機(jī)械基礎(chǔ)學(xué)習(xí)知識(shí)原理-郭宏亮-孫志宏-第二章規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)答案

,.第2章機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析1．判斷題（1）機(jī)構(gòu)能夠運(yùn)動(dòng)的基本條件是其自由度必須大于零。（錯(cuò)誤）（2）在平面機(jī)構(gòu)中，一個(gè)高副引入兩個(gè)約束。（錯(cuò)誤）（3）移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)副所引入的約束數(shù)目相等。（正確）（4）一切自由度不為一的機(jī)構(gòu)都不可能有確定的運(yùn)動(dòng)。（錯(cuò)誤）（5）一個(gè)作平面運(yùn)動(dòng)的自由構(gòu)件有六個(gè)自由度。（錯(cuò)誤）2．選擇題兩構(gòu)件構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的主要特征是（D）。A．兩構(gòu)件以點(diǎn)線面相接觸B．兩構(gòu)件能作相對(duì)運(yùn)動(dòng)C．兩構(gòu)件相連接 D．兩構(gòu)件既連接又能作一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖與（D）無關(guān)。A．構(gòu)件數(shù)目B．運(yùn)動(dòng)副的類型C．運(yùn)動(dòng)副的相對(duì)位置D．構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副的結(jié)構(gòu)感謝閱讀有一構(gòu)件的實(shí)際長(zhǎng)度L0.5m，畫在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖中的長(zhǎng)度為20mm，則畫此機(jī)感謝閱讀構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖時(shí)所取的長(zhǎng)度比例尺是（D）。lA．25B．25mm/mC．1:25D．0．025m/mm(4)用一個(gè)平面低副連接兩個(gè)做平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件所形成的運(yùn)動(dòng)鏈共有（B）個(gè)自由度。A．3B．4C．5D．6(5)在機(jī)構(gòu)中，某些不影響機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)傳遞的重復(fù)部分所帶入的約束為（A）。A．虛約束B．局部自由度C．復(fù)合鉸鏈D．真約束(6)機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是（D）。A．機(jī)構(gòu)的自由度F0B．機(jī)構(gòu)的構(gòu)件數(shù)N4C．原動(dòng)件數(shù)W＞1D．機(jī)構(gòu)的自由度F＞0,并且F原動(dòng)件數(shù)W如圖2-34所示的三種機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖中，運(yùn)動(dòng)不確定是(C)。謝謝閱讀A．（a）和（b）B．（b）和（c）C．（a）和（c）D．（a）、（b）和（c）精品文檔放心下載,.(a)(b)(c)圖2-34Ⅲ級(jí)桿組應(yīng)由（B）組成。A．三個(gè)構(gòu)件和六個(gè)低副B．四個(gè)構(gòu)件和六個(gè)低副C．二個(gè)構(gòu)件和三個(gè)低副 D．機(jī)架和原動(dòng)件有兩個(gè)平面機(jī)構(gòu)的自由度都等于１，現(xiàn)用一個(gè)有兩鉸鏈的運(yùn)動(dòng)構(gòu)件將它們串成一個(gè)平面機(jī)構(gòu)，這時(shí)自由度等于（B）。感謝閱讀A．0 B．1 C．2 D．3(10)內(nèi)燃機(jī)中的連桿屬于（ C ）。A．機(jī)器 B．機(jī)構(gòu) C．構(gòu)件 D．零件3．簡(jiǎn)答題（1）何謂構(gòu)件？何謂運(yùn)動(dòng)副及運(yùn)動(dòng)副元素？運(yùn)動(dòng)副是如何進(jìn)行分類的？謝謝閱讀解答：構(gòu)件是機(jī)器中每一個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的單元體，是組成機(jī)構(gòu)的基本要素之一。謝謝閱讀運(yùn)動(dòng)副是由兩個(gè)構(gòu)件直接接觸而組成的可動(dòng)連接，是組成機(jī)構(gòu)的基本要素之一。感謝閱讀運(yùn)動(dòng)副元素是兩構(gòu)件能夠參加接觸而構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的表面，如點(diǎn)線面等。精品文檔放心下載運(yùn)動(dòng)副分類：按兩構(gòu)件接觸情況分為低副和高副；按兩構(gòu)件相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況分為平面運(yùn)動(dòng)副和空間運(yùn)動(dòng)副；,.按兩構(gòu)件產(chǎn)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)分為轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副、螺旋副、球面副等；謝謝閱讀按引入約束的數(shù)目分為Ⅰ級(jí)副、Ⅱ級(jí)副、Ⅲ級(jí)副等；按運(yùn)動(dòng)副始終保持接觸的方式分為形封閉運(yùn)動(dòng)副和力封閉運(yùn)動(dòng)副。精品文檔放心下載（2）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖有何用途？它能表示出原機(jī)構(gòu)哪些方面的特征？精品文檔放心下載解答：方便了解機(jī)械的組成和對(duì)機(jī)械進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力分析，并表達(dá)了機(jī)械的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)及感謝閱讀運(yùn)動(dòng)傳遞情況。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖能表示出原機(jī)構(gòu)的組成形式，包括構(gòu)件情況和運(yùn)動(dòng)副情況。精品文檔放心下載（3）何謂機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖？它與機(jī)構(gòu)示意圖的區(qū)別是什么？精品文檔放心下載解答：根據(jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸，按一定的比例尺定出各運(yùn)動(dòng)副的位置，用規(guī)定的運(yùn)動(dòng)副及感謝閱讀常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的代表符號(hào)和一般構(gòu)件的表示方法將機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)傳遞情況表示出來的簡(jiǎn)感謝閱讀化圖形稱為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。只是為了表明機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或各構(gòu)件的相互關(guān)系，也可以不按嚴(yán)格的比例來繪制簡(jiǎn)感謝閱讀圖，通常把這樣的簡(jiǎn)圖稱為機(jī)構(gòu)示意圖。（4）機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是什么？當(dāng)機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)少于或多于機(jī)構(gòu)的自由度謝謝閱讀時(shí)，機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)將發(fā)生什么情況？解答：機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)目等于機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目。謝謝閱讀當(dāng)機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)少于機(jī)構(gòu)的自由度時(shí)，機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)不確定；當(dāng)機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)多于機(jī)感謝閱讀構(gòu)的自由度時(shí)，機(jī)構(gòu)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)重時(shí)將損壞機(jī)構(gòu)中最薄弱的環(huán)節(jié)。謝謝閱讀（5）在計(jì)算平面機(jī)構(gòu)的自由度時(shí)，何為復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束？在計(jì)算自由感謝閱讀度時(shí)如何處理？解答：復(fù)合鉸鏈指兩個(gè)以上的構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動(dòng)副相連接，在計(jì)算自由度時(shí)，若存在謝謝閱讀由m個(gè)構(gòu)件組成的復(fù)合鉸鏈，則有（m-1）個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副；謝謝閱讀,.局部自由度是指在有些機(jī)構(gòu)中，某些構(gòu)件所產(chǎn)生的并不影響其他構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的局部運(yùn)動(dòng)，謝謝閱讀的自由度為局部自由度。在計(jì)算整個(gè)機(jī)構(gòu)的自由度時(shí)，應(yīng)從機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算公式中將局部感謝閱讀自由度去除不計(jì)。虛約束是指在機(jī)構(gòu)中，對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)起重復(fù)約束作用的約束稱為虛約束。在計(jì)算機(jī)構(gòu)的感謝閱讀自由度時(shí)，應(yīng)從機(jī)構(gòu)的約束數(shù)中減去虛約束數(shù)。（6）既然虛約束對(duì)于機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)實(shí)際上不起約束作用，那么在實(shí)際機(jī)構(gòu)中為什么又常感謝閱讀常存在虛約束?解答：在實(shí)際機(jī)構(gòu)中又常常引入虛約束為了用來改善機(jī)構(gòu)的受力狀況：使機(jī)構(gòu)受力狀態(tài)精品文檔放心下載更合理、使機(jī)構(gòu)平衡、考慮機(jī)構(gòu)在特殊位置的運(yùn)動(dòng)等。（7）在圖2-21所示的機(jī)構(gòu)中，在鉸鏈C、B、D處，被連接的兩構(gòu)件上連接點(diǎn)的軌精品文檔放心下載跡都是重合的，那么能說該機(jī)構(gòu)有三個(gè)虛約束嗎？為什么？謝謝閱讀解答：不能。因?yàn)閷?duì)于鉸鏈C、B、D處，被連接的兩構(gòu)件上連接點(diǎn)的軌跡重合都是謝謝閱讀由其它兩處制約而形成的，所以只能算作一個(gè)虛約束。（8）請(qǐng)說出自己身上腿部的髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)分別可視為何種運(yùn)動(dòng)副？精品文檔放心下載解答：髖關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)可視為球面副，膝關(guān)節(jié)可視為球銷副。精品文檔放心下載（9）何謂機(jī)構(gòu)的組成原理？何謂基本桿組？它具有什么特性？精品文檔放心下載解答：機(jī)構(gòu)的組成原理：任何機(jī)構(gòu)都可以看作是有若干個(gè)基本桿組依次連接于原動(dòng)件和精品文檔放心下載機(jī)架上而構(gòu)成。基本桿組：不能再拆分的最簡(jiǎn)單的自由度為零的構(gòu)件組，特性為不可再分、自由度為零。精品文檔放心下載（10）如何確定基本桿組的級(jí)別及機(jī)構(gòu)的級(jí)別？解答：基本桿組的級(jí)別：桿組中包含有最多運(yùn)動(dòng)副的構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)副數(shù)。感謝閱讀機(jī)構(gòu)的級(jí)別：機(jī)構(gòu)中最高級(jí)別基本桿組的級(jí)別。,.4．計(jì)算題（1）圖2-35所示為一簡(jiǎn)易沖床的初擬設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)者的思路是：動(dòng)力由齒輪輸入，精品文檔放心下載使軸A連續(xù)回轉(zhuǎn)，而固定在軸A上的凸輪2與杠桿3組成的凸輪機(jī)構(gòu)，將使沖頭4上下運(yùn)謝謝閱讀動(dòng)以達(dá)到?jīng)_壓的目的。試?yán)L出其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，分析其是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖，并提出修改方精品文檔放心下載案。324A15圖2-35解答：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如解圖2-35a所示，因其活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n3，p4，p1，LH所以得機(jī)構(gòu)自由度為3n(2PP)33(241)0，故該設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)意圖不能實(shí)現(xiàn)。修改謝謝閱讀L H方案如解圖2-35b所示。,.解圖2-35a 解圖2-35b（2）在圖2-36所示偏心輪機(jī)構(gòu)中，1為機(jī)架，2為偏心輪，3為滑塊，4為擺輪。試謝謝閱讀繪制該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度。A21C432-36解答：繪制該機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：題解圖2-36a）曲柄搖塊機(jī)構(gòu)；題解圖2-36b）擺動(dòng)導(dǎo)謝謝閱讀桿塊機(jī)構(gòu)。B2A3B2A13CC414解圖2-36a曲柄搖塊機(jī) 解圖2-36b擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)感謝閱讀,.解題分析：偏心輪2繞固定鉸鏈點(diǎn)A轉(zhuǎn)動(dòng)，其幾何中心B與A點(diǎn)之間距離AB為偏心謝謝閱讀距，亦為曲柄長(zhǎng)度。擺輪4繞其固定中心C擺動(dòng)，滑塊在擺輪4的滑槽中移動(dòng)，故此機(jī)構(gòu)謝謝閱讀看成4為搖塊、3為導(dǎo)桿的曲柄搖塊機(jī)構(gòu)，也可看成4為擺動(dòng)導(dǎo)桿、3為滑塊的擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)謝謝閱讀構(gòu)。計(jì)算該機(jī)構(gòu)的自由度：F3n(2PLPH)33(240)1感謝閱讀（3）圖2-37所示為沖床刀架機(jī)構(gòu)，當(dāng)偏心輪1繞固定中心A轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，構(gòu)件2繞活動(dòng)中謝謝閱讀C擺動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)刀架3上下移動(dòng)。B點(diǎn)為偏心輪的幾何中心，構(gòu)件4為機(jī)架。試?yán)L制該機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度。感謝閱讀1B 243AC圖-37解答：繪制該機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：題解圖2-37（曲柄滑塊機(jī)構(gòu)）。解題分析：偏心輪1的回精品文檔放心下載轉(zhuǎn)中心A與其幾何中心B點(diǎn)之間距離為偏心距，故AB為曲柄。構(gòu)件2(連桿)繞活動(dòng)中心C感謝閱讀擺動(dòng)，并帶動(dòng)刀架3（滑塊）在機(jī)架4的滑槽中上下移動(dòng)。故該機(jī)構(gòu)為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（連桿謝謝閱讀包括在加大了結(jié)構(gòu)尺寸的滑塊內(nèi)）。,.解圖2-37計(jì)算該機(jī)構(gòu)的自由度：F3n(2PLPH)33(240)1感謝閱讀（4）試計(jì)算如圖2-38所示的各機(jī)構(gòu)自由度，并明確指出復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛感謝閱讀約束。(a) （b）,.（C） （d）（f）(e)2-38解答：F3n(2PP)38(2111)1謝謝閱讀HC處存在復(fù)合鉸鏈；在F處有局部自由度；在J或I處有虛約束。感謝閱讀(b)F3n(2PP)34(251)1，滾子為局部自由度；對(duì)稱處看做虛約束。感謝閱讀HF3n(2PP)34(251)1，滾子為局部自由度；有1處虛約束。精品文檔放心下載HF3n(2PP)34(251)1，在1處存在復(fù)合鉸鏈；沒有局部自由度；感謝閱讀L H沒有虛約束。,.F3n(2PP)39(2122)1精品文檔放心下載L H存在1處復(fù)合鉸鏈；1處有局部自由度；1處有虛約束。謝謝閱讀(f）F3n(2PP)36(273)1在3處存在二副復(fù)合鉸鏈；沒有有局部自精品文檔放心下載L H由度；沒有虛約束。如圖2-39所示牛頭刨床設(shè)計(jì)方案草圖。設(shè)計(jì)思路為：動(dòng)力由曲柄1輸入，通過滑塊2使擺動(dòng)導(dǎo)桿3作往復(fù)擺動(dòng)，并帶動(dòng)滑枕4作往復(fù)移動(dòng)，以達(dá)到刨削加工目的。試問圖示的構(gòu)件組