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浙江工业大学机械原理习题卡

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第二章 机构的结构分析

一、试画出图示平面机构的机构示意图,并计算自由度(步骤:1)列出完整公式,2)带入数据,3)写出结果)。

图a) 唧筒机构――用于水井的半自动汲水机构。图中水管4直通水下,当使用者来回摆动手

柄2时,活塞3将上下移动,从而汲出井水。 n= 3

pL= 4 pH= 0

p'= 0 F'= 0 F=3n-(2pl+ph-p′)-F′

4 = 3×3-(2×4+0-0)-0 = 1

图b) 缝纫机针杆机构 原动件1绕铰链A作整周转动,使得滑块2沿滑槽滑动,同时针杆作

上下移动,完成缝线动作。

解: 自由度计算: 画出机构示意图:

n= 3

pL= 4 pH= 0

p'= 0 F'= 0 F=3n-(2pl+ph-p′)-F′ = 3×3-(2×4+0-0)-0 = 1

图c)所示为一具有急回作用的冲床。图中绕固定轴心A转动的菱形盘1为原

动件,其与滑块2在B点铰接,通过滑块2推动拨叉3绕固定轴心C转动,而拨叉3与圆盘4为同一构件。当圆盘4转动时,通过连杆5使冲头6实现冲压运动。试绘制其机构运动简图,并计算自由度。

3 1 2 2 1 4 观察方向

3 .

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1 3 (4) 2 5 6 7 b) μl= 1 mm/mm 解:1) 选取适当比例尺μl,绘制机构运动简图(见图b)

2) 分析机构是否具有确定运动

n= 5 pL= 7 pH= 0 p'= 0 F'= 0 F=3n-(2pl+ph-p′)-F′= 3×5-(2×7+0-0)-0 = 1 机构原动件数目= 1 机构有无确定运动? 有确定运动

想一想

1.如何判断菱形盘1和滑块是否为同一构件?它们能为同一构件吗?

2 为了使冲头6得到上下运动,只要有机构CDE即可,为什还要引入机构ABC?(可在学过第三章后再来想想)

二、图a)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(各尺寸由图上量取),分析是否能实现设计意图,并提出修改方案。

解 1) 选取适当比例尺μl,绘制机构运动简图(见图b)

2) 分析是否能实现设计意图 n= 3

pL= 4 pH= 1

p'= 0 F'= 0

.

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F=3n-(2pl+ph-p′)-F′ =3×5-(2×7+0-0)-0 = 1

机构有无确定运动? 有确定运动 能否实现设计意图? 不能

3) 提出修改方案(图c)

想一想:

5 4 3 4 5 3 2 4 2 2 3 1’ A b3’’ b c) 1’ 1 1 1.通过本题.你对在设计新的机械或分析现有机械时,首先要绘制机构的运动简图有什么体会? 2.计算机构自由度的目的是什么?

b) μl= 1 mm/mm 3.当机构的自由度小于1时,可通过哪些途径来增加自由度?本题中还可列出哪些简单而又适用的修改方案?

三、计算图示机构的自由度,并在图上指出其中的复合铰链、局部自由度和虚约束。

n= 8 pL= 10 pH= 2 p'= 0 F'= 1

F=3n-(2pl+ph-p′)-F′

局部自由度

复合铰链

=3×8-(2×10+2-0)-1= 1

n= 8 pL= 10 pH= 2

p'= 1 F'= 1

局部自

由度 复合铰链

虚约束

F=3n-(2pl+ph-p′)-F′

.

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=3×8-(2×10+2-1)-1= 2

n= 10 pL= 14 pH= 1 p'= 1 F'= 1

局部自由度

F=3n-(2pl+ph-p′)-F′

虚约束

=3×10-(2×14+1-1)-1= 1

.

复合铰链

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四、对图示翻台机构: (1) 绘出机构简图; (2) 计算自由度;

(3) 进行结构分析,并指出杆组的数目与级别以及机构级别。 图中箭头所在构件为原动件。

G

.

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精品文档第二章机构的结构分析一、试画出图示平面机构的机构示意图,并计算自由度(步骤:1)列出完整公式,2)带入数据,3)写出结果)。图a)唧筒机构――用于水井的半自动汲水机构。图中水管4直通水下,当使用者来回摆动手柄2时,活塞3将上下移动,从而汲出井水。n=3p
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