机械设计基础课后习题答案(第五版)1~8章
时间:2025-04-02
时间:2025-04-02
机械设计基础(第五版)课后习题答案(完整版)
高等教育出版社
杨可桢、程光蕴、李仲生主编
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
,
和
,如图所示。则:
,轮2与轮1的转向相反。
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 ) b ) c ) d )
,且最短杆为机架,因此是双曲柄机构。
,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。
与
均为周转副。
题 2-2解 : 要想成为转动导杆机构,则要求
( 1 )当
和 。
为周转副时,要求
能通过两次与机架共线的位置。 见图 2-15 中位置
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)。
综合这二者,要求
( 2 )当
和
。
在位置
况取等号); 在位置
时,因为导杆 时,从线段
为周转副时,要求 能通过两次与机架共线的位置。 见图 2-15 中位置
来看,要能绕过
点要求:
(极限情
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 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 (见图
2.17 )。由图量得:
解得 :
,
。
和
在水平位置上下摆动
,就是曲柄摇杆机构中摇杆的极限
由已知和上步求解可知:
,
,
,
和
代入公式
( 2 ) 因最小传动角位于曲柄与机架两次共线位置,因此取
( 2-3 ) 计算可得:
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
,
,
为底作直角三角形
的外接圆,在圆上取点
,
和机架长度
;并确定比例尺 。
。(即摇杆的两极限位置) , 即可。
,摇杆长度
,
。
。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
。解得 :
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 : 见图 2.20 ,作图步骤如下:
( 1 )
( 2 )取
,选定
。
( 3 )定另一机架位置: 分线,
( 4 )
,
。
。 ,作
和
,
角平
。
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 ,
,作
,
与
,
,
,由此可知该机构没有急回特性。
。(即摇杆的两极限位置)
点。 和机架长度
。
( 2 )选定比例尺
( 3 )做
( 4 )在图上量取
曲柄长度:
交于
连杆长度:
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
,
,作图
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