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1、课后习题选讲（第课后习题选讲（第3 3、4 4、5 5、7 7章）章）第一次作业3.4 计算如题计算如题3.4图所示各机构的自由度，并说明欲使其图所示各机构的自由度，并说明欲使其具有确定运动，需要有几个原动件？具有确定运动，需要有几个原动件？答：a）代入式（3.1）中可得此机构要具有确定的运动，需要有一个原动件。B处存在局部自由度，必须取消，即把滚处存在局部自由度，必须取消，即把滚子与杆刚化，则子与杆刚化，则代入式（代入式（3.1）中可得）中可得 此机构要具有确定的运动，需要有一个原此机构要具有确定的运动，需要有一个原动件。动件。代入式（代入式（3.1）中可得）中可得此机构要具有确定的运动，需
2、要有一个此机构要具有确定的运动，需要有一个原动件。原动件。3.5 绘制如题绘制如题3.5图所示各机构的运动简图，并计算其图所示各机构的运动简图，并计算其自由度。自由度。3.6 试计算如题试计算如题3.6图所示机构的自由度，并判断该机图所示机构的自由度，并判断该机构的运动是否确定（图中绘有箭头的构件为原动件）。构的运动是否确定（图中绘有箭头的构件为原动件）。运动确定运动确定运动确定运动确定运动确定运动确定运动确定运动确定运动确定运动确定运动确定运动确定运动确定运动确定运动确定运动确定第二次作业4.9 在题在题4.9图示中，已知机构的尺寸和相对位置，构件图示中，已知机构的尺寸和相对位置，构件1以等
3、角速以等角速度逆时针转动，求图示位置度逆时针转动，求图示位置C点和点和D点的速度，构件点的速度，构件2的角速度。的角速度。大小大小？方向方向 水平水平 作速度矢量图如图所示因为作速度矢量图如图所示因为B、C、D为同一构件上的三点，所以可利用速为同一构件上的三点，所以可利用速度影像原理（过度影像原理（过b点作直线垂直于点作直线垂直于BD，过，过c点作直线垂直于点作直线垂直于CD，两直线相，两直线相交求得交求得d 点，连接点，连接 代表代表 速度矢量图速度矢量图（方向如图）（方向如图）求求 :因因 ，则则方向为顺时针转。方向为顺时针转。4.17 已知铰链四杆机构（如题已知铰链四杆机构（如题4.17
4、图所示）各构件的长度，试问：图所示）各构件的长度，试问：这是铰链四杆机构基本形式中的何种机构？这是铰链四杆机构基本形式中的何种机构？若以若以AB为原动件，此机构有无急回特性？为什么？为原动件，此机构有无急回特性？为什么？当以当以AB为原动件时，此机构的最小传动角出现在机构何位置（在图为原动件时，此机构的最小传动角出现在机构何位置（在图上标出）？上标出）？（1）因为）因为 ，且又以最短杆且又以最短杆AB的邻边为机架，则此机构为曲柄摇杆机构。的邻边为机架，则此机构为曲柄摇杆机构。(2)有。因为以有。因为以AB为原动件时，此机构为曲柄摇杆机构。为原动件时，此机构为曲柄摇杆机构。（3）出现在曲柄与机架
5、共线时的位置，如图所示，出现在曲柄与机架共线时的位置，如图所示，或者或者 。4.18 4.18 如题如题4.184.18图所示的偏置曲柄滑块机构，已知行程速度变化系数图所示的偏置曲柄滑块机构，已知行程速度变化系数K K=1.5=1.5，滑块行程，滑块行程h h=50mm=50mm，偏距，偏距e e=20mm=20mm，试用图解法求：，试用图解法求：(1)(1)曲柄长度曲柄长度 和连杆长度和连杆长度 。(2)(2)曲柄为原动件时机构的最大压力角曲柄为原动件时机构的最大压力角 和最大传动角和最大传动角 。(3)(3)滑块为原动件时机构的死点位置。滑块为原动件时机构的死点位置。可测得：可测得：设设
6、=，=，则，则代入代入 、值后，联立求得：值后，联立求得：。取取 ，作图如图所示，作图如图所示，（2）最大压力角、最大传动角分别出现在曲柄与机架垂直）最大压力角、最大传动角分别出现在曲柄与机架垂直的位置，如图所示。的位置，如图所示。（3）滑块为原动件时，机构的死点位置为）滑块为原动件时，机构的死点位置为 和和 。第三次作业第三次作业5.6 5.6 试作图法法设计一个对心直动从动件盘形凸轮。已试作图法法设计一个对心直动从动件盘形凸轮。已知理论轮廓基圆半径知理论轮廓基圆半径 ，滚子半径，滚子半径 ，凸，凸轮顺时针匀速转动。当凸轮转过时，从动件以等速运轮顺时针匀速转动。当凸轮转过时，从动件以等速运动
7、规律上升动规律上升30mm30mm；再转过时，从动件以余弦加速度运；再转过时，从动件以余弦加速度运动规律回到原位；凸轮转过其余时，从动件静止不动。动规律回到原位；凸轮转过其余时，从动件静止不动。第四次作业第四次作业7.5螺柱连接的基本形式有哪几种？各适用于何种场合？有何特点？螺柱连接的基本形式有哪几种？各适用于何种场合？有何特点？答：螺纹连接有四种基本类型。答：螺纹连接有四种基本类型。(1)螺栓连接。其结构特点是被连接件的孔中不切制螺纹，装拆方便，螺栓连接。其结构特点是被连接件的孔中不切制螺纹，装拆方便，结构简单，适用于经常拆卸、受力较大的场合。结构简单，适用于经常拆卸、受力较大的场合。(2)
8、双头螺柱连接。其结构特点是被连接件中薄件制光孔，厚件制螺纹双头螺柱连接。其结构特点是被连接件中薄件制光孔，厚件制螺纹孔，结构紧凑。适用于连接一厚一薄零件，受力较大、经常拆卸的场孔，结构紧凑。适用于连接一厚一薄零件，受力较大、经常拆卸的场合。合。（3）螺钉连接。其结构特点是螺钉直接旋入被连接件的螺纹孔中，结构）螺钉连接。其结构特点是螺钉直接旋入被连接件的螺纹孔中，结构简单。适用于连接一厚一薄件，受力较少、不经常拆卸的场合。简单。适用于连接一厚一薄件，受力较少、不经常拆卸的场合。(4)紧定螺钉连接。其结构特点是紧定螺钉旋入一零件的螺纹孔中，螺紧定螺钉连接。其结构特点是紧定螺钉旋入一零件的螺纹孔中，
9、螺钉端部顶住另一零件，以固定两零件的相对位置。适用于传递不大的钉端部顶住另一零件，以固定两零件的相对位置。适用于传递不大的力或转矩的场合。力或转矩的场合。7.97.9松螺栓连接与紧螺栓连接的区别何在？它们的强度计算有何区别松螺栓连接与紧螺栓连接的区别何在？它们的强度计算有何区别？答：松螺栓连接在承受工作载荷前，不需把螺母拧紧，即不受预紧答：松螺栓连接在承受工作载荷前，不需把螺母拧紧，即不受预紧力。而紧螺栓连接在承受工作载荷前，必须把螺母拧紧，螺栓承力。而紧螺栓连接在承受工作载荷前，必须把螺母拧紧，螺栓承受预紧力。受预紧力。松螺栓连接的强度按拉伸强度条件进行强度计算。松螺栓连接的强度按拉伸强度条
10、件进行强度计算。紧螺栓连接中，螺纹部分受轴向力作用产生拉伸正应力紧螺栓连接中，螺纹部分受轴向力作用产生拉伸正应力，因螺，因螺纹摩擦力矩的作用产生扭转剪应力纹摩擦力矩的作用产生扭转剪应力，螺栓螺纹部分产生拉伸与，螺栓螺纹部分产生拉伸与扭转的组合变形，根据强度理论建立强度条件进行强度计算。扭转的组合变形，根据强度理论建立强度条件进行强度计算。7.12判断下列说法的对错：判断下列说法的对错：（1）对于受轴向工作载荷的紧螺栓连接有：）对于受轴向工作载荷的紧螺栓连接有：。（2）紧螺栓连接的强度条件是按拉应力建立的，因此没有考虑）紧螺栓连接的强度条件是按拉应力建立的，因此没有考虑剪切应力的影响。剪切应力的
11、影响。（3）受拉螺栓连接只能承受轴向载荷。）受拉螺栓连接只能承受轴向载荷。答：（答：（1）的说法不对。对于受轴向工作载荷的紧螺栓连接，螺）的说法不对。对于受轴向工作载荷的紧螺栓连接，螺栓所受的轴向总拉力栓所受的轴向总拉力F应为其所受的工作载荷应为其所受的工作载荷F与残余预紧力与残余预紧力 之和，即之和，即 。（2）的说法错误。紧螺栓连接中，螺栓所受拉力会产生拉伸正）的说法错误。紧螺栓连接中，螺栓所受拉力会产生拉伸正应力，考虑螺纹摩擦力矩的作用而产生的扭转剪应力，螺栓螺纹应力，考虑螺纹摩擦力矩的作用而产生的扭转剪应力，螺栓螺纹部分产生接伸与扭转的组合变形，其强度条件根据强度理论建立部分产生接伸与扭转的组合变形，其强度条件根据强度理论建立的。的。（3）的说法错误。受拉螺栓连接中，承受横向外载荷的紧螺栓）的说法错误。受拉螺栓连接中，承受横向外载荷的紧螺栓连接采用的是普通螺栓连接，由于处于拧紧状态，螺栓受预紧力连接采用的是普通螺栓连接，由于处于拧紧状态，螺栓受预紧力的作用，被连接件靠其结合面间的摩擦力承受横向外载荷。的作用，被连接件靠其结合面间的摩擦力承受横向外载荷。