题 2-1 图 a 所示为一简易冲床的初拟设计方案
设计者的思路是:动力由齿轮1 输入,使轴A 连续回转;而固装在轴 A 上的凸轮 2 与杠杆 3 组成的凸轮机构使冲头4 上下运动, 以达到冲压的目的
试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取) ,分析是否能实现设计意图,并提出修改方案
解: 1)取比例尺 ,绘制机构运动简图
(图 2-1a) 2)要分析是否能实现设计意图,首先要计算机构的自由度
尽管此机构有4 个活动件,但齿轮1 和凸轮 2 是固装在轴A 上,只能作为一个活动件,故3n3lp1hp原动件数不等于自由度数,此简易冲床不能运动,即不能实现设计意图
分析: 因构件 3、4 与机架 5 和运动副 B、C、D 组成不能运动的刚性桁架
故需增加构件的自由度
3)提出修改方案: 可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副,或用一个高副来代替一个低副
(1) 在构件 3、4之间加一连杆及一个转动副(图 2-1b)
(2) 在构件 3、4 之间加一滑块及一个移动副(图 2-1c)
(3) 在构件 3、4 之间加一滚子 (局部自由度 )及一个平面高副 (图 2-1d)
11(c)题2-1(d)54364(a)5325215436426(b)321讨论:增加机构自由度的方法一般是在适当位置上添加一个构件 (相当于增加3 个自由度) 和 1 个低副 (相当于引入 2 个约束),如图 2-1(b)( c)所示,这样就相当于给机构增加了一个自由度
用一个高副代替一个低副也可以增加机构自由度,如图2-1(d)所示
题 2-2 图 a 所示为一小型压力机
图上,齿轮 1 与偏心轮 1’为同一构件,绕固定轴心O 连续转动
在齿轮5 上开有凸轮轮凹槽, 摆杆 4 上的滚子 6 嵌在凹槽中, 从而使摆杆 4 绕 C 轴上下摆动
同时,又通过偏心轮1’、连杆 2、滑杆 3 使 C 轴上下移动