西华大学机械设计基础习题部分答案

第二章1.解：等效机构运动简图如下：根据等效图，n7，LP9，HP1。故21927323）（）（HlPPnF因为自由度数与原动件同数相，所以该机构具有确定的运动。2.（c）n=6，pl=7，ph=313726323hlPPnF3.(a)解：机构的运动简图如下：根据根据等效图，n4，LP5，HP1。故11524323）（）（HlPPnF第三章1.（a）解：全部瞬心的位置如图所示。其中P14与P24，P23与P13重合。e.c.2.解：由相对瞬心13P的定义可知：LOLOPPPP13331311所以130313113/PPPPO方向为逆时针转向，（如图所示）。3.解：（1）把B点分解为B2和B3两点，运用相对运动原理列出速度与加速度的矢量方程，并分析每个矢量的方向与大小如下：2323BBBBvvv方向AB⊥AB向下//BC大小?1lAB?rBBkBBBtCBnCBaaaaa2323233方向B→C⊥BCB→A⊥BC向下∥BC大小32lBC?12lAB23vB3B2?（2）标出各顶点的符号，以及各边所代表的速度或加速度及其指向如下：第四章3.解：（1）当最大压力角为最小值时，转向合理，所以曲柄逆时针转动时为合理。（2）如图所示，急位夹角为C1AB1与C2B2A所夹的锐角；机构传动角最小位置（曲柄B点离滑块导轨最远位置，即B′点），并量得γmin≈60°。（3）如图所示，当机构以滑块为原动件时会出现两个死点位置（曲柄与连杆共线时），即C1AB1及C2B2A两个位置。4.解：1）因为a+b=240+600=840c+d=400+500=900，a为最短杆所以有曲柄存在。2）可以，当以a为机架时，为双曲柄机构；当以c为机架时，为双摇杆机构。3）要使机构为曲柄摇杆机构，d可能为最长杆或者一般杆，但不能为最短杆。当d为最长杆时，有:a+d=b+c，即：240+d=1000当d为一般杆时，有:a+b=c+d，即：840=400+d联立解得：440=d=760第五章1.解：（1）mmLrRrOAr252510400（2）如图所示，位移线图略。（3）如图所示。第六章1.解：10025411mzd400100422mzd108)1225(42(*11）aahzmd408)12100(42(*22）aahzmd91)25.01225(42(**11）chzmdaf391)25.012100(42(**22）chzmdaf25024)25100(2)(21mzza4.6.7.解：（1）2204012ZZu，d1=mz1=4×20=80mm280100)12(1000005.125.28.189)1(22211ubduKTZZHEF=398MPa由σH≤[σ]H=(2×HBS+70)/1.1得：HBS≥(1.1×σH-70)/2≈184∵大齿轮的硬度低于小齿轮的硬度∴大齿轮的最小齿面硬度HBS2=184（2）根据弯曲疲劳强度公式，得大、小齿轮等强度条件式：222111][][SaFaFSaFaFYYYY=2221111.11.1SaFaSaFaYYHBSYYHBS代入数据得：67.14.21841.155.18.21.11HBS解得：HBS1=199故大、小齿轮的最小齿面硬度分别为184HBS、199HBS。8.解：第九章1.解：1、轴肩太高，轴承拆卸不方便；2、零件不能装拆；3、轴段稍长了点；4、联轴器不能轴向定位；5、键太长。3.解：1、缺少垫片；2、轴肩太高，轴承拆卸不方便；3、轴段稍长，蜗轮不能定位；4、轴的直径应比安装轴承段短点，方便轴承安装；5、键应在同一母线上；6、轴端挡圈没有作用；7、联轴器不能轴向定位；8、动、静件相互接触；9、套筒不能很好定位，套筒高于轴承内圈。第十章1.解：①内径为55cm，中系列，圆锥滚子轴承，正常宽度，0级公差，0组游隙②附加轴向力方向如图所示，大小500211YFFrdN，556222YFFrdN③∵12daedFFF，故左边轴承被压紧，右边轴承被放松。∴255621aedaFFFN，55622daFFN。∵eFFra278.022，∴12X，02Y∵eFFra42.111，∴4.01X，8.11Y∴638511111arPFYFXfPN，240022222arPFYFXfPN∴10461463858800010006010601031066PCnLhh4.①求Ⅰ、Ⅱ支承的支反力800521rerFFN，1200532rerFFN派生轴向力：54411rdeFFN，81622rdeFFN∵NFNFFddae816114421∴Ⅰ支承为“放松”端，Ⅱ支承为“压紧”端FaeFre3a2ad1Fd2FFr1Fr254411daFFN，NFa11442∵eFFra68.011，eFFra95.022∴96011111arPFYFXfPN，178522222arPFYFXfPN②∵12PP，∴Ⅱ轴承的寿命短。62666817855980010006010601036262PCnLhh