1、第二章 平面机构的结构分析题2-1 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)取比例尺,绘制机构运动简图 。
(图2-1a)2)要分析是否能实现设计意图,首先要计算机构的自由度 。
尽管此机构有4个活动件 ， 但齿轮1和凸轮2是固装在轴A上 ， 只能作为一个活动件 ， 故 原动件数不等于自由度数 ， 此简易冲床不能运动 ， 即不能实现设计意图 。
分析：因构件3、4与机架5和运动副B、C、D组成不能运动的刚性桁架 。
。

2、故需增加构件的自由度 。
3)提出修改方案：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副 ， 或用一个高副来代替一个低副 。
(1) 在构件3、4之间加一连杆及一个转动副(图2-1b) 。
(2) 在构件3、4之间加一滑块及一个移动副(图2-1c) 。
(3) 在构件3、4之间加一滚子(局部自由度)及一个平面高副(图2-1d) 。
讨论：增加机构自由度的方法一般是在适当位置上添加一个构件（相当于增加3个自由度）和1个低副（相当于引入2个约束） ， 如图2-1（b）（c）所示 ， 这样就相当于给机构增加了一个自由度 。
用一个高副代替一个低副也可以增加机构自由度 ， 如图2-1（d）所示 。
题2-2 图a所示为一小型压力机 。
图上 ， 齿轮 。

3、1与偏心轮1为同一构件 ， 绕固定轴心O连续转动 。
在齿轮5上开有凸轮轮凹槽 ， 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 ， 并计算自由度 。
解：分析机构的组成：此机构由偏心轮1（与齿轮1固结）、连杆2、滑杆3、摆杆4、齿轮5、滚子6、滑块7、冲头8和机架9组成 。
偏心轮1与机架9、连杆2与滑杆3、滑杆3与摆杆4、摆杆4与滚子6、齿轮5与机架9、滑块7与冲头8均组成转动副 ， 滑杆3与机架9、摆杆4与滑块7、冲头8与机架9均组成移动副 ， 齿轮1与齿轮5、凸轮(槽)5与 。

4、滚子6组成高副 。
故解法一： 解法二： 局部自由度 题2-3如图a所示为一新型偏心轮滑阀式真空泵 。
其偏心轮1绕固定轴A转动 ， 与外环2固连在一起的滑阀3在可绕固定轴心C转动的圆柱4中滑动 。
当偏心轮1按图示方向连续转动时 ， 可将设备中的空气按图示空气流动方向从阀5中排出 ， 从而形成真空 。
由于外环2与泵腔6有一小间隙 ， 故可抽含有微小尘埃的气体 。
试绘制其机构的运动简图 ， 并计算其自由度 。
解：1)取比例尺,绘制机构运动简图 。
(如图题2-3所示)2) 题2-4 使绘制图a所示仿人手型机械手的食指机构的机构运动简图（以手指8作为相对固定的机架） ， 并计算其自由度 。
解：1)取比例尺,绘制机构运动简图 。
(如图2-4所示) 。

5、2) 题2-5 图a所示是为高位截肢的人所设计的一种假肢膝关节机构 ， 该机构能保持人行走的稳定性 。
若以颈骨1为机架 ， 试绘制其机构运动简图和计算其自由度 ， 并作出大腿弯曲90度时的机构运动简图 。
解：1)取比例尺,绘制机构运动简图 。
大腿弯曲90度时的机构运动简图如虚线所示 。
(如图2-5所示)2) 题2-6 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与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) b) 解法一： 解法二： 虚约束 局部自由度 c) 解 。

6、法一： 解法二： 虚约束 局部自由度 d) 齿轮3与齿轮5的啮合为高副（因两齿轮中心距己被约束 ， 故应为单侧接触）将提供1个约束 。
齿条7与齿轮5的啮合为高副（因中心距未被约束 ， 故应为双侧接触）将提供2个约束 。
题2-7试绘制图a所示凸轮驱动式四缸活塞空气压缩机的机构运动简图 。
并计算其机构的自由度（图中凸轮1原动件 ， 当其转动时 ， 分别推动装于四个活塞上A、B、C、D处的滚子 ， 使活塞在相应得气缸内往复运动 。
图上AB=BC=CD=AD） 。
解：1)取比例尺,绘制机构运动简图 。

来源：(未知)

【学习资料】网址：/a/2021/0320/0021728920.html

标题：机械|机械原理答案解析