《机械设计基础》作业及答案

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1、《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1－11－21－31－41－5自由度为：或：1－6自由度为或：1－10自由度为：或：1－111－13：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，求构件3的速度。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。构件1、2的瞬心为P12P24、P14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

2、图所示曲柄滑块机构，已知：，，，求机构全部瞬心、滑块速度和连杆角速度。在三角形ABC中，，，，，1－17：题1-17图所示平底摆动从动件凸轮1为半径的圆盘，圆盘中心C与凸轮回转中心的距离，，，求和时，从动件角速度的数值和方向。时方向如图中所示当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

3、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则空回程曲柄的转角摇杆工作行程用时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。（1）试用图解法求曲柄AB和连杆BC的长度；（2）用式（2-6）和

4、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，摆角，摇杆的行程速比变化系数。（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（若，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，偏距，行程速度变化系数，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，行程速度变化系数，

5、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，，；，；，；机架长度，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：消去δ，并整理可得：令：（1）（2

6、）（3）于是可得到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：，再由（1）、（2）、（3），可解得：第三章凸轮机构3-1题3-1图所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构，已知AB段为凸轮的推程廓线，试在图上标注推程运动角Φ。3-2题3-2图所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构，已知凸轮是一个以C点为圆心的圆盘，试求轮廓上D点与尖顶接触是的压力角，并作图表示。3-4设计题3-4图所示偏置从动件盘形凸轮。已知凸轮以等角速度顺时针方向回转，偏距，凸轮基圆半

7、径，滚子半径，从动件的升程，，，，，从动件在升程和回程均作简谐运动，试用图解法绘制出凸轮的轮廓并校核推程压力角。解：（1）推程：推程角：从动件的位移方程：从动件的行程：0050010001500（mm）02.0127.9930　　（2）回程：回程角：从动件的位移方程：004008001200（mm）3027.992.010于是可以作出如下的凸轮的理论轮廓曲线，再作一系列的滚子，绘制内包络线，就得到凸轮的实际轮廓曲线（略）注：题3-6、3-7依次按上述步骤进行作图即可，不同的是：3-6为一摆动从动

8、件盘形凸轮机构，3-7为一平底直动从动件盘形凸轮机构。第四章齿轮机构4-1已知一对外啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮，，，试计算这对齿轮的分度圆直径、齿顶高、齿跟高、顶隙、中心距、齿顶圆直径、齿跟圆直径、基圆直径、齿距、齿厚和齿槽宽。解：项目及计算公式齿轮1齿轮2分度圆直径57123齿顶高（）33齿跟高（）3.753.75顶隙（）0.750.75中心距90齿顶圆直径63129齿跟圆直径49.5115.5基圆直径（）53.5625115.5822齿距9.42齿厚4.71齿槽宽4.714-2已知一对外啮