大于零，且自由度数等于原动件数。 复合铰链：在同一点形成两个以上的转动副，这一点为复合铰链。 局部自由度：某个构件的局部运动对输出构件的运动没有影响，这个局部运动的自由度叫局部自由度。 虚约束：起不到真正的约束作用，所引起的约束是虚的、假的。 杆组是自由度为零、不可再拆的运动链。机构的级别是所含杆组的最高级别。选择不同的原动件使得机构中所含杆组发生变化，可能会导致机构的级别发生变化。 2-2 计算下图机构的自由度，若含有复合铰链，局部自由度，虚约束等情况时必须一一指出，图中BC、ED、FG分别平行且相等。要使机构有确定运动，请在图上标出原动件。 2-2答案：B点为复合铰链，滚子绕B点的转动为局部自由度，ED及其两个转动副引入虚约束，I、J两个移动副只能算一个。 根据机构具有确定运动的条件，自由度数等于原动件数，故给凸轮为原动件。 2-3 题图2-3所示为一内燃机的机构简图，试计算其自由度，以AB为原动件分析组成此机构的基本杆组。又如在该机构中改选EF为原动件，试问组成此机构的基本杆组是否与前有所不同，机构的级别怎样？ 2-3答案：。注意其中的C、F、D、Ｈ点并不是复合铰链。 以AB为原动件时： 此时，机构由三个Ⅱ级基本杆组与原动件、机架构成，机构的级别为二级。 以EF为原动件时： 机构由1个Ⅱ级基本杆组，1个Ⅲ级基本杆组和机架组成。机构的级别为三级。显然，取不同构件为原动件，机构中所含的杆组发生了变化，此题中，机构的级别也发生了变化。 2-4 图示为一机构的初拟设计方案。试分析： 其设计是否合理，为什么？ 若此方案不合理，请修改并用简图表示。 2-4答案：（1）不合理。因为自由度F=3?4 ?（2?5+1?0）?1=0，机构不能运动。 （2）增加一个构件，使其自由度为1。 2-5虚约束对运动不起真正的约束作用，那么机构中为什么要引入虚约束？ 2-5答案：虚约束对运动虽不起真正的约束作用，但是考虑机构的受力均衡，避免运动不确定，增加传递的功率等设计时要加入虚约束。 平面机构的运动分析 3-1 试求题图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置. 3-1答案： 瞬心P12在A点 瞬心P23、 P24均在B点 瞬心P34在C点 P14、 P13均在垂直导路的无穷远处 瞬心P23、 P13均在B点 瞬心P14、 P24均在D点 3-2 在图示的齿轮连杆机构中，三个圆轮互作纯滚，试用相对瞬心P13求轮和轮速度比。 3-2答案：此题关键是找到相对瞬心P13。 3-3 在图示凸轮机构中，已知，，，，凸轮1以角速度逆时针方向转动。试用瞬心法求从动件2的角速度。 3-3 答案：找到，构件的相对瞬心 即有： （1） 现在的关键是求出的值。设为， 则 ， 则有： 求得 由式（1）可得：，逆时针方向。 3-4判断题 1．速度瞬心的绝对速度一定为零。 2．只要两个构件组成移动副，这两个构件间一定存在哥氏加速度。 3．加速度影像只能用来求得同一构件上某点的加速度。 3-5答案：1（错）、2（错）、3（对） 3-6说明进行机构运动的分析有哪些方法，简述各自的特点和应用。 3-6 答案：进行机构运动分析有解析法、瞬心法、相对运动图解法等。解析法是借助于解析式求解，（借助计算机）可方便地求解机构一个循环中的运动情况。 瞬心法是利用瞬心的含义求解，可方便地进行简单机构的速度分析。相对运动图解法是利用相对运动原理，列出矢量方程式，按各矢量的大小、方向逐个判断，画矢量多边形，量得结果，可对机构进行速度分析及加速度分析，作图繁琐。 第四章 平面机构的力分析 4-1一偏心盘杠杆机构，机构简图中转动副A和B处较大的小圆为摩擦圆，偏心盘1与杠杆的接触点D处的摩擦角?=30?，设重物为Q。试作出各运动副处总反力的方向。 4-1答案提示：构件3受