机械原理答案修改版.docx
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机械原理答案修改版
之前的版本虽然写着正确的,但实际上还是有错的。
在本人亲自学习的过程中有些错误的地方我修改了；有些指出了错误，但希望学生自己去思考错在了哪里，然后作出正确的解答，不可轻信答案。
答案仅供参考！
NameClassStudentNo.Date
5-1Aplatecamwithpositive-offsettranslatingrollerfollowerhasthefollowingmotion:
arisethroughlifth=40mmwithasineaccelerationmotioncurveduring0=150,S=30,areturnwitha3-4-5polynomialmotioncurveduring0'=120,andS'=60.Thecamrotatesclockwise.AndrP=40mm.rR=12mm,e=12mmandrC=25mm.Constructthepitchcurveandthecamcontourgraphicallywithascaleof1:
1.Labelinredthecenterlineofthefollower,S,therollerandwhen=60and=0.
0
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
330
360
S（mm）
0
1.9
12.3
27.7
38.1
40
40
35.86
20
4.14
0
0
0
记住：
是沿着-w方向画
NameClassStudentNo.Date
5-2Aplatecamwithtranslatingoffsetrollerfollowerhasthesamemotioncurveanddimensionsasexercise5-1has.Writeaprogramtocalculatetheco-ordinatesofthepitchcurve,thecamcontourandthelocusofthecenterofthemillingcutter,andB.
SETWINDOW-100,120,-100,60
LETM=-1
LETN=+1
LETRP=40
LETE=12
LETRR=12
LETRC=25
LETH=40
LETDELTA0=150*PI/180
LETDELTAS=30*PI/180
LETDELTA01=120*PI/180
LETDELTAS1=60*PI/180
LETS0=SQR（RP^2-E^2）
BOXCIRCLE-RP,RP,-RP,RP
BOXCIRCLE-E,E,-E,E
FORI=0TO360STEP.005
LETDELTA=I*PI/180
IFDELTA<=DELTA0THEN
LETDD=DELTA/DELTA0
LETS=H*（DD-1/2/PI*SIN（2*PI*DD））
LETS1=H/DELTA0*（1-COS（2*PI*DD））
LETS11=2*PI*H/DELTA0^2*SIN（2*PI*DD）
ELSEIFDELTA<=（DELTA0+DELTAS）THEN
LETS=H
LETS1=0
LETS11=0
ELSEIFDELTA<=（DELTA0+DELTAS+DELTA01）THEN
LETD4=（DELTA-DELTA0-DELTAS）/DELTA01
LETS=H*（1-10*D4^3+15*D4^4-6*D4^5）
LETS1=-H/DELTA01*（30*D4^2-60*D4^3+30*D4^4）
LETS11=-H/DELTA01^2*（60*D4-180*D4^2+120*D4^3）
ELSE
LETS=0
LETS1=0
LETS11=0
ENDIF
LETXB=M*（（S0+S）*SIN（DELTA）+N*E*COS（DELTA））
LETYB=（S0+S）*COS（DELTA）-N*E*SIN（DELTA）
LETXB1=M*（S1*SIN（DELTA）+（S0+S）*COS（DELTA）-N*E*SIN（DELTA））
LETYB1=S1*COS（DELTA）-（S0+S）*SIN（DELTA）-N*E*COS（DELTA）
LETKB=SQR（XB1^2+YB1^2）
LETXT=XB+M*RR*YB1/KB
LETYT=YB-M*RR*XB1/KB
LETXC=XT-M*RC*YB1/KB
LETYC=YT+M*RC*XB1/KB
LETALAFA=ARCTAN（ABS（S1-N*E）/（S0+S））
LETLOUB=（（S0+S）^2+（S1-N*E）^2）^1.5/（-（S0+S）*（S11-S0-S）+（S1-N*E）*（2*S1-N*E））
PLOTXB,YB
PLOTXT,YT
PLOTXC,YC
NEXTI
END
NameClassStudentNo.Date
5-3IntheplatecamwithtranslatingoffsetrollerfollowerasshowninFig5-1,GHandIJaretwoarcswithcenteratO.IndicateradiusofprimecirclerP,offsete,camangleforrise0,camangleforouterdwellS,camangleforreturn0',camangleforinnerdwellS'andlifth.InthepositionshowninFig5-1,indicatepressureangle,displacementSandthecorrespondingcamangle.
Fig5-1
这题答案错了；注意几个关键点的位置。
NameClassStudentNo.Date
Fig5-2
5-4IntheplatecamwithtranslatingoffsetrollerfollowerasshowninFig5-2,EA,ABandBCDarethreearcswithcenteratO,NandP,respectively.IndicateradiusofprimecirclerP,offsete,camangleforrise0,camangleforouterdwellS,camangleforreturn0',camangleforinnerdwellS'andindicatelifth,pressureangle,displacementSandthecorrespondingcamangleinthepositionshowninFig5-2,.
这题也错了，自己思考下，类似的错误。
NameClassStudentNo.Date
5-5AplatecamwithanoscillatingrollerfollowersimilartothatinFig.5-36oftextbookistohavethefollowingmotion:
anangularliftMAX=20withasineaccelerationmotioncurveduring0=150,S=30,areturnwitha3-4-5polynomialmotioncurveduring0'=120andS'=60.Thegivendimensionsare:
rP=40mm,LOA=80mm,LAB=76mm,rR=12mmandrC=16mm.Constructthepitchcurveandthecamcontourgraphicallywithascaleof1:
1.LabelinredinktheframeOA,,centrelineABofthefollower,therollerandcorrespondingto=60and=0.
0
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
330
360
0
0.97
6.12
13.9
19.0
20
20
17.93
10
2.07
0
0
0
NameClassStudentNo.Date
5-6Aplatecamwithanoscillatingrollerfollowerhasthesamemotioncurveanddimensionsasexercise5-5has.Writeaprogramtocalculatetheco-ordinatesofthepitchcurve,thecamcontourandthelocusofthecenterofthemillingcutter,thepressureangleandtheradiusofcurvatureBofthepitchcurve.
SETWINDOW-100,120,-100,60
LETM=+1
LETN=+1
LETRP=40
LETRR=12
LETRC=16
LETH=20
LETLOA=80
LETLAB=76
LETDELTA0=150*PI/180
LETDELTAS=30*PI/180
LETDELTA01=120*PI/180
LETDELTAS1=60*PI/180
LETS0=ARCTAN（SQR（（2*LOA*LAB）^2-（LOA^2+LAB^2-RP^2）^2）/（LOA^2+LAB^2-RP^2））
BOXCIRCLE-RP,RP,-RP,RP
FORI=0TO360STEP.005
LETDELTA=I*PI/180
IFDELTA<=DELTA0THEN
LETDD=DELTA/DELTA0
LETS=H*（DD-1/2/PI*SIN（2*PI*DD））
LETS1=H/DELTA0*（1-COS（2*PI*DD））
LETS11=2*PI*H/DELTA0^2*SIN（2*PI*DD）
ELSEIFDELTA<=（DELTA0+DELTAS）THEN
LETS=H
LETS1=0
LETS11=0
ELSEIFDELTA<=（DELTA0+DELTAS+DELTA01）THEN
LETD4=（DELTA-DELTA0-DELTAS）/DELTA01
LETS=H*（1-10*D4^3+15*D4^4-6*D4^5）
LETS1=-H/DELTA01*（30*D4^2-60*D4^3+30*D4^4）
LETS11=-H/DELTA01^2*（60*D4-180*D4^2+120*D4^3）
ELSE
LETS=0
LETS1=0
LETS11=0
ENDIF
LETXB=M*（LOA*SIN（DELTA）+N*LAB*SIN（S0+S-N*DELTA））
LETYB=LOA*COS（DELTA）-LAB*COS（S0+S-N*DELTA）
LETXB1=M*（LOA*COS（DELTA）+N*LAB*COS（S0+S-N*DELTA）*（S1-N））
LETYB1=-LOA*SIN（DELTA）+LAB*SIN（S0+S-N*DELTA）*（S1-N）
LETKB=SQR（XB1^2+YB1^2）
LETXT=XB+M*RR*YB1/KB
LETYT=YB-M*RR*XB1/KB
LETXC=XT-M*RC*YB1/KB
LETYC=YT+M*RC*XB1/KB
LETALAFA=ARCTAN（ABS（LAB*（1-N*S）-LOA*COS（S0+S））/（LOA*SIN（S0+S）））
LETK=（1-N*S）*（2-N*S）*COS（S0+S）+S11*SIN（S0+S）
LETLOUB=（LOA^2+LAB^2*（1-N*S1）^2-2*LOA*LAB*（1-N*S1）*COS（S0+S））^1.5/（LOA^2+LAB^2*（1-N*S1）^3-LOA*LAB*K）
PLOTXB,YB
PLOTXT,YT
PLOTXC,YC
NEXTI
END
NameClassStudentNo.Date
5-7Intheplatecammechanismwithoscillatingrollerfollower,thecamisacirclewithcenteratC.IndicateradiusofprimecirclerP,camangleforrise0,camangleforouterdwellS,camangleforreturn0',camangleforinnerdwellS'andangularliftmax.InthepositionshowninFig5-4,indicatepressureangle,angulardisplacementoffollowerandthecorrespondingcamangle.
Fig5-4
NameClassStudentNo.Date
5-8Aplatecamwithatranslatingflat-facedfollowerhasthefollowingmotion:
arisethroughlifth=50mmwithasineaccelerationmotioncurveduring0=150,S=30,areturnwitha3-4-5polynomialmotioncurveduring0'=120andS'=60.Thecamrotatesclockwise.AndrP=50mm.rC=20mm.Constructthepitchcurveandthecamcontourgraphicallywithascaleof1:
1.Labelinredthefollowercenterline,S,theflatface,thetangentpointTbetweenthecamcontourandwhen=60and=0.
0
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
330
360
S（mm）
0
2.43
15.3
34.7
47.57
50
50
44.82
25
5.18
0
0
0
NameClassStudentNo.Date
5-9Aplatecamwithatranslatingflat-facedfollowerhasthesamemotioncurveanddimensionsasexercise5-8has.Writeaprogramtocalculatetheco-ordinatesofthepitchcurve?
?
thecamcontourandthelocusofthecenterofthemillingcutterandT.
LETM=-1
LETRP=40
LETH=40
LETRC=20
LETDELTA0=150*PI/180
LETDELTAS=30*PI/180
LETDELTA01=120*PI/180
SETWINDOW-90,90,-90,40
BOXCIRCLE-RP,RP,-RP,RP
FORI=0TO360STEP0.5
LETDELTA=I*PI/180
IFDELTA<=DELTA0THEN
LETD2=DELTA/DELTA0
LETS=H*（D2-1/2/PI*SIN（2*PI*D2））
LETS1=H/DELTA0*（1-COS（2*PI*D2））
LETS11=2*PI*H/DELTA0^2*SIN（2*PI*D2）
ELSEIFDELTA<=（DELTA0+DELTAS）THEN
LETS=H
LETS1=0
LETS11=0
ELSEIFDELTA<=（DELTA0+DELTAS+DELTA01）THEN
LETD4=（DELTA-DELTA0-DELTAS）/DELTA01
LETS=H*（1-10*D4^3+15*D4^4-6*D4^5）
LETS1=-H/DELTA01*（30*D4^2-60*D4^3+30*D4^4）
LETS11=-H/DELTA01^2*（60*D4-180*D4^2+120*D4^3）
ELSE
LETS=0
LETS1=0
LETS11=0
ENDIF
LETXB=M*（RP+S）*SIN（DELTA）
LETYB=（RP+S）*COS（DELTA）
LETXT=M*（（RP+S）*SIN（DELTA）+S1*COS（DELTA））
LETYT=（RP+S）*COS（DELTA）-S1*SIN（DELTA）
LETXB11=+LOA*SIN（DELTA）+LAB*SIN（Q0+Q-DELTA）*（Q1-1）^2
-LAB*COS（Q0+Q-DELTA）*Q11
LETYB11=-LOA*COS（DELTA）+LAB*COS（Q0+Q-DELTA）*（Q1-1）^2
+LAB*SIN（Q0+Q-DELTA）*Q11
LETXT1=M*（S1*SIN（DELTA）+（RP+S）*COS（DELTA）+S11*COS（DELTA）-S1*SIN（DELTA））
LETYT1=S1*COS（DELTA）-（RP+S）*SIN（DELTA）-（S11*SIN（DELTA）+S1*COS（DELTA））
LETXC=XT-M*RC*YT1/SQR（YT1^2+XT1^2）
LETYC=YT+M*RC*XT1/SQR（YT1^2+XT1^2）
LETLOUT=RP+S+S11
PLOTXB,YB
PLOTXT,YT
NEXTI
END
NameClassStudentNo.Date
6-1Apairofstandardinvolutespurgearshaveamoduleof5mm,pressureangle=20,centerdistancea=350mm,transmissionratioi12=9/5.Calculatethenumbersofteeth（Z1andZ2）,referencediameters（d1andd2）,addendumdiameters（da1andda2）,basediameters（db1anddb2）,tooththicknesss,spacewidthe,pressureanglesontheaddendumcircles（a1anda2）,theradiiofcurvaturesoftoothprofileonthereferencecircles（1and2）,andtheradiiofcurvaturesoftoothprofileontheaddendumcircles（a1anda2）..
解：
NameClassStudentNo.Date
6-2Howmanyteethwouldanexternalstandardinvolutespurgearhaswhenitsdedendumcircleanditsbasecirclecoincide?
Whichoneisbiggerasthenumberofteethincreases?
解：
NameClassStudentNo.Date
6-3InFig6-1thereareapairofinvoluteprofilesC1andC2withthecommonnormaln-npassingthroughthecontactpointK.
1）Drawthetwobasecirclesandtwopitchcircles.
2）LabelthetheoreticallineofactionN1N2andactuallineofactionB1B2.
3）Labeltheworkingpressureangle’andpressureangleKatthepointK.
4）LabeltheactualworkingsectionDGoftheprofileC2.
5）FindoutpointM2ontheprofileC2thatwillengagewithpointM1ontheprofile1.
Fig6-1
NameClassStudentNo.Date
6-4InFig6-2thereareapairofinvolutepinionandrackwiththeirpitchcircl
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