《机械设计基础》答案

《机械设计基础》作业答案

第一章 平面机构的自由度和速度分析 1－1 1－2 1－3 1－4 1－6 自由度为 或： 1－10 自由度为： 或： 1－11

1－13：求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。 1－14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。设s rad /101=ω，求构件3的速度3v 。 1－15：题1-15图所示为摩擦行星传动机构，设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触，试用瞬心法求轮1与轮2的角速度比21/ωω。 构件1、2的瞬心为P 12

P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心 第二章 平面连杆机构

2-1 试根据题2-1图所注明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。

（1）双曲柄机构 （2）曲柄摇杆机构 （3）双摇杆机构 （4）双摇杆机构

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

2-4 已知某曲柄摇杆机构的曲柄匀速转动，极位夹角θ为300，摇杆工作行程需时7s 。试问：（1）摇杆空回程需时几秒？（2）曲柄每分钟转数是多少？ 解：（1）根据题已知条件可得：

工作行程曲柄的转角01210=ϕ 则空回程曲柄的转角02150=ϕ

摇杆工作行程用时7s ，则可得到空回程需时：

（2）由前计算可知，曲柄每转一周需时12s ，则曲柄每分钟的转数为 2-7 设计一曲柄滑块机构，如题2-7图所示。已知滑块的行程mm s 50=，偏距

mm e 16=，行程速度变化系数2.1=K ，求曲柄和连杆的长度。

解：由K=1.2可得极位夹角 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形凸轮机构，已知AB 段为凸轮的推程廓线，试在图上标注推程运动角Φ。

3-2题3-2图所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构，已知凸轮是一个以C 点为圆心的圆盘，试求轮廓上D 点与尖顶接触是的压力角，并作图表示。

第四章 齿轮机构

4-1 已知一对外啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮mm m 3=，191=z ，412=z ，试计算这对齿轮的分度圆直径、齿顶高、齿跟高、顶隙、中心距、齿顶圆直径、齿跟圆直径、基圆直径、齿距、齿厚和齿槽宽。 解：

4-2 已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮的标准中心距mm a 160=，齿数201=z ，

602=z ，求模数和分度圆直径。

解：由2/)(21mz mz a +=可得

则其分度圆直径分别为

4-3已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮的齿数25=z ，齿顶圆直径mm d a 135=，求该轮的模数。

解：)2(22**a a

a a h z m m h mz h d d +=+=+= 正常齿制标准直齿圆柱齿轮：1*

=a

h 则有

4-6 已知一对内啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮mm m 4=，201=z ，602=z ，试参照图4-1b 计算该对齿轮的中心距和内齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径和齿跟圆直径。

解：该对齿轮为内啮合，所以有

中心距mm z z m a 802/)2060(42/)(12=-⨯=-= 齿轮2为内齿轮，所以有 第五章 轮系

5-1 在题5-1图所示双级蜗轮传动中，已知右旋蜗杆1的转向如图所示，试判断蜗轮2和蜗轮3的转向，用箭头表示。

5-2 在题5-2图所示轮系中，已知151=z ，252=z ，15'2=z ，303=z ，15'3=z ，

304=z ，2'4=z （右旋），605=z ，)4(20'5mm m z ==，若m in /5001r n =，求齿条

6线速度v 的大小和方向。

解：2002

15151560303025'4'3'2123455115=⨯⨯⨯⨯⨯⨯===

z z z z z z z z n n i 方向为水平向右。

5-9 在题5-9图所示差动轮系中，已知各轮的齿数301=z ，252=z ，20'2=z ，

753=z ，齿轮1的转速为min /200r （箭头向上），齿轮3的转速为min /50r （箭

头向下），求行星架转速H n 的大小和方向。

解：在转化轮系中，各轮的转向如图中虚线箭头所示，则有

在图中，从给定的条件可知，轮1和轮3的绝对转向相反，已1n 的值为正，

3n 的值为负，代入上式中，则有

即H H n n 25502581600+⨯=- 于是解得

其值为正，说明H 的转向与轮1的转向相同。