机械设计基础习题答案

平面机构及其自由度 1、如图 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 组成的凸轮机构将使冲头 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），分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。 解 1）取比例尺l 绘制其机构运动简图（图 b）。 图 b） 2）分析其是否能实现设计意图。 由图 b 可知，3n，4lp，1hp，0p，0F 故：00)0142(33)2(3FpppnFhl 因此，此简单冲床根本不能运动（即由构件 3、4 与机架 5 和运动副 B、C、D 组成不能运动的刚性桁架），故需要增加机构的自由度。 3）提出修改方案（图 c）。 为了使此机构能运动，应增加机构的自由度（其方法是：可以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 给出了其中两种方案）。 图 c 1） 图 c 2） 2、试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。 解：3n，4lp，0hp，123hlppnF 解：4n，5lp，1hp，123hlppnF 3、计算图示平面机构的自由度。 解：7n，10lp，0hp，123hlppnF 解：8n，11lp，1hp，123hlppnF，局部自由度 解：9n，12lp，2hp，123hlppnF 解： D,E,FG 与D，H，J，I 为对称结构，去除左边或者右边部分，可得，活动构件总数为7，其中转动副总数为8，移动副总数为2，高副数为0，机构自由度为1。 （其中E、D 及 H 均为复合铰链） 4、试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置（用符号ijP 直接标注在图上）。 平面连杆机构及其设计 1、在图示铰链四杆机构中，已知：BCl =50m m ，CDl =35m m ，ADl=30m m ，AD 为机架， 1）若此机构为曲柄摇杆机构，且 AB 为曲柄，求ABl 的最大值； 2）若此机构为双曲柄机构，求ABl的范围； 3）若此机构为双摇杆机构，求ABl的范围。 解：1）AB 为最短杆 ADCDBCABllll m mlAB15max 2）AD 为最短杆，若BCABll ABCDBCADllll m mlAB45 若BCABll CDBCABADllll m mlAB55 3) ABl为最短杆 ADCDBCABllll， m mlAB15 ADABll CDABBCADllll m mlAB45 ABl为最短杆 CDBCABADllll m mlAB55 由四杆装配条件 ...