第三章部分题解参考

3-5 图3-37所示为一冲床传动机构的设计方案。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？

习题3-5图

习题3-5解图(a) 习题3-5解图(b) 习题3-5解图(c) 解 画出该方案的机动示意图如习题3-5解图(a)，其自由度为：

F?3n?2P5?P4 ?3?3?2?4?1 ?0其中：滚子为局部自由度

计算可知：自由度为零，故该方案无法实现所要求的运动，即结构组成原理上有错误。 解决方法：①增加一个构件和一个低副，如习题3-5解图(b)所示。其自由度为：

F?3n?2P5?P4 ?3?4?2?5?1 ?1②将一个低副改为高副，如习题3-5解图(c)所示。其自由度为：

F?3n?2P5?P4 ?3?3?2?3?2 ?13-6 画出图3-38所示机构的运动简图（运动尺寸由图上量取），并计算其自由度。

习题3-6(a)图 习题3-6(d)图

解(a) 习题3-6(a)图所示机构的运动简图可画成习题3-6(a)解图(a)或习题3-6(a)解图(b)

的两种形式。 自由度计算：

F?3n?2P5?P4?3?3?2?4?0?1

- 1 -

习题3-6(a)解图(a)

习题3-6(a)解图(b)

解(d) 习题3-6(d)图所示机构的运动简图可画成习题3-6(d)解图(a)或习题3-6(d)解图(b)

的两种形式。 自由度计算：

F?3n?2P5?P4?3?3?2?4?0?1

习题3-6(d)解图(a) 习题3-6(d)解图(b)

3-7 计算图3-39所示机构的自由度，并说明各机构应有的原动件数目。 解(a) F?3n?2P5?P4?3?7?2?10?0?1

A、B、C、D为复合铰链

原动件数目应为1

说明：该机构为精确直线机构。当满足BE=BC=CD=DE，

- 2 -

AB=AD，AF=CF条件时，E点轨迹是精确直线，其轨迹垂直于机架连心线AF

解(b) F?3n?2P5?P4?3?5?2?7?0?1

B为复合铰链，移动副E、F中有一个是虚约束 原动件数目应为1

说明：该机构为飞剪机构，即在物体的运动过程中将其

剪切。剪切时剪刀的水平运动速度与被剪物体的水平运动速度相等，以防止较厚的被剪物体的压缩或拉伸。

解(c) 方法一：将△FHI看作一个构件

F?3n?2P5?P4?3?10?2?14?0?2

B、C为复合铰链

原动件数目应为2

方法二：将FI、FH、HI看作为三个独立的构件

F?3n?2P5?P4?3?12?2?17?0?2 B、C、F、H、I为复合铰链 原动件数目应为2 说明：该机构为剪板机机构，两个剪刀刀口安装在两个滑块

上，主动件分别为构件AB和DE。剪切时仅有一个主动件运动，用于控制两滑块的剪切运动。而另一个主动件则用于控制剪刀的开口度，以适应不同厚度的物体。

解(d) F?(3?1)n?(2?1)P5?(3-1)?3?(2?1)?5?1

原动件数目应为1

说明：该机构为全移动副机构（楔块机

构），其公共约束数为1，即所有构件均受到不能绕垂直于图面轴线转动的约束。

解(e) F?3n?2P5?P4?3?3?2?3?0?3

原动件数目应为3

说明：该机构为机械手机构，机械手头部装有弹簧夹手，以便夹取物体。三个构件分别

由三个独立的电动机驱动，以满足弹簧夹手的位姿要求。弹簧夹手与构件3在机构运动时无相对运动，故应为同一构件。

3-10 找出图3-42所示机构在图示位置时的所有瞬心。若已知构件1的角速度?1，试求图中

机构所示位置时构件3的速度或角速度（用表达式表示）。

解(a) v3?vP13??1lP13P14（←） 解(b) v3?vP13??1lP13P14（↓）

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解(c) ∵ vP13??1lP13P14??3lP13P34（↑） 解(d) v3?vP13??1lP13P14（↑）

∴ ?3?lP13P14?1（?） lP13P34

第六章部分题解参考

6-9 试根据图6-52中注明的尺寸判断各铰链四杆机构的类型。

习题6-9图

解 (a) ∵ lmax?lmin?110?40?150＜?l其余?90?70?160

最短杆为机架

∴ 该机构为双曲柄机构

(b) ∵ lmax?lmin?120?45?165＜?l其余?100?70?170 最短杆邻边为机架

∴ 该机构为曲柄摇杆机构

(c) ∵ lmax?lmin?100?50?150＞?l其余?70?60?130

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