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机械设计基础1-6章课后答案要点

第一篇：机械设计基础1-6章课后答案要点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和机架4三个构件的三个瞬心，即向相反。，和，如图所示。则：，轮2与轮1的转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）构。b）c）d），且最短杆为机架，因此是双曲柄机，且最短杆的邻边为机架，因此是曲柄摇杆机构。，不满足杆长条件，因此是双摇杆机构。，且最短杆的对边为机架，因此是双摇杆机构。题2-2解:要想成为转动导杆机构，则要求与均为周转副。（1）当为周转副时，要求置和。在在中，直角边小于斜边，故有：中，直角边小于斜边，故有：即可。（极限情况取等号）；（极限情况取等号）。能通过两次与机架共线的位置。见图2-15中位综合这二者，要求（2）当为周转副时，要求置和。在位置时，从线段取等号）；在位置时，因为导杆能通过两次与机架共线的位置。见图2-15中位来看，要能绕过点要求：（极限情况是无限长的，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。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：题2-5转/分钟解:（1）由题意踏板限位置，此时在水平位置上下摆动，就是曲柄摇杆机构中摇杆的极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（见图2.17）。由图量得：解得：由已知和上步求解可知：，，和。和（2）因最小传动角位于曲柄与机架两次共线位置，因此取式（2-3）计算可得：代入公或：代入公式（2-3）′，可知题2-6解：因为本题属于设计题，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，（2）作（3）以（4）作在图上量取度，为底作直角三角形；并确定比例尺。（即摇杆的两极限位置），即可。，摇杆长。的外接圆，在圆上取点和机架长度。则曲柄长度。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，（2）作（3）作，顶角，；并确定比例尺。。的外接圆，则圆周上任一点都可能成为曲柄中心。相距，交圆周于点。（4）作一水平线，于（5）由图量得曲柄长度：连杆长度：题2-8。解得：解:见图2.20，作图步骤如下：（1）（2）取。，选定，作。（3）定另一机架位置：分线，（4）。角平和，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，（2）选定比例尺，作置）（3）做（4）在图上量取曲柄长度：连杆长度：，与，由此可知该机构没有急回特性。。（即摇杆的两极限位交于点。和机架长度。题2-10解:见图2.22。这是已知两个活动铰链两对位置设计四杆机构，可以用圆心法。连接，中垂线与，作图2.22的中垂线与交于点。然后连接，作的交于点。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。，以，、，根据作出（2）取连杆长度为圆心，作弧。，的另一连架杆的几个位（3）另作以点为中心，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。在圆。见图可知点将。上任取一点，下面求证点的运动轨迹为一椭，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，以O为圆心作圆并与导路相切，此即为偏距圆。过D点作偏距圆的下切线，此线为凸轮与从动件在D点接触时，导路的方向线。凸轮与