机械设计基础习题答案
1、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）取比例尺绘制其机构运动简图（图b）。
l
2）分析其是否能实现设计意图。由图b可知，
3l，
图b）
h
p
4，p
01，
p0，F
plphp故：F3F3324100
0
5和运动副
因此，此简单冲床根本不能运动（即由构件3、4与机架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
2
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）。
1
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图图c1）c2）2、试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。
解：
3，
p1
l
p4，h
p
0，l
h
F3
2p
解：
4，
3
2pp1
l
ph5，
p
l1，h
F
3、计算图示平面机构的自由度。
解：
7，
3
2pp1
l
ph10，
p
l0，h
F
2
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解：
8，自由度
l
p11，h
p
1，l
Fh3
2pp1，局部
解：
9，
3
2pp1
l
ph12，
p
l2，h
F
解：DEFG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）
3
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4、试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置（用符号
ij
P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：lBC50mm，lCD35mm，lAD30mm，AD为机架，1）若此机构为曲柄摇杆机构，且
AB为曲柄，求的最大值；lAB
4
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2）若此机构为双曲柄机构，求lAB的范围；3）若此机构为双摇杆机构，求lAB的范围。
解：1）AB为最短杆
lABl
BC
lCDlAD
lABmax15mm
2）AD为最短杆，若l
AB
lBC
lADl
BC
lCDlAB
若l
AB
lAB45mm
lBC
lADl
AB
l
BC
lCD
lAB55mm
3lAB为最短r