第三章机械运动设计与分析基础知识

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1、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。试分析此方案冇无结构组成原理上的错误。若冇，应如何修改?习题3・5图习题3・5解图(a)习题3・5解图(b)习题3・5解图(c)解画出该方案的机动示意图如习题3・5解图(小其口由度为:F=3n-2P5-P4=3x3—2x4—1=0其中：滚了为局部自由度计算I'J-ftl:口由度为零，故该方案无法实现所耍求的运动，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

2、：F=3n-2P5-P4=3x4-2x5-l=1②将一个低副改为高副，如习题3・5解图(c)所示。其口由度为:F=3n-2P5-P4=3x3—2x3—23-6血出图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。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3-6⑷解图(b)的两种形式。自由度计算:F=3“—2&—厶=3x3—2x4—0=1习题3・6(a)解图(a)1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。

3、自由度计算：F=3n-2厶一厶=3x3—2x4-()=1円=0.00025m/mmZ肋=5mmlAC-QinmlE=3.5mm习题3-6(d)解图(a)3-7计算图3-39所示机构的B由度，并说明各机构应有的原动件数目。解(a)F=3«-2/^=3x7-2x10-0=1夕A、B、C、D为复合饺链/原动件数冃应为1说明：该机构为粹确直线机构。当满足BE=BC=CD=DE,AB=ADf/AF=CF条件时，E点轨迹是精确直线，其轨迹垂直于机架/I连心线AF鉴二/k解(b)解(c)F=3n-2^-^=3x5-2x7-0=1剪B为复合饺链，移动副E、F中有一个是虚

4、约束原动件数冃应为1疋说明：该机构为&剪机构，即在物体的运动过程中将其剪切。剪方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。方法一：将看作一个构件F=3“-2&-月=3x10-2x14-0=2B、C为复合饺链原动件数目应为2方法二将F/、FH、///看作为三个独立的构件£=3/1-2^-/^=3x12-2x17-0=2B、C、F、H、/为复合较链原动件数目应为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，主动件分别为构件和剪切时仅有一个主动件运动，用于控制两滑块的剪切运动。阳另一个主动件则用于控制剪刀的开口

5、度，以适应不同厚度的物体。解(d)F=(3-l)n-(2-l)/^=(3・1)x3—(2—1)x5=1原动件数冃应为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-2P5-P4=3x3—2x3—0=3原动件数冃应为3说明：该机构为机械手机构，机械手头部装有弹赞夹手，以便夹取物体。三个构件分别由三个独立的电动机鞭动，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。3-9是比较图3-41(a)、(b)、(c)、(d)所示的4个机构是否相同,或那几个是相同

6、的?为什么?解(a)、(b)、(c)、(d)机构都完成转动副一转动副一移动副一转动副这种运动连接方式，机构中相邻构件的运动副类型相同，且相对机架的位置也相同。因而这四个机构都是相同的画图3-10找出图3-42所示机构在图示位置时的所有瞬心。若己知构件1的角速度®，试求图屮机构所示位置时构件3的速度或角速度(用表达式表示)。解(a)”3="13=(**~)解(b)"3=”P13=®‘P13P14(I)P£d£dj)Pd£d(P)M(

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