题目
2-11 如图 2-20 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,分析其是否能实现设计意图?并提出修改方案。
题目解答
答案
解析
步骤 1：绘制机构运动简图
根据题目描述，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。根据这些信息，可以绘制出机构运动简图，如图2-21所示。
步骤 2：计算机构自由度
根据平面机构自由度公式 $F=3n-(2p_r+p_h)$，其中 $n$ 为活动构件数，$p_r$ 为低副数，$p_h$ 为高副数。在本题中，活动构件数 $n=3$，低副数 $p_r=4$，高副数 $p_h=1$。将这些值代入公式，得到 $F=3\times 3-(2\times 4+1)=0$。
步骤 3：分析设计意图
由于机构自由度 $F=0$，说明该机构不能实现设计意图，即不能使冲头4上下运动以达到冲压的目的。
步骤 4：提出修改方案
为了使机构能够实现设计意图，可以增加一个活动构件，例如增加一个连杆，使机构自由度 $F>0$。修改后的机构运动简图如图2-22所示。
根据题目描述，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。根据这些信息，可以绘制出机构运动简图，如图2-21所示。
步骤 2：计算机构自由度
根据平面机构自由度公式 $F=3n-(2p_r+p_h)$，其中 $n$ 为活动构件数，$p_r$ 为低副数，$p_h$ 为高副数。在本题中，活动构件数 $n=3$，低副数 $p_r=4$，高副数 $p_h=1$。将这些值代入公式，得到 $F=3\times 3-(2\times 4+1)=0$。
步骤 3：分析设计意图
由于机构自由度 $F=0$，说明该机构不能实现设计意图，即不能使冲头4上下运动以达到冲压的目的。
步骤 4：提出修改方案
为了使机构能够实现设计意图，可以增加一个活动构件，例如增加一个连杆，使机构自由度 $F>0$。修改后的机构运动简图如图2-22所示。