最新机械设计基础(第五版)课后习题答案).doc

机械设计第五版完美答案精简版
1-1至1-4解机构运动简图如下图所示。

图 题1- 题1-2解图

题1- 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 。
图
 
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
)。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 ):
( 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
题 2-7
图
 
解: 作图步骤如下(见图 ) :
( 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 ,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 ,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 。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 的中垂线与交于点。然后连接, ,作的中垂线
与交于点。图中画出了一个位置。从图中量取各杆的长度,得到:,
,
题 2-11解: ( 1 )以为中心,设连架杆长度为,根据作出,
,。
( 2 )取连杆长度,以, , 为圆心,作弧。
( 3