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第二章 结构分析题答案


一、填空题 1.构件,运动副;运动 2.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 3.原动机、传动部分、工作机 4.是否完成有用机械功或实现能量转换 5.机架,杆组,原动件 6.构成运动副的点、面、线 7.构件具有独立运动的数目,机构具有确定运动时必须给定的独立运动数目 8.高;一;两 9.两构件直接接触而又能产生相对运动的联接 10.等于 1

1.1;2;F=3n-2pl-ph 12.2;1 13.2;1 14.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.低;高 16. 3n ? 2 pL ? pH

(A)复合;(B)局部;(C)虚 17.由三个或三个以上构件组成同一回转轴线的转动副; 不影响输入与输出件运动关系的自由度; 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.低;最高 19.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 20.Ⅲ;Ⅱ;Ⅳ 二、判断题 1N 2Y 3Y 4Y 5N 6Y 7N 8N 9Y 10Y

三、选择题 1A 2B 3B

4B

5C

6A

7B

8B

9C

10C

11D

12C

四、问答题 (1)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)机构运动简图是用简单的线条和符号代表构件和运动副,并按一定的比例来绘 制各运动副之间的相对位置,因而能准确地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的结构状况的 简单图形。 五、计算题 1.解:

(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=1

F ? 3n ? ? pL ? p? ? 3 ? 3 ? 2 ? 4 ? 1 ? 0
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

n ? ??? pL ? 5?? p? ? 1??

F ? 3? 4 ? 2 ? 5 ?1 ? 1

2.解

(1)滚子5有局部自由度,滚子两侧高副中有一个是虚约束,去掉后 n ? ??? pL ? 6, p? ? 1, 故 ?? ?? F ? ?n ? ? pL ? p? ? 3 ? 5 ? 2 ? 6 ? 1 ? 2 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.解:

?? (1)E或F为虚约束,去掉后 n ? ??? pL ? 6, p? ? 0,故 F ? 3n ? ? pL ? p? ? 3 ? 4 ? 2 ? 6 ? 0 ? 0

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.

2.

(1)简图如下:

(2) F ? 3n ? 2 pL ? pH ? 3 ? 3 ? 2 ? 4 ? 0 ? 1
3.

七、计算题 1.解:

E为复合铰链。 pL =5, pH =1, n ? 4,

F ? 3n ? ? pL ? pH ? 3 ? 9 ? 2 ? 13 ? 1
2.

? 图中 n ? 7,pL ? 9, F ? 3n ? ? pL ? pH ? 3 ? 7 ? 2 ? 9 ? 3 3. 解: F ? 3n ? 2 pL ? pH ? 3 ? 6 ? 2 ? 8 ? 2

解:

需两个原动件。
4. 5.

解: F ? 3n ? 2 pL ? pH ? 3 ? 5 ? 2 ? 7 ? 1 解: A处为复合铰链。 F ? 3n ? 2 pL ? pH ? 3 ? 4 ? 2 ? 4 ? 2 ? 2 解: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,

6.

F ? 3? 4 ? 2 ? 5 ?1 ? 1 F ? 3n ? 2 pL ? pH ? 3 ? 5 ? 2 ? 6 ? 3 7. 解:
8.解: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, n ? 6,pL ? 7,pH ? 3 , F ? 3n ? 2 pL ? pH ? 3 ? 6 ? 2 ? 7? 3 ? 1 ?
9.解:

F ? 3n ? 2 pL ? pH ? 3 ? 8 ? 2 ? 11 ? 0 ? 2

10.解:

F ? 3n ? 2 pL ? pH ? 3 ? 6 ? 2 ? 8 ? 0 ? 2

11.解:A、E、F为复合铰链,故

n ? 8,pL ? 12 ,pH ? 1, ? ?

F ? 3n ? 2 pL ? pH ? 3 ? 8 ? 2 ? 12 ? 1 ? ?1
12.解:

(1)替代机构如图示。 (2)按原高副机构 n ? ???? pL ? 2????p? ? 1,

F ? 3n ? ? pL ? p? ? 1 按低代后机构 n ? ???? pL ? 4??? p? ? 0, F ? 3n ? ? pL ? p? ? 1


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