结构分析习题解 机械设计 机械原理

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章习题目录,2-11,习题,2-12,习题,2-16,习题,2-18,习题,2-23,习题,2-24,习题,2-11,如图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,输人，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，分析其是否能实现设计意图,?,并提出修改方案。,2-11,习题改错,解：,1.,运动简图,2.,自由度计算,F=3n-2P,L,-P,H,=33-24-1=0,自由度为零，机构不能运动，故不能实现设计意图,3.,修改,如图所示为一小型压力机。图中齿轮,J,与偏心轮,j,为同一构件，绕固定轴心,O,连续转动。在齿轮,5,上开有凸轮凹槽，摆杆,4,上的滚子,6,嵌在凹槽中，从而使摆杆,4,绕,C,轴上下摆动；同时又通过偏心轮,1,、连杆,2,、滑杆,3,使,C,轴上下移动。最后通过在摆杆,4,的叉槽中的滑块,7,和铰链,G,使冲头,8,实现冲压运动。试绘制其机构运动简图，并计算其自由度。,2-12,习题,2-12,习题,压力机,A,B,D,C,E,F,G,K,M,解：,1.,机构运动简图,2.,机构自由度,F=3n-2P,L,-P,H,=37-29-2=1,局部自由度,2-16,自由度,2-16,试计算如图所示各机构的自由度。图,a,、,d,为齿轮,连杆组合机构；图,b),为凸轮,连杆组合机构,(,图中在,D,处为铰接在一起的两个滑块,),；图,c,为一精压机机构。并问在图,d,所示机构中齿轮,3,、,5,和齿条,7,与齿轮,5,的啮合高副所提供的约束数目是否,相同,?,为什么,?,解,a),n=4, P,L,=5, P,H,=1,F=3n-2P,L,- P,H,=3425-1=1,E,、,B,处为局部自由度,b),n=5, P,L,=6, P,H,=2,虚约束,F=3n-2P,L,- P,H,=3526-2=1,虚约束,c),n=9, P,L,=13, P,H,=0,F=3n-2P,L,- P,H,=39213-0=1,d),齿条,7,与齿轮,5,在铅垂方向不能相对移动，接触点水平方向也,不能相对滑动，故有两个约束,n=6, P,L,=7, P,H,=3,F=3n-2P,L,- P,H,=36,27-,3,=1,A,复合铰链,A.B.C,复合铰链,复合铰链,2-18,制动机构,218,图示为一刹车机构。刹车时操作杆,1,向右拉，通过由构,2,、,3,、,4,、,5,、,6,使两闸瓦刹住车轮,。试计算机构的自由度并就刹车过程说明此机构自由度的变化情况。,解：,1.,自由度,n=6, P,L,=8, P,H,=0,F=3n-2P,L,- P,H,=3628-0=2,2.,刹车过程中，如果构件,4,（或,6,）阻力大静止不动，,则，自由度为,F=3n-2P,L,- P,H,=35,27-0=1,。,刹车后，构件,4,和,6,均静止不动，故，自由度为,F=3n-2P,L,- P,H,=34,26-0=0,一个,II,级杆组和一个,III,级杆组,机构为,III,级机构,2-23,双缸内燃机,223,图示为一内燃机的机构简图，试计算其自由度并分析组成此机构的基本杆组。又如在该机构中改选,EG,为原动件，试问组成此机构的基本杆组是否与前有所不同。,解：,1.,计算自由度,n=7, P,L,=10, P,H,=0,F=3n-2P,L,- P,H,=37210-0 =1,2.AB,为原动件,B,D,C,A,C,E,F,G,H,G,三个二级杆组，机构为二级机构,3. EG,为原动件,H,G,B,D,C,E,A,F,G,2-24,高副低代,224,试计算如图所示平面高副机构的自由度并在高副低代后分析组成该机构的基本杆组,解：,自由度,局部自由度,F=3n-2P,L,-P,H,=34-25-1,=1,虚约束,高副低代机构,杆组分析,两个二级杆组,为二级机构,n=4,P,L,=5,P,H,=1,解：,自由度,局部自由度,F=3n-2P,L,-P,H,=36-28-1,=1,n=6,P,L,=8,P,H,=1,虚约束,高副低代机构,杆组分析,一,个,II,级,一,个,III,级杆,组,，为,III,级,机,构,