机械设计基础第二版(陈晓南 杨培林)题解

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1、第三章部分题解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？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：F=3n-2P-P=3´3-2´4-1=054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，即结图3-37习题3-5图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=3´4-2´5-1

2、=154②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=3´3-2´3-2=154习题3-5解图(a)习题3-5解图(b)习题3-5解图(c)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。(a)机构模型(d)机构模型图3-38习题3-6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。计算该机构自由度为：F=3n-2P-P=3´3-2´4-0=154习题3-6(a)解图(a)习题3-6(a)解图(b)解(d)

3、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)、习题3-6(d)解图(b)、习题3-6(d)解图(c)等多种形式。-1-计算该机构自由度为：F=3n-2P-P=3´3-2´4-0=154习题3-6(d)解图(a)习题3-6(d)解图(b)习题3-6(d)解图(c)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=3´7-2´10-0=154A、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

4、是精确直线，其轨迹垂直于机架连心线AF解(b)F=3n-2P-P=3´5-2´7-0=154B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△FHI看作一个构件F=3n-2P-P=3´10-2´14-0=254B、C为复合铰链原动件数目应为2方法二：将FI、FH、HI看作为三个独立的构件F=3n-2P-P=3´12-2´17-0=254B、C、F、H、I为复合铰链原动件数目

5、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。解(d)F=(3-1)n-(2-1)P=(3-1)´3-(2-1)´5=15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=3´3-2´3-0=354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

6、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。-2-3-10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w，试求图中机构所示位置1时构件3的速度或角速度（用表达式表示）。解(a)v=v=wl（←）解(b)v=v=wl（↓）3P131P13P143P131P13P14解(c)∵v=wl=wl（↑）解(d)v=v=wl（↑）P131P13P143P13P343P131P13P14lP13P14∴w=w（P）31lP13P34-3-第六章部分题解参考6-9试根据图6

7、-52中注明的尺寸判断各铰链四杆机构的类型。图6-52习题6-9图解(a)∵l+l=110+40=150＜Sl=90+70=160maxmin其余最短杆为机架∴该机构为双曲柄机构(b)∵l+l=120+45=165＜Sl=100+70=170maxmin其余最短杆邻边为机架∴该机构为曲柄摇杆机构(c)∵l+l=100+50=150＞Sl=70+60=130maxmin其余∴该机构为双摇杆机构(d)∵l+l=100+50=150＜Sl=90+70=160maxmin其余最短杆对边为机架∴该机构为双摇杆机构6-10在图6-53所示的四杆机构中，

8、若a=17，c=8，d=21。则b在什么范围内时机构有曲柄存在？它是哪个构件？解分析：⑴根据曲柄存在条件②，若存在曲柄，则b不能小于c；若b=c，则不满足曲柄存在条件①。所以b一