北工大机械原理作业练习赵京

目 录

第二章 平面机构的结构分析 第三章 平面机构的运动分析 第四章 平面机构的力分析 第五章 机械的效率和自锁 第六章 机械的平衡

第七章 机械的运动及其速度波动的调节 第八章 平面连杆机构及其设计 第九章 凸轮机构及其设计 第十章 齿轮机构及其设计

第十一章 齿轮系及其设计

2-1

平面机构的结构分析

图a所示为一简易冲床的出拟设计方案。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组成的凸轮机构是冲头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。

第二章

2-2

图a所示为一小型压力机。图中，齿轮1与偏心轮1’为同一构件，绕固定轴心O连续转动。在齿轮5上开有凸轮凹槽，摆杆4上的滚子6嵌在凹槽中，从而使摆杆4绕C轴上下摆动。同时，又通过偏心轮1’、连杆2、滑杆3使C轴上下一动。最后通过在摆杆4的叉槽中的滑块7和铰链G使冲头8实现冲压运动。试绘制其机构运动简图，并计算自由度。

2-3

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块滑块）；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？

作题要求：在计算下列机构的自由度时，若机构中存在复合铰链、局部自由度和虚约束，应在机构图中或所计算的各项中明确指出。

2-4 图示为一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

否与前者有所不同。

2-5

图a所示为一收放式折叠支架机构。该支架中的件1和5分别用木螺钉

连接 于固定台板1’和活动台板5’上，两者在D处铰接，使活动台板能相对于固定台板转动。又通过件1、2、3、4组成的铰链四杆机构及连杆3上E点处的销子与件5上的连杆曲线槽组成的销槽联接使活动台板实现收放动作。在图示位置时，虽在活动台板上放有较重的重物，活动台板也不会自动收起，必须沿箭头方向推动件2，使铰链B、D重合时，活动台板才收起（如图中双点划线所

示）。现已知机构尺寸lAB= lAD=90mm, lBC=lCD=25mm,试绘制该机构的运动简图，并计算其自由度。

平面机构的运动分析

试求图示各机构在图示位置时全部随心的位置（用符号Pij 直接标在图

第三章

3-1 上）。