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1、机械设计基础_课后答案_(陈晓南) 第三章部分题解参考 3-5 图3-37所示为一冲床传动机构的设计方案。设计者的意图是通过齿轮1带动凸轮2旋转后，经过摆杆3带动导杆4来实现冲头上下冲压的动作。试分析此方案有无结构组成原理上的错误。若有，应如何修改？ 习题3-5图 习题3-5解图(a) 习题3-5解图(b) 习题3-5解图(c) 解 画出该方案的机动示意图如习题3-5解图(a)，其自由度为： F=3n-2P5-P4 =33-24-1 =0其中：滚子为局部自由度 计算可知：自由度为零，故该方案无法实现所要求的运动，即结构组成原理上有错误。 解决方法：增加一个构件和一个低副，如习题3-5解图(b)
2、所示。其自由度为： F=3n-2P5-P4 =34-25-1 =1将一个低副改为高副，如习题3-5解图(c)所示。其自由度为： F=3n-2P5-P4 =33-23-2 =13-6 画出图3-38所示机构的运动简图（运动尺寸由图上量取），并计算其自由度。 习题3-6(a)图 习题3-6(d)图 解(a) 习题3-6(a)图所示机构的运动简图可画成习题3-6(a)解图(a)或习题3-6(a)解图(b)的两种形式。 自由度计算： F=3n-2P5-P4=33-24-0=1 - 1解(b) F=3n-2P5-P4=35-27-0=1 B为复合铰链，移动副E、F中有一个是虚约束 原动件数目应为1 说明
3、：该机构为飞剪机构，即在物体的运动过程中将其剪切。剪切时剪刀的水平运动速度与被剪物体的水平运动速度相等，以防止较厚的被剪物体的压缩或拉伸。 解(c) 方法一：将FHI看作一个构件 F=3n-2P5-P4=310-214-0=2 B、C为复合铰链 原动件数目应为2 方法二：将FI、FH、HI看作为三个独立的构件 F=3n-2P5-P4=312-217-0=2 B、C、F、H、I为复合铰链 原动件数目应为2 说明：该机构为剪板机机构，两个剪刀刀口安装在两个滑块上，主动件分别为构件AB和DE。剪切时仅有一个主动件运动，用于限制两滑块的剪切运动。而另一个主动件则用于限制剪刀的开口度，以适应不同厚度的物
4、体。 解(d) F=(3-1)n-(2-1)P5=(3-1)3-(2-1)5=1 原动件数目应为1 说明：该机构为全移动副机构（楔块机构），其公共约束数为1，即全部构件均受到不能绕垂直于图面轴线转动的约束。 解(e) F=3n-2P5-P4=33-23-0=3 原动件数目应为3 说明：该机构为机械手机构，机械手头部装有弹簧夹手，以便夹取物体。三个构件分别由三个独立的电动机驱动，以满意弹簧夹手的位姿要求。弹簧夹手与构件3在机构运动时无相对运动，故应为同一构件。 3-10 找出图3-42所示机构在图示位置时的全部瞬心。若已知构件1的角速度w1，试求图中机构所示位置时构件3的速度或角速度（用表达式表
5、示）。 解(a) v3=vP13=w1lP13P14（） 解(b) v3=vP13=w1lP13P14（） - 3 bd+c-a=21+8-17=12 结论：12b30时机构有曲柄存在，DC杆为曲柄 6-13 设计一脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构。AD在铅垂线上，要求踏板CD在水平位置上下各摇摆10，且lCD=500mm，lAD=1000mm。试用图解法求曲柄AB和连杆BC的长度。 解 lAB=mlAB=0.017.8=0.078 m=78 mm lBC=mlBC=0.01111.5=1.115 m=1115 mm 6-14 设计一曲柄摇杆机构。已知摇杆长度l4=100摆角y=450，行程速比系数K
6、=1.25。试依据gmin mm，40o的条件确定其余三杆的尺寸。 解 q=180K-11.25-1=180=20 K+11.25+1lAB=mlAB=0.00214.5=0.028 m=28 mm lBC=mlBC=0.00273.3=0.1466 m=146.6 mm gmin=32.42 不满意gmin40o传力条件，重新设计 lAB=mlAB=0.00216.9=0.0338 m=33.8 mm lBC=mlBC=0.00254.3=0.1086 m=108.6 mm gmin=40.16 满意gmin40o传力条件 6-15 设计一导杆机构。已知机架长度l1=100 mm，行程速比系
7、数K=1.4，试用图解法求曲柄的长度。 解 q=180K-11.4-1=180=30 K+11.4+1lAB=mlAB1=0.00212.94=0.02588 m=25.88 mm 6-16 设计一曲柄滑块机构。已知滑块的行程s=50 mm，偏距e=10 mm。行程速比系数K=1.4。试用作图法求出曲柄和连杆的长度。 - 787-13 设计一滚子对心移动从动件盘形凸轮机构。已知凸轮基圆半径rb=40mm，滚子半径rk=10mm；凸轮逆时针等速回转，从动件在推程中按余弦加速度规律运动，回程中按等加-等减速规律运动，从动 =60，试绘制从件行程h=32mm；凸轮在一个循环中的转角为：jt=150，
8、js=30，jh=120，js动件位移线图和凸轮的廓线。 解 7-14 将7-13题改为滚子偏置移动从动件。偏距e=20mm,试绘制其凸轮的廓线。 解 7-15 如图7-33所示凸轮机构。试用作图法在图上标出凸轮与滚子从动件从C点接触到D点接触时凸轮的转角jCD，并标出在D点接触时从动件的压力角aD和位移sD。 - 1011 许用应力计算： N1=60n1gLh=609601(53008)=6.9108N2=60n2gLh=603201(53008)=2.3108 P164 图8-34：YN1=0.88，YN2=0.92 P165 图8-35：ZN1=0.98，ZN2=0.94 P164 表8
9、-8： SFmin=1.25，SHmin=1.0（失效概率1/100） P162 图8-32(c)：sFlim1=220 MPa，sFlim2=270 MPa P163 图8-33(c)：sHlim1=550 MPa，sHlim2=620 MPa YST=2.0 sY2202P162 式8-27：sF1=Flim1STYN1=0.88=309.76 MPa SFmin1.25sF2=sFlim2YSTSFminYN2=27020.92=397.44 MPa 1.25P162 式8-28：sH1=sH2=sHlim1SHminZN1=ZN2=5500.98=539 MPa 16200.94=58
10、2.8 MPa 1sHlim2SHminsH=sH1，sH2min=582.8 MPa 验算齿轮的接触疲惫强度： P160 表8-7： ZE=189.8 MPa P161 图8-31：ZH=2.5 P160 式8-26：Ze=4-e=34-1.71=0.87 3500KT1(u+1)3 b2uZZZP160 式8-25：sH=EHea189.82.50.875001.5899.48(3+1)3 =460 MPa 150603sHsH 齿面接触疲惫强度足够 验算齿轮的弯曲疲惫强度： P157 图8-28：YFa1=2.64，YFa2=2.26 P158 图8-29：YSa1=1.6，YSa2=1
11、.78 0.750.75P158 式8-23：Ye=0.25+=0.25+=0.69 e1.71P158 式8-22：sF1=2000KT120001.5899.48YFa1YSa1Ye=2.641.60.69=62.65 MPa d1b1m756532000KT120001.5899.48YFa2YSa2Ye=2.261.780.69=64.63 MPa d1b2m75603sF2=sF1sF1 齿轮1齿根弯曲疲惫强度足够 sF2sF2 齿轮2齿根弯曲疲惫强度足够 第十章部分题解参考 10-4 在图10-23所示的轮系中，已知各轮齿数，3为单头右旋蜗杆，求传动比i15。 解 i15= zzz
12、zzzzn1306030=-2345=-345=-=-90 n5z1z2z3z4z1z3z420130- 13 i12=i14=Hi24=n1z299n=99n2=1() n2z1199n1z5z410010010000101n1n4=() =n4z1z5101110110000n2-nHz1=4=-1nH=(n2+n4) n4-nHz22 nH=(n2+n4)=(i1H=n1=1980000 nH121n1101n1n1 -)=299100001980000 机械设计基础_课后答案_(陈晓南) 机械设计基础课后习题答案 机械设计基础16章课后答案要点 机械设计基础课后习题与答案 机械设计基础10.39答案 机械设计基础 大题答案 机械设计基础填空答案 机械设计基础答案要点 机械设计基础答案2 机械设计基础第七版课后习题答案 本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第9页 共9页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页