機械原理第八版答案與解析

機械原理第八版答案與解析機械原理下運動以達到沖壓的目的。試繪出其機構運動簡圖(各尺寸由圖上量取)，分析其是否解1)取比例尺繪制其機構運動簡圖(圖b)。l2)分析其是否能實現(xiàn)設計意圖。lhlhD運動的剛性桁架)，故需要增加機構的自由度。3)提出修改方案(圖c)。為了使此機構能運動，應增加機構的自由度(其方法是：可以在機構的適當位置增給出了其中兩種方案)。lhlhlhlhlhlhlhlhlhlh 此機構的基本桿組。又解1)計算此機構的自由度ll2)取構件AB為原動件時構的基本桿組圖為3)取構件EG為原動件時此機構為Ⅲ級機構1、試求圖示各機構在圖示位置時全部瞬心的位置(用符號P直接標注在圖上)。ijABCDADBC=10rad/s，試用瞬心法求：2C的速度；C2)當=165時，構件3的BC線上速度最小的一點E的位置及其速度的大??；3)當=0時，角之值(有兩個解)。C解1)以選定的比例尺作機構運動簡圖(圖b)。2)求，定出瞬心P的位置(圖b)C13因p為構件3的絕對速度瞬心，則有：3)定出構件3的BC線上速度最小的點E的位置因BC線上速度最小之點必與P點的距離最近，故從P引BC線的垂線交于點E，由圖134)定出=0時機構的兩個位置(作于C圖C處)，量出2ADABCDBC1和加速度以及構件2的角速度及角加速度a。EE解1)以山=mm作機構運動簡圖(圖a)l2)速度分析根據速度矢量方程：=+CBCBmsmmbb)山CBCBvav 3)加速度分析根據加速度矢量方程：以山=(m/s2)/mm作加速度多邊形(圖c)。 E2E22CBBCa2BCABACBDDE曲柄以O=10rad/s等角速度回轉，試用圖解法求機構在Q＝45o時，點D和點E的速度11和加速度，以及構件2的角速度和角加速度。v選C點為重合點，有：以v選C點為重合點，有：以山作速度多邊形(圖b)再根據速度影像原理，v22v1BCl加速度分析山=(m/s2)/mmaC2B2BC以山作加速度多邊形(圖c)，由圖可得：a設已知原動件1以等角速度O順時針方向回轉，試以圖解法求機構在圖示位置時，E點1E解1)以山作機構運動簡圖(圖a)l2)速度分析(圖b)s)s)個機構串連而成，則可寫出取山作其速度多邊形于圖b處，由圖得v34Evg3g41 22233解解取坐標系xAy，并標出各桿矢量及方位角如圖所示：1)位置分析機構矢量封閉方程sQ分別用i和j點積上式兩端，有1121122)速度分析式a對時間一次求導，得22+lsin9=221112223一上式兩端用j點積，求得：w=-lw1式d)用點積，消去w，求得v=22312211122(f)3)加速度分析將式(d)對時間t求一次導，得：2)AD為最短桿，若llABBCx.x.=lABwsin=vlABwsinC222A222C222一用j點積上式的兩端，求得：用點積(g)，可求得：2－－－－－ABAC解：取坐標系oxy并標出各桿矢量如圖所示。1)位置分析機構矢量封閉方程為：2)速度分析AC22CCCC11AB解，建立坐標系Axy，并標示出各桿矢量如圖所示：DB2BCCDAD1)若此機構為曲柄搖桿機構，且AB為曲柄，求l的最大值；AB2)若此機構為雙曲柄機構，求l的范圍；AB3)若此機構為雙搖桿機構，求l的范圍。ABABBCADABBCCD3)l為最短桿ABABBCCDADABABADABBCCDABABADBCCDmin解1)作出機構的兩個極位，由圖中量得2)求行程速比系數(shù)3)作出此機構傳動角最小的位置，量得此機構為曲柄搖桿機構欲設計一鉸鏈四桿機構，已知其搖桿CD的長l=75mm，行程速比系數(shù)K=，機架AD的長度為l=100mm，又知搖桿的一個極限位置與機架間的夾角為v＝45○，AD試求其曲柄的長度l和連桿的長l。(有兩個解)ABBC并取山作圖，可得兩個解lD123123 (圖示尺寸系按比例尺繪出)，試以作圖法確定此連桿的長度及其與搖桿CD鉸接點E的位置。(作圖求解時，應保留全部作圖線解 EFl22lCDECCD123EC123123122123133131、在直動推桿盤形凸輪機構中，已知凸輪的推程運動角6＝π/2，推桿的行程0h=50mm。試求：當凸輪的角速度o=10rad/s時，等速、等加等減速、余弦加速度和正弦加速度四種常用運動規(guī)律的速度最大值v和加速度最大值a及所對應的凸輪轉角maxmax6。解推推桿運動規(guī)律等速運動等加速等減速余弦加速度正v(m/s)弦弦加速度解以同一比例尺r=1mm/mm作推桿的位移線圖如下所示lmm0r解推桿在推程段及回程段運動規(guī)律的位移方程為：0000取r=1mm/mm作圖如下：l位移值如下：°°0°°0°°0°°0°8°°2總轉角ss0°°°°8°°OA0ABr轉過180o時，推桿以余弦加速度運動向上擺動介=25○；轉過一周中的其余角度時，推m桿以正弦加速度運動擺回到原位置。為m0m00取r=1mm/mm作圖如下：l0°°總，轉向如圖。已知參數(shù)為R=30mm,OATOBBC點，試在圖上標出：F3)由E點接觸到F點接觸從動件的位移s(圖a)和介(圖b)。F4)畫出凸輪理論輪廓曲線，并求基圓半徑r；05)找出出現(xiàn)最大壓力角以的機構位置，并標出以。maxmaxa度圓及齒頂圓上的曲率半徑b、b及齒頂圓壓力角以；2)齒頂圓齒厚s及基圓齒厚as；3)若齒頂變尖(s=0)時，齒圓半徑r‘又應為多abaaaa2)求s、sab3)求當s=0時r‘aaa解fb示，設將直徑相同的兩圓棒分別放在該輪直徑方向相對的齒槽中，圓棒與兩側齒廓正好切于分度圓上，試求1)圓棒的半徑r；2)兩圓棒外頂點之間的距離(即棒跨距)l。1)試求當a=20°時，這對齒輪的實際嚙合線B1B2的長、作用弧、作用角及重合度；2)繪出一對齒和兩對齒的嚙合區(qū)圖(選適當?shù)拈L度比例尺仿課本上圖5-19作圖，不用畫出嚙合齒廓)，并按圖上尺寸計算重合度。解：1)求BB及e12a2)如圖示試設計這對齒輪傳動，并驗算重合度及齒頂厚(s應大于，取試設計這對齒輪傳動，并驗算重合度及齒頂厚(s應大于，取x=x)。a12解1)確定傳動類型 故此傳動應為正傳動。 2)確定兩輪變位系數(shù)取x=x=x=0.6245x=h*(zz)/z=1(1712)/17=0.29412minaminmin3)計算幾何尺寸尺寸名稱尺寸名稱數(shù)齒頂高變動系數(shù)分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑基圓直徑分度圓齒厚幾何尺寸計算4)檢驗重合度和齒頂厚6、現(xiàn)利用一齒條型刀具(齒條插刀或齒輪滾刀)按范成法加工漸開線齒輪，齒條刀具的基本參數(shù)為：m=4mm,a=20○,h*=1,c*=,又設刀具移動的速度為V=s，試就a刀具分度線與輪坯的相對位置關系(以L表示輪坯中心到刀具分度線的距離)。形表示3,4m3,4a解：a=m12(z+z)=68mm1221234123434121234aa齒輪磨損較輕(沿齒厚方向兩側總的磨損量為)，擬修復使用，并要求新設計小齒輪的解1)確定傳動類型a=m(z+z)=5(17+118)=337.5mm，因a=a故應采用等移距變位傳動22)確定變位系數(shù)123)幾何尺寸計算nnannnnann解1)計算中心距aoamnzz(202)計算幾何尺寸及當量齒數(shù)尺寸名稱尺寸名稱小齒輪大齒輪高法面及端面齒厚距3)計算重合度y解1)確定基本參數(shù)11112)計算幾何尺寸1223)中心距a=重物時手柄的轉向(在圖中用箭頭標出)。解此輪系為空間定軸輪系1－2―2’－4－H差動輪系；41161HA制動時，鼓輪H靜止，齒輪7空轉)，求nH=H11H21H14H27H11H122在1－2(3)－4定軸輪系中i=ZZ24=6049=3.551(轉向見圖)14ZZ3623H11Hzz1)當把齒輪1作為原動件時，該機構是2)齒輪3、5的齒數(shù)應如何確定1h 因此機構(有、無)確定的相對運動(刪去不需要的)。根據同軸條件，可得：Z=Z+Z+Z=20+40+20=8031222)在1－2(2’)－3－5差動輪系中，有如下計算式i5=nn15=ZZ23=4080=835123)在3’－4－5定軸輪系中，有如下計算式nZ100i=3=5==535nZ20534)聯(lián)立式(a)及(b)，得故n=－100(r/min)，與n反向；1n=20(r/min)，與n同向。1 解：B解1)根據題設工作需要應采用單銷六槽的槽輪機構。2)計算槽輪機構的幾何尺寸，并以比例尺μL作其機構簡圖如圖。mmZ6Z6ZZ663)計算撥盤的轉速kZ)/2Z=1/3停歇系數(shù)k，=1-k=tj/t,由此可得撥盤轉一周所需系為1)由c-b-3組成的行星輪系中有得w=wrbw(a)cr3rbcc2)由a-b-2組成的行星輪系中有得w=wraw(b)br2r1bb3)聯(lián)立式(a)、(b)可得ABBC1、在圖示的曲柄滑塊機構中，設已知l=,l=,n1=1500r/ABBCBc2BC解1)以作機構運動簡圖(圖a)l2)運動分析，以和作其速度圖(圖b)及加速圖(圖c)。由圖c得va2ll0.33BCBC3)確定慣性力I33cgcI2gc29.81a22I222連桿總慣性力：P=PI2I2 (將及示于圖a上)I3I2方向(各構件的重量及慣性力略去不計)。解1)判斷連桿2承受拉力還是壓力(如圖)；2)確定ω21、ω23的方向(如圖)；3)判斷總反力應切于A、B處摩擦圓的上方還是下方(如圖)；4)作出總反力(如圖)。性力，圖中虛線小圓為摩擦圓，運動副B處摩擦角為φ=10○)。解解解根據靜平衡條件有以作質徑積多邊形圖b，故得w且(R且(R)=P,sina解根據動平衡條件有以作質徑積多邊形圖b和圖c，由圖得w械效率帶8。設已知運輸帶8所需的曳引力P=5500N，運送速度u=s。帶傳動(包括軸承)的效率η1=,每對齒輪(包括其軸承)的效率η2=,運輸帶8的機械效率η3=。試求該系統(tǒng)的總解解該系統(tǒng)的總效率為先夾塊3不會自動松脫出來的條件)。n0的條件來確則反行程的效率為n,=(R)R=sin(a一2)sinacos230231)確定各楔塊間的相對運動方向 (如圖a)；2)確定各楔塊間的總反力的方向；3)分別取楔塊2、1為分離體，有4)作力多邊形(圖b)，由圖可得令η≤0得自鎖條件為a，等速恢復原位(反行程)。速度