侯玉英-機(jī)械原理習(xí)題集答案.doc

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1、1-2.圖示為沖床刀架機(jī)構(gòu)，當(dāng)偏心輪1繞固定中心A轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，構(gòu)件2繞活動(dòng)中心C擺動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)刀架3上下移動(dòng)。B點(diǎn)為偏心輪的幾何中心，構(gòu)件4為機(jī)架。試?yán)L制該機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度。解：1-3圖示油泵機(jī)構(gòu)中，1為曲柄，2為活塞桿，3為轉(zhuǎn)塊，4為泵體。試?yán)L制該機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度。解：1-5計(jì)算圖a與b所示機(jī)構(gòu)的自由度（若有復(fù)合鉸鏈，局部自由度或虛約束應(yīng)明確指出）。a）解：滾子D為局部自由度，E、F之一為虛約束。F=3n–2PL–Ph=3×4–2×5–1=1b）解：A處為復(fù)合鉸鏈F=3n–2PL–Ph=3×5–2×6

2、–1=21-6計(jì)算圖a與圖b所示機(jī)構(gòu)的自由度（若有復(fù)合鉸鏈，局部自由度或虛約束應(yīng)明確指出）a）解：滾子C為局部自由度，E處為復(fù)合鉸鏈。F=3n–2PL–Ph=3×8–2×11–1=1。b）解：齒輪I、J之一為虛約束，A處為復(fù)合鉸鏈F=3n–2PL–Ph=3×8–2×10–2=2。1-7計(jì)算圖a與圖b所示機(jī)構(gòu)的自由度（若有復(fù)合鉸鏈，局部自由度或虛約束應(yīng)明確指出），并判斷機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)是否確定，圖中畫有箭頭的構(gòu)件為原動(dòng)件。a）解：A、B、C處為復(fù)合鉸鏈F=3n–2PL–Ph=3×7–2×8–3=2。b）解：滾子E為局部自由度，滑塊H、I之一為

3、虛約束F=3n–2PL–Ph=3×6–2×8–1=1，有確定運(yùn)動(dòng)。1-9圖示為一焊接用的楔形夾具，利用這個(gè)夾具把兩塊要焊接的工件1及1’預(yù)先夾妥,以便焊接。圖中2為夾具體，3為楔塊，試確定此夾具的自鎖條件（即當(dāng)夾緊后，楔塊3不會(huì)自動(dòng)松脫出來的條件）。解：此自鎖條件可以根據(jù)得的條件來確定。取楔塊3為分離體，其反行程所受各總反力的方向如圖所示。根據(jù)其力平衡條件作力多邊形，由此可得：且則反行程的效率為令，，即當(dāng)時(shí)，此夾具處于自鎖狀態(tài)。故此楔形夾具的自鎖條件為：第二章平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)2-3試求圖示各機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)全部瞬心的位置（用符號(hào)直

4、接標(biāo)注在圖上）。2-4圖示的四桿機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖中，各桿長(zhǎng)度為a=30mm，b=60mm，c=75mm，d=80mm，試求機(jī)構(gòu)的最大傳動(dòng)角和最小傳動(dòng)角、最大壓力角和最小壓力角、行程速比系數(shù)。（分別用解析法和圖解法求解）按比例作題解圖a，分別量取∠B2C2D=41.7o，∠B1C1D=108.6o，得最大傳動(dòng)角71.4o，最小傳動(dòng)角41.7o；最大壓力角為90o–41.7o=48.3o，最小壓力角為90o–71.4o=18.6o。按比例作題解圖b，量取極位夾角：θ=∠C1AB2=17.6o行程速比系數(shù)：2-9設(shè)計(jì)一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，已知機(jī)構(gòu)的搖桿D

5、C長(zhǎng)度為150mm，搖桿的兩極限位置的夾角為45o，行程速比系數(shù)K=1.5，機(jī)架長(zhǎng)度取90mm。（用圖解法求解，μ1=4mm/mm）解答：1）計(jì)算極位夾角：2）定比例尺μ1=4mm/mm，按給定的搖桿長(zhǎng)度150mm及擺角45o，畫出搖桿的兩極限位置DC1和DC2，見題解圖。3）過C1和C2點(diǎn)作與C1C2連線夾角為（90o–36o）=54o的直線，兩線相交于O點(diǎn)。4）以O(shè)點(diǎn)為圓心，OC2為半徑作圓，此圓是相交另一個(gè)鉸鏈中心所在的圓。5）以D點(diǎn)圓心，機(jī)架長(zhǎng)度為半徑作圓交上圓地A1和A2兩點(diǎn)。任取其中一點(diǎn)作為曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)中心（如取A1）。6）

6、量取A1C1和A1C2長(zhǎng)度，計(jì)算曲柄和連桿長(zhǎng)度a、b：2-11設(shè)計(jì)一刨床的主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（題圖為其機(jī)構(gòu)示意圖）。已知：主動(dòng)曲柄繞軸心A作等速回轉(zhuǎn)，從動(dòng)件滑枕作往復(fù)移動(dòng)，刨頭行程E1E2=300mm，行程速比系數(shù)K=2，其他如圖所示。（要點(diǎn)：a.擬定該連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；b.確定該機(jī)構(gòu)的幾何尺寸。）解題要點(diǎn)分析：按所給條件進(jìn)行分析，應(yīng)為導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。解:1）計(jì)算極位夾角θ2）如題解圖所示，過A點(diǎn)作地基面垂線交于D點(diǎn)，以D點(diǎn)為頂點(diǎn)，以AD為角平分線作3）計(jì)算導(dǎo)桿長(zhǎng)度4）過A點(diǎn)作AB1垂直于C1D交于B1點(diǎn)，在擺桿B1處裝一滑塊。再連接C1E1得一

7、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，題解圖所示E1C1AB便是所求的曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖5）確定機(jī)構(gòu)的幾何尺寸第三章凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)3-4欲設(shè)計(jì)如題2圖所示的直動(dòng)推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)，要求在凸輪轉(zhuǎn)角為0°～90°時(shí)，推桿以余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律上升h=20mm，且取r＝25mm，e=l0mm，=5mm。試求：（1）選定凸輪的轉(zhuǎn)向ω1，并簡(jiǎn)要說明選定的原因；（2）用反轉(zhuǎn)法給出當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)角=0°～90°時(shí)凸輪的工作廓線（畫圖的分度要求≤15°）；（3）在圖上標(biāo)注出δ＝45°時(shí)凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角α。題2圖.3-5題7圖所示為一擺動(dòng)平底推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)（=0.001m/mm），

8、已知凸輪輪廓是一個(gè)偏心圓，其圓心為C，試用圖解法求：（1）凸輪從初始位置到達(dá)圖示位置時(shí)的轉(zhuǎn)角及推桿的角位移；（2）推桿的最大角位移及凸輪的推程運(yùn)動(dòng)角；（3）凸輪從初始位置回轉(zhuǎn)90°時(shí)，推桿的角位移3-7圖所示的凸輪為偏心