思 考 题
10-1 试判别下述结论是否正确,并说明理由:
(1) 机构中每个可动构件都应该有自由度,图10-15所示的搅面机机构有
三个可动构件,所以搅面机有三个自由度。
(2) 图10-27中构件1相对于构件2能沿切向At 移动,沿法向An向上移
动和绕接触点A转动,所以构件1与2组成的运动副保留三个相对运动。
(3) 图b中构件1与2在A两处接触,所以构件1与2组成两个高副。
图10-27 图
10-28
10-2 如图10-28所示的曲轴1与机座2,曲轴两端中心线不重合,加工误差为△,试问装配后两构件能否相对转动,并说明理由。
10-3 局部自由度不影响整个机构运动,虚约束不限制构件独立运动,为什么实际机构中还采用局部自由度、虚约束的结构?
习 题
10-1 吊扇的扇叶与吊架、书桌的桌身与抽斗,机车直线运动时的车轮与路轨,各组成哪一类运动副,请分别画出。
10-2 绘制图示各机构的运动简图。
题10-2图
10-3 指出图所示各机构中的复合铰链、局部自由度和虚约束,计算机构的
自由度,并判定它们是否有
确定的运动(标有箭头的构件为原动件)。
题10-3图
10-3 试问图示各机构在组成上是否合理?如不合理,请针对错误提出
修改方案。
题10-4图
第10章答案 思考题:
10-1 (1)错。当三个自由构件通过运动副联接后,组成了机构,对机构而言,机构的自由度应等于机构的独立运动数,该机构的自由度为1。
(2)错。图10-27中构件1相对于构件2能沿切向At 移动,绕接触点A转动,但法向方向的运动被限制,故构件1与2组成的运动副保留了两个相对运动。
(3)错。图b中构件1与2在A两处接触,但两处中的一处应为虚约束,故构件1与2组成一个高副。
10-2 如图10-28所示的曲轴1与机座2,若曲轴两端中心线不重合,有加工误差为△,装配后两构件不能相对转动,由自由度计算可知,该系统的自由度为零。 10-3 为了改善机构的运动性能,提高机构的传动能力以及改善机构的受力情况,提高机构的刚性,在实际机构中经常采用局部自由度和虚约束的结构。 习题
10-1 吊扇的扇叶与吊架构成转动副,书桌的桌身与抽斗构成移动副,机车直线运动时的车轮与路轨组成高副。 10-2 略
10-3 a)C、D两处滑块有一处为虚约束。机构自由度为
F=3n-PL-PH=3×3-2×4-0=1
b)B、B'处有一处为虚约束,D处有局部自由度,机构自由度为
F=3n-PL-PH=3×4-2×4-2=2
c)B处有一处有局部自由度,机构自由度为
F=3n-PL-PH=3×4-2×5-1=1
d)C处有复合铰链,机构自由度为
F=3n-PL-PH=3×7-2×10-0=1
以上四种情况,自由度等于主动构件数,故都有确定的运动。 10-4 a)机构自由度为
F=3n-PL-PH=3×5-2×7-1=0
因自由度为零,故该机构不能运动,设计方案有错误。设计中D点的运动无法
实现,可考虑在D点处增加一构件(杆件或滑块均可),带一移动副或转动副,使机构自由度为1,此时,机构就能运动。
b)机构自由度为
F=3n-PL-PH=3×5-2×7-1=0
因自由度为零,故该机构不能运动,设计方案有错误。设计中D点的运动无法实现,可考虑在D点处增加一构件(杆件或滑块均可),带一移动副或转动副,使机构自由度为1,此时,机构就能运动。
思 考 题
11-1 铰链四杆机构有哪几种类型,如何判别?它们各有什么运动特点? 11-2 下列概念是否正确,若不正确,请订正。 (1) 极位夹角就是从动件在两个极限位置的夹角; (2) 压力角就是作用于构件上的力和速度的夹角; (3) 传动角就是连杆与从动件的夹角。
11-3 加大四杆机构原动件的驱动力,能否使该机构越过死点位置?应采用什么方法越过死点位置?
习 题
11-1 根据图中注明的尺寸,判别各四杆机构的类型。
题11-1图
11-2 图示各四杆机构中,原动件1作匀速顺时针转动,从动件3由左向右运动时,要求
(1) 各机构的极限位置图,并量出从动件的行程; (2) 计算各机构行程速度变化系数;
(3) 作出各机构出现最小传动角(或最大压力角)时的位置图,并量出其
大小。
11-3 若题11-2图所示各四杆机构中,构件3为原动件、构件1为从动件,试作出该机构的死点位置。
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