文档介绍：机械原理课后****题答案(顺序有点乱,不过不影响)
第2章
2-1 何谓构件?何谓运动副及运动副元素?运动副是如何进行分类的?
答:参考教材5~7页。
2-2 机构运动简图有何用处?它能表示出原机构哪些方面的特征?
答:机构运动简图可以表示机构的组成和运动传递情况,可进行运动分析,而且也可用来进行动力分析。
2-3 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时,机构的运动将发生什么情况?
答:参考教材12~13页。
2-4 何谓最小阻力定律?试举出在机械工程中应用最小阻力定律的1、2个实例。
2-5 在计算平面机构的自由度时,应注意哪些事项?
答:参考教材15~17页。
2-6 在图2-20所示的机构中,在铰链C、B、D处,被连接的两构件上连接点的轨迹都是重合的,那么能说该机构有三个虚约束吗?为什么?
答:不能,因为在铰链C、B、D中任何一处,被连接的两构件上连接点的轨迹重合是由于其他两处的作用,所以只能算一处。
2-7 何谓机构的组成原理?何谓基本杆组?它具有什么特性?如何确定基本杆组的级别及机构的级别?
答:参考教材18~19页。
2-8 为何要对平面高副机构进行“高副低代"?“高副低代”应满足的条件是什么?
答:参考教材20~21页。
2-9 任选三个你身边已有的或能观察到的下列常用装置(或其他装置),试画出其机构运动简图,并计算其自由度。1)折叠桌或折叠椅;2)酒瓶软木塞开盖器;3)衣柜上的弹簧合页;4)可调臂台灯机构;5)剥线钳;6)磁带式录放音机功能键操纵机构;7)洗衣机定时器机构;8)轿车挡风玻璃雨刷机构;9)公共汽车自动开闭门机构;10)挖掘机机械臂机构;…。
2-10 请说出你自己身上腿部的髋关节、膝关节和踝关节分别可视为何种运动副?试画出仿腿部机构的机构运动简图,并计算其自由度。
2-11图示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是:动力由齿轮j输入,使轴A连续回转;而固装在轴^上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动,以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取),分析是否能实现设计意图,并提出修改方案。
1)取比例尺绘制机构运动简图
2)分析是否能实现设计意图
解:
不合理∵,可改为
2-12图示机构为一凸轮齿轮连杆组合机构,试绘制其机构示意简图并计算自由度。
解:
2-13图示为一新型偏心轮滑阎式真空泵。其偏心轮1绕固定轴心A转动,与外环2固连在一起的滑阀3在可绕固定轴心C转动的圆柱4中滑动。当偏心轮按图示方向连续回转时可将设备中的空气吸入,并将空气从阀5中排出,从而形成真空。(1)试绘制其机构运动简图;(2)计算其自由度。
解(1)取比例尺作机构运动简图如图所示。
(2) F=3n-(2p1+ph-p’)-F’=3×4-(2×4+0-0)-1=1
2-14 图示是为高位截肢的人所设汁的一种假肢膝关节机构。该机构能保持人行走的稳定性。若以胫骨1为机架,试绘制其机构运动简图和计一算其自由度,并作出大腿弯曲时的机构运动简图。
所示, 大腿弯曲90。时的机构运动简图,如图中虚线所示。其自由度为:
F=3n-(2pl+ph-p’)-F’=3×5-(2×7+0-0)-0=1
2-15试绘制图n所示仿人手型机械手的食指机构的机构运动简图(以手掌8作为相对
固定的机架),井计算自由度。
(1)取比倒尺肌作机构运动简图
(2)计算自由度
解:
2-16试计算图示凸轮-连杆组合机构的自由度
(a)
解: A为复合铰链
(b)
解:(1) 图示机构在D处的结构与图2-1所示者一致,经分析知该机构共有7个活动构件,8个低副(注意移动副F与F’,E与E’均只算作一个移动副),2个高副;因有两个滚子2、4,所以有两个局部自由度,没有虚约束,故机构的自由度为
F=3n- (2pl+ph- p’)- F’=3ⅹ7- (2ⅹ8+2-0)- 2=1
(2)如将D处结构改为如图b所示形式,即仅由两个移动副组成。注意,此时在该处将带来一个虚约束。因为构件3、6和构件5、6均组成移动副,均要限制构件6在图纸平面内转动,这两者是重复的,故其中有一个为虚约束。经分析知这时机构的活动构件数为6,低副数为7,高副数和局部自由度数均为2,虚约束数为1,故机构的自由度为
F=3n- (2pl+ph- p’)- F’=3×6- (2ⅹ7+2-1)- 2=1
上述两种结构的机构虽然自由度均为一,但在性能上却各有千秋:前者的结构较复杂,但没有虚约束,在运动中不易产生卡涩现象;后者则相反,由于有一个虚约束,