最新机械设计基础答案(杨可桢)

The answer of schoolwork of MECHINE THEORY AND DESIGN (Just for reference)教材：杨可桢（第五版）*师：**时间：200809~200811目录Chapter 1 (1)Chapter 2 (4)2-1 (4)2-2 (4)2-3 (5)2-4 (5)2-5 (6)2-7 (6)2-10 (6)2-13 (6)Chapter3 (7)3-1 (7)3-2 (7)3-4（简单，略） (7)Chapter4 (8)4-1 (8)4-2 (8)4-3 (8)4-4 (8)4-5 (9)4-6 (9)4-8 (9)4-9 (10)4-10 (10)4-14 (11)Chapter5 (11)5-1 (11)5-2 (12)5-3 (12)5-4 (12)5-5 (13)5-6 (13)5-7 (13)5-8 (14)5-9 (14)5-10 (14)5-14 (15)5-15 (15)Chapter 13,4,0321L H L H n p p F n p p ====--=3,4,0321L H L H n p p F n p p ====--=3,4,0321L H L H n p p F n p p ====--=3,4,0321L H L H n p p F n p p ====--=1－11－21－31－41109,12,2,3(2)1L H L H n P P F n P P -====-+=、194,4,2,3(2)2L H L H n P P F n P P -====-+=、186,8,1,3(2)1L H L H n P P F n P P -====-+=、178,11,0,3(2)2L H L H n P P F n P P -====-+=、168,11,1,3(2)1L H L H n P P F n P P -====-+=、156,8,1,3(2)1L H L H n P P F n P P -====-+=、141221241232322423116c p p p p p v v v p p ωωω====-、A ω1B 341 2C1241222114122115p p r r p p ωω-==、3113141142/v p p m sω-==、13341313141134p p p p ωω-==、1123,3,0,3(2)3L H L H n P P F n P P -====-+=、1114,4,2,3(2)2L H L H n P P F n P P -====-+=、Chapter 22-1)401107090)))a b c d +<+∴、，并且最短杆为机架，是双曲柄机构；、曲柄摇杆机构、双摇杆机构、双摇杆机构2-2转动导杆机构条件：AB BC l e l +≤2-4000018030 1.418030K +==-71),51.4t t ==、设空回行程需秒 2)75125+=、一转所需的时间是秒，一分钟曲柄转转。

γα α γγα α=0˚, γ=90˚ =求解思路1、任选一点作D 点，以已知CD ＝500mm ， 作出C1、C2位置，并得到角平分线上的C 点。

2、过D 点作CD 垂线，由AD ＝1000mm ， 得到A 点。

3、以AB ＝(AC2-AC1)/2，得到B 点。

分别 求得AB ，BC 。

2-7如图，求解思路1、任选一点为C1，由C1C2=50mm ，得C22、过C2作C1C2垂线，并过C1作一条直线 与C1C2夹角为90˚-θ，得P 点。

3、由C1、C2、P 点求圆，在圆上由到C1C2 距离为16mm ，得到A 点。

4、以AB ＝(AC2-AC1)/2，得到B 点。

分别 求得AB ，BC 。

2-101、连接B1B2作中垂线，与YY 交得A 点。

2、连接C1C2作中垂线，与YY 交得D 点。

2-13如图设任选一点C ，设BC ＝m ，则AC=AB l -m ， 此时AB 与水平轴夹角为β，有C 点坐标分别为()cos sin AB Xc l m Yc m ββ=-⎧⎨=⎩，则22()()1ABXc Yc l m m ⎧+=⎨-⎩ 所以C 点轨迹为一椭圆（当m=2ABl 时为圆， 当m=0时即C 点为A 或B 点轨迹为直线。

）90˚-θA C1C2PB1 C1B2 C2ADC β3-1过B点作偏心圆的切线，交基圆与C点则AOC∠为推程角（注意：直接连接AOB∠不正前）3-21、以O为圆心，OE为半径画圆，过D点作偏心圆的切线，求得E点在D点处的位置E2 （DE2为D点处输出件运动方向）。

2、作线CD（CD为D点处输出件受力方向）。

3、求得α3-4（简单，略）CEE2α4-1Solution m=3mm, Z1=19, Z2=41 d 1=mZ 1=3×19=57mm d 2=mZ 2=3×41=123mm h a1=h a *m=1×3=3mm h a2=h a *m=1×3=3mm=h a1 h f1= (ha *+c *) m=1.25×3=3.75mm h f2= (h a *+c *) m=1.25×3=3.75mm=h f1 c 1= c * m=0.25×3=0.75mm c 2= c *m=0.25×3=0.75mm=c 1 a= (Z 1+Z 2) m ⁄ 2=3×60 ⁄ 2=90mm d a1= d 1+2ha *m=57+2×3=63mmd a2= d 2+2ha *m=123+2×3=129mmd f1= d 1-2(ha *+c *) m=57-7.5=49.5mm d f2= d 2-2(ha *+c *) m=123-7.5=115.5mm d b1= d 1cos α=57×cos20˚=53.56mm d b2= d 2cos α=123×cos20˚=115.58mm p 1=π×m=π×3=9.42mm p 2=π×m=π×3=9.42mm=p 1 s 1=π×m ⁄ 2=4.71mm s 2=π×m ⁄ 2=4.71mm=s 1e 1=π×m ⁄ 2=4.71mme 2=π×m ⁄ 2=4.71mm=e 14-212122()42m a a z z m mm z z =+==+由得 112280240d mZ mm d mZ mm ====4-3*2135a a d mz h m mm =+=由 带入已知条件5m mm ∴=4-4cos b k k d d α=解00020540sin sin 20sin 2034.2022mz r mm αρα⎧=⎪⎨⨯====⎪⎩压力角分度圆曲率半径0b b mmαρ⎧=⎪⎨=⎪⎩压力角基圆曲率半径 00*cos20cos arccos 26.502sin 46.852b a a a a a a a mz d d mz h md mmααρα⎧===⎪⎪+⎨⎪==⎪⎩由则齿顶圆曲率半径 4-5****(22)10.25cos cos f a a b d z h c mh c d d mz αα⎧=--⎪==⎨==⎪⎩正常齿制标准齿轮， **02.51cos (22),41.51cos2041a mz z h c m z z α>--<=-≤）、当则即，基圆大于齿根圆241z >）、同理，，基圆小于齿根圆4-6***42080288(22)70a a f a d mz mmd mz h m mm d m z h c mm ⎧==⨯=⎪=+=⎨⎪=--=⎩分度圆直径内齿轮齿顶圆直径齿根圆直径240d mz mm ==外外齿轮分度圆直径8022d d mm ∴=-=内外中心距 4-8提示：左下图cos [(0.5)]L m k Zinv απα=-+，式中k 为跨齿数，其计算公式为0.5180Z k α=+︒，该公式是利用了渐开线的特点，k 需要圆整为整数（想想跨测齿数圆整后对公法线长度测量会带来哪些影响）。

上式中L 的证明：假设卡尺的卡脚与轮廓的切点a 、b 恰好在分度圆上，如右图所示。

Solution该题利用上面的提示，可得32b b w p s =+4-9Solution(1)分度圆齿厚：因为模数m ，压力角α相等，12s s ∴=(2)齿顶圆齿厚与齿根圆齿厚不易直接推导， 根据右图基圆大小对渐开线的影响，可以 得到：12a a s s ∴<（设Z 1<Z 2）12f f s s ∴>（设Z 1<Z 2）4-10标准齿与正变位齿比较参数 标准齿 正变位齿 m 不变 α 不变 α' 不变 d 不变 d' 不变 s 增加↑ s f 增加↑ h f 减小↓ d f 增加↑ d b不变4-14正确啮合条件：12121212:,:e m m R ααββββ==⎧⎪=-=⎨⎪⎩直齿圆柱齿轮斜齿圆柱齿轮两轮模数和压力角相等，外啮合:，内啮合:圆锥齿轮：两轮大端模数和压力角相等，外锥距相等Chapter55-13为逆时针，左旋6V 为水平向右方向23451512'3'4'253030602001515152z z z z i z z z z ⨯⨯⨯===⨯⨯⨯5 2.5/min n r ∴=5 2.52 0.2618/60rad s πω⨯== 5'5610.4720/2mzv mm s ω∴==5-3Solution注意图中S 、6、7同轴；M 、9、3、2同轴；H 、12同轴；21m 1z 1i z 6==； 2461S 1351i 360z z z z z z == 210121H 1911i 2z z z z z z == 11160sm m s i i i ∴=•= 11112mH H mi i i =•= 5-4Solution行星轮系:1-2-3-H23113131213H HH H Z Z n n i i n n Z Z -==-=-=--1114H H Hn i n φφ∴=== 当手柄转过90˚时，H 转过22.5˚。

Solution上面大吊钩(3)为机架（图示） 则有行星轮系:1(s)-2(2')-3-H231131312'19H HH H Z Z n n i i n n Z Z -==-=-=--110H sH i i ∴==5-6注意此时M n 2n H n 其实都是相对机架 而言的速度，由V V V =+绝对相对牵连得2M H n n n =＋ 行星轮系:2(M)-1-H212112HH H n n Zi n n Z -==-＋2212118HH M H H Hn n ni i n n n -==-==--1120Z ∴=5-7挖叉保持一定方向即30n = 有行星轮系:4-2-3-H(1)，若3n ＝0则有1233414343314241H Z Z Z n n i i n n Z Z Z -=====- 34Z Z ∴=Solution 行星轮系1-2(2')-3-H231131312'1H HH H Z Z n n i i n n Z Z -==-=--231112'308011 3.42050H HZ Z ni Z Z n ⨯∴=+=+==⨯ 5014.71/min 3.4H n r ∴==5-9Solution 差动轮系1-2(2')-3-HH 231H 133H 1225753.1253020z z n n i n n z z '-⨯==-=-=--⨯13H 3.1254.125n n n +=n1、n3转向相反时H 200 3.1255010.6r/min 4.125n -⨯==系杆H 与齿轮1转向相同5-10Solution 定轴轮系1-2-3 差动轮系4-5(6)-7(P)-3(系杆)233113312185517z z z n i n z z z ===== 135n n ∴=34357477346246341821n n z z i n n z z -⨯==-=-=--⨯ 47345n n n ∴+=7P n n =又414P n n n ∴+=,144P n n n -∴=(1)当n 1=10001r/min ，n 4=10000r/min 时，10001100000.25/min 4P n r -==(2)当n 1=n 4时，0/min P n r =，7（P ）静止不动。