《机械设计基础》答案...doc
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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1112131415自由度为:或:16自由度为或:110自由度为:或:111113: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。114:求出题1-14图正切机构的全部瞬心。设,求构件3的速度。115: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116:题1-16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,117:题1-17图所示平底摆动从动件凸轮1为
2、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
3、,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
4、。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,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
5、立如下方程组:消去,并整理可得:令: (1) (2) (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。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,凸轮基圆半径,滚子半径,从动件的升程,从动件在升程和回
6、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
7、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 已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮的标准中心距,齿数,求模数和分度圆直径。解:由可得则其分度圆直径分别为4-3已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮的齿数,齿顶圆直径,求该轮的模数。解:正常齿制标准直齿圆柱齿轮:则有4-4 已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮,试分别求出分度
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