機(jī)械原理第2章典型例題

典型例題第2章機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)第1章典型例題例1：圖示為簡(jiǎn)易沖床的初擬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)意圖是：運(yùn)動(dòng)由齒輪1輸入，帶動(dòng)齒輪2連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)；與齒輪2固結(jié)在一起的凸輪繞定軸線(xiàn)A轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)從動(dòng)推桿3使沖頭4上下運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)沖壓的目的。圖中構(gòu)件5為機(jī)架。試?yán)L出運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，分析此方案是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖，并說(shuō)明理由。若不能，請(qǐng)?jiān)诒ＷC齒輪與凸輪運(yùn)動(dòng)方式不變的情況下進(jìn)行修改，并畫(huà)出修改后方案的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。解題思路:

首先搞清設(shè)計(jì)者的意圖，畫(huà)出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖、計(jì)算其自由度，然后分析能否實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖，最后提出修改方案。1）繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。選定一適當(dāng)?shù)谋壤吆鸵晥D平面，并依次定出各轉(zhuǎn)動(dòng)副的位置和移動(dòng)副導(dǎo)路的方位；畫(huà)出各運(yùn)動(dòng)副的符號(hào)，并用線(xiàn)條連接，即得該初擬方案的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖所示。2）計(jì)算其機(jī)構(gòu)自由度。由機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖可知，該機(jī)構(gòu)具有三個(gè)活動(dòng)構(gòu)件1、3、4三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副A、B、C、一個(gè)移動(dòng)副和一個(gè)高副，沒(méi)有局部自由度和虛約束，故此機(jī)構(gòu)的自由度為：第1章典型例題3）分析能否實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖

F=0,說(shuō)明該方案不能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖，從圖中C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)也可分析出：構(gòu)件3上C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)為圓弧，而構(gòu)件4上的C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)為直線(xiàn)，顯然不可能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖。4）實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖

需在C處增加一個(gè)自由度，其改進(jìn)后的方案如圖所示。第1章典型例題例2繪制圖示偏心回轉(zhuǎn)油泵機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度第1章典型例題例3繪制圖示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度第1章典型例題例3繪制圖示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度例4繪制圖示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度例4繪制圖示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖繪制例5繪制圖示沖壓機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度第1章典型例題例6繪制圖示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度第1章典型例題例6繪制圖示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度第1章典型例題例7繪制圖示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度第1章典型例題例7繪制圖示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度第1章典型例題例8繪制圖示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度第1章典型例題例8繪制圖示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度第1章典型例題例9繪制圖示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度第1章典型例題例9例9繪制圖示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度第1章典型例題例10繪制圖示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度第1章典型例題例10繪制圖示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度第1章典型例題例11計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度解題思路:

首先必須搞清設(shè)計(jì)者的意圖，計(jì)算其自由度，然后分析能否實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖。

1）計(jì)算運(yùn)動(dòng)鏈的自由度：

2）分析：能夠?qū)崿F(xiàn)直動(dòng)從動(dòng)件的往復(fù)移動(dòng)，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)意圖的要求。第1章典型例題例12

圖示為一機(jī)構(gòu)初擬方案，設(shè)計(jì)意圖是實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件的直線(xiàn)移動(dòng)，試分析是否可行。

構(gòu)件2、3、5在C處組成復(fù)合鉸鏈；滾子9繞自身軸線(xiàn)的轉(zhuǎn)動(dòng)為局部自由度；活塞4與缸體8在E和E′兩處形成導(dǎo)路平行的移動(dòng)副，其中之一為虛約束。彈簧不起限制作用，可略去。

將機(jī)構(gòu)中的虛約束、局部自由度部分去掉不計(jì)，則F=3n－2P5－P4=2

此機(jī)構(gòu)應(yīng)有兩個(gè)原動(dòng)件。第1章典型例題例13

計(jì)算圖示大篩機(jī)構(gòu)的自由度1）計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度

F處為復(fù)合鉸鏈，G處為局部自由度，則

n=7,p5=9,p4=2

F=3n－2p5－p4=3×7－2×9－2=1第1章典型例題2）高副低代

用附加桿DB和GK及轉(zhuǎn)動(dòng)副B和D、G和K來(lái)代替兩高副，代換后的機(jī)構(gòu)為僅含低副的機(jī)構(gòu)。

n=9,p5=13,p5=0

F=3n－2p5－

p4=3×9－2×13－0=1

例14

計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，作出僅含低副的替代機(jī)構(gòu)。不能成為機(jī)構(gòu)第1章典型例題例15計(jì)算圖示運(yùn)動(dòng)鏈的自由度，判斷是否能稱(chēng)為機(jī)構(gòu)。

圖示機(jī)構(gòu)中構(gòu)件1為原動(dòng)件，構(gòu)件4為輸出構(gòu)件，A、B

為固定鉸鏈，試(1)畫(huà)出該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；(2)計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度；(3)判斷該機(jī)構(gòu)的級(jí)別。

解：（1）（2）