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一、简答题

1． 为什么平面铰链四杆机构一般只能近似地实现给定的运动规律和轨迹？

【答案】因为平面铰链四杆机构最多只能实现五个精确位置。如给定的运动规律和轨迹要求超过五个精确位置，则平面铰链四杆机构将无法满足所有的要求。因而只能精确地满足某些位置要求，而另一些只能近似地予以满足。

2． 在图示的凸轮一连杆组合机构中，（尺寸和位置如图所示）拟使C 点的运动轨迹为图示的曲线。试说明该机构中的凸轮1和凸轮2的轮廓线设计的方法和步骤。

图

【答案】根据题意，各个连杆及铰接点的相对位置关系已经确定，可以根据C 点的轨迹计算两凸轮推杆位移与凸轮线转角的关系，然后可按照一般凸轮设计方法确定出

而设计出凸轮1和凸轮2的轮廓线。

设计步骤：

C 点沿预定轨迹运动，（1）设在凸轮1和凸轮2等速回转的同时，此时可完全确定构件

的运动，于是可求得构件ED 和构件AG 上点F 和点G 的运动曲线，即凸轮2和凸轮1的理论廓线。

（2）根据凸轮1和凸轮2的理论廓线，并根据实际应用条件选择合适的滚子半径，便能得到凸轮1和凸轮2的实际廓线。

3． 具有自锁性的机构与自由度为零的机构有何本质上的区别？

【答案】机构的自锁是指其效率小于等于0时，所能克服的生产阻抗力小于等于0, 使机构无法运动的现象。若将阻抗力反向变为驱动力，则机构仍可运动。

自由度为零的构件组合不能成为机构，因为各构件之间无相对运动，其仍为构件。

4． 自锁机械根本不能运动，对吗? 试举2〜3个利用自锁的实例。

【答案】不对。自锁机械只有在满足自锁条件的状态下不能运动，在其他的情况下是可以运

的运动曲线，进

动的。自锁常用于螺旋千斤顶、斜面压榨机、偏心夹具，凸轮机构的推杆等。

5． 在计算平面机构的自由度时，应注意哪些事项？

【答案】在计算平面机构的自由度时应注意的事项：

（1）正确计算运动的数目。

①两个以上构件同在一处以转动副相连接的复合铰链，m 个构件组成的复合铰链有（m —1）个转动副；

②若两构件在多处接触而构成转动副，且转动轴线重合; 或在多处接触而构成移动副，且移动方向彼此平行；或两构件成为平面高副，且各接触点处的公法线彼此重合，则只能算作一个运动副；

③若两构件在多处相接触而构成平面高副，且各接触点处的公法线方向彼此不重合，则只能算作一个低副。

（2）要除去局部自由度。

（3）要除去虚约束。

6． 一对啮合的标准齿轮，如果不按标准中心距安装时，啮合角和压力角有什么关系？节圆和分度圆有什么关系？

【答案】一对啮合的标准齿轮，如果不按标准中心距安装时，中心距变大时，啮合角恒等于节圆压力角，大于分度圆压力角；节圆和分度圆不重合。

二、计算分析题

7． 求如图所示机构全部瞬心位置，构件3的角速度

【答案】

的大小和方向。

图

方向：逆时针方向

8． 何谓凸轮机构传动中的刚性冲击和柔性冲击? 试补全图所示各段的

哪些地方有刚性冲击，哪些地方有柔性冲击。

曲线，并指出

图1

【答案】刚性冲击：推杆在某个运动瞬间，因速度有突变，这时推杆在理论上将出现无穷大的加速度和惯性力，因而会使凸轮机构受到极大的冲击，这种冲击称为刚性冲击。

柔性冲击：当推杆某个运动瞬间的加速度和惯性力发生突变值为有限值时，引起的冲击较小，这种冲击称为柔性冲击。

如图9-2所示，在B 、C 处有刚性冲击，在0、A 、D 、E 处有柔性冲击。

图2

9． 曲柄摇杆机构中，当以曲柄为原动件时，机构是否一定存在急回运动，且一定无死点? 为什么？

【答案】当机构存在极位夹角时，机构才具有急回特性。同理在曲柄摇杆机构中，当以曲柄为原动件时，当极位夹角不为零时，机构便具有急回特性，此时机构的最小传动角不为零，故该机构一定无死点。