本次课题： 平面机构的结构分析
教学要求 ： 1）明确机构结构分析的内容及目的；
2）搞清构件、零件、运动副、运动链、约束等重要概念；
3）正确的画出机构运动简图；
4）掌握平面机构自由度计算；
5）正确作出机构的结构分析。
重 点：机构运动简图的绘制、平面机构自由度计算、机构的结构分析（Ⅱ级杆组基本形态及其演化）
难 点：怎样能够抛开机构实际的复杂外形用简单的符号与线条正确的画出运动简图；杆和
块代表的实际意义、虚约束、基本杆组的概念及机构的结构分析
教学手段及教具：采用多媒体课件直观演示或者采用机构模型和运动副分类及其代表符号的挂图。机构运动简图的绘制还安排了实验，可进一步加深学生对此节内容的理解与掌握。
讲授内容及时间分配：（3学时）
1) 机构结构分析的内容及目的、机构的组成、机构运动简图的绘制
2) 平面机构自由度计算及计算应注意的问题
3) 平面机构的组成原理、结构分类及结构分析（高副低代选讲）
课后作业 应包括：
平面平面机构自由度计算（含有局部自由度、复合铰链、虚约束）4题以上；平面机构的组成原理、结构分类及结构分析2题以上。
阅读指南
本章介绍的平面机构自由度计算公式只能用于单环或多环且各环的公共约束相同的机构，实际上机构的自由度计算是一个比较复杂的问题，想深入了解含有多环且各环的公共约束又不相同时机构自由度的计算问题可参阅：
《On the Degree of Freedom of Mechanisms with variadle General
Constraint》F.Freudenstecin,R.Aligade (The fourth world congress on the
Theory of Machines and Mechanisms 1975)
本章介绍的平面机构自由度计算考虑的是几何约束，或称完整约束，有时机构还存在非完整约束，即对速度、加速度的约束（微分约束），这方面可参阅：
第2章机构的结构分析
1．判断题
（1）机构能够运动的基本条件是其自由度必须大于零。 （错误 ）
（2）在平面机构中，一个高副引入两个约束。 （错误 ）
（3）移动副和转动副所引入的约束数目相等。 （正确 ）
（4）一切自由度不为一的机构都不可能有确定的运动。 （错误 ）
（5）一个作平面运动的自由构件有六个自由度。 （错误 ）
2．选择题
(1) 两构件构成运动副的主要特征是（ D ）。
A．两构件以点线面相接触 B．两构件能作相对运动
C．两构件相连接 D．两构件既连接又能作一定的相对运动
(2) 机构的运动简图与（ D ）无关。
A．构件数目 B．运动副的类型
C．运动副的相对位置 D．构件和运动副的结构
(3) 有一构件的实际长度0.5mL，画在机构运动简图中的长度为20mm，则画此机构运动简图时所取的长度比例尺l是（ D ）。
A．25 B．25mm/m C．1:25 D．0．025m/mm
(4) 用一个平面低副连接两个做平面运动的构件所形成的运动链共有（B）个自由度。
A．3 B．4 C．5 D．6
(5) 在机构中，某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为（A）。
A．虚约束 B．局部自由度 C．复合铰链 D．真约束
(6) 机构具有确定运动的条件是（ D ）。
A．机构的自由度0F B．机构的构件数4N
C．原动件数W＞1 D．机构的自由度F＞0, 并且F原动件数W
机械原理习题及答案
-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 兰州2017年7月4日于家属院复习资料
第2章 平面机构的结构分析
1.组成机构的要素是 和 ；构件是机构中的 单元体。
2.具有 、 、 等三个特征的构件组合体称为机器。
3.从机构结构观点来看，任何机构是由 三部分组成。
4.运动副元素是指 。
5.构件的自由度是指 ； 机构的自由度是指 。
6.两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为 副，它产生
个约束，而保留 个自由度。
7.机构具有确定的相对运动条件是原动件数 机构的自由度。
8.在平面机构中若引入一个高副将引入______个约束，而引入一个低副将引入_____个约束，构件数、约束数与机构自由度的关系是 。
9.平面运动副的最大约束数为 ，最小约束数为 。
10.当两构件构成运动副后，仍需保证能产生一定的相对运动，故在平面机构中，每个运动副引入的约束至多为 ，至少为 。
11.计算机机构自由度的目的是______。
12.在平面机构中，具有两个约束的运动副是 副，具有一个约束的运动副是 副 。
13.计算平面机构自由度的公式为Ｆ= ，应用此公式时应注意判断：(A) 铰链，(B) 自由度，(C)
第二章 平面机构的结构分析
１．填空题：
（1）机构具有确定运动的条件是 ；根据机构的组成原理，任何机构都可看成是由 和 组成的。
（2）由M个构件组成的复合铰链应包括 个转动副。
（3）零件是机器中的 单元体；构件是机构中的 单元体。
（4）构件的自由度是指 ；机构的自由度是指 。
（5） 在平面机构中若引入一个高副将引入 个约束，而引入一个低副将引入 个约束，构件数、约束数与机构自由度的关系是 。
（6）一种相同的机构 组成不同的机器。
Ａ.可以 B.不可以
（7）Ⅲ级杆组应由 组成。
A.三个构件和六个低副； B．四个构件和六个低副； C.二个构件和三个低副。
（8）内燃机中的连杆属于 。
A．机器 B.机构 C.构件
（9）有两个平面机构的自由度都等于１，现用一个有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构，这时自由度等于 。
A .0 B.1 C.2
（10）图1.10所示的四个分图中，图 所示构件系统是不能运动的。
2．画出图1.11所示机构的运动简图。
3．图1.12所示为一机构的初拟设计方案。试求：
（1） 计算其自由度，分析其设计是否合理?如有复合铰链，局部自由度和虚约束需说明。
（2） 如此初拟方案不合理，请修改并用简图表示。
4．计算图1.13所示机构的自由度，判断是否有确定运动；若不能，试绘出改进后的机构简图。修改的原动件仍为AC杆（图中有箭头的构件）。
5．计算图1.14所示机构的自由度。
6．计算图1.15所示机构的自由度。
7．计算图1.16所示机构的自由度。
8．判断图1.17所示各图是否为机构。
9．计算图1.18所示机构的自由度。
10．计算图1.19所示机构的自由度。
11．计算图1.20所示机构的自由度。已知CD=CE=FE=FD，且导路H,J共线，L和G共线，H，J的方向和L，G的方向垂直。机构中若有局部自由度，虚约束或复合铰链，应指出。
12．计算图1.21所示机构的自由度。
