1、第十三章习题册 参考答案绪论0-1 判断题（1） （2） （3） （4） （5） （6） （7）0-2 填空题（1）确定的相对 （2）机械 （3）零件 （4）构件0-3 选择题（1）A （2）A （3）A （4）A （5）A一、机构的自由度1-1 判断题（1） （2） （3） （4） （5） （6） （7）（8） （9） （10） （11） （12） （13） （14）1-2 填空题（1）运动副 （2）独立 （3）2 （4）低 （5）机构自由度 （6）机架1-3 选择题（1）A （2）A （3）A （4）A （5）A （6）A （7）A（8）A （9）A （10）A （11）A （12）A （
2、13）A1-4 解：a） F=3n2 pl ph=33240=1b） F=3n2 pl ph=35270=1c） F=3n2 pl ph=33240=1d） F=3n2 pl ph=33240=1e） F=3n2 pl ph=33240=1f） F=3n2 pl ph=33240=1g） F=3n2 pl ph=33240=11-5 解：a） F=3n2 pl ph =35270=1b）滚子中心存在局部自由度， F=3n2 pl ph=382111=1c） E 处存在复合铰链， F=3n2 pl ph=35261=2d） F=3n2 pl ph=36281=1e）滚子中心存在局部自由度，两移动
3、副处之一为虚约束，三根杆以转动副相连处存在复合铰链F=3n2 pl ph=392122=1f）齿轮、杆和机架以转动副相连处存在复合铰链， F=3n2 pl ph=34242=2g） F=3n2 pl ph=33230=3h）滚子中心存在局部自由度， F=3n2 pl ph=33232=1i）中间三根杆以转动副相连处存在复合铰链，=3 n2 pl ph=372100=1j）左边部分全为虚约束，三根杆以转动副相连处存在复合铰链，F=3n2 pl ph=35270=11-6 解：a）该构件组合为机构，因为该组合自由度 F=3n2 pl ph=34251=10b）该构件组合不是机构，因为该组合自由度
4、F=3n2 pl ph=33241=0c）该构件组合不是机构，因为该组合自由度 F=3n2 pl ph=34260=0d）该构件组合为机构，因为该组合自由度 F=3n2 pl ph=33240=10二、平面连杆机构2-1 判断题（1） （2） （3） （4） （5） （6） （7）（8） （9） （10） （11） （12） （13） （14）（15） （16） （17） （18） （19） （20） （21）（22） （23） （24） （25）2-2 填空题（1）低 （2）转动 （3）3 （4）连杆，连架杆 （5）曲柄，摇杆 （6）最短 （7）曲柄摇杆 （8）摇杆，连杆 （9）2 （10）
5、（11）运动不确定 （12）非工作时间 （13）惯性 （14）大（15）中的摆动导杆机构有，中的转动导杆机构无 （16）机架 （17）曲柄（18）曲柄滑块 （19）双摇杆 （20）双曲柄机构 （21）无，有2-3 选择题（1）A （2）C （3）B （4）A （5）B （6）B （7）A（8）C （9）A （10）A （11）A （12）C （13）C （14）A（15）A （16）A （17）A （18）A （19）A （20）A （21）A2-4 解：a）双曲柄机构，因为 40+11060+70，不满足杆长条件，无论以哪杆为机架都是双摇杆机构d）双摇杆机构，因为 50+120=80+90，
6、满足杆长条件，并以最短杆的对边为机架2-5 解：（1）由该机构各杆长度可得 lAB+ lBC lCD+ lAD，由此可知满足杆长条件，当以 AB 杆或 AB 杆的邻边为机架时该机构有曲柄存在（2）以 lBC或 lAD杆成为机架即为曲柄摇杆机构，以 lAB杆成为机架即为双曲柄机构，以 lCD杆成为机架即为双摇杆机构2-6 解：（1）曲柄摇杆机构由题意知连架杆 CD 杆不是最短杆，要为曲柄摇杆机构，连架杆 AB 杆应为最短杆（0lCD+lAD，由此可得 150mmlCD+lAB，由此可得 300mm lABlCD+lBC，由此可得 550mmlAB1150mm由此可知：150mm lAB450 m
7、m，550mm lAB1150 mm（3）双曲柄机构要为双曲柄机构， AD 杆必须为最短杆且应满足杆长条件 AB 杆为中间杆（300mm lAB500mm）时， lAD+lBC lCD+ lAB，由此可得 450mm lAB500mm AB 杆为最长杆（500mm lAB1150mm）时， lAB+lAD lCD+lBC，由此可得 500mm lAB550mm由此可知：450mm lAB550mm2-7 解：a） b）c） d） e）各机构压力角和传动角如图所示，图 a)、d）机构无死点位置，图 b)、c） 、e）机构有死点位置2-8 解：用作图法求解，主要步骤：（1）计算极位夹角： 3615
8、.80180K（2）取比例尺 =0.001m/mm（3）根据比例尺和已知条件定出 A、 D、 C 三点，如图所示（4）连接 AC，以 AC 为边作 角的另一角边线，与以 D 为圆心、摇杆 DC 为半径的圆弧相交于C1和 C2点，连接 DC1和 DC2得摇杆的另一极限位置（两个）（5）从图中量得 AC=71mm， AC1=26mm， AC2=170mm（6）当摇杆的另一极限位置位于 DC1时：，5m.21AClAB 5m.4821AClBC（7）当摇杆的另一极限位置位于 DC1时：，.492lAB .0lB答：曲柄和连杆的长度分别为 22.5mm、48.5mm 和 49.5mm、120.5mm。
9、2-9 解：用作图法求解，主要步骤：（1）计算极位夹角： 4.162.180180K（2）取比例尺 =0.001m/mm（3）根据比例尺和已知条件定出滑块的两极限位置 C1、 C2两点，如图所示（4）连接 C1C2，以 C1C2为直角边作直角三角形 C1C2P，使 C1C2P=90 =73.6（5）以 C2P 为直径作圆 O（6）将 C1C2偏移 e 值，与圆 O 交于 A 点，连接 AC1和 AC2，（7）从图中量得 AC1=34mm， AC2=82mm，则：，4mAlB 58mAlBC答：曲柄和连杆的长度分别为 24mm 和 58mm。2-10 解：用作图法求解，主要步骤：（1）计算极位夹
10、角： 3014.80180K（2）取比例尺 =0.002m/mm（3）根据比例尺和已知条件定出机架 AC，如图所示（4）根据摇杆的摆角等于极为夹角作出摇杆的两极限位置（5）过 A 点作摇杆两极限位置的垂线，得垂足点 B1、 B2（6）从图中量得 AB1=23mm，则 6mAlB答：曲柄的长度为 26mm。2-11 解：用作图法求解，主要步骤：（1）计算极位夹角： 018180K（2）取比例尺 =0.001m/mm（3）根据比例尺和已知条件定出 D、 C1、 C2三点，如图所示（4）过 D 点作 C1D 的垂线，并与 C1C2的连线交于 A 点（5）从图中量得 AD=220mm， AC1=234
11、mm， AC2=180mm，则：， ，7m2AlAB207m1ClB20mADl答：曲柄的长度为 27mm，连杆的长度为 207mm，机架的长度为 220mm。三、凸轮机构3-1 判断题（1） （2） （3） （4） （5） （6） （7）（8） （9） （10） （11） （12） （13） （14）（15） （16） （17） （18） （19） 3-2 填空题（1）使用 （2）盘形 （3）凸轮轮廓 （4）变曲率 （5）行程 （6）行程 （7）轮廓 （8）凸轮的转角，从动件的位移 （9）最小（10）法线 （11）大 （12）等速 （13）小 （14）许用压力角（15）低 （16）大 （17
12、）大 （18）内凹 （19）抛物线 （20）刚性3-3 选择题（1）B （2）A （3）A （4）A （5）A （6）C （7）A（8）A （9）A （10）A （11）A （12）A （13）A （14）A（15）A （16）A （17）B （18）A （19）A （20）C （21）D（22）A （23）B （24）D （25）B （26）B （27）C 3-4 解：（1）凸轮的基圆和基圆半径的标注如图所示（2）从动件的位移线图 s-t 和升程 h 的标注如图所示3-5 解：凸轮的位移线图如图所示。3-6 解：（1）凸轮的位移线图如图所示（2）凸轮的位移线图如图所示3-7 解：所设计对心直
13、动尖顶从动件盘形凸轮机构如图所示3-8 解：所设计偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构如图所示3-9 解：各凸轮机构中 b、 c 点的压力角如图所示四、间歇运动机构4-1 判断题（1） （2） （3） （4） （5） （6） （7） （8） 4-2 填空题（1）周期性 （2）棘轮 （3）内 （4）2 （5）锯 4-3 选择题（1）A （2）A （3）A （4）A （5）A （6）A （7）A（8）A （9）A （10）A （11）A五、联接5-1 判断题（1） （2） （3） （4） （5） （6） （7）（8） （9） （10） （11） （12） （13） （14）（15） （16） （17）
14、（18） （19） （20）5-2 填空题（1）牙型 （2）大 （3）越高 （4）自锁性 （5）4 （6）螺钉（7）拧紧力矩 （8）防松 （9）一致 （10）摩擦 （11）直线（12）梯形 （13）传力，传导，调整 （14）右 （15）轴和毂，挤压（16）轴的直径，轴头 （17）A，B，C，C （18）增加键的长度 （19）B （20）805-3 选择题（1）B （2）A （3）A （4）C （5）D （6）C （7）B（8）A （9）A （10）D （11）B （12）A （13）B （14）B（15）C （16）A （17）B （18）A （19）A （20）B （21）A（22）B （2
15、3）A （24）B （25）C （26）B （27）D （28）B（29）C （30）A （31）A （32）A （33）A （34）D （35）A（36）A （37）A （38）A （39）A （40）A （41）A （42）B（43）A （44）D （45）A 5-4 解：该螺栓连接为松螺栓连接，其强度条件为： 214Fd拉杆材料为 Q235，其 ，取安全系数 S=1.7，则：235MPas 23518.4MPa.7sS则： 14104.6m.8.Fd查教材表 5-2 可知，选小径 d1=17.294mm，公称直径 d=20mm 的粗牙普通螺纹。答：拉杆螺纹的直径为 M20。5-5 解：该
16、螺栓连接为受横向工作载荷的紧螺栓连接，其强度条件为： 215.aeFd，查教材表 5-2 可知，M16 的螺栓的小径 d1=13.835mm。取 C=1.2，则：0RaCFzmf2 2140.1534.860.49kN5.Rd答：该螺栓组能承受的横向载荷应不大于 18.49kN。5-6 解：该螺栓连接为受轴向工作载荷的紧螺栓连接，其强度条件为： 215.aeFd各螺栓所受轴向工作载荷 205N4QEFn各螺栓所受残余预紧力 FR=0.6FE，各螺栓所受总轴向拉力 Fa=FE+FR=1.6 FE =1.65500=8800N拉杆材料为 Q235，其 ，取安全系数 S=1.5，则：3MPas235
17、16.7MPa.sS则： 15.2.809.64m1457ad查教材表 5-2 可知，选小径 d1=10.106mm，公称直径 d=12mm 的粗牙普通螺纹。答：所求螺栓直径为 M12。5-7 解：该螺栓连接为受横向工作载荷的紧螺栓连接，其强度条件为： 215.aeFd材料为 35 钢，其 ，取安全系数 S=1.5，则：315MPas30MP.sS查教材表 5-2 可知，M16 的螺栓的小径 d1=13.835mm。则：，0RaCFzmf2 2140.534.8514.7kN5.zf 答：允许承受的最大载荷不大于 24.27kN。5-8*解：（1）确定螺杆的直径该螺栓连接为受轴向工作载荷的紧螺栓连接，其强度条件为： 215.aeFdFa=W=20kN材料为 45 钢，其 ，该连接不需严格控制预紧力，取安全系数 S=4，则：35MPas8.74sS15.2019.32m3.5aFd查教材表 5-2 可知，选小径 d1=20.752mm，公称直径 d=24mm 的粗牙普通螺纹。（2）确定扳手手柄的最小长度查教材表 5-2 可知公称直径 d=24mm 粗牙普通螺纹中径 d2=22.051mm，则：，取 L=1103mm12.051.madFL答：（1）螺杆直径为 M24。 （2）扳手手柄的最小长度为 1103mm。
