【正文】 第一章緒論 第二章 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 專業(yè)： 學(xué)號(hào)： 姓名： 《機(jī)械原理》習(xí)題卡11—1 填空題：1．機(jī)械是 機(jī)器 和 機(jī)構(gòu) 的總稱。機(jī)械原理課程的研究?jī)?nèi)容是 有關(guān)機(jī)械的基本理論問(wèn)題 。 2．各種機(jī)構(gòu)都是用來(lái) 傳遞與變換運(yùn)動(dòng)和力的可動(dòng) 的裝置。如： 齒輪 機(jī)構(gòu)、 連桿 機(jī)構(gòu)、 凸輪 機(jī)構(gòu)等。 3． 凡用來(lái)完成有用功 的機(jī)器是工作機(jī)。如： 機(jī)床 、 起重機(jī) 、 紡織機(jī) 等。 凡將其它形式的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能 的機(jī)器是原動(dòng)機(jī)。如： 電動(dòng)機(jī) 、 蒸氣機(jī) 、 內(nèi)燃機(jī) 等。 4．在機(jī)器中，零件是 制造 的單元，構(gòu)件是 運(yùn)動(dòng) 的單元。 5．機(jī)器中的構(gòu)件可以是單一的零件，也可以是由 多個(gè)零件 裝配成的剛性結(jié)構(gòu)。在機(jī)械原理課程中，我們將 構(gòu)件 作為研究的基本單元。 6． 兩 個(gè)構(gòu)件 直接 接觸形成的 可動(dòng) 聯(lián)接稱為運(yùn)動(dòng)副。 7． 面 接觸的運(yùn)動(dòng)副稱為低副，如 移動(dòng)副 、 轉(zhuǎn)動(dòng)副 等。 點(diǎn)或面 接觸的運(yùn)動(dòng)副稱為高副，如 凸輪副 、 齒輪副 等。 8． 構(gòu)件通過(guò)運(yùn)動(dòng)副的連接而構(gòu)成的可相對(duì)運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng) 是運(yùn)動(dòng)鏈，若 組成運(yùn)動(dòng)鏈的各構(gòu)件構(gòu)成首尾封閉的系統(tǒng) 稱為閉鏈，若 未構(gòu)成首尾封閉的系統(tǒng) 稱為開(kāi)鏈。 9．在運(yùn)動(dòng)鏈中，如果 將其中一個(gè)構(gòu)件固定而成為機(jī)架 ，則該運(yùn)動(dòng)鏈便成為機(jī)構(gòu)。 10．平面機(jī)構(gòu)是指組成機(jī)構(gòu)的各個(gè)構(gòu)件均在 同一個(gè)平面上 運(yùn)動(dòng)。 11．在平面機(jī)構(gòu)中，平面低副提供 2 個(gè)約束，平面高副提供 1 個(gè)約束。12． 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)時(shí)所必須給定的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)的數(shù)目 稱為機(jī)構(gòu)的自由度。 第一章緒論 第二章 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 專業(yè)： 學(xué)號(hào)： 姓名： 《機(jī)械原理》習(xí)題卡2 13．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)目應(yīng)等于機(jī)構(gòu)的自由度的數(shù)目 。1—2 試畫(huà)出圖示平面機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)示意圖，并計(jì)算自由度（步驟：1）列出完整公式，2）帶入數(shù)據(jù)， 3）寫出結(jié)果） 。其中：圖 a) 唧筒機(jī)構(gòu)――用于水井的半自動(dòng)汲水機(jī)構(gòu)。圖中水管 4 直通水下，當(dāng)使用者來(lái)回?cái)[動(dòng)手柄 2 時(shí)，活塞 3 將上下移動(dòng)，從而汲出井水。解： 自由度計(jì)算： 畫(huà)出機(jī)構(gòu)示意圖： n= 3 pL= 4 pH= 0 p39。= 0 F39。= 0 F=3n－(2 pl＋p h－p′) －F′ = 33－（2 4＋0－0）－0 = 1 圖 b) 縫紉機(jī)針桿機(jī)構(gòu) 原動(dòng)件 1 繞鉸鏈 A 作整周轉(zhuǎn)動(dòng)，使得滑塊 2 沿滑槽滑動(dòng)，同時(shí)針桿作上下移動(dòng)，完成縫線動(dòng)作。解： 自由度計(jì)算： 畫(huà)出機(jī)構(gòu)示意圖：n= 3 pL= 4 pH= 0 p39。= 0 F39。= 0 F=3n－(2 pl＋p h－p′) －F′ = 33－(2 4＋0－0)－0觀察方向32414321 第一章緒論 第二章 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 專業(yè)： 學(xué)號(hào)： 姓名： 《機(jī)械原理》習(xí)題卡3 = 1 1—3 試?yán)L出圖 a)所示偏心回轉(zhuǎn)油泵機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖(各部分尺寸由圖中直接量取)。圖中偏心輪 1 繞固定軸心 A 轉(zhuǎn)動(dòng)，外環(huán) 2 上的葉片 a 在可繞軸心 c 轉(zhuǎn)動(dòng)的圓柱 3 中滑動(dòng)，將低壓油從右湍吸入，高壓油從左端排出。解：1) 選取適當(dāng)比例尺 μ l，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖(見(jiàn)圖 b)2) 分析機(jī)構(gòu)是否具有確定運(yùn)動(dòng)n= 3 pL= 4 pH= 0 p39。= 0 F39。= 0 F=3n－(2 pl＋p h－p′) －F′=33－(2 4＋0－0)－0= 1 機(jī)構(gòu)原動(dòng)件數(shù)目＝ 1 機(jī)構(gòu)有無(wú)確定運(yùn)動(dòng)？ 有確定運(yùn)動(dòng) 想一想：通過(guò)對(duì)本油泵機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪b) μ l= 1 mm/mmACB1324 第一章緒論 第二章 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 專業(yè)： 學(xué)號(hào)： 姓名： 《機(jī)械原理》習(xí)題卡4制，你對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的作用和優(yōu)點(diǎn)有何進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)?1—4 圖 a 所示為一具有急回作用的沖床。圖中繞固定軸心 A 轉(zhuǎn)動(dòng)的菱形盤 1 為原動(dòng)件，其與滑塊 2 在 B 點(diǎn)鉸接，通過(guò)滑塊 2 推動(dòng)撥叉 3 繞固定軸心 C 轉(zhuǎn)動(dòng)，而撥叉 3 與圓盤 4 為同一構(gòu)件。當(dāng)圓盤 4 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)連桿 5 使沖頭 6 實(shí)現(xiàn)沖壓運(yùn)動(dòng)。試?yán)L制其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算自由度。b) μ l= 1 mm/mm53(4)2167解：1) 選取適當(dāng)比例尺 μ l，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖(見(jiàn)圖 b)2) 分析機(jī)構(gòu)是否具有確定運(yùn)動(dòng)n= 5 pL= 7 pH= 0 p39。= 0 F39。= 0 F=3n－(2p l＋p h－p′)－F′= 35－(2 7＋0－0)－0 ＝ 1 機(jī)構(gòu)原動(dòng)件數(shù)目＝ 1 機(jī)構(gòu)有無(wú)確定運(yùn)動(dòng)？ 有確定運(yùn)動(dòng) 第一章緒論 第二章 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 專業(yè)： 學(xué)號(hào)： 姓名： 《機(jī)械原理》習(xí)題卡5想一想 1．如何判斷菱形盤 1 和滑塊是否為同一構(gòu)件？它們能為同一構(gòu)件嗎? 2 為了使沖頭 6 得到上下運(yùn)動(dòng)，只要有機(jī)構(gòu) CDE 即可，為什還要引入機(jī)構(gòu) ABC？(可在學(xué)過(guò)第三章后再來(lái)想想)1—5 圖 a)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 1 輸入，使軸 A 連續(xù)回轉(zhuǎn)。而固裝在軸 A 上的凸輪 2 與杠桿 3 組成的凸輪機(jī)構(gòu)使沖頭 4 上下運(yùn)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（各尺寸由圖上量?。?，分析是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖，并提出修改方案。解 1) 選取適當(dāng)比例尺 μ l，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖(見(jiàn)圖 b)2) 分析是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖n= 3 pL= 4 pH= 1 p39。= 0 F39。= 0 F=3n－(2 pl＋p h－p′) －F′=33－(2 4＋1－0)－0= 0 機(jī)構(gòu)有無(wú)確定運(yùn)動(dòng)？ 無(wú)確定運(yùn)動(dòng) 能否實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖？ 不能 3) 提出修改方案（圖 c） c) b) μ l= 1 mm/mm453 2b3’’b2p1’145321’143211’A 第一章緒論 第二章 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 專業(yè)： 學(xué)號(hào)： 姓名： 《機(jī)械原理》習(xí)題卡6想一想：1．通過(guò)本題．你對(duì)在設(shè)計(jì)新的機(jī)械或分析現(xiàn)有機(jī)械時(shí)，首先要繪制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖有什么體會(huì)?2．計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度的目的是什么?3．當(dāng)機(jī)構(gòu)的自由度小于 1 時(shí)，可通過(guò)哪些途徑來(lái)增加自由度?本題中還可列出哪些簡(jiǎn)單而又適用的修改方案？計(jì)算 16~19 題各機(jī)構(gòu)的自由度。1—6 1）按傳動(dòng)順序用數(shù)字 3…在圖示機(jī)構(gòu)上給構(gòu)件編號(hào)。2）計(jì)算自由度，并機(jī)構(gòu)判斷有無(wú)確定運(yùn)動(dòng)：在圖中指明復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束n= 8 pL= 10 pH= 2 p39。= 0 F39。= 1 F=3n－(2 pl＋p h－p′) －F′=38－(2 10＋2－0)－1= 1 機(jī)構(gòu)原動(dòng)件數(shù)目＝ 1 機(jī)構(gòu)有無(wú)確定運(yùn)動(dòng)？ 有確定運(yùn)動(dòng) 1—7 1）按傳動(dòng)順序用數(shù)字 3…在圖示機(jī)構(gòu)上給構(gòu)件編號(hào)。2）計(jì)算自由度，并判斷機(jī)構(gòu)有無(wú)確定運(yùn)動(dòng)：在圖中指明復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束n= 8 pL= 10 pH= 2 p39。= 1 F39。= 1 F=3n－(2p l＋p h－p′)－F′編號(hào)暫略復(fù)合鉸鏈局部自由度編號(hào)暫略虛約束局部自由度虛約束復(fù)合鉸鏈 第一章緒論 第二章 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 專業(yè)： 學(xué)號(hào)： 姓名： 《機(jī)械原理》習(xí)題卡7=38－(2 10＋2－1)－1= 2 機(jī)構(gòu)原動(dòng)件數(shù)目＝ 2 機(jī)構(gòu)有無(wú)確定運(yùn)動(dòng)？ 有確定運(yùn)動(dòng) 1—8 1）按傳動(dòng)順序用數(shù)字 3…在圖示機(jī)構(gòu)上給構(gòu)件編號(hào)。2）計(jì)算自由度，并判斷機(jī)構(gòu)有無(wú)確定運(yùn)動(dòng)：在圖中指明：復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約 束n= 10 pL= 13 pH= 2 p39。= 0 F39。= 1 F=3n－(2p l＋p h－p′)－F′=310－(213＋2 －0) －1 = 1 機(jī)構(gòu)原動(dòng)件數(shù)目＝ 1 機(jī)構(gòu)有無(wú)確定運(yùn)動(dòng)？ 有確定運(yùn)動(dòng) 1—9 1）按傳動(dòng)順序用數(shù)字 3…在圖示機(jī)構(gòu)上給構(gòu)件編號(hào)。2）計(jì)算自由度，并判斷機(jī)構(gòu)有無(wú)確定運(yùn)動(dòng)：在圖中指明：復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束n= 10 pL= 14 pH= 1 p39。= 1 F39。= 1 沖壓機(jī)機(jī)構(gòu)復(fù)合鉸鏈局部自由度編號(hào)暫略局部自由度 第一章緒論 第二章 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 專業(yè)： 學(xué)號(hào)： 姓名： 《機(jī)械原理》習(xí)題卡8F=3n－(2p l＋p h－p′)－F′=310－(214＋1 －1) －1 = 1 機(jī)構(gòu)原動(dòng)件數(shù)目＝ 1 機(jī)構(gòu)有無(wú)確定運(yùn)動(dòng)？ 有確定運(yùn)動(dòng) 計(jì)算下列機(jī)構(gòu)的自由度，并判斷機(jī)構(gòu)級(jí)別。1—10 1）按傳動(dòng)順序用數(shù)字 3…在圖示機(jī)構(gòu)上給構(gòu)件編號(hào)。2）計(jì)算自由度，并判斷有無(wú)確定運(yùn)動(dòng)：在圖中指明復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束n= 9 pl= 13 ph= 0 p39。= 0 F39。= 0 F=3n－(2 pl＋p h－p′) －F′=39－(2 13＋0－0)－0= 1 機(jī)構(gòu)原動(dòng)件數(shù)目＝ 1 機(jī)構(gòu)有無(wú)確定運(yùn)動(dòng)？ 有確定運(yùn)動(dòng) 3）桿組拆分，并判斷機(jī)構(gòu)級(jí)別：復(fù)合鉸鏈編號(hào)暫略編號(hào)暫略復(fù)合鉸鏈虛約束 II 級(jí)桿組 第一章緒論 第二章 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 專業(yè)： 學(xué)號(hào)： 姓名： 《機(jī)械原理》習(xí)題卡9（從遠(yuǎn)離原動(dòng)件的方向開(kāi)始拆分）可見(jiàn)，該機(jī)構(gòu)為 II 級(jí)機(jī)構(gòu)。1—11 1）按傳動(dòng)順序用數(shù)字 3…在圖示機(jī)構(gòu)上給構(gòu)件編號(hào)。2）計(jì)算自由度，并判斷有無(wú)確定運(yùn)動(dòng)：請(qǐng)?jiān)趫D中指明：復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束 n= 7 pL= 10 pH= 0 p39。= 0 F39。= 0 F=3n－(2 pl＋p h－p′) －F′=37－(2 10＋0－0)－0= 1 機(jī)構(gòu)原動(dòng)件數(shù)目＝ 1 機(jī)構(gòu)有無(wú)確定運(yùn)動(dòng)？ 有確定運(yùn)動(dòng) 3）桿組拆分，并判斷機(jī)構(gòu)級(jí)別：（從遠(yuǎn)離原動(dòng)件的方向開(kāi)始拆分） I 級(jí)桿組 II 級(jí)桿組 II 級(jí)桿組 II 級(jí)桿組I 級(jí)桿組 II 級(jí)桿組 II 級(jí)桿組 II 級(jí)桿組復(fù)合鉸鏈編號(hào)暫略 第一章緒論 第二章 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 專業(yè)： 學(xué)號(hào)： 姓名： 《機(jī)械原理》習(xí)題卡10可見(jiàn)，該機(jī)構(gòu)為 II 級(jí)機(jī)構(gòu)。 第三章 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析專業(yè)：