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机械设计基础陈晓南答案

【篇一：机械设计基础(陈晓楠-杨培林)课后答案全】

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=0 3-6 54

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 习题3-5 图

图3-37 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:

构组成原理上有错误。

f =3n-2p -p =3 4-2 5-1=1 54

2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=1 54

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。 习题3-5 解图(a) (a)机构模型(d) 机构模型图3-38 习题3-6 图

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=1 54

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) 习题3-6(a)解图(a) 习题3-6(a)解图(b)习题3-5 解图(b) 习题3-5 解图(c) 解(a) 解(d)

等多种形式。 -1-

3-7 解(a)

解(b) 解(c) 54

计算该机构自由度为:

f =3n-2p -p =3 3-2 4-0=1 54

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。 习题3-6(d)解图(a) f=3n-2p-p=3 7-2 10-0=1 54

a、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 点轨迹是精确直线,其轨迹垂直于机架 连心线af f=3n-2p-p=3 5-2 7-0=1

习题3-6(d)解图(b) 习题3-6(d)解图(c) 解(d) 解(e)

b 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。方法一:将△fhi 看作一个构件

f =3n-2p -p =3 10-2 14-0=2 54 b、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=2 54

b、c、f、h、i 为复合铰链原动件数目应为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 f =(3-1)n-(2-1)p =(3-1) 3-(2-1) 5=1 5

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。 f=3n-2p-p=3 3-2 3-0=3 54

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 1 ,试求图中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) 解(c)

v3 =vp13 =w1lp13p14(←)

∵vp13 = w1lp13p14 = w3lp13p34 (↑) ∴w3 = p13p14 w1 (?) p13p34 l 解(b) v3 =vp13 =w1lp13p14(↓) 解(d) v3 = vp13 = w1lp13p14 (↑)

【篇二：机械设计基础(科学出版社)部分习题参考答案】

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？ 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(a)，其自由度为： f?3n?2p5?p4 ?3?3?2?4?1 ?0 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?2p5?p4 ?3?4?2?5?1 ?1

②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?2p5?p4 ?3?3?2?3?2 ?1

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。

习题3-6(a)图 习题3-6(d)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。 自由度计算： f

?3n?2p5?p4?3?3?2?4?0?1 习题3-6(a)解图(a)