0機械设计基础(第五版)课后习题答案(完整版).doc

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机械设计基础(第五版)课后习题答案(完整版) 杨可竺、程光蕴、李仲生主编 高等教育出版社 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 ) ,且最短杆为机架,因此是双曲柄机构。 b ) ,且最短杆的邻边为机架,因此是曲柄摇杆机构。 c ) ,不满足杆长条件,因此是双摇杆机构。 d ) ,且最短杆的对边为机架,因此是双摇杆机构。 题 2-2解 : 要想成为转动导杆机构,则要求 与 均为周转副。 ( 1 )当 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 和 。 在 中,直角边小于斜边,故有: (极限情况取等号); 在 中,直角边小于斜边,故有: (极限情况取等号)。 综合这二者,要求 即可。 ( 2 )当 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 和 。 在位置 时,从线段 来看,要能绕过 点要求: (极限情况取等号); 在位置 时,因为导杆 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: 转 / 分钟 题 2-5 解 : ( 1 )由题意踏板 在水平位置上下摆动 ,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 和 (见图 2.17 )。由图量得: , 。 解得 : 由已知和上步求解可知: , , , ( 2 ) 因最小传动角位于曲柄与机架两次共线位置,因此取 和 代入公式( 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 , ;并确定比例尺 。 ( 2 )作 , 。(即摇杆的两极限位置) ( 3 )以 为底作直角三角形 , , 。 ( 4 )作 的外接圆,在圆上取点 即可。 在图上量取 , 和机架长度 。则曲柄长度 ,摇杆长度 。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 , ;并确定比例尺 。 ( 2 )作 ,顶角 , 。 ( 3 )作 的外接圆,则圆周上任一点都可能成为曲柄中心。 ( 4 )作一水平线,于 相距 ,交圆周于 点。 ( 5 )由图量得 , 。解得 : 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 ,作 和 , 。 ( 3 )定另一机架位置: 角平 分线, 。 ( 4 ) , 。 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 , ,由此可知该机构没有急回特性。 ( 2 )选定比例尺 ,作 , 。(即摇杆的两极限位置) ( 3 )做 , 与 交于 点。 ( 4 )在图上量取 , 和机架长度 。 曲柄长度: 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

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