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1、機(jī) 械 原 理 習(xí) 題 答 案 第 二 章 題 2 -1 1 圖 a 所 示 為 一 簡 易 沖 床 的 初 擬 設(shè) 計 方 案 。設(shè) 計 者 的 思 路 是 ： 動 力 由 齒 輪 1 輸 入 ， 使 軸 A 連續(xù) 回 轉(zhuǎn) ； 而 固 裝 在 軸 A 上 的 凸 輪 2 與 杠 桿 3 組 成 的凸 輪 機(jī) 構(gòu) 使 沖 頭 4 上 下 運(yùn) 動 ， 以 達(dá) 到 沖 壓 的 目 的 。試 繪 出 其 機(jī) 構(gòu) 運(yùn) 動 簡 圖 （ 各 尺 寸 由 圖 上 量 取 ） ，分 析 是 否 能 實 現(xiàn) 設(shè) 計 意 圖 ， 并 提 出 修 改 方 案 。 1 )取 比 例 尺 ,繪 制 機(jī) 構(gòu) 運(yùn) 動 簡
2、圖 。 (圖 2 -1 1 a)2 )要 分 析 是 否 能 實 現(xiàn) 設(shè) 計 意 圖 ,首 先 要 計 算 機(jī) 構(gòu) 的 自 由 度 。 盡管 此 機(jī) 構(gòu) 有 4 個 活 動 件 ， 但 齒 輪 1 和 凸 輪 2 是 固 裝 在 軸 A 上 ，只 能 作 為 一 個 活 動 件 ， 故 n = 3 = 3 l p =1 h p= 3 - 2 - = 3 3 - 2 4 -1 = 0 l h F n p p原 動 件 數(shù) 不 等 于 自 由 度 數(shù) ， 此 簡 易 沖 床 不 能 運(yùn) 動 ， 即 不 能 實 現(xiàn) 設(shè) 計 意 圖 。分 析 ： 因 構(gòu) 件 3、 4 與 機(jī) 架 5 和 運(yùn) 動 副
3、B、 C、 D 組 成 不 能 運(yùn) 動 的 剛 性 桁 架 。故 需 增 加 構(gòu) 件 的 自 由 度 。 3)提 出 修 改 方 案 ： 可 以 在 機(jī) 構(gòu) 的 適 當(dāng) 位 置 增 加 一 個活 動 構(gòu) 件 和 一 個 低 副 ， 或 用 一 個 高 副 來 代 替 一 個低 副 。(1) 在 構(gòu) 件 3、 4 之 間 加 一 連 桿 及 一 個 轉(zhuǎn) 動 副 (圖 2-11b)。(2) 在 構(gòu) 件 3、 4 之 間 加 一 滑 塊 及 一 個 移 動 副 (圖 2-11c)。(3) 在 構(gòu) 件 3、 4 之 間 加 一 滾 子 (局 部 自 由 度 )及 一 個平 面 高 副 (圖 2-11d
4、)。 題 2 -1 4 圖 a 所 示 是 為 高 位 截 肢 的 人 所 設(shè) 計 的一 種 假 肢 膝 關(guān) 節(jié) 機(jī) 構(gòu) ， 該 機(jī) 構(gòu) 能 保 持 人 行走 的 穩(wěn) 定 性 。 若 以 頸 骨 1 為 機(jī) 架 ， 試 繪 制 其機(jī) 構(gòu) 運(yùn) 動 簡 圖 和 計 算 其 自 由 度 ， 并 作 出 大腿 彎 曲 9 0 度 時 的 機(jī) 構(gòu) 運(yùn) 動 簡 圖 。 解 ： 1 )取 比 例 尺 ,繪 制 機(jī) 構(gòu) 運(yùn) 動 簡 圖 。 大 腿 彎 曲 9 0 度 時的 機(jī) 構(gòu) 運(yùn) 動 簡 圖 如 虛 線 所 示 。 (如 圖 所 示 ) 2 ) n = 5 pl= 7 Ph= 0 F= 3 n - 2 pl - Ph = 3 *5 - 2 *7 - 0 = 1 2 -1 5 試 繪 制 圖 示 機(jī) 械 手 的 機(jī) 構(gòu) 運(yùn) 動 簡 圖 ，并 計 算 其 自 由 度 。 圖 a為 防 食 指 的 機(jī) 械 手 機(jī)構(gòu) ； 圖 b為 夾 持 型 機(jī) 械 手 。
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