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第1 章 机构的组成和结构 1-1 解 a) b) c) d) 1-2 解 a) 该机构中的F 处为符合铰链。 n 9 ,p 5 13,p 4 0 F 3n 2p 5 p 4 3 9 2 130 1 计算机构自由度: b) 将机构中的虚约束部分去掉不计，则 1 n 5 , p 5 7 , (C处为复合铰链），p 4 0 F 3n 2p 5 p 4 352 7 0 1 c) 将机构中的虚约束（H 处）、局部自由度（B 处）去掉，则 F = 3n －2P5 －P4 = 3 ×6 － 2 ×8－ 1＝1 此机构应有1 个原动件。 1-3 解 1）绘制机构运动简图。选定一适当的比例尺和视图平面，并依次定出各转动副的位置和移 动副导路的方位；画出各运动副的符号，并用线条连接，即得该初拟方案的运动简图如图所 示。 2 ）计算其机构自由度。由机构运动简图可知，该机构具有三个活动构件1、3、4 三个转动 副A 、B 、C、一个移动副和一个高副，没有局部自由度和虚约束，故此机构的自由度为： F 3n 2p 5 p 4 3 3 2 4 1 0 3 ）分析能否实现设计意图 F = 0 ,说明该方案不能实现设计意图，从图中C 的运动也可分析出：构件3 上C 点的运 动轨迹应为圆弧，而构件4 上的C 点的运动轨迹应为直线，显然不可能实现设计意图。 4 ）实现设计意图 需在 C 处增加一个自由度，其改进后的方案如图所示（还可有其他方 案）。 2 1-4 解 a) 计算运动链的自由度： F 3n 2p 5 p 4 3 3 2 4 1 0 分析能否实现设计意图：不能实现从动件的往复移动，设计意图不能满足。 b) 计算运动链的自由度： F 3n 2p 5 p 4 34 2 6 1 0 分析能否实现设计意图：不能实现从动件的往复移动，设计意图不能满足。 1-5 解 a) （原题1-2 ） b) 自由度计算: n = 7, P5 =10, P4 = 0 F = 3 ×7－2 ×10－0= 1 结构分析: 依次拆下6－7，4 －5， 2 －3 三个Ⅱ级杆组，故该机构为Ⅱ级机构。 c) 1）计算机构的自由度。 n = 5, P5 =7, P4 = 0 F = 3 ×5－2 ×7 －0= 1 2 ）从远离主动件1 的从动件试拆Ⅱ级杆组，即拆出4 与3 Ⅱ级杆组，但剩余的部分不能成 为机构； 3 ）试拆由4 －3－5－3 组成的Ⅲ级杆组，剩下的部分为原动件，复合拆杆组的条件； 4 ）该机构为Ⅲ级机构 3 1-6 解 a) （原题1-4 ） b)高副低代： 自由度计算: n = 4, P5 =5, P4 = 1 F = 3 ×4 －2 ×5－1= 1 结构分析: 2 －3 －4 －5 为Ⅲ级杆组，故该机构为Ⅲ级机构。 c) 1）计算机构的自由度 C 处为复合铰链，H 处为局部自由度，F （或G ）处为虚约束，则 n = 8, p 5 = 11, p 4 = 1 F = 3n －2p 5 －p 4 = 3 ×8－2 ×11－1 = 1 2 ）高副低代 用附加杆HO 及转动副H 和O 代替高副，代换后的机构为仅含低副的机构。 n = 9, p 5 = 13, p 5 = 0 F = 3n －2p 5 －p 4 = 3 ×9－2 ×13