华北理工机械原理案例分析01从运动的角度分析机构运动的合理性

案例1从运动的角度分析机构运动的合理性【问题的提出】从运动的角度，即根据自由度的计算结果判断机构运动的合理性，若不合理，稍作局部修改，通常是增杆增副、或把低副改成高副等，使自由度的个数等于原动件的个数即可。教学方式：讨论式例题一图示为一简易冲床的初拟设计方案。欲实现冲头4上下运动，画简图，计算自由度，设计是否合理？若不合理，做简单修改。可计算出自由度32332410LHFnPP，那怎么修改呢？只能做局部修改，想法是自由度数等于原动件的个数。如下图为修改方案之一。例题二图示为一机构的初拟设计方案。欲实现右侧杆的上下往复移动。试分析：（1）其设计是否合理，为什么？例题一原图例题一运动简图例题一修改后图例题二原图例题二修改后图（2）若此方案不合理，请修改并用简图表示。解：（1）不合理。因为自由度32332410LHFnPP，不能运动。（2）如右图为修改方案之一。增加一个构件和一个转动副，使其自由度为1。例题三（1）计算图a的自由度，判断能否使杆EF做水平直线移动；（2）对简图做简单修改，使杆EF实现确定的水平直线运动。解（1）自由度LH32342600FnPP，故该图不能运动，杆EF不能做水平直线移动。（2）对原设计修改时，不能改变原设计意图，只能做简单修改，使其自由度数等于原动件的个数，机构就具有确定的相对运动。修改的本质是设法增加自a）原图b)只增加DG构件c)只把A处的转动副改为高副例三图由度，例如：可以增加一个构件或把低副改为高副等。常见的修改方案如图b、c所示。【小结】该案例主要解决如何判断机构的可动性，若不可动，如何修改，使之运动确定。