机械设计基础答案上.doc

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1、1-1至1-4解机构运动简图如下图所示。                   图1.11题1-1解图        图1.12题1-2解图                  图1.13题1-3解图        图1.14题1-4解图1-5解1-6解1-7解1-8解1-9解1-10解1-11解1-12解 1-13解该导杆机构的全部瞬心如图所示,构件1、3的角速比为:1-14解该正切机构的全部瞬心如图所示,构件3的速度为:,方向垂直向上。1-15解要求轮1与轮2的角速度之比,首先确定轮1、轮2和机

2、架4三个构件的三个瞬心,即,和,如图所示。则:,轮2与轮1的转向相反。1-16解(1)图a中的构件组合的自由度为:   自由度为零,为一刚性桁架,所以构件之间不能产生相对运动。(2)图b中的CD杆是虚约束,去掉与否不影响机构的运动。故图b中机构的自由度为:  所以构件之间能产生相对运动。题2-1答:a),且最短杆为机架,因此是双曲柄机构。b),且最短杆的邻边为机架,因此是曲柄摇杆机构。c),不满足杆长条件,因此是双摇杆机构。d),且最短杆的对边为机架,因此是双摇杆机构。题2-2解:要想成为转动导

3、杆机构,则要求与均为周转副。(1)当为周转副时,要求能通过两次与机架共线的位置。见图2-15中位置和。在中,直角边小于斜边,故有:(极限情况取等号);在中,直角边小于斜边,故有:(极限情况取等号)。综合这二者,要求即可。(2)当为周转副时,要求能通过两次与机架共线的位置。见图2-15中位置和。在位置时,从线段来看,要能绕过点要求:(极限情况取等号);在位置时,因为导杆是无限长的,故没有过多条件限制。(3)综合(1)、(2)两点可知,图示偏置导杆机构成为转动导杆机构的条件是:题2-3见图2.16。

4、图2.16 题2-4解:(1)由公式,并带入已知数据列方程有:因此空回行程所需时间;(2)因为曲柄空回行程用时,转过的角度为,因此其转速为:转/分钟题2-5解:(1)由题意踏板在水平位置上下摆动,就是曲柄摇杆机构中摇杆的极限位置,此时曲柄与连杆处于两次共线位置。取适当比例图尺,作出两次极限位置和(见图2.17)。由图量得:,。解得:由已知和上步求解可知:,,,(2)因最小传动角位于曲柄与机架两次共线位置,因此取和代入公式(2-3)计算可得:或:代入公式(2-3)′,可知题2-6解:因为本题属于设

5、计题,只要步骤正确,答案不唯一。这里给出基本的作图步骤,不给出具体数值答案。作图步骤如下(见图2.18):(1)求,;并确定比例尺。(2)作,。(即摇杆的两极限位置)(3)以为底作直角三角形,,。(4)作的外接圆,在圆上取点即可。在图上量取,和机架长度。则曲柄长度,摇杆长度。在得到具体各杆数据之后,代入公式(2—3)和(2-3)′求最小传动角,能满足即可。图2.18题2-7图2.19 解:作图步骤如下(见图2.19):(1)求,;并确定比例尺。(2)作,顶角,。(3)作的外接圆,则圆周上任一点都

6、可能成为曲柄中心。(4)作一水平线,于相距,交圆周于点。(5)由图量得,。解得:曲柄长度:连杆长度:题2-8解:见图2.20,作图步骤如下:(1)。(2)取,选定,作和,。(3)定另一机架位置:角平分线,。(4),。杆即是曲柄,由图量得曲柄长度:题2-9解:见图2.21,作图步骤如下:(1)求,,由此可知该机构没有急回特性。(2)选定比例尺,作,。(即摇杆的两极限位置)(3)做,与交于点。(4)在图上量取,和机架长度。曲柄长度:连杆长度:题2-10解:见图2.22。这是已知两个活动铰链两对位置设

7、计四杆机构,可以用圆心法。连接,,作图2.22的中垂线与交于点。然后连接,,作的中垂线与交于点。图中画出了一个位置。从图中量取各杆的长度,得到:,,题2-11解:(1)以为中心,设连架杆长度为,根据作出,,。(2)取连杆长度,以,,为圆心,作弧。(3)另作以点为中心,、,的另一连架杆的几个位置,并作出不同半径的许多同心圆弧。(4)进行试凑,最后得到结果如下:,,,。机构运动简图如图2.23。题2-12解:将已知条件代入公式(2-10)可得到方程组:联立求解得到:,,。将该解代入公式(2-8)求解

8、得到:,,,。又因为实际,因此每个杆件应放大的比例尺为:,故每个杆件的实际长度是:,,,。题2-13证明:见图2.25。在上任取一点,下面求证点的运动轨迹为一椭圆。见图可知点将分为两部分,其中,。又由图可知,,二式平方相加得可见点的运动轨迹为一椭圆。3-1解           图3.10题3-1解图如图3.10所示,以O为圆心作圆并与导路相切,此即为偏距圆。过B点作偏距圆的下切线,此线为凸轮与从动件在B点接触时,导路的方向线。推程运动角如图所示。3-2解图3.12题3-2解图如图3.12所示,

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