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机械原理自测题库——分析计算题(共88题)  1、试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,必须明确指出)。并判断该机构的运动是否确定(标有箭头的机构为原动件)。若其运动是确定的,要进行杆组分析,并显示出拆组过程,指出各级杆组的级别、数目以及机构的级别。                             图a)                                图b)题1图解:   (a)图:n=9,p4=13,p5=0;F=3×9-2×13=1;∵原动件数目=机构自由度数,∴机构具有确定的运动。G处为复合铰链;机构级别为Ⅱ级。拆组图如下(略)  (b)图:n=7,p4=10,p5=0;F=3×7-2×10=1;原动件数目=机构自由度数,机构具有确定的运动。机构级别为Ⅲ级。2、计算图示机构自由度,并判定该机构是否具有确定的运动(标有箭头的构件为原动件)。                                                     图a)                               图b)题2图解:(a)F=3n×2pl-ph=3×5-2×7=1;机构具有确定的运动。(b)F处为复合铰链。机构没有确定的运动。3、计算图示机构自由度,并确定应给原动件的数目。 图a                                图b题3图解:a)F=3n×2pl-ph=3×7-2×10=1;原动件数=1   b)n=8,pl=11,ph=1;F=3n×2pl-ph=1;原动件数=1。4、在图示机构中试分析计算该机构的自由度数,若有复合铰链、局部自由度或虚约束,则在图上明确指出。               图a                             图b题4图解:a)E处为局部自由度。   b)n=7,pl=10;F、D处为复合铰链。7、计算下列机构的自由度(有复合铰链、虚约束和局部自由度请指出)      图 a)                         图 b)题7图解:(a)n=4,pl=4,Ph=2;A处为复合铰链。  (b)  n=5,pl=7,Ph=1;F处为虚约束,D处为局部自由度。8、图示的铰链四杆机构中,已知,,,,顺时针转动,试用瞬心法求:1)当φ=15°时,点C的速度VC;2)当φ=15°时,构件BC上(即BC线上或其延长线上)速度最小的一点E的位置及其速度值。题8图解:E点的位置作图示出(略)9、在图示的凸轮机构中,已知凸轮1以等角速度ω1=10rad/s转动。凸轮为一偏心圆,其半径R1=25mm,LAB=15mm,LAD=50mm,φ1=90°,试用瞬心法求机构2的角速度ω2。题9图 解:1)作出瞬心(略);2)10、在图示机构中,已知长度LAB=LBC=20mm,LCD=40mm,∠a=∠β=90°W1=100(1/S),请用速度瞬心法求C点的速度的大小和方向题10图11、如图所示偏置曲柄滑块机构。若已知a=20°mm,b=40mm,e=10mm,试用作图法求出此机构的极位夹角θ、行程速比系数K、行程S,并标出图示位置的传动角。 题11图 13、判断下列图示机构为何种铰链四杆机构?并简要说明理由(图中数字代表杆件长度)题13图 14、计算图示机构的自由度(如有复合铰链、局部自由度和虚约束,应指出)。题14图解:n=6,pl=8,Ph=1;B处为局部自由度。 15、在图示铰链四杆机构中,已知:lBC=50mm,lCD=35mm,lAD=30mm,AD为机架。试问: (1)若此机构为曲柄摇杆机构,且AB为曲柄,求lAB的最大值; (2)若此机构为双曲柄机构,求lAB的最小值; (3)若此机构为双摇杆机构,求lAB的取值范围。题15图 解: (1)因AD为机架,AB为曲柄,故AB为最短杆,有lAB+lBC≤lCD+lAD则:lAB≤lCD+lAD-lBC=(35+30-50)mm=15mm;所以lAB的最大值为15mm。(2)因AD为机架,AB及CD均为曲柄,故AD为最短杆,有下列两种情况:若BC为最长杆,则:lAB<lBC=50mm,且lAD+lBC≤lCD+lAB,故lAB≥lAD+lBC-lCD=(30+50-35)mm=45mm,所以:45mm≤lAB<50mm。若AB为最长杆,则:lAB>lBC=50mm,且lAD+lAB≤lBC+lCD,故lAB≤lBC+lCD-lAD=(50+35-30)mm=55mm,所以:50mm<lAB≤55mm。综上所述:lAB的最小值为45mm。(3)如果机构尺寸不满足杆长条件,则机构必为双摇杆机构。若AB为最短杆,则:lBC+lAB>lCD+lAD,故lAB>lCD