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《机械设计基础》答案

《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

1-5

自由度为:

或:

1-6

自由度为

或:

1-10

自由度为:

或:

1-11

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。

1-14:求出题1-14图正切机构的全部瞬心。设s rad /101=ω,求构件3的速度3v 。 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/ωω。

构件1、2的瞬心为P 12

P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心

1-16:题1-16图所示曲柄滑块机构,已知:s mm l AB /100=,s mm l BC /250=,s rad /101=ω,求机构全部瞬心、滑块速度3v 和连杆角速度2ω。

在三角形ABC 中,BCA AB BC

∠=sin 45sin 0,52sin =∠BCA ,5

23cos =∠BCA , 045sin sin BC

ABC AC

=∠,mm AC 7.310≈

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mm l AC 15=,mm l AB 90=,s rad /101=ω,求00=θ和0180=θ时,从

动件角速度2ω的数值和方向。

00=θ时

方向如图中所示

当0

180=θ时

方向如图中所示

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

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0

2150=?

摇杆工作行程用时7s ,则可得到空回程需时:

(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

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mm l mm l AD CD 1000,500==。(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mm l 1003=,摆角030=ψ,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 γ(若0min 35<γ,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

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mm s 50=,偏距mm e 16=,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

2-8 设计一摆动导杆机构。已知机架长度mm l 1004=,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

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=ψ;0190=?,'108201=ψ;01135=?,'1011201=ψ;机架长度mm l AD 50=,试用解析法求其余三杆长度。