1． 计算齿轮机构的自由度.
B 3 C
A
2
1
4
解：由于B. C 副中之一为虚约束，计算机构自由度时，应将 C副去除。即如下
图所示：
该机构的自由度F?3n?2p1?ph?3?3?2?3?1?2?1 2.
定轴轮系
.机构具有确定运动的条件是什么？如果不能满足这一条件，将会产生什么结果？
D C E B A F H G 图2－22
机构在滚子B处有一个局部自由度，应去除。
该机构的自由度F?3n?2p1?ph?3?5?2?7?1?0
当自由度F=1时,该机构才能运动, 如果不能满足这一条件,该机构无法运动。 该机构当修改为下图机构，则机构可动：
N=4, PL=5, Ph=1;
自由度F?3?4?2?5?1?1
3. 计算机构的自由度.
1) 由于机构具有虚约束, 机构可转化为下图机构。
自由度F?3?4?2?5?1?1
2) 由于机构具有虚约束, 机构可转化为下图机构。
自由度F?3?1?2?1?1
3) 由于机构具有虚约束, 机构可转化为下图机构。
自由度F?3?3?2?4?1
第一章 平面机构的运动简图及自由度
一、判断题（认为正确的，在括号内画√，反之画×）
1.机构是由两个以上构件组成的。 （ ） 2.运动副的主要特征是两个构件以点、线、面的形式相接触。 （ ） 3.机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度大于零。 （ ） 4.转动副限制了构件的转动自由度。 （ ） 5.固定构件（机架）是机构不可缺少的组成部分。 （ ） 个构件在一处铰接，则构成4个转动副。 （ ）
7.机构的运动不确定，就是指机构不能具有相对运动。 （ ） 8.虚约束对机构的运动不起作用。 （ ） 二、选择题
1.为使机构运动简图能够完全反映机构的运动特性,则运动简图相对于与实际机构的（ ）应相同。
A.构件数、运动副的类型及数目 B.构件的运动尺寸 C.机架和原动件 D. A 和 B 和 C
2.下面对机构虚约束的描述中，不正确的是（ ）。 A.机构中对运动不起独立限制作用的重复约束称为虚约束，在计算机构自由度时应除去虚约束。
B.虚约束可提高构件的强度、刚度、平稳性和机构工作的可靠性等。 C.虚约束应满足某些特殊的凡何条件，否则虚约束会变成实约束而影响机构的正常运动。为此应规定相应的制造精度要求。虚约束还使机器的结构复杂，成本增加。 D.设计机器时，在满足使用要求的情况卜，含有的虚约束越多越好。 三、综合题
1.图2-1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。
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2-1 图2-2
2.如图2-2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。 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？
4.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。
5.绘制2-3图示各机构的运动简图。
图2-3
6.指出图2-4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）。
图2-4
7.试问图2-5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。
图2-5
8.计算题图2-6（a与 b）所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）。
图2-6 (a) 图2-6(b)
9.计算题图2-7（a与b）所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出），并判断机构的运动是否确定，图中画有箭头的构件为原动件。
图2-7(a) 图2-7(b)
10．计算题2-8图所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）,并标出原动件。
图2-8
一、判断题
1. √2. ×3. × 4. × 5. √6. ×7. × 8. √ 二、选择题 1. D 2. D 三、综合题
1.沿法向An向上移动两构个将分开，1和2不构成运动副。所以不能沿法向An向上移动，构件1与2组成的运动副保留二个相对运动。
图b两构个只能构成一个运动副构件，其中一个运动副为虚约束 。
2.不能，曲轴与机座构成的两个转动副其中一个为虚约束，两个转动副必须同轴。
3.局部自由度为了将滑动摩擦变为滚动摩擦，以减少功率损耗，降低磨损；虚约束有改善机构受力状况和增加刚度的作用。 4.吊扇的扇叶与吊架：转动副
书桌的桌身与抽斗，机车直线运动时的车轮与路轨：移动副 5.略
6. a) 虚约束，F=3×5+2×6+1×1=2，F=W=2有确定的运动； b) 局部自由度B，F=3×4+2×5+1×1=1，F=W=1有确定的运动； 7. F=3×5+2×7+1×1=0 ， 不合理，把E处的移动副去掉，则F=3×5+2×6+1×1=2加一个原动件。
8. a) F=3×5+2×7+1×0=1 b) F=3×4+2×5+1×0=2
9.
9．F=3×5+2×7+1×0=1，有虚约束JKL、GHI，复合铰链C。
机械原理平面机构的运动简图及自由度习题答案
