机械设计基础习题讲解.ppt

第一章 绪论与误差分析 第一章 绪论与误差分析 * 数值分析 * * 数值分析 * * 数值分析 * * 数值分析 * * 数值分析 * * 数值分析 * * 数值分析 * * 数值分析 * * 数值分析 * * 数值分析 * * 数值分析 * * 数值分析 * * 数值分析 * * 数值分析 * * 数值分析 * 机械设计基础习题讲解 * * 1-1 1-2 第一章 平面机构的自由度和速度分析 唧筒（活塞式）机构 回转柱塞泵 4 3 1 2 4 1 3 2 4 1 3 2 * * 1-5 1-6 局部自由度（滚子），有一处虚约束（槽的一侧），无复合铰链 n=6 PL=8 PH=1 F=3×6-2×8-1=1 局部自由度（滚子），无复合铰链、虚约束n=8 PL=11 PH=1 F=3×8-2×11-1=1 * * 1-7 1-8 无复合铰链、局部自由度、虚约束 n=8 PL=11 PH=0 F=3×8-2×11-0=2 1处复合铰链，无局部自由度、虚约束 n=6 PL=8 PH=1 F=3×6-2×8-1=1 * * 1-9 1-10 有两处虚约束（凸轮、滚子处槽的一侧），局部自由度1处，无复合铰链 n=4 PL=4 PH=2 F=3×4-2×4-2=2 2处复合铰链，局部自由度、虚约束各有一处n=9 PL=12 PH=2 F=3×9-2×12-2=1 两轴线重合的转动副 只有一个起作用 滚子转动与否不影响整体的运动 * * 1-11 1-12 复合铰链一处，无局部自由度、虚约束n=4 PL=4 PH=2 F=3×4-2×4-2=2 题1-12图 机械手 无复合铰链、无局部自由度、无虚约束 n=3 PL=3 PH=0 F=3×3-2×3=3 * * 第二章 平面连杆机构 2-1 a) 40+11070+90 且最短杆为机架，因此是双曲柄机构。 b) 45+120100+70 且最短杆的邻边为机架，因此是曲柄摇杆机构。 c ) 60+10070+62 不满足杆长条件，因此是双摇杆机构。 d ) 50+10070+90 且最短杆的对边为机架，因此是双摇杆机构。 (a) (b) (c) (d) 90 70 40 110 100 120 45 70 62 60 70 50 70 100 100 90 判断下列铰链四杆机构是曲柄连杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构？ * * 2-3 画出图所示各机构的传动角和压力角。 重点：同一机构中原动件的改变，可使压力角改变。 * * 2-6 (1) 求极位夹角 ，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 A 即可。 如右图 所示上量取 ， 和机架长度 。则曲柄长度 ， 摇杆长度 ，得知数据后代入公式 (2-3)和 (2-3)，求最小传动 角 （曲柄与机架共线） 设计一曲柄摇杆机构。已知摇杆长度l3=100,摆角 =30°，摇杆行程速比系数K=1.2. 1）用图解法确定其余三杆的尺寸；（2）确定最小传动角（若 35°，则应另选铰链重新设计） 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行凸轮机构。已知AB段为凸轮的推程廓线，使在图上标注推程运动角Φ。 答：以O点做圆心作与道路相切的 圆，此圆即为偏距圆。过B点作此 偏距圆的下切线，此线为凸轮与 从动件在 B 点接触时，导路的方 向线。则推程运动角如图所示。 3-2题3-2图所示为一偏置直动从动件盘行凸轮机构。已知凸轮是一个以C为圆心的圆盘，试求轮廓上D点与尖顶接触时的压力角，并作图表示。 解：如图所示，以O 为圆心作圆并 与导路相切 ，此即为偏距圆。过D 点作偏距圆的下切线，此线为凸轮 与从动件在 D 点接触时，导路的方 向线。凸轮与从动件在 D 点接触时 的压力角 а，如图所示。 F V 3-4 设计题3-4图所示偏置直动滚子从动件盘形凸轮。已知凸轮以等角速度顺时针方向回转，偏置e=10mm，凸轮基圆半径r0=60mm，滚子半径rT=10mm，从动件的升程及运动规律与题3-3相同，试用图解法绘出凸轮的轮廓并较核推程压力角。 解题思路：（1）按偏置尖顶直动从动件盘形凸轮的画法首先把滚子的中心看作尖顶