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平面机构及其自由度

1、如图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组成的凸轮机构将使冲头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），分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。

解 1）取比例尺?l绘制其机构运动简图（图b）。

图 b）

2）分析其是否能实现设计意图。

由图b可知，n?3，pl?4，ph?1，p??0，F??0

故：F?3n?(2pl?ph?p?)?F??3?3?(2?4?1?0)?0?0

因此，此简单冲床根本不能运动（即由构件3、4与机架5和运动副B、C、D组成不能运动的刚性桁架），故需要增加机构的自由度。

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3）提出修改方案（图c）。

为了使此机构能运动，应增加机构的自由度（其方法是：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或者用一个高副去代替一个低副，其修改方案很多，图c给出了其中两种方案）。

图 c 1） 图 c 2） 2、试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。

解：n?3，pl?4，ph?0，F?3n?2pl?ph?1

解：n?4，pl?5，ph?1，F?3n?2pl?ph?1

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3、计算图示平面机构的自由度。

解：n?7，pl?10，ph?0，F?3n?2pl?ph?1

解：n?8，pl?11，ph?1，F?3n?2pl?ph?1，局部自由度

解：n?9，pl?12，ph?2，F?3n?2pl?ph?1

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解： D,E,FG与D，H，J，I为对称结构，去除左边或者右边部分，可得，活动构件总数为7，其中转动副总数为8，移动副总数为2，高副数为0，机构自由度为1。 （其中E、D及H均为复合铰链）

4、试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置（用符号Pij直接标注在图上）。

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平面连杆机构及其设计

1、在图示铰链四杆机构中，已知：lBC=50mm，lCD=35mm，lAD=30mm，AD为机架，

1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求lAB的最大值； 2）若此机构为双曲柄机构，求lAB的范围； 3）若此机构为双摇杆机构，求lAB的范围。

解：1）AB为最短杆 lAB?lBC?lCD?lAD lABmax?15mm

2）AD为最短杆，若lAB?lBC

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