平面机构及其自由度
1、如图 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
使轴 A 连续回转；而固装在轴 意图？并提出修改方案。
A 上的凸轮 2 与杠杆 3 组成的凸轮机构将使冲头
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）
1 输入， 4 上下运动
，分析其是否能实现设计
解 1）取比例尺
l 绘制其机构运动简图（图
b）。
图 b）
2）分析其是否能实现设计意图。
由图 b 可知， n 3 ， pl 故： F 3n ( 2pl
4 ， ph 1， p 0 ， F 0
ph p ) F 3 3 (2 4 1 0) 0 0
3、 4 与机架 5 和运动副 B、 C、D 组
因此，此简单冲床根本不能运动（即由构件
成不能运动的刚性桁架） ，故需要增加机构的自由度。
3）提出修改方案（图 c）。
为了使此机构能运动， 应增加机构的自由度 （其方法是： 可以在机构的适当位置增 加一个活动构件和一个低副， c 给出了其中两种方案） 。
或者用一个高副去代替一个低副，
其修改方案很多， 图
图 c 1）
图 c 2）
2、试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。
解： n
3 ， pl 4 ， ph 0 ， F 3n 2 pl ph 1
解： n
4 ， pl 5 ， ph 1， F 3n 2 pl ph 1
3、计算图示平面机构的自由度。
解： n
7 ， pl 10 ， ph 0 ， F 3n 2 pl ph 1
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2
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解：
n 8 ，
pl 11 ， ph 1， F
3n 2 pl ph 1 ，局部自由度
解：
n 9 ， pl
12 ， ph 2 ， F 3n 2 pl ph 1
解： D,E,FG 与 D， H， J， I 为对称结构，去除左边或者右边部分，可得，活动构件总数为7，其中转动副总数为
8，移动副总数为 2，高副数为 0，机构自由度为
1。
（其中 E、 D 及 H 均为复合铰链）
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4、试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置（用符号
Pij 直接标注在图上） 。
平面连杆机构及其设计
1、在图示铰链四杆机构中，
已知： l BC =50mm ， lCD =35mm ， l AD =30mm ， AD 为机架，
1）若此机构为曲柄摇杆机构，且
AB 为曲柄，求 l AB 的最大值；
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2）若此机构为双曲柄机构，求
l AB 的范围； l AB 的范围。
3）若此机构为双摇杆机构，求
解： 1） AB 为最短杆
ll
AB
l
BC
l
CD
l
AD
ABmax
15mm
2） AD 为最短杆，若 l AB
l
BC
l AD
l BC
l CD l AB l AB 45mm
若 l AB l BC l AD l AB l BC lCD
l AB 55mm
3) l AB 为最短杆
l AB l BC lCD l AD ， l AB 15mm
l
AB
l
AD
l
AD
l BC l AB lCD l AB 45mm
l AB 55mm
l AB 为最短杆
由四杆装配条件
l AD l AB l BC l CD
l AB l AD l BC lCD 115mm
2、在图示的铰链四杆机构中，各杆的长度为
试问此为何种机构？请用作图法求出此机构的极位夹角
a=28mm，b=52mm ， c=50mm ， d=72mm 。
，杆 CD 的最大摆角
，计算行程
速度比系数 K 。
解 1）作出机构的两个极位，由图中量得
18.6
70.6
2）求行程速比系数
K
180 180
1.23
3）作出此机构传动 角最小的位置，量得
min
-
22.7
5
机械设计基础习题包括答案.docx
