思考题 10-1试判别下述结论是否正确，并说明理由： (1)机构中每个可动构件都应该有自由度，图10-15所示的搅面机机构有三个可动 构件，所以搅面机有三个自由度。 (2)图10-27中构件1相对于构件2能沿切向A移动，沿法向A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。 (3)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10-27 图10-28 10-2如图10-28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。 10-3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？ 习题 10-1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。 10-2绘制图示各机构的运动简图。 齿条 扇形齿轮 活塞杆 a) 6 题10-2图
思 考 题 10-1 试判别下述结论是否正确，并说明理由： （1） 机构中每个可动构件都应该有自由度，图 10-15 所示的搅面机机构有三个可动 构件，所以搅面机有三个自由度。 （2） 图 10-27 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。 （3） 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 10-27 图 10-28 10-2 如图 10-28 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。 10-3 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？ 习 题 10-1 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。 10-2 绘制图示各机构的运动简图。 题 10-2 图
10-3指出图所示各机构中的复合较链、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）。 c 题10-3图 10-4试问图示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。 D B B A a) b) 题10-4图 10-5在图示偏心轮机构中，1为机架，2为偏心轮，3为滑块，4为摆轮。试绘制该机 构的运动简图，并计算其自由度
10-3 指出图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）。 题 10-3 图 10-4 试问图示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。 题 10-4 图 10-5 在图示偏心轮机构中，1 为机架，2 为偏心轮，3 为滑块，4 为摆轮。试绘制该机 构的运动简图，并计算其自由度
题10-5图 10-6图示为冲床刀架机构，当偏心轮1绕固定中心A转动时，构件2绕活动中心C摆 动，同时带动刀架3上下移动。B点为偏心轮的几何中心，构件4为机架。试绘制该机构的 机构运动简图，并计算其自由度。 题10-6图 10-7计算题10一7图a)与图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)。 77777777777 题10-7(a)图 题10-7(b)图 10-8计算题1一4图a、图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
题 10-5 图 10-6 图示为冲床刀架机构，当偏心轮 1 绕固定中心 A 转动时，构件 2 绕活动中心 C 摆 动，同时带动刀架 3 上下移动。B 点为偏心轮的几何中心，构件 4 为机架。试绘制该机构的 机构运动简图，并计算其自由度。 题 10-6 图 10-7 计算题 10－7 图 a）与 图 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）。 题 10-7(a)图 题 10-7(b)图 10-8 计算题 1—4 图 a、图 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
7777 777 77777 ∠HFI=90°，Lc=Lce=HL灯 题10-8(a)图 题10-8(6)图 10-9计算题1一5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。 & CD∥GH∥JKCE肛∥L CD=GH=JK-CE=HI=KL 题10-9图
题 10-8(a)图 题 10-8(b)图 10-9 计算题 1—5 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。 题 10-9 图
第10章答案 思考题： 10-1(1)错。当三个自由构件通过运动副联接后，组成了机构，对机构而言，机构 的自由度应等于机构的独立运动数，该机构的自由度为1。 (2)错。图10-27中构件1相对于构件2能沿切向A移动，绕接触点A转动，但法向 方向的运动被限制，故构件1与2组成的运动副保留了两个相对运动。 (3)错。图b中构件1与2在A两处接触，但两处中的一处应为虚约束，故构件1与2 组成一个高副。 10-2如图10-28所示的曲轴1与机座2，若曲轴两端中心线不重合，有加工误差为△， 装配后两构件不能相对转动，由自由度计算可知，该系统的自由度为零。 10-3为了改善机构的运动性能，提高机构的传动能力以及改善机构的受力情况，提高 机构的刚性，在实际机构中经常采用局部自由度和虚约束的结构。 习题 10-1吊扇的扇叶与吊架构成转动副，书桌的桌身与抽斗构成移动副，机车直线运动时 的车轮与路轨组成高副。 10-2略 10-3a)CD两处滑块有一处为虚约束。机构自由度为 F=3n-R-P=3×3-2×4-0=1 b)B、B处有一处为虚约束，D处有局部自由度，机构自由度为 F=3n-R-A=3×4-2×4-2=2 c)B处有一处有局部自由度，机构自由度为 F=3n-R-P=3×4-2×5-1=1 d)C处有复合铰链，机构自由度为 F=3n-R-h=3×7-2×10-0=1 以上四种情况，自由度等于主动构件数，故都有确定的运动。 10-4a)机构自由度为 F=3n-R-A=3×5-2×7-1=0 因自由度为零，故该机构不能运动，设计方案有错误。设计中D点的运动无法实现，可
第 10 章答案 思考题： 10-1 （1）错。当三个自由构件通过运动副联接后，组成了机构，对机构而言，机构 的自由度应等于机构的独立运动数，该机构的自由度为 1。 （2）错。图 10-27 中构件 1 相对于构件 2 能沿切向 At 移动，绕接触点 A 转动，但法向 方向的运动被限制，故构件 1 与 2 组成的运动副保留了两个相对运动。 （3）错。图 b 中构件 1 与 2 在 A 两处接触，但两处中的一处应为虚约束，故构件 1 与 2 组成一个高副。 10-2 如图 10-28 所示的曲轴 1 与机座 2，若曲轴两端中心线不重合，有加工误差为△， 装配后两构件不能相对转动，由自由度计算可知，该系统的自由度为零。 10-3 为了改善机构的运动性能，提高机构的传动能力以及改善机构的受力情况，提高 机构的刚性，在实际机构中经常采用局部自由度和虚约束的结构。 习题 10-1 吊扇的扇叶与吊架构成转动副，书桌的桌身与抽斗构成移动副，机车直线运动时 的车轮与路轨组成高副。 10-2 略 10-3 a）C、D 两处滑块有一处为虚约束。机构自由度为 F＝3n－PL－PH＝3×3－2×4－0＝1 b）B、B'处有一处为虚约束，D 处有局部自由度，机构自由度为 F＝3n－PL－PH＝3×4－2×4－2＝2 c）B 处有一处有局部自由度，机构自由度为 F＝3n－PL－PH＝3×4－2×5－1＝1 d）C 处有复合铰链，机构自由度为 F＝3n－PL－PH＝3×7－2×10－0＝1 以上四种情况，自由度等于主动构件数，故都有确定的运动。 10-4 a）机构自由度为 F＝3n－PL－PH＝3×5－2×7－1＝0 因自由度为零，故该机构不能运动，设计方案有错误。设计中 D 点的运动无法实现，可
考虑在D点处增加一构件（杆件或滑块均可），带一移动副或转动副，使机构自由度为1， 此时，机构就能运动。 b)机构自由度为 F=3n-R-P=3×5-2×7-1=0 因自由度为零，故该机构不能运动，设计方案有错误。设计中D点的运动无法实现，可 考虑在D点处增加一构件（杆件或滑块均可），带一移动副或转动副，使机构自由度为1， 此时，机构就能运动。 10-5绘制该机构的机构运动简图：题解1一1图a)曲柄摇块机构：题解1一1图b) 摆动导杆块机构。 2.计算该机构的自由度：F=3n-2P一P。=3X3一2×4=1 2 A 3 a)曲柄摇块机构 b)摆动导杆机构 题解10-5图 10-6 1.绘制该机构的机构运动简图：题解1一2图（曲柄滑块机构）。 2.计算该机构的自由度：F=3n-2P-P。=3×3-2×4=1 10-7
考虑在 D 点处增加一构件（杆件或滑块均可），带一移动副或转动副，使机构自由度为 1， 此时，机构就能运动。 b）机构自由度为 F＝3n－PL－PH＝3×5－2×7－1＝0 因自由度为零，故该机构不能运动，设计方案有错误。设计中 D 点的运动无法实现，可 考虑在 D 点处增加一构件（杆件或滑块均可），带一移动副或转动副，使机构自由度为 1， 此时，机构就能运动。 10-5 绘制该机构的机构运动简图：题解 1—1 图 a）曲柄摇块机构；题解 1—1 图 b） 摆动导杆块机构。 2．计算该机构的自由度：F = 3 n―2 Pl―Ph = 3×3―2×4 = 1 10-6 1．绘制该机构的机构运动简图：题解 1—2 图（曲柄滑块机构）。 2．计算该机构的自由度：F = 3 n―2 Pl―Ph = 3×3―2×4 = 1 10-7 A B C 1 2 3 4 a) 曲柄摇块机构 A B C 1 2 3 4 b) 摆动导杆机构 题解 10－5 图
局部自由度 虚约束 777m 777 复合铰链 题10-7(a)图 题10-7(6)图 题10一7图a)机构自由度： F=3m-2P-P=3×4-2X5-1=1 题10-7图b)机构自由度： F=3m-2P-P=3×5-2×6-1=2 10-8 局部自由度 复合铰链 约束 虚约束 ∠FI=90°，Le=L=Lr 题10-8(a)图 题10-8(6)图 a)图机构的自由度：F=3m一2P,一P。=3×8一2×10一2=2，等于原动件数目2，故 该机构有确定的运动。 b)图机构的自由度：F=3n一2P一P。=3×6一2×8一1=1，等于原动件数目1，故 该机构有确定的运动。 10-9 机构的自由度： F=3n-2P-pm=3×5-2×7=1 选AB杆为原动件
题 10-7(a)图 题 10-7(b)图 题 10－7 图 a）机构自由度： F = 3n―2Pl―Ph = 3×4―2×5―1 = 1 题 10－7 图 b）机构自由度： F = 3n―2Pl―Ph = 3×5―2×6―1 = 2 10-8 题 10-8(a)图 题 10-8(b)图 a）图机构的自由度：F = 3n―2Pl―Ph = 3×8―2×10―2 = 2，等于原动件数目 2，故 该机构有确定的运动 。 b) 图机构的自由度：F = 3n―2Pl―Ph = 3×6―2×8―1 = 1，等于原动件数目 1，故 该机构有确定的运动。 10-9 机构的自由度： F =3n−2PL − pH =35−27 =1 选 AB 杆为原动件
约束 G 3 原动件1 K 复合饺链 约束 个 CD∥GH//JK CE∥H肛∥①=GH=JK=CE=H肛=