第二章 机构的结构分析
一、 填空与选择题
1、 B、A 2、由两构件直接接触而产生的具有某种相对运动 3、低副，高副，2，1 4、后者有作为机架的固定构件
5、自由度的数目等于原动件的数目 ；运动不确定或机构被破坏
6、√ 7、? 8、m-1 9、受力情况 10、原动件、机架、若干个基本杆组 11、A、B 12、C 13、C 二、绘制机构简图
1、 计算自由度 n=7, PL=9，PH=2 F=3n-2PL-PH=3×7-2×9-2=1
2、 3、 4、
三、自由度计算
(a)E处为局部自由度；F处(或G处)为虚约束
计算自由度 n=4，PL=5，PH=1 F=3n-2PL-PH=3×4-2×5-1=1 自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。 (b) E处(或F处)为虚约束
计算自由度 n=5，PL=7，PH=0 F=3n-2PL-PH=3×5-2×7=1 自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。 (c) B处为局部自由度；F处为复合铰链；J处(或K处)为虚约束
计算自由度 n=9，PL=12，PH=2 F=3n-2PL-PH=3×9-2×12-2=1 自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。 (d) B处为局部自由度；C处为复合铰链；G处(或I处)为虚约束 计算自由度 n=7，PL=9，PH=1 F=3n-2PL-PH=3×7-2×9-1=2 自由度的数目大于原动件的数目所以该机构不具有确定的运动。
1
(e) 构件CD(或EF)及其两端的转动副引入一个虚约束
计算自由度 n=3，PL=4，PH=0 F=3n-2PL-PH=3×3-2×4=1 自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。 (f) C处为复合铰链；
计算自由度 n=7，PL=10，PH=0 F=3n-2PL-PH=3×7-2×10=1 自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。 (g) B处为局部自由度；F处为复合铰链；E处(或D处)为虚约束 计算自由度 n=6，PL=8，PH=1 F=3n-2PL-PH=3×6-2×8-1=1 (h)去掉杆8此处存在虚约束；B和C处为复合铰链
计算自由度 n=7，PL=10，PH=0 F=3n-2PL-PH=3×7-2×10=1
(i) C处为复合铰链
计算自由度 n=5，PL =7，PH=0 F=3n-2PL-PH=3×5-2×7=1 自由度的数目等于原动件的数目，所以该机构具有确定的运动。
四、试计算下图所示机构的自由度，并作出它们仅含低副的替代机构。 替代机构如下图所示：
(1)计算自由度n=4，PL=5，PH=1 F=3n-2PL-PH=3×4-2×5-1=1 (2)计算自由度n=3，PL=3，PH=2 F=3n-2PL-PH=3×3-2×3-2=1
五、计算下图所示机构的自由度，并通过结构分析确定当构件1、5分别为原动件时机构
的级别。
计算自由度 n=5，PL=7，PH=0 F=3n-2PL-PH=3×5-2×7=1 机构分析如下图所示。
2
可见，若以构件1为原动件，该机构为III级杆组；若以构件5为原动件，该机构为II级杆组。
笫三章 平面机构的运动分析
一、选择与填空题
1、B 2、A 3、D 4、D 5、D 6、同一直线上；7、N（N-1）/2 二、分析、计算题
1、試求下图所示各机构在图示位置时全部瞬心的位置。.
2
2、下图所示的正切机构中，如果Lbd=0.1m，v3=1.36m/s，a3=31.2m/s方向如图所示，试用矢量方程图解法求构件1的角速度和角加速度。（用矢量方程图解法）
3
3、试判断在图示两机构中，（1）B点是否都存在科氏加速度？（2）找出科氏加速度为
k
零的所有位置；（3）标出图a中的aB2B3。
4、下图所示的正切机构中，如果Lbd=0.1m，v3=1.36m/s，a3=31.2m/s方向如图所示，试用矢量方程图解法求构件1的角速度和角加速度。（用矢量方程图解法）
2
4
5、已知机构各构件的长度lAC、lBC，原动件1以等角速度?1逆时针转动，用矢量方程图 解法求图示位置构件2、构件3的角速度?2、?3和角加速度?2 、?3（列出相关的速度 和加速度矢量方程式；作出速度图和加速度图）。 解：
大小 ？ ?1lAB ？
???vB2?vB1?vB2B1方向 ?BC ?AB //AB vB3 = vB2 =
?vpb2
? 3 =
vB2?vpb2?， 逆时针 lBC?lBCrrnr?rrkrrω1=ω2=常数， ?1=?2=0
aB3?aB2?aB2?aB2?aB1?aB2B1?aB2B1大小 ω32 lBC ？ ω12 lAB 2ω1vB2B1 ？ 方向 B? C ?BC B?A ?AB // AB
ra??b??b??3?B3?a22 逆时针
lB3C?lBC6、下图所示的摇杆机构中，如果Lab=0.03m，Lac=0.1m，Lbd=0.05m，Lde=0.04m，曲柄1以
等角速度ω1=10rad/s回转，试用相对运动图解法求构件2上E点的速度和加速度以及构件2的角速度和角加速度。
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（精品）太原科技大学机械原理作业册答案
