机械设计基础-范元勋-课后答案

(a)(b)(c)习题1.画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。1-6自动倾卸机构3、计算图示平面机构的自由度；机构中的原动件用圆弧箭头表示。中文书2—5颚式破碎机已知xD=260mm,yD=480mm,xG=400mm,yG=200mm,,100mmLlCEAB,500mmLlBEBC,300mmlCD,400mmlEF,685mmlGF,451,/301srad逆时针mmLlBEBC500求：55,5FECBVVVVCBBCVVV⊥CD⊥AB⊥CB？ω1lAB？FEEFVVV⊥GFP→e⊥FE？？vPe根据速度影像求EV解：1）求速度pf7.15将sradlfpGFv移至F点知顺时针2）求加速度5FECBaaaatCBnCBBtCnCaaaaaC→D⊥CDB→AC→B⊥CBCDClV2?ABl21CBCBlV2?加速度影像法求Ea''''''ebBEecCEcbBC求得e΄tFEnFEEtFnFaaaaaF→G⊥FGπ→e΄F→E⊥FEFGFlV2?ae'FEFElV2?2522''sradlfflaFGaFGtF逆时针知移至将5''Fff中文书：2－9已知曲柄长度l1=0.05m,角速度ω1＝20rad/s,图解法确定该机构在1＝45º时导杆3的速度v3与角速度a3.3B3BV2323BBBBVVV//导路⊥AB⊥导路？？ABl172.0V105.0203vB3v12pbsmlVABB作速度多边形取求加速度2323BBrBBaaa//导路B→A⊥导路？？ABl212222005.040020smlaABB作加速度多边形：smbaaB14'33待求点为动点，求方向水平向左方向水平向左3Ba处形成重合点在与构件构件解题思路：B3221BBVV3-3当滑块C至左极限和右极限位置时,曲柄与连杆在两共线位置,曲柄在两位置的极位夹角θ=0,K=1,滑块的压力角在0~αmax之间变化.5.11arcsinmaxba056.188.418088.418088.45.91667.0sin47.1425.0sin'''Kabeabe5FECBVVVVCBBCVVV⊥CD⊥AB⊥CB？ω1lAB？FEEFVVV⊥GFP→e⊥FE？？vPe根据速度影像求EV2—5解：1）求速度pf7.15将sradlfpGFv移至F点知顺时针2）求加速度5FECBaaaatCBnCBBtCnCaaaaaC→D⊥CDB→AC→B⊥CBCDClV2?ABl21CBCBlV2?加速度影像法求Ea''''''ebBEecCEcbBC求得e΄tFEnFEEtFnFaaaaaF→G⊥FGπ→e΄F→E⊥FEFGFlV2?ae'FEFElV2?2522''sradlfflaFGaFGtF逆时针知移至将5''Fff2-9处形成重合点在与构件构件B3221BBVV待求点为动点，求3B3BV2323BBBBVVV//导路⊥AB⊥导路？？ABl172.0V105.0203vB3v12pbsmlVABB作速度多边形取求加速度2323BBrBBaaa//导路B→A⊥导路？？ABl212222005.040020smlaABB作加速度多边形：方向水平向左smbaaB14'332-10CDFFVVVV31CBVV1313FFFFVVV⊥FE⊥FA∥AF??AFl1根据速度影像法求DVAB1方向ABBlVCBBCDDCVVVVVP→d⊥CDP→b⊥CB??vpdABl1smpcVvC45.0，逆sradlVCDCD7.84，逆3.20333FEFEFlpflV，顺sradlVCBCB15求加速度CBDDFFaaaaaa31kFFFFFtFnFaaaaa1313133F→E⊥FEF→A∥AF⊥f1f3？？FEFlV21FAl211312FFV根据影像法求Ba、DatCDnCDDtCBnCBBCaaaaaaa25.9'smcaaCB→AC→B⊥CBπ→d’C→D⊥CDABl21BCl25？'daCDl24？lAB=30mm,lAC=100mm,lBD=50mmllDE=40mm,φ1=45º,等角速度ω1=10rad/s,求E、D的速度和加速度,构件3的角速度和角加速度.。毫米秒米，则毫米表示取秒米。，）求及）解题步骤为：（作机构运动简图。米）选取解：（/0.0067450.3V45/3.01003.0V,3(),(),(2/002.01vB1B322pblVVaaaaVVVVmmABEDEDCBEDCBl0//,323222332322CCCCCBCBCVccbcpbBCBCABVVVVVV式中求由作速度多边形pbc2,然后按速度影象法，作Δbec2∽ΔBEC得e点，再从e点作ed⊥bc2得d点，则VE=(pe)μv=26×0.0067=0.1742m/s指向如图。VD=(pd)μv=34×0.0067=0.2278m/s指向如图0//,/31003.0.,,42124.00067.05.37)(3''2''2''2''2''22222323232222221332212222233CCkCCrCCCtBCnBCBCABnBBEDBCBCvBCBCakckcccbbBCBCBCBCABaaaaaaaalaaaabcVlbclV式中求由。秒米）求（的方向为逆时针。知的代表向量由秒确定顺时针方向。22'2''22223/.8sradlcclaBCaBCtBC根据加速度影象法求得aE=2.8m/s2指向如图,aD=2.6m/s2指向如图.90,/033.0./71.01775.0222,/5.04124.0''2''2'33232223233222222kccbVammsmsmVasmlaCCkCCaCCkCCBCnBC作加速度多边形方向（逆时针）转沿的方向为将选取习题1.试求出下列机构中的所有速度瞬心。23P13P12P14P24P34P∞24P12P14P23P34P∞13P23P24P12P13P∞14P∞34P13P23PP12→∞↑∞2、图示的凸轮机构中，凸轮的角速度ω1=10s-1，R=50mm，lA0=20mm，试求当φ=0°、45°及90°时，构件2的速度v。解：09014.045cos02.01045cos452.002.010012112112VVsmlVVsmlVVOAOA时当逆时当向上时，当2-4P12P13P23ω1逆处则在解：根据三心定理求得122121121235.2105.025.025.0025.0101212CPAPlVsmlVVPPABC3-63-6以AF1为基准,将机构的第二个位置AF2C2D刚化绕A逆时针反转,得反转点C`2,连C`2C1作其垂直平分线,垂直平分线与AF1线的交点,即为所求点B1点,连AB1C1D即为要求的铰链四杆机构.以AF2为基准,将机构的第1个位置AF1C1D刚化绕A顺时针反转,得反转点C`1,连C`1C2作其垂直平分线,垂直平分线与AF2线的交点,即为所求点B2点,连AB2C2D即为要求的铰链四杆机构.3-7图示用铰链四杆机构作为加热炉门的起闭机构。炉门上两铰链的中心距为50mm,炉门打开后成水平位置时，要求炉门的外边朝上，固定铰链装在y-y轴线上，其相互位置的尺寸如图上所示。试设计此机构。92461065368342lADlCDlABllllmmmm作图法：求得解：3-8作机架AD连线，作摇杆的一个与机架成45°角的极限位置C1连AC1且作θ角与摇杆轨迹交点即为摇杆另一极限位置C2。36,86,1212ACACabACbaAC情况一：)(1226122)(5025221212mmACACbmmACACall5.13,36,'2'1'2'1ACACabACbaAC情况二：)(5.4975.2422)(5.2225.1122'2'1'2'1mmACACbmmACACallmmmmKKl2,3611180取解：3-9设计一偏置曲柄滑块机构，已知滑块的行程速度变化系数K=1.5，滑块的行程lc1c2=50mm,e=20mm,求lAB、lBC。5.21255.46)(5.46268252682554905021361118012121122121ABBCABBCABBCllmmACAClllabACllabACOCOCCOCmmCCmmmmKK点得作作计算极位夹角解：1、图（a）和图（b）分别为滚子对心直动从动件盘形凸轮机构和滚子偏置直动从动件盘形凸轮机构，已知：R=100mm，OA=20mm，e=10mm，rT=10mm，试用图解法确定；当凸轮自图示位置（从动件最低位置）顺时针方向回转90°时两机构的压力角及从动件的位移值。1、画出基圆2、求反转后从动件导路的位置3、求理论廓线4、在理论廓线上画出滚子5、过滚子的接触点作其法线，法线与导路的方向线之间的夹角为压力角α，滚子的中心沿导路的方向至基圆的轮廓线之间的距离即为所求的位移S。4-1解(a)4-1解(a)`1、画出基圆2、求反转后从动件导路的位置3、求理论廓线4、在理论廓线上画出滚子5、过滚子的接触点作其法线，法线与导路的方向线之间的夹角为压力角α，滚子的中心沿导路的方向至基圆的轮廓线之间的距离即为所求的位移S。作基圆、偏距圆、实际廓线、理论廓线。作∠C0OC1=90º在基圆上交于C1点与偏距圆相切并延长即为反转后的导路方向线，此线与理论廓线交于B1点，B1点即为反转后的滚子中心的位置。过B1点作滚子得与实际轮廓线的相切点。4-3题5—1证明同一基圆展成的两支同侧渐开线或两支异侧渐开线上任何一点处的法向距离均相等。证1122BABA21111211111111111211,,NNANBNBANANNBN21212222222221222222,,NNNABNBANANNBN12212122211221211121BABANNBANNBA5-6有一对渐开线标准直齿轮啮合，已知z1=19，z2=42，m=5mm。（1）试求当α′=20°时，这对齿轮的实际啮合线B1B2的长、作用弧、作用角及重合度ε；（2）绘出一对齿和两对齿的啮合区图（选适当的长度比例尺μl，不用画出啮合齿廓），并按图上尺寸计算重合度。，mmBBrrrrtgtgztgtgzmabaabaaa14.24233.2611067.98arccosarccos84.315.526.44arccosarccoscos21BB21222111'22'1121解：作用弧—作用在节圆周长上的弧长。pbO112O22N1N2B1BCC'PDD'a2a1''22r'2r'1a1rrb1b2ra2r1A65.2593969.014.