《机械设计方案基础》详细答案

1、机械设计基础作业答案 第一章 平面机构的自由度和速度分析1 1自由度为F =3n _(2Pl Ph _P') _F'=3 9-(2 121 -0) -1=1或：F =3n-2Pl -Ph=3 8-2 11-1= 24-22 -1=11 10自由度为：F =3n_(2Pl +Ph _P') _F'=3 10-(2 14 1 2-2) -1= 30 -28 -1=1或：F = 3n 2Pl Ph=3 9-2 12-1 2=27 -24 -2=11 11F =3n -2Pl - Ph=3 4 -2 4 -2二 21 13:求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件1、3

2、的角速度比。国 1 汉 P14p3 =旳3 X P34P133p P13 |p4 P13 I1 14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。设-=10rad/s，求构件3的速度v3 。V3 =vP13 =«h R4R3 =10 汉 200 = 2000mm/s1- 15:题1-15图所示为摩擦行星传动机构，设行星轮用瞬心法求轮1与轮2的角速度比J ' 2。2与构件1、4保持纯滚动接触，试构件1、2的瞬心为P12P24、P14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心叫汉 P14p2 =2 * P24 P121P 24只2R4P12第二章平面连杆机构双曲柄机构还是2- 1试根据题2

3、-1图所注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、 双摇杆机构。(1)双曲柄机构(2)曲柄摇杆机构(3)双摇杆机构(4)双摇杆机构2-3画出题2-3图所示各机构的传动角和压力角。图中标注箭头的构件为原动件。2-4已知某曲柄摇杆机构的曲柄匀速转动，极位夹角B为300,摇杆工作行程需时 7s。试问:（1）摇杆空回程需时几秒？（2）曲柄每分钟转数是多少？解: （ 1 ）根据题已知条件可得：工作行程曲柄的转角=2100则空回程曲柄的转角笃=150°摇杆工作行程用时 7s，则可得到空回程需时:t21500(210° /7)（2）由前计算可知，曲柄每转一周需时12s，则曲柄每分钟的

4、转数为60 n5r122-7设计一曲柄滑块机构，如题2-7图所示。已知滑块的行程s二50mm，偏距e二16mm，行程速度变化系数 K =1.2，求曲柄和连杆的长度。解：由K=1.2可得极位夹角- - 180。=021800 =16.364。K 12.2X7titAI-i比例5:曲柄长23.9 连杆收58.37第三章凸轮机构3- 1题3-1图所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构，已知AB段为凸轮的推程廓线，试在图上标注推程运动角。3-2题3-2图所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构，已知凸轮是一个以 C点为圆心的圆盘,试求轮廓上D点与尖顶接触是的压力角，并作图表示。第四章齿轮机构4-1已知一对外啮合

5、正常齿制标准直齿圆柱齿轮m =3mm，z1 =19，z2 = 41，试计算这对齿轮的分度圆直径、齿顶高、齿跟高、顶隙、中心距、齿顶圆直径、齿跟圆直径、基圆直径、齿距、齿厚和齿槽宽。解：项目及计算公式齿轮1齿轮2分度圆直径d =mz57123齿顶咼ha=h；m ( ha =1)33齿跟高hf =hf m ( ha =1.25)3.753.75顶隙c =c*m ( C* =0.25)0.750.75中心距a = (mz + mz2) / 290齿顶圆直径da =d +2063129齿跟圆直径df =d -2hf49.5115.5基圆直径db =dcosa (a =20°)53.56251

6、15.5822齿距p = nm9.42齿厚s = p/24.71齿槽宽e = p / 24.714-2已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮的标准中心距a = 160mm ,齿数z = 20 ,60 ,求模数和分度圆直径。解：由 a = (mz-i mz2)/2可得2a216080m = 一乙 z220 60则其分度圆直径分别为d! = mz.( =4 20 = 80mmd2 = mz2 = 4 60 = 240mm4-3已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮的齿数z =25，齿顶圆直径da = 135mm,求该轮的模数。, * *解：da = d 2ha = mz 2ham 二 m(z 2ha)正常齿制标准

7、直齿圆柱齿轮：h； =1则有da 135135 厂m*5mmz 2ha 25 2274-6 已知一对内啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮m =4mm，乙=20，z 60，试参照图4-1b计算该对齿轮的中心距和内齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径和齿跟圆直径。解：该对齿轮为内啮合，所以有中心距 a =m(z2 _zJ/2 =4 (60 一20)/2 =80mm齿轮2为内齿轮，所以有d2 二 mz2 = 4 60 二 240mmda2 = d? - 2ha = 240 -2 4 - 240 - 8 = 232mmdf2 = d2 2hf = 240 2 (1.25 4) = 240 2 5 = 250mm第五

8、章轮系1的转向如图所示，试判断蜗轮2和蜗5-1在题5-1图所示双级蜗轮传动中，已知右旋蜗杆轮3的转向，用箭头表示。2f5-2 在题 5-2 图所示轮系中，已知乙=15, z2 = 25 , z2' =15 , z3 = 30, z3 =15, z4 =30，乙，=2 (右旋)，z5 =60，互，=20(m = 4mm),若厲=500r/min,求齿条6线速度vTli的大小和方向。n5'-'5'n5=n5Z5Z4Z3Z225 3° 3°200Z1Z2' Z3'Z4'n1500200 2002二 2.55 6015 15 15 2=200r / minJIrad / s60 12mZ5， 4汉20“r5'40mm2 2jrv6 - -5' r5' =4010.5mm/s12方向为水平向右。5-9在题5-9图所示差动轮系中，已知各轮的齿数z1 = 30 , z2 = 25, z2 = 20 , z3 = 75, 齿轮1的转速为200 r/min （箭头向上），齿轮3的转速为50r / min （箭头向下），求行星 架转速nH的大小和方向。解：在转化轮系中，各轮的转向如图中虚线箭头所示，则有H门1 -Z2Z3Il3 二二门3 nHZ1Z225 75 _ 2530 20 一 一