机械设计基础_课后答案_科学出版社整理.docx

第三章部分题解参考

3-5图3-37所示为一冲床传动机构的设计方案。设计者的意图是通过齿轮1带动凸轮2旋转后，经过摆

杆3带动导杆4来实现冲头上下冲压的动作。试分析此方案有无结构组成原理上的错误。若有，应

如何修改?

习题3-5

习题3-5图

习题3-5解图(。习题3-5

习题3-5解图(。

习题3-5解图(。

习题3-5解图(b)

画出该方案的机动示意图如习题3-5解图(a)，其自由度为:

F=3n-2P-P

=3x3-2x4-1=0

其中：滚子为局部自由度

计算可知：自由度为零，故该方案无法实现所要求的运动，即结构组成原理上有错误。

解决方法：①增加一个构件和一个低副，如习题3-5解图(b)所示。其自由度为：

F=3n-2P-P

=3x4-2x5-1=1

②将一个低副改为高副，如习题3-5解图(c)所示。其自由度为:

F=3n-2P-P

=3x3-2x3-2

3-6画出图3-38所示机构的运动简图(运动尺寸由图上量取)，并计算其自由度。

习题3-6(a)图 习题3-6(d)图

解(a)习题3-6(a)图所示机构的运动简图可画成习题3-6(a)解图(a)或习题3-6(a)解图(b)的两种形式。

自由度计算：

F=3n-2P-P=3x3-2x4-0=1

外=0.0005niinni

习题3-6(a)解图(a)

习题3-6(a)解图(b)

解(d)习题3-6(d)图所示机构的运动简图可画成习题3-6(d)解图(a)或习题3-6(d)解图(b)的两种形式。

自由度计算：

F=3n-2P-P4=3x3-2x4-0=1

习题3-6(d)解图(a)

r=0.00025m/mm

以=5mm

t…=10mm

=3.5mm

习题3-6(d)解图(b)

3-7计算图3-39所示机构的自由度，并说明各机构应有的原动件数目。

解(a)F=3n-2P-P=3x7-2x10-0=1

A、B、C、、D为复合铰链

原动件数目应为1

说明：该机构为精确直线机构。当满足BE=BC=CD=DE，AB=AD，

AF=CF条件时，E点轨迹是精确直线，其轨迹垂直于机架连心线AF

解(b)F=3n-2P-P=3x5-2x7-0=1

B为复合铰链「移动副E、F中有一个是虚约束

原动件数目应为1

说明：该机构为飞剪机构，即在物体的运动过程中将其剪切。剪切时剪刀的水平运动速度与被剪物体的水平运动速度相等，以防止较厚的被剪物体的压缩或拉伸。

解(c)方法一：将^FH/看作一个构件

F=3n-2P-P=3x10-2x14-0=2

B、C为复合铰链

原动件数目应为2

方法二：将F/、FH、HI看作为三个独立的构件

F=3n-2P-P=3x12-2x17-0=2

B、C、F、、H、、I为复合铰链

原动件数目应为2

说明：该机构为剪板机机构，两个剪刀刀口安装在两个滑块上，主动件分别为构件AB和QE。剪切时仅有一个主动件运动，用于控制两滑块的剪切运动。而另一个主动件则用于控制剪刀的开口度，以适应不同厚度的物体。

解(d)F=(3-1)n-(2-1)P=(3-1)x3-(2-1)x5=1

原动件数目应为1

说明：该机构为全移动副机构(楔块机构)，其公共约束数为1，即所有构件均受到不能绕垂直于图面轴线转动的约束。

解(e)F=3n-2P-P=3x3-2x3-0=3

原动件数目应为3

说明：该机构为机械手机构，机械手头部装有弹簧夹手，以便夹取物体。三个构件分别由三个独立的电动机驱动，以满足弹簧夹手的位姿要求。弹簧夹手与构件3在机构运动时无相对运动，故应为同一构件。

时构件3的速度或角速度(用表达式表示)。解(a) v3=v

时构件3的速度或角速度(用表达式表示)。

解(a) v3=v13=气l1314(―)

V3=VP13=叫P13P14I

解(b)

解(c)

v

P13

=Tp13P14

l

P13P14①

l

^3P13P34

(f)

解(d)

V3=VP13

=O11P13P14(f)

1

P13P34

第六章部分题解参考

6-9试根据图6-52中注明的尺寸判断各铰链四杆机构的类型。

解(a)?/ l+1.=110+40=150V发余=90+70=160

最短杆为机架 其余

???该机构为双曲