《机械设计基础》答案

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-可编辑修改- 《机械设计基础》作业答案

第一章 平面机构的自由度和速度分析

1-1

1-2

1-3

1-4 ______________________________________________________________________________________________________________

-可编辑修改-

1-5

自由度为:

1119211)0192(73')'2(3FPPPnFHL

或:

11826323HLPPnF

1-6

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-可编辑修改- 自由度为

11)01122(93')'2(3FPPPnFHL

或:

11222411128323HLPPnF

1-10

自由度为:

1128301)221142(103')'2(3FPPPnFHL

或:

122427211229323HLPPnF

1-11 ______________________________________________________________________________________________________________

-可编辑修改-

22424323HLPPnF

1-13:求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。

1334313141PPPP

141314133431PPPP

1-14:求出题1-14图正切机构的全部瞬心。设srad/101,求构件3的速度3v。 ______________________________________________________________________________________________________________

-可编辑修改-

smmPPvvP/20002001013141133

1-15:题1-15图所示为摩擦行星传动机构,设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触,试用瞬心法求轮1与轮2的角速度比21/。

构件1、2的瞬心为P12

P24、P14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心

1224212141PPPP

1212141224212rrPPPP

1-16:题1-16图所示曲柄滑块机构,已知:smmlAB/100,smmlBC/250,srad/101,求机构全部瞬心、滑块速度3v和连杆角速度2。

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-可编辑修改- 在三角形ABC中,BCAABBCsin45sin0,52sinBCA,523cosBCA,

045sinsinBCABCAC,mmAC7.310

smmBCAACPPvvP/565.916tan1013141133

1224212141PPPP

sradACPPPP/9.21002101001122412142

1-17:题1-17图所示平底摆动从动件凸轮1为半径20r的圆盘,圆盘中心C与凸轮回转中心的距离mmlAC15,mmlAB90,srad/101,求00和0180时,从动件角速度2的数值和方向。

00时

2312213121PPPP

sradPPPP/2159010151231213122

方向如图中所示 ______________________________________________________________________________________________________________

-可编辑修改- 当0180时

sradPPPP/43.1159010151231213122

方向如图中所示

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-可编辑修改- 第二章 平面连杆机构

2-1 试根据题2-1图所注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构。

(1)双曲柄机构

(2)曲柄摇杆机构

(3)双摇杆机构

(4)双摇杆机构 ______________________________________________________________________________________________________________

-可编辑修改- 2-3 画出题2-3图所示各机构的传动角和压力角。图中标注箭头的构件为原动件。

2-4 已知某曲柄摇杆机构的曲柄匀速转动,极位夹角θ为300,摇杆工作行程需时7s。试问:(1)摇杆空回程需时几秒?(2)曲柄每分钟转数是多少?

解:(1)根据题已知条件可得:

工作行程曲柄的转角01210

则空回程曲柄的转角02150

摇杆工作行程用时7s,则可得到空回程需时:

st5)7/210(150002

(2)由前计算可知,曲柄每转一周需时12s,则曲柄每分钟的转数为 ______________________________________________________________________________________________________________

-可编辑修改- rn51260

2-5 设计一脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构,如题2-5图所示,要求踏板CD在水平位置上下各摆100,且mmlmmlADCD1000,500。(1)试用图解法求曲柄AB和连杆BC的长度;(2)用式(2-6)和式(2-6)'计算此机构的最小传动角。

解:

以踏板为主动件,所以最小传动角为0度。

2-6 设计一曲柄摇杆机构。已知摇杆长度mml1003,摆角030,摇杆的行程速比变化系数2.1K。(1)用图解法确定其余三杆的尺寸;(2)用式(2-6)和式(2-6)'确定机构最小传动角min(若0min35,则应另选铰链A的位置,重新设计)。

解:由K=1.2可得极位夹角

000364.161802.22.018011KK ______________________________________________________________________________________________________________

-可编辑修改-

2-7 设计一曲柄滑块机构,如题2-7图所示。已知滑块的行程mms50,偏距mme16,行程速度变化系数2.1K,求曲柄和连杆的长度。

解:由K=1.2可得极位夹角

000364.161802.22.018011KK

2-8 设计一摆动导杆机构。已知机架长度mml1004,行程速度变化系数4.1K,求曲柄长度。

解:由K=1.4可得极位夹角

000301804.24.018011KK ______________________________________________________________________________________________________________

-可编辑修改-

2-10 设计一铰链四杆机构作为加热炉炉门的起闭机构。已知炉门上两活动铰链的中心距为50mm,炉门打开后成水平位置时,要求炉门温度较低的一面朝上(如虚线所示),设固定铰链安装在yy轴线上,其相关尺寸如题图2-10图所示,求此铰链四杆机构其余三杆的长度。

2-12 已知某操纵装置采用铰链四杆机构。要求两连架杆的对应位置如题2-12图所示,0145,'105201;0190,'108201;01135,'1011201;机架长度mmlAD50,试用解析法求其余三杆长度。

解:由书35页图2-31可建立如下方程组:

sinsinsincoscoscos3213421lllllll

消去δ,并整理可得: ______________________________________________________________________________________________________________

-可编辑修改- coscos2cos43134122212324llllllllll

令:

431llP (1)

132llP (2)

412221232432llllllP (3)

于是可得到

)cos(coscos123PPP

分别把两连架杆的三个对应转角带入上式,可得到关于P1、P2、P3由三个方程组成的方程组。可解得:

20233.048447.17333.0321PPP

504l,再由(1)、(2)、(3),可解得:

mmlmmlmml667.36887.62700.24321