机械原理课后习题_答案.

③ VC=0 瞬心在A点；即AB、BC的两共线位置；
拉直共线Φ=26 °；重叠共线47+180=227 °
C1
C2
C
B P
A
B2
A
D
D
B1
因lBC-lAB=lAB=60，故C1在B1和B2的圆弧上；
机械原理 作业
第3章 平面连杆机构
3-16：已知缝纫机踏板机构各杆长lAD=350，lCD=175mm。踏板能在水平位 置上下各15°摆动，求：曲柄AB和连杆BC的长度。 解题思路： lAD,lCD,CD摆角已知；A、D、C1和C2点可确定；
v
R
n
e
R+lOA和R-lOA对应从动件 最高位置和最低位置
lOA+e对应最大压力角
机械原理 作业
第4章 凸轮机构
4-9：已知，偏距e=10mm，基圆半径r0=40mm，滚子半径rr=10mm，从动 件运动规律：δ=0~1500时，从动件等速上升h=30mm。 求：分别用图解法和解析法作直动滚子从动件盘形凸轮机构凸轮的轮廓曲线 解： (1)图解法略 (2)解析法
(2) 当取杆1为机架，将演化成何种机构？这时C、D是整转副还是摆动副；
(3) 当取杆3为机架，将演化成何种机构？这时A、B是整转副还是摆动副
解： (1) 28+72≤52+50且l1=28；曲柄摇杆机构；
2
C
θ=19； φ=71；γmin={51，23}=23； K=1.236；
C2
B 1
A4
3 D
第2章 平面机构的结构分析
2-9：如图所示一简易冲床的初步设计方案， 解：自由度：F=3n-2PL-PH=3*3-2*4-1=0；
机构不能动； 增加一个构件一个低副；
移动副比转动副结构复杂
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第3章 平面连杆机构
3-11：已知铰链四杆机构各杆长l1=28，l2=52，l3=50，l4=72mm，试求： (1) 取杆4为机架，该机构的极位夹角θ、杆3的最大摆角φ、最小传动角γmin 和行程速比系数K；
虚约束
局部自由度
复合铰链
a)
b)
c)
d)
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第2章 平面机构的结构分析
2-8：计算自由度；确定机构所含杆组的数目与级别；确定机构级别。画出 瞬时替代机构； 解：自由度：
a) F=3n-2PL-PH=3*7-2*10=1；Ⅱ级 b) F=3n-2PL-PH=3*6-2*8-1=1；Ⅲ级
机械原理 作业
机械原理 作业
第2章 平面机构的结构分析
2-5：绘制简易冲床机构运动简图，并计算自由度； 解：自由度：F=3n-2PL-PH=3*5-2*7=1；
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第2章 平面机构的结构分析
2-6：绘制液压泵机构的运动简图，并计算自由度； 解：自由度：F=3n-2PL-PH=3*3-2*4=1；
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C D
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第4章 凸轮机构
4-6：已知凸轮机构，R=40mm，a2=20mm，e=15，rr=20mm，试用反转 法求从动件的位移曲线s-δ，并比较。
起始点
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第4章 凸轮机构
4-7：已知偏心圆盘凸轮，R=30mm，lOA=10，求 (1) 行程h，基圆半径r0；(2) 最大压力角αmax数值和位置。 解：(1) 条件不够：e=10，标注改为A，而非O；
第2章 平面机构的结构分析
2-7：计算自由度，指出所有的复合铰链、局部自由度和虚约束，判定运动 是否确定； 解：自由度：
a) F=3n-2PL-PH=3*3-2*4=1；确定 b) F=3n-2PL-PH=3*6-2*8=2；不确定 c) F=3n-2PL-PH=3*4-2*5-1=1；确定 d) F=3n-2PL-PH=3*4-2*5-1=1；确定
设计步骤：
B
①任取一点A，作偏距线e； ②以A为圆心，l2-l1和l1+l2为半径作圆；
A
eα
C
交圆弧于C1，C2点；
③ H=C1C2=40；
④θ=5°；
⑤α=25° 压力角：作用在从动件上的驱动力F与力作用点绝对速度间所夹锐角。
F F
A
θα
e
C1 H
C2
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第3章 平面连杆机构
3-13：求各机构全部瞬心。
B2
A
C1
B1
D
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第3章 平面连杆机构
3-11：已知铰链四杆机构各杆长l1=28，l2=52，l3=50，l4=72mm，试求：
(2) 当取杆1为机架，将演化成何种机构？这时C、D是整转副还是摆动副；
(3) 当取杆3为机架，将演化成何种机构？这时A、B是整转副还是摆动副
解： (2)杆1为最短杆；双曲柄机构；
C、D摆动副； (3)杆3不与最短杆1相联；双摇杆机构； A、B整转副；
2
Cபைடு நூலகம்
B
1
3
A4
D
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第3章 平面连杆机构
3-12：偏置曲柄滑块机构。已知： 曲柄l1=20，连杆l2=70，偏距e=10mm 求：1)曲柄为原动件，滑块行程H，极位夹角θ，机构最大压力角；
2)滑块为原动件，机构死点位置；
尖顶从动件：h= R lOA 2 e2 R lOA2 e2 21.4 ，基圆半径r0=R-lOA=20；
平底从动件：h=2lOA=20，基圆半径r0=R-lOA=20；
(2) 最大压力角αmax数值和位置。 尖顶从动件：sinαmax=(lOA+e)/R=0.667，αmax=41.80 平底从动件：αmax =0；
试用瞬心法求：
(1) φ=165°时，点C的速度VC；
C
(2) 当VC=0时，φ的值。
设计步骤： ①作φ=165°时四杆机构位置图；p相对瞬心
B
lPA=96，lPD=216，∠CDP=42 ° LPA*ω2=lPD*ω4；ω4=4.44； VC=lCD*ω4=400mm/s
ω2 A
φ
D
② 60+120≤90+120且lAB=60；曲柄摇杆机构；
图a,b,c：K = 4*(4-1)/2 = 6；图d： K = 3*(3-1)/2 =3
P12，P24
P24 →∞
P23
P12，P13
P23
P14
P34，P13
P14
P34 →∞
P14，P13
P12
P23 →∞
P12
P23→∞
P34
P24 →∞
P13
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第3章 平面连杆机构
3-14：已知四杆机构各杆长lAB=60，lCD=90，lAD=lBC=120mm，ω2=10rad/s。
从而lAB+lBC, lBC-lAB可求得,最后确定lAB和lBC； 设计步骤：
①取一点A，并定D点； ②以D为圆心，作圆； 根据CD摆角15°定C1，C2点； ③ 量取lAC1,lAC2
lAB+lBC=430 lBC-lAB=348
C2 15° 15°C1
B A
lAB=41
A
B1
D
lBC=389
B2