机 械 设 计 基 础
习题参考答案
机械设计基础课程组编
武汉科技大学机械自动化学院
第2章 平面机构的自由度和速度分析
2-1画运动简图。
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2-2 图2-38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，分析其运动是否确定，并提出修改措施。
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运动产生干涉解答：原机构自由度F=3?3- 2 ?4-1 = 0，不合理 ， 改为以下几种结构均可：
2-3 试计算图2-42所示凸轮—连杆组合机构的自由度。
KJMFELCEDABABCFDIa)b)
解答：a) n=7; Pl=9; Ph=2，F=3?7-2 ?9-2 =1 L处存在局部自由度，D处存在虚约束 b) n=5; Pl=6; Ph=2，F=3?5-2 ?6-2 =1 E、B处存在局部自由度，F、C处存在虚约束 2-4 试计算图2-43所示齿轮—连杆组合机构的自由度。
A C C B B D A D (a)
(b)
解答：a) n=4; Pl=5; Ph=1，F=3?4-2 ?5-1=1 A处存在复合铰链 b) n=6; Pl=7; Ph=3，F=3?6-2 ?7-3=1 B、C、D处存在复合铰链
2-5 先计算如图所示平面机构的自由度。并指出图中的复合铰链、局部自由度和虚约束。
B A C D E
解答： a) n=7; Pl=10; Ph=0，F=3?7-2 ?10 = 1 C处存在复合铰链。
b) n=7; Pl=10; Ph=0，F=3?7-2 ?10 = 1
E B C D A
c) n=3; Pl=3; Ph=2，F=3?3 -2 ?3-2 = 1 D处存在局部自由度。 d) n=4; Pl=5; Ph=1，F=3?4 -2 ?5-1 = 1
H E F C D B A G H G' F A C D B I E J G e) n=6; Pl=8; Ph=1，F=3?6 -2 ?8-1 = 1 B处存在局部自由度，G、G'处存在虚约束。 f) n=9; Pl=12; Ph=2，F=3?9 -2 ?12-2 = 1 C处存在局部自由度，I处存在复合铰链。
2-6计算自由度
F=3*4-2*4-2=2
2-7判断是否具有确定运动。 F=3*5-2*7=1，有确定运动
F=3*5-2*7=1，有两个主动见，无确定运动
F=3*9-2*12=3