第8章机械运动方案的拟定
一、填空题
在拟定传动方案时，若需要将主动件的连续转动变成从动件的往复移动，试任选两种机构：______机构，_____机构。

[武汉理工大学2005研]
【答案】曲柄滑块；移动从动件盘形凸轮
二、简答题
为什么说机构组成原理为创造新机构提供了一条途径？[西北工业大学2001研]
解：机构组成原理说明了机构是通过向机架和原动件上加基本杆组而形成的，因而加不同基本杆组就可形成不同的机构，故创造新机构提供了一条途径。

三、综合分析题
1．电机转速n=1440r/min，工作系统滑块要求有24次/min、行程为30mm的往复直线运动（无急回要求），拟设计结构简单紧凑的传动系统，要求：
（1）画出机构运动简图。

（2）计算机构的自由度。

（3）标注主要设计参数（如：齿数、轮径、杆长、凸轮尺寸等）。

（4）设计实现上述功能的第二种方案，画出机构运动示意图并做简略分析。

[清华大学
2002研] 解：（1）因为凸轮机构采用高副带动从动件实现预期运动规律，此处对运动规律无特殊要求，不宜采用。

拟采用齿轮连杆机构。

机构的总传动比14406024
i ==，传动比较大，可以选用两级以上的齿轮传动。

又由于要求结构紧凑，所以齿轮传动、带轮都被排除，选用蜗轮蜗杆机构解决传动比问题。

由于机构无急回特性要求，选用对心曲柄滑块机构实现往复直线运动。

机构运动简图如如图8-1所示。

图8-1
（2）机构中的构件数目4n =，平面低副数目55p =，齿轮传动为高副41p =。

自由度数54321F n p p =--=
（3）滑块的行程为30mm ，故曲柄滑块机构OAB 的曲柄长度3015mm 2OA ==。

蜗轮蜗杆机构的传动比60i =，取蜗轮、蜗杆的模数1m =；蜗杆齿数11z =，右旋；蜗轮齿数260z =，右旋。

避免滑块与蜗轮干涉，取连杆长度50mm
AB=
（4）第二种方案的机构运动示意图如图8-2所示。

图8-2
执行机构采用移动滚子从动件凸轮机构，只要凸轮的设计满足
max min 30mm
r r
-=，即可。

又因为无急回特性要求，可将凸轮设计成对称结构。

此方案较原方案设计复杂，且由于存在高副构件，更容易损坏。

2．设计一执行机构，要求主动件为转动，从动件为往复直线运动。

请提出3个设计方案，并以机动示意图表示之。

[西安交通大学2007、2008研]
解：曲柄滑块机构，如图8-3所示；复合机构，如图8-4所示；凸轮机构，如图8-5所示。

图8-3
3．图8-6示为专用缝纫机在衣服口袋边缘处加固的线迹（32针），是通过送布机构的直线运动、针头的上下刺线运动和针杆摆动实现的。

（1）试选择实现各运动的机构类型；（2）若选用一个电机驱动，试画出运动循环图。

[大连理工大学2005研]
图8-6
解：（1）送布机构的直线运动可通过凸轮机构与曲柄连杆机构的组合机构实现，如图8-7所示。

针头的上下刺线运动可通过曲柄滑块机构实现，如图8-8所示。

针杆的摆动可通过平底摆动从动件盘形凸轮机构与圆柱高副及平面移动滑块组成组合机构来实现，如图8-9所示。

（2）按照题目所给运动轨迹，可以绘制运动循环图，如图8-10所示。

图8-10
4．图8-11所示四根轴线，轴O 垂直于纸面，为电动机输入轴线，转向如图8-11所示，O 1、O 2、O 3为三根输出轴线，各轴线间距离可调整。

请设计出传动机构。

[湖南大学2005研]
解：可以改变转动轴空间角度有蜗轮蜗杆机构、锥齿轮机构和交错轴斜齿轮机构；实现同向转动可能通过链传动或带传动来实现。

故我们可以在O 、1O 间或2O 、3O 选用蜗轮蜗杆机构、锥齿轮机构和交错轴斜齿轮机构，在1O ，2O 间选择链传动或带传动。

因而答案很多。

图8-12为O 、1O 锥齿轮机构，1O ，2O 带传动，2O 、3O 锥齿轮机构。

5．如图8-13所示，有一块钢板重1吨，试设计一装置可以把此重物升高10米，要求：
（1）重物不能倾斜。

（2）重物放在地面上时下面不能放入任何物体。

（3）只用一人的力量（500N ）便可升起重物。

（4）画出原理方案图。

[清华大学2001研]。