机械设计基础课后习题与答案

机械设计基础

1-5至1-12 指出（题1-5图~1-12图）机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束，计算各机构的自由度，并判断是否具有确定的运动。

1-5 解 F=3n?2PL?PH=3?6?2?8?1=1 1-6 解F=3n?2PL?PH=3?8?2?11?1=1 1-7 解F=3n?2PL?PH=3?8?2?11?0=2 1-8 解F=3n?2PL?PH=3?6?2?8?1=1 1-9 解F=3n?2PL?PH=3?4?2?4?2=2 1-10 解F=3n?2PL?PH=3?9?2?12?2=1 1-11 解F=3n?2PL?PH=3?4?2?4?2=2 1-12 解F=3n?2PL?PH=3?3?2?3?0=3

2-1 试根据题2-1图所标注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。

题2-1图

答 : a ）40?110?150?70?90?160，且最短杆为机架，因此是双曲柄机构。

b ）45?120?165?100?70?170，且最短杆的邻边为机架，因此是曲柄摇杆机构。 c ）60?100?160?70?62?132，不满足杆长条件，因此是双摇杆机构。

d ）50?100?150?100?90?190，且最短杆的对边为机架，因此是双摇杆机构。

2-3 画出题2-3图所示个机构的传动角和压力角。图中标注箭头的构件为原动件。

题2-3图

解：

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10度，且lCD?500mm，lAD?1000mm。（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。

题2-5图

解 : （ 1 ）由题意踏板CD在水平位置上下摆动10，就是曲柄摇杆机构中摇杆的极限位置，此时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AB1C1D和

?AB2C2D（见图2.17 ）。由图量得：AC1?1037mm，AC2?1193mm。

解得 ：

1?AC2?AC1?1?1193?1037??78mm 2211l2??AC2?AC1??1193?1037??1115mm

22l1?由已知和上步求解可知：

l1?78mm，l2?1115mm，l3?500mm，l4?1000mm

?（2） 因最小传动角位于曲柄与机架两次共线位置，因此取??0和??180代入公式

?（ 2-6） 计算可得：

22l2?l32?l12?l4?2l1l4cos? cos?BCD?2l2l311152?5002?782?10002?2?78?1000cos0?==0.5768

2?1115?500?BCD?54.77?

或：

22l2?l32?l12?l4?2l1l4cos? cos?BCD?2l2l3