机构的结构分析—习题答案

4-1画出图4-32所示机构的机构简图并计算其自由度解：(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)(i)(j)(k)(l)(m)(n)(o)(p)(q)计算各构件自由度：(a)n?9,PL?13,PH?0,F?3n?2PL?PH?1(b)n?5,PL?7,PH?0,F?3n?2PL?PH?1(c)n?3,PL?4,PH?0,F?3n?2PL?PH?1(d)n?5,PL?7,PH?0,F?3n?2PL?PH?1(e)n?5,PL?7,PH?0,F?3n?2PL?PH?1(f)n?3,PL?4,PH?0,F?3n?2PL?PH?1(g)n?4,PL?5,PH?1,F?3n?2PL?PH?1

(h)间歇时，n?4,PL?5,PH?1,F?3n?2PL?PH?1；(r)销进入槽轮时，n?5,PL?7,PH?0,F?3n?2PL?PH?1(i)n?4,PL?5,PH?1,F?3n?2PL?PH?1(j)n?3,PL?3,PH?2,F?3n?2PL?PH?1(k)n?4,PL?5,PH?0,F?3n?2PL?PH?2(l)n?4,PL?5,PH?1,F?3n?2PL?PH?1(m)n?5,PL?6,PH?1,F?3n?2PL?PH?2(n)n?5,PL?6,PH?2,F?3n?2PL?PH?1(o)n?5,PL?6,PH?2,F?3n?2PL?PH?1(p)n?12,PL?17,PH?0,F?3n?2PL?PH?2

(q)n?5,PL?7,PH?0,F?3n?2PL?PH?1(r)n?3,PL?3,PH?2,F?3n?2PL?PH?1

4-2图4-33所示为一简易冲床的初拟设计方案。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。3425图4-33题4-2图1解：该机构运动简图为题4-2-1（a）图。自由度F=3n-?2p1+ph?=3?3-?2?4+1?=0

该简易机床设计方案的机构不能运动。修改措施：（1）在构件3，4之间加一连杆及一个转动副，如题4-2-1（b）所示；（2）在构件3，4之间加一滑块及一个移动副，如题4-2-1（c）所示；（3）在构件3，4之间加一局部自由度滚子及一个平面高副，如题4-2-1（d）所示；4254332144153253211题图4-2-14-3试绘出图4-34所示偏心油泵机构的运动简图(其各部分尺寸由图上量取)。该油泵的偏心轮1绕固定轴心转动，外环2上的叶片a在可绕轴心C转动的圆柱3中滑动。当偏心轮1按图示方向连续回转时，可将右侧输入的油液向左侧泵出。3aCA2B14图4-34题4-3图解：偏心油泵机构的运动简图如下图所示：CA题图4-3-1B4-4试计算图4-35所示齿轮一连杆组合机构的自由度。CABD（a）图4-35题4-4图BACD（b）解：题4-4（a）图A处为复合铰链，自由度为：F=3n-?2p1+ph-p??-F?=3?4-?2?5+1-0?=1

题4-4（b）图B、C、D处为复合铰链，自由度为：F=3n-?2p1+ph-p??-F?=3?6-?2?7+3-0?=1

4-5试计算图4-36所示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度或虚约束，要逐一指出。