机械设计基础课后习题答案.doc

1、- 1 -第三章部分题解参考3-5 图 3-37 所示为一冲床传动机构的设计方案。设计者的意图是通过齿轮 1 带动凸轮 2 旋转后，经过摆杆 3 带动导杆 4 来实现冲头上下冲压的动作。试分析此方案有无结构组成原理上的错误。若有，应如何修改？习题 3-5 图习题 3-5 解图(a) 习题 3-5 解图(b) 习题 3-5 解图(c)解 画出该方案的机动示意图如习题 3-5 解图(a)，其自由度为：0 14235PnF其中：滚子为局部自由度计算可知：自由度为零，故该方案无法实现所要求的运动，即结构组成原理上有错误。解决方法：增加一个构件和一个低副，如习题 3-5 解图(b)所示。其自由度为：1

2、52434PnF将一个低副改为高副，如习题 3-5 解图(c)所示。其自由度为：1 2345n3-6 画出图 3-38 所示机构的运动简图（运动尺寸由图上量取） ，并计算其自由度。习题 3-6(a)图 习题 3-6(d)图解(a) 习题 3-6(a)图所示机构的运动简图可画成习题 3-6(a)解图(a)或习题 3-6(a)解图(b)的两种形式。自由度计算： 04232345PnF- 2 -习题 3-6(a)解图(a)习题 3-6(a)解图(b)解(d) 习题 3-6(d)图所示机构的运动简图可画成习题 3-6(d)解图(a)或习题 3-6(d)解图(b)的两种形式。自由度计算： 1042323

3、45PnF习题 3-6(d)解图(a) 习题 3-6(d)解图(b)3-7 计算图 3-39 所示机构的自由度，并说明各机构应有的原动件数目。解(a) 102732345PnFA、 B、 C、 D 为复合铰链原动件数目应为 1说明：该机构为精确直线机构。当满足BE=BC=CD=DE， AB=AD， AF=CF 条件时， E 点轨迹- 3 -是精确直线，其轨迹垂直于机架连心线 AF解(b) 1072532345PnFB 为复合铰链，移动副 E、 F 中有一个是虚约束原动件数目应为 1说明：该机构为飞剪机构，即在物体的运动过程中将其剪切。剪切时剪刀的水平运动速度与被剪物体的水平运动速度相等，以防止

4、较厚的被剪物体的压缩或拉伸。解(c) 方法一：将 FHI 看作一个构件 201432345 PnFB、 C 为复合铰链原动件数目应为 2方法二：将 FI、 FH、 HI 看作为三个独立的构件 20173345 nB、 C、 F、 H、 I 为复合铰链原动件数目应为 2说明：该机构为剪板机机构，两个剪刀刀口安装在两个滑块上，主动件分别为构件 AB 和 DE。剪切时仅有一个主动件运动，用于控制两滑块的剪切运动。而另一个主动件则用于控制剪刀的开口度，以适应不同厚度的物体。解(d) 15)2(31)-()2()13(5PnF原动件数目应为 1说明：该机构为全移动副机构（楔块机构） ，其公共约束数为 1

5、，即所有构件均受到不能绕垂直于图面轴线转动的约束。解(e) 30232345PnF原动件数目应为 3说明：该机构为机械手机构，机械手头部装有弹簧夹手，以便夹取物体。三个构件分别由三个独立的电动机驱动，以满足弹簧夹手的位姿要求。弹簧夹手与构件 3在机构运动时无相对运动，故应为同一构件。3-10 找出图 3-42 所示机构在图示位置时的所有瞬心。若已知构件 1 的角速度 ，试求图中1机构所示位置时构件 3 的速度或角速度（用表达式表示） 。解(a) （） 解(b) （）1413PPlv 41313PPlv- 4 -解(c) （） 解(d) （）34114313PPPllv 14313PPlv （）

6、第六章部分题解参考6-9 试根据图 6-52 中注明的尺寸判断各铰链四杆机构的类型。习题 6-9 图解 (a) 1504minaxl 16079其 余l最短杆为机架 该机构为双曲柄机构(b) 62minaxl 其 余l最短杆邻边为机架 该机构为曲柄摇杆机构(c) 051minaxl 30167其 余l- 5 - 该机构为双摇杆机构(d) 150minaxl 60179其 余l最短杆对边为机架 该机构为双摇杆机构6-10 在图 6-53 所示的四杆机构中，若 ， ， 。则 b 在什a8c2d么范围内时机构有曲柄存在？它是哪个构件？ 解 分析：根据曲柄存在条件，若存在曲柄，则 b 不能小于 c；若

7、 b=c，则不满足曲柄存在条件。所以 b 一定大于 c。若 b c，则四杆中 c 为最短杆，若有曲柄，则一定是 DC 杆。b d： lminax dal其 余 b 308217db d： clinax bl其 余 b 结论：12 b30 时机构有曲柄存在， DC 杆为曲柄6-13 设计一脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构。 AD 在铅垂线上，要求踏板 CD 在水平位置上下各摆动 10，且 =500mm， =1000mm。试用图解法求曲柄 AB 和连杆 BC 的长度。CDlAl解 m 78 0.871.0ABll155C- 6 -6-14 设计一曲柄摇杆机构。已知摇杆长度 ，摆角 ，行程速比系数 。m 1

8、04l 04525.1K试根据 的条件确定其余三杆的尺寸。mino40解 2015.810Km 28 0.51402. ABll14.637C.3min- 7 -不满足 传力条件，重新设计mino40m 8.3 0.91602. ABll61354C.4min满足 传力条件io6-15 设计一导杆机构。已知机架长度 ，行程速比系数 ，试用图解法求曲柄 01l 4.1K的长度。解 3014.801K m825 0.94.120.1 .ABll - 8 -6-16 设计一曲柄滑块机构。已知滑块的行程 ，偏距 。行程速比系数m 50sm 10e。试用作图法求出曲柄和连杆的长度。4.1K解 3014.

9、80 m 62.3 02.6.301.2 ABll479479C第七章部分题解参考7-10 在图 7-31 所示运动规律线图中，各段运动规律未表示完全，请根据给定部分补足其余部分（位移线图要求准确画出，速度和加速度线图可用示意图表示） 。解 7-11 一滚子对心移动从动件盘形凸轮机构，凸轮为一偏心轮，其半径 ，偏心距mR30，滚子半径 ，凸轮顺时针转动，角速度 为常数。试求：画出凸me15mrk10 轮机构的运动简图。作出凸轮的理论廓线、基圆以及从动件位移曲线 图。s解 - 9 -7-12 按图 7-32 所示位移曲线，设计尖端移动从动件盘形凸轮的廓线。并分析最大压力角发生在何处（提示：从压力角公式来分析） 。解 由压力角计算公式： )(tan2srvb 、 、 均为常数2vbr 0smax即 、 ，此两位置压力角 最大3- 10 -7-13 设计一滚子对心移动从动件盘形凸轮机构。已知凸轮基圆半径 ，滚子半径mrb40；凸轮逆时针等速回转，从动件在推程中按余弦加速度规律运动，回程中按mrk10等加 -等减速规律运动，从动件行程 ；凸轮在一个循环中的转角为：mh32，试绘制从动件位移线图和凸轮的廓线。601235shst ，解 7-14 将 7-13 题改为滚子偏置移动从动件。偏距 ,试绘制其凸轮的廓线。me20解