机构自由度计算a.docVIP

1、计算图示机构的自由度（如有复合铰链、局部自由度或虚约束，应在图上标出）。图b中，C、F的导路在图示位置相互平行。 答案 (1) 图 a B、C 处 为 复 合 铰 链 (2) 图 b C (或F) 为 虚 约 束。 2、试分析下图所示的系统，计算其自由度，说明是否能运动？若要使其能动，并具有确定运动，应如何办？在计算中，如有复合铰链、局部自由度和虚约束，应说明。图中箭头表示原动件。图b中各圆为齿轮。 答案 (1) 图a，滚子B处有 局 部 自 由 度，E 或F 为 虚 约 束，故 不 能 运 动， 故 不 是 机 构。 可 增 加 一 个 构 件 和 一 个 低 副， 如 解 答 中 图 a , 这 时 (2)图b， A、B处为复合铰链，D或E为 虚 约 束， 故 故 可 动， 但 因 只 有 一 个 原 动 件， 所 以 运 动 不 确 定。 修 改 方 法： (a) 可 增 加 一 个 原 动 件， 如 认 为 杆3 亦 为 原 动 件。 (b) 减 少 一 个构 件 和 一 个 低 副， 仍 用 一 个 原 动 件， 如 认 为 杆3 和 轮1 为 一 个 构 件 ( 图 b)， 这 时 注： 修 正 办 法 还 有 多 种。 3,计算下列机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度和虚约束，必须注明。图b中两圆为齿轮，导路F垂直于AE。 答案 (1) 图a A 处 为 复 合 铰 链。 (2) 图b BC 杆 引 入 虚 约 束， 应 去 除。 4,计算图示机构的自由度。若有复合铰链、局部自由度或虚约束，必须指出。（已知AB=CD，且相互平行。） 答案 (1) D 处 为 复 合 铰 链， 滚 子 为 局 部 自 由 度，E 或F、G 或H 为 虚 约 束， 滚 子 两 侧 接 触 之 一 为 虚 约 束。 (2)去除虚 约 束 和 局 部 自 由 度 后 5,直动从动件盘形凸轮机构中，当推程为等速运动规律时，最大压力角发生在行程　　　　。 (A)起点；(B)中点；(C)终点。 答案 A 6,图示为一凸轮机构从动件推程位移曲线，OA//BC，AB平行横坐标轴。试分析该凸轮机构在何处有最大压力角，并扼要说明理由。 答案 (1) O点 处 压 力 角 最 大。 (2) 因 为 OA、BC 的 斜 率 相 同，两 段 曲 线 在 O、B 处 有 最 大 压 力 角，但 相 比 之 下，O点 处 凸 轮 廓 线 的 曲 率 半 径 更 小，所 以 压 力 角 最 大。 7,有一对心直动尖顶从动件偏心圆凸轮机构，O为凸轮几何中心，O1为凸轮转动中心，直线?BD，O1O=OA，圆盘半径R=60mm。 （1）根据图a及上述条件确定基圆半径r0、行程h，C点压力角和D点接触时的位移、压力角。 （2）若偏心圆凸轮几何尺寸不变，仅将从动件由尖顶改为滚子，见图b，滚子半径mm。试问上述参数、h、和、有否改变？如认为没有改变需明确回答，但可不必计算数值；如有改变也需明确回答，并计算其数值。 a) b) 答案 (1) 1）mm 2）mm 3） 4） mm 5） 1） mm 2）mm （不变） 3）（不变） 4） mm 5） 8,图示凸轮机构中，已知凸轮廓线AB段为渐开线，形成AB段渐开线的基圆圆心为O，OA=r0，试确定对应AB段廓线的以下问题： （1）从动件的运动规律； （2）当凸轮为主动件时，机构的最大压力角与最小压力角； （3）当原从动件主动时，机构的最大压力角出现在哪一点？ （4）当以凸轮为主动件时，机构的优缺点是什么？如何改进？ 答案 (1) 由于凸轮廓线为渐开线，根据渐开线的性质，从动件的运动规律为 。 (2) 渐开线的法线切于基圆，则有。 (3) 当原从动件主动时，凸轮运动方向如图中虚线所示。 tg，当增大时，也增大，故B点压力角最大。 (4)凸轮为主动件时，从动件的运动规律为等速运动规律，运动过程中有刚性冲击，但压力角始终为