题目
作业12—12 图a所示为一小型压力机。图上,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轴上下移动。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。
作业1
2—12 图a所示为一小型压力机。图上,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轴上下移动。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。
题目解答
答案
解:分析机构的组成:
此机构由偏心轮1’(与齿轮1固结)、连杆2、滑杆3、摆杆4、齿轮5、滚子6、滑块7、冲头8和机架9组成。
其中活动构件有1’、2、3、4、5、6、7、8
移动副有:滑杆3与机架9、摆杆4与滑块7、冲头8与机架9均组成移动副
转动副有:o1’、A、B、C、D、E、G
高副有: 齿轮1与齿轮5、凸轮(槽)5与滚子6组成高副。
故
局部自由度
解析
步骤 1：分析机构的组成
此机构由偏心轮1’(与齿轮1固结)、连杆2、滑杆3、摆杆4、齿轮5、滚子6、滑块7、冲头8和机架9组成。其中活动构件有1’、2、3、4、5、6、7、8。
步骤 2：确定运动副类型
移动副有:滑杆3与机架9、摆杆4与滑块7、冲头8与机架9均组成移动副。
转动副有:o1’、A、B、C、D、E、G。
高副有: 齿轮1与齿轮5、凸轮(槽)5与滚子6组成高副。
步骤 3：计算自由度
根据机构自由度计算公式：$F=3n-(2{p}_{1}+{p}_{k}-p)-{F}^{1}$，其中n为活动构件数，${p}_{1}$为转动副数，${p}_{k}$为移动副数，p为高副数，${F}^{1}$为局部自由度。
代入数据：$n=8$，${p}_{1}=7$，${p}_{k}=3$，$p=2$，${F}^{1}=1$。
$F=3\times 8-(2\times 7+3-2)-1=1$。
此机构由偏心轮1’(与齿轮1固结)、连杆2、滑杆3、摆杆4、齿轮5、滚子6、滑块7、冲头8和机架9组成。其中活动构件有1’、2、3、4、5、6、7、8。
步骤 2：确定运动副类型
移动副有:滑杆3与机架9、摆杆4与滑块7、冲头8与机架9均组成移动副。
转动副有:o1’、A、B、C、D、E、G。
高副有: 齿轮1与齿轮5、凸轮(槽)5与滚子6组成高副。
步骤 3：计算自由度
根据机构自由度计算公式：$F=3n-(2{p}_{1}+{p}_{k}-p)-{F}^{1}$，其中n为活动构件数，${p}_{1}$为转动副数，${p}_{k}$为移动副数，p为高副数，${F}^{1}$为局部自由度。
代入数据：$n=8$，${p}_{1}=7$，${p}_{k}=3$，$p=2$，${F}^{1}=1$。
$F=3\times 8-(2\times 7+3-2)-1=1$。