1-1至1-4解 机构运动简图如下图所示 图 1.11 题1-1解图 图1.12 题1-2解图 图1.13 题1-3解图 图1.14 题1-4解图 1-5 解 1-6 解 1-7 解 1-8 解 1-9 解 1-10 解 1-11 解 1-12 解 1-13解 该导杆机构的全部瞬心如图所示，构件 1、3的角速比为： 1-14解 该正切机构的全部瞬心如图所示，构件 3的速度为： ，方向垂直向上 1-15解 要求轮 1与轮2的角速度之比，首先确定轮1、轮2和机架4三个构件的三个瞬心，即 ， 和 ，如图所示则： ，轮2与轮1的转向相反 1-16解 （ 1）图a中的构件组合的自由度为： 自由度为零，为一刚性桁架，所以构件之间不能产生相对运动 （ 2）图b中的 CD 杆是虚约束，去掉与否不影响机构的运动故图 b中机构的自由度为： 所以构件之间能产生相对运动题 2-1答 : a ） ，且最短杆为机架，因此是双曲柄机构 b ） ，且最短杆的邻边为机架，因此是曲柄摇杆机构 c ） ，不满足杆长条件，因此是双摇杆机构。
d ） ，且最短杆的对边为机架，因此是双摇杆机构 题 2-2解 : 要想成为转动导杆机构，则要求 与 均为周转副 （ 1 ）当 为周转副时，要求 能通过两次与机架共线的位置 见图 2-15 中位置 和 在 中，直角边小于斜边，故有： （极限情况取等号）； 在 中，直角边小于斜边，故有： （极限情况取等号） 综合这二者，要求 即可 （ 2 ）当 为周转副时，要求 能通过两次与机架共线的位置 见图 2-15 中位置 和 在位置 时，从线段 来看，要能绕过 点要求： （极限情况取等号）； 在位置 时，因为导杆 是无限长的，故没有过多条件限制 （ 3 ）综合（ 1 ）、（ 2 ）两点可知，图示偏置导杆机构成为转动导杆机构的条件是： 题 2-3 见图 2.16 图 2.16 题 2-4解 : （ 1 ）由公式 ，并带入已知数据列方程有： 因此空回行程所需时间 ； （ 2 ）因为曲柄空回行程用时 ， 转过的角度为 ， 因此其转速为： 转 / 分钟 题 2-5 解 : （ 1 ）由题意踏板 在水平位置上下摆动 ，就是曲柄摇杆机构中摇杆的极限位置，此时曲柄与连杆处于两次共线位置取适当比例 图 尺，作出两次极限位置 和 （见图2.17 ）。
由图量得： ， 解得 ： 由已知和上步求解可知： ， ， ， （ 2 ） 因最小传动角位于曲柄与机架两次共线位置，因此取 和 代入公式（ 2-3 ）计算可得： 或： 代入公式（ 2-3 ）′，可知 题 2-6解： 因为本题属于设计题，只要步骤正确，答案不唯一这里给出基本的作图步骤，不给出具体数值答案作图步骤如下（见图 2.18 ）： （ 1 ）求 ， ；并确定比例尺 （ 2 ）作 ， 即摇杆的两极限位置） （ 3 ）以 为底作直角三角形 ， ， （ 4 ）作 的外接圆，在圆上取点 即可 在图上量取 ， 和机架长度 则曲柄长度 ，摇杆长度 在得到具体各杆数据之后，代入公式 （ 2 — 3 ）和 （ 2-3 ）′求最小传动角 ，能满足 即可 图 2.18 题 2-7图 2.19 解 : 作图步骤如下 （见图 2.19 ） ： （ 1 ）求 ， ；并确定比例尺 （ 2 ）作 ，顶角 ， （ 3 ）作 的外接圆，则圆周上任一点都可能成为曲柄中心 （ 4 ）作一水平线，于 相距 ，交圆周于 点 （ 5 ）由图量得 ， 解得 ： 曲柄长度： 连杆长度： 题 2-8 解 : 见图 2.20 ，作图步骤如下： （ 1 ） 。
（ 2 ）取 ，选定 ，作 和 ， （ 3 ）定另一机架位置： 角平 分线， （ 4 ） ， 杆即是曲柄，由图量得 曲柄长度： 题 2-9解： 见图 2.21 ，作图步骤如下： （ 1 ）求 ， ，由此可知该机构没有急回特性 （ 2 ）选定比例尺 ，作 ， 即摇杆的两极限位置） （ 3 ）做 ， 与 交于 点 （ 4 ）在图上量取 ， 和机架长度 曲柄长度： 连杆长度： 题 2-10解 : 见图 2.22 这是已知两个活动铰链两对位置设计四杆机构，可以用圆心法连接 ， ，作图 2.22 的中垂线与 交于点然后连接 ， ，作 的中垂线与 交于 点图中画出了一个位置 从图中量取各杆的长度，得到：，， 题 2-11解 : （ 1 ）以 为中心，设连架杆长度为 ，根据 作出 ，， （ 2 ）取连杆长度 ，以 ， ， 为圆心，作弧 （ 3 ）另作以 点为中心， 、 ， 的另一连架杆的几个位置，并作出不同半径的许多同心圆弧 （ 4 ）进行试凑，最后得到结果如下：， ， ， 机构运动简图如图 2.23 题 2-12解 : 将已知条件代入公式（ 2-10 ）可得到方程组： 联立求解得到： ， ， 。
将该解代入公式（ 2-8 ）求解得到： ， ， ， 又因为实际 ，因此每个杆件应放大的比例尺为： ，故每个杆件的实际长度是： ， ， ， 题 2-13证明 : 见图 2.25 在 上任取一点 ，下面求证 点的运动轨迹为一椭圆见图可知 点将 分为两部分，其中 ， 又由图可知 ， ，二式平方相加得 可见 点的运动轨迹为一椭圆3-1解 图 3.10 题3-1解图如图 3.10所示，以O为圆心作圆并与导路相切，此即为偏距圆过B点作偏距圆的下切线，此线为凸轮与从动件在B点接触时，导路的方向线推程运动角 如图所示 3-2解图 3.12 题3-2解图如图 3.12所示，以O为圆心作圆并与导路相切，此即为偏距圆过D点作偏距圆的下切线，此线为凸轮与从动件在D点接触时，导路的方向线凸轮与从动件在D点接触时的压力角 如图所示 3-3解 ：从动件在推程及回程段运动规律的位移、速度以及加速度方程分别为：（ 1）推程： 0°≤ ≤ 150° （ 2）回程：等加速段 0°≤ ≤60 ° 等减速段 60°≤ ≤120 ° 为了计算从动件速度和加速度，设 。
计算各分点的位移、速度以及加速度值如下： 总转角 0° 15° 30° 45° 60° 75° 90° 105° 位移 (mm) 0 0.734 2.865 6.183 10.365 15 19.635 23.817 速度 (mm/s) 0 19.416 36.931 50.832 59.757 62.832 59.757 50.832 加速度（ mm/s 2 ） 65.797 62.577 53.231 38.675 20.333 0 -20.333 -38.675 总转角 120° 135° 150° 165° 180° 195° 210° 225° 位移 (mm) 27.135 29.266 30 30 30 29.066 26.250 21.563 速度 (mm/s) 36.932 19.416 0 0 0 -25 -50 -75 加速度（ mm/s 2 ） -53.231 -62.577 -65.797 0 -83.333 -83.333 -83.333 -83.333 总转角 240° 255° 270° 285° 300° 315° 330° 345° 位移 (mm) 15 8.438 3.75 0.938 0 0 0 0 速度 (mm/s) -100 -75 -50 -25 0 0 0 0 加速度（ mm/s 2 ） -83.333 -83.333 83.333 83.333 83.333 0 0 0 根据上表 作图如下（注：为了图形大小协调，将位移曲线沿纵轴放大了 5倍。
图 3-13 题3-3解图 3-4 解 ：图 3-14 题3-4图 根据 3-3题解作图如图3-15所示根据(3.1)式可知， 取最大，同时s 2 取最小时，凸轮机构的压力角最大从图3-15可知，这点可能在推程段的开始处或在推程的中点处由图量得在推程的开始处凸轮机构的压力角最大，此时 ＜[ ]=30° 图 3-15 题3-4解图 3-5解 ：（ 1）计算从动件的位移并对凸轮转角求导 当凸轮转角 在 0≤ ≤ 过程中，从动件按简谐运动规律上升 h=30mm根据教材(3-7)式 可得： 0≤ ≤ 0≤ ≤ 当凸轮转角 在 ≤ ≤ 过程中，从动件远休 S 2 =50 ≤ ≤ ≤ ≤ 当凸轮转角 在 ≤ ≤ 过程中，从动件按等加速度运动规律下降到升程的一半根据教材(3-5)式 可得： ≤ ≤ ≤ ≤ 当凸轮转角 在 ≤ ≤ 过程中，从动件按等减速度运动规律下降到起始位置根据教材(3-6)式 可得： ≤ ≤ ≤ ≤ 当凸轮转角 在 ≤ ≤ 过程中，从动件近休。
S 2 =50 ≤ ≤ ≤ ≤ （ 2）计算凸轮的理论轮廓和实际轮廓 本题的计算简图及坐标系如图 3-16所示，由图可知，凸轮理论轮廓上B点(即滚子中心)的直角坐标为 图 3-16 式中 由图 3-16可知，凸轮实际轮廓的方程即B ′ 点的坐标方程式为 因为 所以 故 由上述公式可得 理论轮廓曲线和实际轮廓的直角坐标，计算结果如下表，凸轮廓线如图3-17所示 x′ y′ x′ y′ 0° 49.301 8.333 180° -79.223 -8.885 10° 47.421 16.843 190° -76.070 -22.421 20° 44.668 25.185 200° -69.858 -34.840 30° 40.943 33.381 210° -60.965 -45.369 40° 36.089 41.370 220° -49.964 -53。