侯玉英-机械原理习题集答案.doc

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1、1-2.图示为冲床刀架机构，当偏心轮1绕固定中心A转动时，构件2绕活动中心C摆动，同时带动刀架3上下移动。B点为偏心轮的几何中心，构件4为机架。试绘制该机构的机构运动简图，并计算其自由度。解：1-3图示油泵机构中，1为曲柄，2为活塞杆，3为转块，4为泵体。试绘制该机构的机构运动简图，并计算其自由度。解：1-5计算图a与b所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）。a）解：滚子D为局部自由度，E、F之一为虚约束。F=3n–2PL–Ph=3×4–2×5–1=1b）解：A处为复合铰链F=3n–2PL–Ph=3×5–2×6

2、–1=21-6计算图a与图b所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）a）解：滚子C为局部自由度，E处为复合铰链。F=3n–2PL–Ph=3×8–2×11–1=1。b）解：齿轮I、J之一为虚约束，A处为复合铰链F=3n–2PL–Ph=3×8–2×10–2=2。1-7计算图a与图b所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出），并判断机构的运动是否确定，图中画有箭头的构件为原动件。a）解：A、B、C处为复合铰链F=3n–2PL–Ph=3×7–2×8–3=2。b）解：滚子E为局部自由度，滑块H、I之一为

3、虚约束F=3n–2PL–Ph=3×6–2×8–1=1，有确定运动。1-9图示为一焊接用的楔形夹具，利用这个夹具把两块要焊接的工件1及1’预先夹妥,以便焊接。图中2为夹具体，3为楔块，试确定此夹具的自锁条件（即当夹紧后，楔块3不会自动松脱出来的条件）。解：此自锁条件可以根据得的条件来确定。取楔块3为分离体，其反行程所受各总反力的方向如图所示。根据其力平衡条件作力多边形，由此可得：且则反行程的效率为令，，即当时，此夹具处于自锁状态。故此楔形夹具的自锁条件为：第二章平面连杆机构及其设计2-3试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置（用符号直

4、接标注在图上）。2-4图示的四杆机构简图中，各杆长度为a=30mm，b=60mm，c=75mm，d=80mm，试求机构的最大传动角和最小传动角、最大压力角和最小压力角、行程速比系数。（分别用解析法和图解法求解）按比例作题解图a，分别量取∠B2C2D=41.7º，∠B1C1D=108.6º，得最大传动角71.4º，最小传动角41.7º；最大压力角为90º–41.7º=48.3º，最小压力角为90º–71.4º=18.6º。按比例作题解图b，量取极位夹角：θ=∠C1AB2=17.6º行程速比系数：2-9设计一曲柄摇杆机构，已知机构的摇杆D

5、C长度为150mm，摇杆的两极限位置的夹角为45º，行程速比系数K=1.5，机架长度取90mm。（用图解法求解，μ1=4mm/mm）解答：1）计算极位夹角：2）定比例尺μ1=4mm/mm，按给定的摇杆长度150mm及摆角45º，画出摇杆的两极限位置DC1和DC2，见题解图。3）过C1和C2点作与C1C2连线夹角为（90º–36º）=54º的直线，两线相交于O点。4）以O点为圆心，OC2为半径作圆，此圆是相交另一个铰链中心所在的圆。5）以D点圆心，机架长度为半径作圆交上圆地A1和A2两点。任取其中一点作为曲柄的转动中心（如取A1）。6）

6、量取A1C1和A1C2长度，计算曲柄和连杆长度a、b：2-11设计一刨床的主传动机构（题图为其机构示意图）。已知：主动曲柄绕轴心A作等速回转，从动件滑枕作往复移动，刨头行程E1E2=300mm，行程速比系数K=2，其他如图所示。（要点：a.拟定该连杆机构的运动简图；b.确定该机构的几何尺寸。）解题要点分析：按所给条件进行分析，应为导杆机构。解:1）计算极位夹角θ2）如题解图所示，过A点作地基面垂线交于D点，以D点为顶点，以AD为角平分线作3）计算导杆长度4）过A点作AB1垂直于C1D交于B1点，在摆杆B1处装一滑块。再连接C1E1得一

7、导杆机构，题解图所示E1C1AB便是所求的曲柄连杆机构的运动简图5）确定机构的几何尺寸第三章凸轮机构及其设计3-4欲设计如题2图所示的直动推杆盘形凸轮机构，要求在凸轮转角为0°～90°时，推杆以余弦加速度运动规律上升h=20mm，且取r＝25mm，e=l0mm，=5mm。试求：（1）选定凸轮的转向ω1，并简要说明选定的原因；（2）用反转法给出当凸轮转角=0°～90°时凸轮的工作廓线（画图的分度要求≤15°）；（3）在图上标注出δ＝45°时凸轮机构的压力角α。题2图.3-5题7图所示为一摆动平底推杆盘形凸轮机构（=0.001m/mm），

8、已知凸轮轮廓是一个偏心圆，其圆心为C，试用图解法求：（1）凸轮从初始位置到达图示位置时的转角及推杆的角位移；（2）推杆的最大角位移及凸轮的推程运动角；（3）凸轮从初始位置回转90°时，推杆的角位移3-7图所示的凸轮为偏心