机械原理与设计考研真题（2004年东南大学机械原理考研真题）

机械原理与设计考研真题（2004年东南大学机械原理考研真题）(d) 拆分杆组示意图(c) 高副低代简图i13 = ω1/ω3 = P13P36 / P13P16i15 = ω1/ω5 = P15P56 / P15P16 = DP15 / AP15(b) 瞬心图

来源：东南大学2004年机械原理考研真题

图示齿轮-连杆组合机构

已知齿轮1 为主动件，转向为顺时针；齿轮3 为从动件。

1. 求该机构的自由度（要求有具体计算过程）；
2. 用瞬心法求机构在图示位置时的传动比 i13 = ω1/ω3 和i15 = ω1/ω5（列出计算表达式即可）；
3. 针对图示机构位置，直接在图上将机构中的高副化为低副；
4. 另行画出机构所含各杆组，并确定杆组的级别和机构的级别。

(a)

题目解析：

1. 该机构在C、D两处存在复合铰链，无局部自由度和虚约束。机构活动构件数n 为 5，低副数PL 为 6，高副数PH 为 2，机构的自由度为F = 3n - 2PL - PH = 3 × 5 - 2 × 6 - 2 = 1；
2. 使用三心定理在图(b) 中标示出所有的瞬心，其中：

i13 = ω1/ω3 = P13P36 / P13P16

i15 = ω1/ω5 = P15P56 / P15P16 = DP15 / AP15

(b) 瞬心图

3. 机构高副低代后简图如图 (c)所示：

(c) 高副低代简图

4. 机构拆分杆组示意图如图 (d)所示，该机构由三个Ⅱ级杆组和一个机架组成，所以该机构为Ⅱ级机构。

(d) 拆分杆组示意图