文档介绍：第二章习题及解答
2-1 如题图2-1所示为一小型冲床,试绘制其机构运动简图,并计算机构自由度。
(a) (b)
题图2-1
解:
1)分析
该小型冲床由菱形构件1、滑块2、拨叉3和圆盘4、连杆5、冲头6等构件组成,其中菱形构件1为原动件,绕固定点A作定轴转动,通过铰链B与滑块2联接,滑块2与拨叉3构成移动副,拨叉3与圆盘4固定在一起为同一个构件且绕C轴转动,圆盘通过铰链与连杆5联接,连杆带动冲头6做往复运动实现冲裁运动。
2)绘制机构运动简图
选定比例尺后绘制机构运动简图如图(b)所示。
3)自由度计算
其中 n=5,PL=7, PH=0,
F=3n-2PL-PH=3×5-2×7=1
故该机构具有确定的运动。
2-2 如题图2-2所示为一齿轮齿条式活塞泵,试绘制其机构运动简图,并计算机构自由度。
(a) (b)
题图2-2
解:
1)分析
该活塞泵由飞轮曲柄1、连杆2、扇形齿轮3、齿条活塞4等构件组成,其中飞轮曲柄1为原动件,绕固定点A作定轴转动,通过铰链B与连杆2联接,连杆2通过铰链与扇形齿轮3联接,扇形齿轮3通过高副接触驱动齿条活塞4作往复运动,活塞与机架之间构成移动副。
2) 绘制机构运动简图
选定比例尺后绘制机构运动简图如图(b)所示。
3)自由度计算
其中 n=4,PL=5, PH=1
F=3n-2PL-PH=3×4-2×5-1=1
故该机构具有确定的运动。
2-3 如图2-3所示为一简易冲床的初步设计方案,设计者的意图是电动机通过一级齿轮1和2减速后带动凸轮3旋转,然后通过摆杆4带动冲头实现上下往复冲压运动。试根据机构自由度分析该方案的合理性,并提出修改后的新方案。
题图2-3
解:
1)分析
2)绘制其机构运动简图(图2-3 b)
选定比例尺后绘制机构运动简图如图(b)所示。
3)计算机构自由度并分析其是否能实现设计意图
由图b可知,
故
因此,此简易冲床根本不能运动,需增加机构的自由度。
4)提出两种修改方案
为了使机构能运动,应增加机构的自由度。方法可以是:在机构的适当位置,增加一个活动构件和一个低副,或者用一个高副去代替一个低副,其修改方案很多,图c图d给出其中的两种方案。
新方案中:
新方案的机构自由度:
改进后的方案具有确定的运动。
2-4 如题图2-4所示为一小型压力机,试绘制其机构运动简图,并计算机构自由度。
(a) (b)
题图2-4
解:
1)分析
该压力机由齿轮1、偏心轮1’、连杆2、导杆3、叉形连杆4、齿轮5、滚子6、滑块7、冲头8所组成,其中齿轮1与偏心轮1’固定连接组成一个构件,且为原动件,偏心轮1’与连杆2通过转动副联接,连杆通过铰链推动导杆移动,导杆的另外一端与连杆4构成转动副,连杆4的中部有一个滚子6,齿轮5的端面加工有一个凹槽,形成一个端面槽形凸轮,滚子6嵌入凸轮槽中,叉形连杆4另外一端与滑块7构成移动副,滑块7通过铰链与冲头联接,驱动冲头滑块作往复上下冲压运动。
2)作机构运动简图
选定比例尺后绘制机构运动简图如图(b)所示。
3)计算该机构的自由度
故该机构具有确定的运动。
2-5 如题图2-5所示为一人体义腿膝关节机构,若以胫骨1为机架,试绘制其机构运动简图,并计算机构自由度。
(a) (b