参考答案
第二章 机械的结构分析
二、综合题
1．
n = 7 ，pl = 9 ，ph = 1
从图中可以看出该机构有2个原动件，而由于原动件数与机构的自由度数相等，故该机构具有确定的运动。
2． （a）D、E处分别为复合铰链（2个铰链的复合）；B处滚子的运动为局部自由度；构件F、G及其联接用的转动副会带来虚约束。 n = 8 ，pl = 11 ，ph = 1 3． （c）n = 6 ，pl = 7 ，ph = 3
（e）n = 7 ，pl = 10 ，ph = 0 4． （a）n = 5 ，pl = 7 ，ph = 0
Ⅱ级组 Ⅱ级组
因为该机构是由最高级别为Ⅱ级组的基本杆组构成的，所以为Ⅱ级机构。
（c）n = 5 ，pl = 7 ，ph = 0
Ⅲ级组
因为该机构是由最高级别为Ⅲ级组的基本杆组构成的，所以为Ⅲ级机构。 5． n = 7 ，pl =10 ，ph = 0
Ⅱ级组 Ⅲ级组
当以构件AB为原动件时，该机构为Ⅲ级机构。
Ⅱ级组 Ⅱ级组 Ⅱ级组
当以构件FG为原动件时，该机构为Ⅱ级机构。
可见同一机构，若所取的原动件不同，则有可能成为不同级别的机构。 6． （a）n = 3 ，pl = 4 ，ph = 1
因为机构的自由度为0，说明它根本不能运动。而要使机构具有确定的运动，必须使机构有1个自由度（与原动件个数相同）。其修改方案可以有多种，下面仅例举其中的两种方案。
n = 4 ，pl = 5 ，ph = 1
此时机构的自由度数等于原动件数，故机构具有确定的运动。
第三章 平面机构的运动分析
一、综合题
1、解：
2、
由相对瞬心P13的定义可知：
所以?3??1?PO1P13/P03P13 方向为逆时针转向，（如图所示）。
3、解：
1）计算此机构所有瞬心的数目 K=N（N-1）/2=6（6-1）/2=15；
2）如图所示，为了求传动比ω1/ω2，需找出瞬心 P16、P36、P12、P23，并按照三心定理找出P13；
3)根据P13的定义可推得传动比ω1/ω2计算公式如下： 由于构件1、3在K点的速度方向相同，从而只?3和?1同向。
4、解：1）以选定的比例尺?1作机构运动简图（图b）。
2）求vc
定出瞬心P，因为P13的位置（图b）13为构件3的绝对瞬心，有
uuv?3?vB/lBP??2lAB/?lBP13
13=10?0.06/0.003?78=2.56（rad/s）
vc??cCP13?3?0.003?52?2.56=0.4(m/s)
3)定出构件3的BC线上速度最小的点E的位置
因为BC线上的速度最小点必与P13点的距离最近，故从P13引BC的垂线交于点E，由图可得 vE??lP13E?3?0.003?46.5?2.56=0.357（m/s）
4)定出vC?0时机构的两个位置（见图c，注意此时C点成为构件3的绝对瞬心），量出
?1=26.4°；?2=226.6°
5、解：
6、解：（1）把B点分解为B2和B3两点，运用相对运动原理列出速度与加速度的矢量方程，并分析每个矢量的方向与大小如下：
方向 ?AB ⊥AB向下 //BC
大小 ? ?1?lAB ?
方向 B→C ⊥BC B→A ⊥BC向下 ∥BC
大小 ?32?lBC ? ?12?lAB 2?3?vB3B2 ?
（2）标出各顶点的符号，以及各边所代表的速度或加速度及其指向如下：
7、解：
大小 ？ V1 ？
方向 ┴AB 水平 //导路
?3=VB2 / LAB =pb2??v /LAB
大小 ?3LAB ？ 0 0 ? 方向 ??AB ?AB //导路
?3=aB2t / LAB = n’b2’ ??a /LAB 8、解：根据速度多边形判断如下：
第一步：由pb方向得杆2角速度方向如图所示；
vk第二步：把矢量c3c2绕ω2方向旋转90度得ac2c3方向。
2
9、解：
在a)图机构中存在哥氏加速度，但在导杆3的两个极限摆动位置时，以及滑块2相对于导杆3的两个极限滑动位置时，哥氏加速度为零。这是因为前者的瞬时牵连转速为零，而后者的瞬时相对平动为零，均导致哥氏加速度瞬时为零；相应的机构位置图略
在b)图机构中由于牵连运动为平动，故没有哥氏加速度存在。 10、解：
11、解：
方向 ⊥DC ⊥AB向右 ⊥BC
大小 ? ?1?lAB ?
方向 ⊥AC ⊥DC ∥AC
机械设计基础答案
