机械原理习题及解答

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，45200lhnpppF 故3(2)34(2520)00lhFnpppF  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：562lhnpp 新方案的机构自由度：3 5(262)1F    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。 ...