机械原理 习题答案 作者 王德伦 第5章.docx

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1、5-1牛头刨床切削工件时，主要运动如下：（1）刨刀作往复直线运动，具有急回特性；（2）工作台双向间歇进给，切削时作单向间歇直线运动。试求：（1）牛头刨床切削运动由主电机通过传动系统驱动，主电机转数为1500转/分时，欲实现60次/分的切削运动，设计切削系统运动方案，画出系统机构示意图。解：减速比，常用传动装置的传动比如下表：类型平带传动V带传动链传动圆柱齿轮传动锥齿轮传动蜗杆传动推荐值2~42~42~53~52~38~40最大值57310580确定切削系统运动方案如下所示：φ选择三级减速传动，第一级：带传动，第二三级为齿轮传动。如下图：（2）工作台进给系统由主电机通过传动系统

2、将回转运动转化为工作台间歇直线运动，画出系统机构示意图。如何实现工作台进给系统的双向间歇进给？解：为了实现工作台的双向间歇送进，由上一问中的齿轮机构、曲柄摇杆机构以及下图所示的双向式棘轮机构组成了工作台横向进给系统。为实现双向间歇送进，只需拔出销子。提起棘爪绕自身轴线转180°放下，即可改变棘轮的间歇转动方向，进而实现工作台的双向间歇进给。（3）若刨刀切削运动的行程速比系数为1.4，请画出牛头刨床的运动循环图极位夹角：5-1剃须刀功能是“分离须肤”。分离须肤与切削工件类似，剃须动作可采用回转刀具剃削实现，但人的皮肤需保护。手动剃须刀剃须动力采用手动，为了尽量保持刀具回转均匀，

3、结合人单手操作时最方便的伸握动作，因此动力由手指往复移动运动获得。设计手动剃须机构，画出机构简图。设计要求：1驱动运动为往复移动运动，输出运动为近似均匀回转运动。2设计机构应实现剃须刀具增速功能，为保证结构紧凑增速机构输入输出构件保持同轴。解：首先对设计要求进行分析如下：1)设计要求1：输入为往复移动，输出为回转运动，能实现此种运动形式的相应机构有：滑块曲柄机构、正弦机构、移动导杆机构、齿条齿轮机构、凸轮机构、螺旋机构，在这些机构中，由于需要保证输出为近似均匀的回转运动，且后面需要连接增速装置，这里选择滑块曲柄机构为传动机构Ι；2)设计要求2：剃须刀应具有增速功能，这里选用差

4、动轮系，它可以实现变速功能；3)将传动机构Ι的输出轴与传动机构ΙΙ的输入轴连接到一起，设计其为同轴，就可以实现题目中所要求的功能。有以下两种方案如图所示：方案一（1）传动机构Ι：曲柄滑块机构：滑块做主动，将直线运动转化为回转运动（2）传动机构ΙΙ：差动轮系：输入轴连接到机构Ι中的输出，差动轮系用以实现变速功能输出端与剃刀相连接。方案二5-1图示为手动可调病床，其中,可调床面由坐板和背板两部分组成,转动床尾下方摇柄，背板可以摆动实现升降,方便病人的起床和下卧。设计病床可调机构运动方案。解：为实现上述功能，需采用能将螺旋运动转化为摆动的机构，将这个运动分解为两项，首先，将螺旋运动

5、转化为直线运动，再将直线运动转化为床板的摆动以实现其升降。简图如下所示：5-4如下图所示为海边渔船尾部图片。总体说来，渔船在行进过程和静止过程需实现以下三个动作。渔船在海上航行时，一是以柴油机为原动件提供动力，通过传动系统带动螺旋桨转动，推进船体前进；二是以上部的木杆为舵，通过改变螺旋桨支架上部的铁片角度改变航向。当渔船靠岸或在海面停止行进时，可改变支架的角度，将螺旋桨可移出海面。请按照选本章运动方案选型设计过程进行船用推进系统的设计，列举出三种以上可行运动方案。解：本方案是基于原始方案的创新方案，按照题目中所要求的内容，实现渔船在行进过程和静止过程的三个动作，本方案就是基于

6、这三个动作，对船用推进系统进行创新设计。动作一：以柴油机为原动件提供动力，通过传动系统带动螺旋桨转动，推进船体前进。从柴油机到螺旋桨，中间用一减速器进行连接，考虑到二者转向的改变，减速器内部采用锥齿轮，以实现二者转向的90°改变。如下图所示：动作二：以上部木杆为舵，通过改变支架上铁片的角度来改变航向。对该运动进行分析，可以发现，这一动作需要实现从船舵的转动到舵片的摆动，设计方案如下所示：动作三：渔船静止时，改变支架角度，将螺旋桨移出海面。方案一：方案二：