机械原理习题选解
武秀东
2007年6月
f教材：
普通高等教育“十五”国家级规划教材
机械原理
（第七版）西北工业大学机械原理及机械零件教研室孙桓陈作模葛文杰主编编
高等教育出版社
本教材第四版曾获全国第二届高等学校优秀教材优秀奖本教材第五版曾获教育部科技进步奖二等奖
f机械原理（第六版
孙桓、陈作模主编）习题选解
第二章
机构的结构分析
342A15
211图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（要求用机构示意图表示出来）。解⑴分析：绘制机构运动简图
题211图
沿着运动传递的路线，根据各个活动构件参与构成运动副的情况（两构件组成的运动副的类型，取决于两构件之间的相对运动关系），确定表示各个构件的符号，再将各个构件符号连接起来，就得到机构运动简图（或机构示意图）。构件2：与机架5构成转动副A；与构件3构成凸轮高副。所以构件2的符号为图a。构件3：与构件2构成凸轮高副；与机架5构成转动副；与机架4构成转动副。所以构件3的符号为图b。构件4：与机架3构成转动副；与机架5构成移动副。所以构件4的符号为图c或图d。
图d图a图b图c
将这些构件符号依次连接起来，就得到机构运动简图，如题211答图a或b所示。
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孙桓、陈作模主编）习题选解
机构运动简图，如题211答图a或b所示。
μL1mmmm452A1，a题211答图b3452A1，3
⑵分析：是否能实现设计意图在机构的结构分析中判断该方案否能实现设计意图，应该从以下两点考虑：①机构自由度是否大于零；②机构原动件的数目是否等于机构自由度的数目。因此，必须计算该机构的自由度F3
2pLpH3×32×410。因为机构的自由度为F3
2pLpH3×32×410
可知，该机构不能运动，不能实现设计意图。⑶分析修改方案因为原动件的数目为1，所以修改的思路为：将机构的自由度由0变为1。因此，修改方案应有2种。方案1：给机构增加1个构件（增加3个独立运动）和1个低副（增加2个约束），使机构自由度增加1，即由0变为1。如题211答图c、d、e所示。方案2：将机构中的1个低副（2个约束）替换为1个高副（1个约束），使机构中的约束数减少1个，从而使机构自由度增加1，即由0变为1r