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机构自由度计算a

1、计算图示机构的自由度(如有复合铰链、局部自由度或虚约束,应在图上标出)。图b中,C、F的导路在图示位置相互平行。

答案

(1) 图 a

B、C处为复合铰链

F n p p

=--=?-?=

323102142

L H

(2) 图b

C (或F) 为虚约束。

F n p p

=--=?-?=

3234252

L H

2、试分析下图所示的系统,计算其自由度,说明是否能运动?若要使其能动,并具有确定运动,应如何办?在计算中,如有复合铰链、局部自由度和虚约束,应说明。图中箭头表示原动件。图b中各圆为齿轮。

答案

(1) 图a,滚子B处有局部自由度,E或F为虚约束,故

n p p

===

341

,,,

L H

F n p p =--

32

L H =?-?-= 332410

不能运动,故不是机构。可增加一个构件和一个低

副,如解答中图a , 这时

n p p

===

451

,,,

L H

F n p p

=--=?-?-=

32342511

L H

(2)图b,A、B处为复合铰链,D或E为虚约束,故

n p p

===

672

,,

L H

F n p p =--32L H =?-?-=362722

故 可 动, 但 因 只 有 一 个 原 动 件, 所 以 运 动 不 确 定。

修 改 方 法:

(a) 可 增 加 一 个 原 动 件, 如 认 为 杆3 亦 为 原 动 件。

(b) 减 少 一 个构 件 和 一 个 低 副, 仍 用 一 个 原 动

件, 如 认 为 杆3 和 轮1 为 一 个 构 件 ( 图 b), 这 时

n p p ===562,,,L H

F n p p =--32L H =?-?-=352621

注: 修 正 办 法 还 有 多 种。

3,计算下列机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度和虚约束,必须注明。图b 中两圆为齿轮,导路F 垂直于AE 。

答案

(1) 图a

A 处 为 复 合 铰 链。

F n p p =--=?-?-=3231021402L H

(2) 图b

BC 杆 引 入 虚 约 束, 应 去 除。

11524323H L =-?-?=--=p p n F

4,计算图示机构的自由度。若有复合铰链、局部自由度或虚约束,必须指出。(已

知AB=CD,且相互平行。)

答案

(1) D处为复合铰链,滚子为局部自由度,E或F、G

或H为虚约束,滚子两侧接触之一为虚约束。

(2)去除虚约束和局部自由度后

F n p p

323921221

=--=?-?-=

L H

5,直动从动件盘形凸轮机构中,当推程为等速运动规律时,最大压力角发生在行程。

(A)起点;(B)中点;(C)终点。

答案

A

6,图示为一凸轮机构从动件推程位移曲线,OA//BC,AB平行横坐标轴。试分析该凸轮机构在何处有最大压力角,并扼要说明理由。

答案

(1) O点处压力角最大。

(2) 因为OA、BC 的斜率相同,两段曲线在O、B 处有最

大压力角,但相比之下,O点处凸轮廓线的曲率半径

更小,所以压力角最大。

7,有一对心直动尖顶从动件偏心圆凸轮机构,O为凸轮几何中心,O1为凸轮转

1

OA,圆盘半径R=60mm。

动中心,直线AC⊥BD,O1O=

2

(1)根据图a及上述条件确定基圆半径r0、行程h,C点压力角α

和D点接触

C

时的位移h

、压力角αD。

D

(2)若偏心圆凸轮几何尺寸不变,仅将从动件由尖顶改为滚子,见图b,滚子

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