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1、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。故需增加构件的自由度。3)
2、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)。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) 解法一
3、： 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2-10 图示为以内燃机的机构运动简图，试计算自由度，并分析组成此机构的基本杆组。如在该机构中改选EG为原动件，试问组成此机构的基本杆组是否与前者不同。解：1)计算此机构的自由度 2)取构件AB为原动件时机构的基本杆组图2-10（b）所示。此机构为二级机构。3)取构件GE为原动件时机构的基本杆组图2-10（c）所示。此机构为三级机构。题3-1 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号P
4、ij直接标注在图上)解：题3-3在图a所示的四杆机构中，lAB=60mm，lCD=90mm，lAD=lBC=120mm，2=10rad/s，试用瞬心法求：1） 当=165时，点C的速度Vc；2） 当=165时，构件3的BC线上速度最小的一点E的位置及速度的大小；3） 当Vc=0时，角之值（有两个解）解：1) 以选定比例尺,绘制机构运动简图。(图3-3 )2）求VC，定出瞬心P13的位置。如图3-3（a） 3）定出构件3的BC线上速度最小的点E的位置。因为BC线上速度最小的点必与P13点的距离最近，所以过P13点引BC线延长线的垂线交于E点。如图3-3（a）4）当时，P13与C点重合，即AB与B
5、C共线有两个位置。作出的两个位置。量得 题8-9如图所示为一已知的曲柄摇杆CD和滑块F连接起来，使摇杆的三个已知位置C1D、C2D、C3D和滑块的三个位置F1、F2、F3相对应（图示尺寸系按比例尺绘出），试以作图法确定此连杆的长度及其摇杆CD铰接点的位置。（作图法求解时，应保留全部作图线。）解：由题意知，本题实际是为按两连架杆（摇杆与滑块）的预定事对应位置设计四杆机构的问题。具体作图过程如图8-9所示,连杆的长度为题8-11如图所示，现欲设计一铰链四杆机构，已知其摇杆CD的长lCD=75mm，行程速比系数K=1.5，机架AD的长度为lAD=100mm，又知摇杆的一个极限位置与机架间的夹角为=4
6、5，试求曲柄的长度lAB和连杆的长lBC。（有两个解。）解：解法一：如图8-10(a)所设计的四杆机构的两极限位置为AB1C1D和AB2C2D量得各杆长度： 解法一：如图8-10(a)所设计的四杆机构的两极限位置为AB1C1D和AB2C2D量得各杆长度： 题8-13 试设计一偏置曲柄滑块机构（图a），设已知其滑块的行程速比系数K=1.5，滑块的冲程H=40mm，偏距e=15mm。并求其最大压力角max。解：计算取作出滑块的冲程H的两极位C1及C2，作圆，作偏距线，两者交点即为铰链A的位置。量得各杆长度： 题9-6图示为一偏置滚子推杆盘形凸轮机构。已知凸轮轮廓由三段圆弧和一段直线组成。它们的圆心
7、分别为O、O及O，半径分别为r=18mm，r=36mm及r=5mm，偏距e=8mm。滚子半径rr=5mm。现要求：1）画出凸轮的理论轮廓曲线及基圆。2）求出推杆的行程h、推程运动角0及回程运动角0；3）标出图示位置推杆的位移及凸轮机构的压力角；4）标出凸轮由图示位置转过60时，推杆的位移s及凸轮机构的压力角。解：1）作理论轮廓曲线及基圆。2）作推杆的行程h和推程运动角及回程运动角。3)标出位移、和压力角、。 2320.77119609.861110.7661题10-5 已知一对渐开线标准外啮合圆柱齿轮传动，其模数=10mm，压力角=20，中心矩a=350mm，传动比i12=9/5，试计算这对齿
8、轮传动的几何尺寸。解：1)确定两轮的模数 联立解得 2)计算两轮的几何尺寸如下：（将各尺寸名称、计算公式及其结果填写于表内，尺寸单位为mm）尺寸名称 小 齿 轮 大 齿 轮分度圆齿顶圆齿根圆基 圆齿全高齿顶高 齿根高 齿距 齿厚 齿槽宽 基圆齿距节 圆题11-1如图所示为一手摇提升装置，其中各轮齿数均已知，试求传动比i15，并指出当提升重物时手柄的转向（在图中用箭头标出）。解： 此轮系为空间定轴轮系题11-7 图示为手动起重葫芦，已知z1=z2=10，z2=20，z3=40，传动总效率=0.9，为提升重G=10kN的重物，求必须施加于链轮A上的圆周力F。解：此轮系为行星轮系因为 所以 故提升1
9、0000N的重物，必需施加于链轮A上的园周力P为308.64N。题11-9 在图示的电动三爪卡盘转动轮系中，设已知各轮齿数为z1=6，z2=z2=25，z3=57，z4=56，试求传动比i14。解：区分轮系：为行星轮系、为行星轮系。为差动轮系。而只有两个轮系是独立的，为求解简单，选两个行星轮系求解。为行星轮系 为行星轮系 n1与n4转向相反。题11-11在图示的复合轮系中，设已知n1=3549r/min，又各轮齿数为z1=36，z2=60，z3=23，z4=49，z4=49，z5=31，z6=131，z7=94，z8=36，z9=167，试求行星架H的转速nH（大小及转向）解：该复合轮系由1、2（3）、4定轴轮系和行星轮系及行星轮系组成。1、2（3）、4定轴轮系中行星轮系中行星轮系中 转向与相同。
