机械设计基础 课后答案 (陈晓南).docx

机械设计基础_课后答案_(陈晓南)章 部 分 题 解 参
考
经过摆
莆习题3-5图
莁习题3-5解图(a)
习题3-5 解军图(b)
习题3-5解图(c)
蒁解画出该方案的机动示意图如习题
3-5解图(a)，其自由度为:
蚂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,
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？
F =3n —2P5 -巳
螇=3 3-2 4-1
=0
芃其中：滚子为局部自由度
蒄计算可知：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。
薁解决方法：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- 2R5-R}
膈 =3 4 -2 5
=1
羅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 -2F5 -F4
节 =33-23-2
=1
蚁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。
莃习题3-6(a)图 习题3-6(d)图
羁解(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。
螁自由度计算：
蚅 F =3n -2艮—巳=3'：3 —2'：4 -0=1
螀习题3-6(a)解图(a)
= 0 0005 ni 'nini
肆习题3-6(a)解图(b)
薃解(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。
螃自由度计算：
袀 F =3n _2巳 _ 巳=3 3 _2 4 _0 =1
曲二 m/mm
= 5 mm
lAC =1 0 mm
丄.= uun
A： - 0 00025 m/mm 山=5 mm
=10 mm
L = irun
芅习题3-6(d)解图(a)
习题3-6(d)解图(b)
薂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。
羀解(a) F =3n -2F5 -F4 =3 7 -2 10 _0 =1
羈A、B、C、D为复合铰链
螃原动件数目应为1
莁说明：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
肀解(b) F =3n —2巳—巳=3 5 —2 7 —0 =1
荿B为复合铰链，移动副 E、F中有一个是虚约束
蒅原动件数目应为1
莄说明：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。
蒆解(c)方法一：将△ FHI看作一个构件
腿 F =3n _2艮 _巳=3 10 _2 14 _0 =2
膃B、C为复合铰链
芀原动件数目应为2
袇方法二：将FI、FH、HI看作为三个独立的构件
蚄 F =3n _2丘-F4 =3 12-2 17 -0 =2
袁B、C、F、H、I为复合铰链
莀原动件数目应为2
芇说明：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DE。
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。
蚀解(d) F =(3 _1) n_ (2 _1)F5 二(3-1) 3 -(2 -1) 5=1
莀原动件数目应为1
蚈说明：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。
蚃解(e) F =3n — 2P5 -F4 =3 3 —2 3 —0 =3
蒀原动件数目应为3
螅说明：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。
蒆
蒂3-10找出图3-42所示机构在图示位置时的所有瞬心。若已知构件 1的角速度-，试求图中机构所示位
置时构件3的速度或角速度(用表达式表示)
羄
-++-
芁
虿
解(d) V3 二