1、( 8)A(9)A(10) A(11)A(12)A(13)A1-4解:a)F=3n 2pl ph=3 3 2 4 0=1b)F=3n 2pl ph=3 5 2 7 0=1c )F=3n 2pl ph=3d)F=3n 2pl ph=3e) F=3n 2pl ph=3f) F=3n 2pl ph=3 4 0=1 g) F=3n 2pl ph=31-5 解:a) F=3n 2pl ph =3 5 2 70=1b)滚子中心存在局部自由度,c) E 处存在复合铰链, F=3n 2pl ph=3 6 1=2 d) F=3n 2pl ph=3 6 2 8 1=1e)滚子中心存在局部自由度,两移动副处之一为虚
2、约束,三根杆以转动副相连处存在复合铰链F=3n 2pl ph=3 9 2 122=1f )齿轮、杆和机架以转动副相连处存在复合铰链, 4 2 4 2=2lhg) F=3n 2p p =3 3 0=3h)滚子中心存在局部自由度,=3 2pl h=3 32=1F ni )中间三根杆以转动副相连处存在复合铰链,=3n 2pl ph=3 7 2 10 0=1j )左边部分全为虚约束,三根杆以转动副相连处存在复合铰链,F=3n 2pp =3 70=11-6 解:a)该构件组合为机构,因为该组合自由度 F=3n 2pl ph=35 1=1b)该构件组合不是机构,因为该组合自由度 F=3n 2pl ph=3
3、 4 1=0;c)该构件组合不是机构,因为该组合自由度 F=3n 2pl ph=3 6 0=0d)该构件组合为机构,因为该组合自由度 F=3n 2pl ph=34 0=1二、平面连杆机构2-1 判断题( 3)( 9)( 10)( 11)( 12)( 15)( 16)( 17)( 18)( 19)( 20)(21)( 22)( 23)( 24)( 25)2-2 填空题( 1)低( 2)转动( 3)3( 4)连杆,连架杆( 5)曲柄,摇杆( 6)最短( 7)曲柄摇杆( 8)摇杆,连杆(9)2( 10)( 11)运动不确定( 12)非工作时间( 13)惯性( 14)大( 15)中的摆动导杆机构有,中
4、的转动导杆机构无(16)机架( 17)曲柄( 18)曲柄滑块( 19)双摇杆( 20)双曲柄机构( 21)无,有2-3 选择题(2)C( 3)B( 5)B(6) B( 8)C(12)C(13)C(14)A( 15)A(16)A(17) A(18)A(19)A(20)A(21)A2-4 解:a)双曲柄机构,因为 40+11070+90,满足杆长条件,并以最短杆为机架b)曲柄摇杆机构,因为 30+13060+70,不满足杆长条件,无论以哪杆为机架都是双摇杆机构d)双摇杆机构,因为 50+120=80+90,满足杆长条件,并以最短杆的对边为机架2-5 解:( 1)由该机构各杆长度可得 l AB+ l
5、 BC l CD+ l AD,由此可知满足杆长条件,当以 AB杆或 AB杆的邻边为机架时该机构有曲柄存在( 2)以 l BC或 l AD 杆成为机架即为曲柄摇杆机构,以 l AB杆成为机架即为双曲柄机构,以 l CD杆成为机架即为双摇杆机构2-6 解:( 1)曲柄摇杆机构由题意知连架杆 CD杆不是最短杆, 要为曲柄摇杆机构, 连架杆 AB杆应为最短杆 ( 0l AB 300 mm)且应满足杆长条件 l AB+l BC l CD+l AD,由此可得 0l AB150mm( 2)双摇杆机构由题意知机架 AD杆不是最短杆的对边,要为双摇杆机构应不满足杆长条件AB杆为最短杆( 0l CD+l AD,由
6、此可得 150mml CD+l AB,由此可得 300mml AB450mm AB杆为最长杆( 500mm l ABl CD+l BC,由此可得 550mmlAB1150mm由此可知: 150mm450 mm, 550mm1150 mm ( 3)双曲柄机构要为双曲柄机构,AD杆必须为最短杆且应满足杆长条件CD+ 杆为中间杆(300mmAB 500mm)时,AD+BCABAB杆为最长杆( 500mm l AB1150mm)时, l AB+l AD l CD+l 450mm l AB 550mm2-7 解:AB,由此可得BC,由此可得450mm l AB 500mm 500mm l AB 550m
7、ma ) b )c ) d ) e )各机构压力角和传动角如图所示,图 a) 、d)机构无死点位置,图 b) 、 c)、e)机构有死点位置2-8 解:用作图法求解,主要步骤:( 1)计算极位夹角:K11.518036(2)取比例尺 =0.001m/mm(3)根据比例尺和已知条件定出A、D、 C三点,如图所示( 4)连接 AC,以 AC为边作 角的另一角边线,与以 D为圆心、摇杆 DC为半径的圆弧相交于 C1和 C2 点,连接 DC1和 DC2得摇杆的另一极限位置(两个)(5)从图中量得 AC=71mm, AC1=26mm,AC2=170mm(6)当摇杆的另一极限位置位于DC1 时:l ABAC
8、 AC122.5mm , lBCAC AC148.5mm2( 7)当摇杆的另一极限位置位于 DC1 时:AC2 ACAC AC2120.5mm49.5mm , lBC答:曲柄和连杆的长度分别为 22.5mm、48.5mm 和 49.5mm、 120.5mm。2-9 解:1.216.4( 3)根据比例尺和已知条件定出滑块的两极限位置 C1、 C2 两点,如图所示( 4)连接 C1C2,以 C1C2 为直角边作直角三角形 C1C2P,使 C1 C2P=90 =73.6 (5)以 C2P为直径作圆 O(6)将 C1C2 偏移 e 值,与圆 O交于 A 点,连接 AC1 和 AC2,(7)从图中量得
9、AC1=34mm, AC2=82mm,则:AC2AC124mm, l BCAC1AC258mm曲柄和连杆的长度分别为 24mm和 58mm。2-10 解:1.430(2)取比例尺 =0.002m/mm(3)根据比例尺和已知条件定出机架AC,如图所示( 4)根据摇杆的摆角等于极为夹角作出摇杆的两极限位置( 5)过 A点作摇杆两极限位置的垂线,得垂足点B1、 B2( 6)从图中量得1=23mm,则AB126mm曲柄的长度为 26mm。2-11 解:(3)根据比例尺和已知条件定出D、C1、 C2 三点,如图所示(4)过 D点作 C1D的垂线,并与 C1C2 的连线交于 A 点(5)从图中量得 AD=
10、220mm, AC1=234mm, AC2=180mm,则:AC 2 AC127mm207mm , l ADAD 220mm曲柄的长度为27mm,连杆的长度为207mm,机架的长度为 220mm。三、凸轮机构3-1 判断题( 1)( 8)( 13)(14)( 15)( 16)( 17)3-2 填空题( 1)使用( 2)盘形( 3)凸轮轮廓(4)变曲率(5)行程( 6)行程( 7)轮廓( 8)凸轮的转角,从动件的位移( 9)最小( 10)法线( 11)大( 12)等速(13)小(14)许用压力角( 15)低( 16)大( 17)大(18)内凹( 19)抛物线( 20)刚性3-3 选择题( 1)B
11、(6) C(17) B(20)C(21)D( 22)A(23)B(24) D(25)B(26)B(27)C3-4 解:(1)凸轮的基圆和基圆半径的标注如图所示(2)从动件的位移线图 s-t 和升程 h 的标注如图所示3-5 解:凸轮的位移线图如图所示。3-6 解:( 1)凸轮的位移线图如图所示( 2)凸轮的位移线图如图所示3-7 解:所设计对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构如图所示3-8 解:所设计偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构如图所示3-9 解:各凸轮机构中 b、 c 点的压力角如图所示四、间歇运动机构4-1 判断题( 1) ( 2) ( 3) ( 4) ( 5) ( 6) ( 7) ( 8)4
12、-2( 1)周期性(2)棘轮( 3)内(4)2( 5)锯4-3五、联接5-1 判断题( 6)( 18)5-2 填空题( 1)牙型( 2)大( 3)越高( 4)自锁性(5)4( 6)螺钉( 7)拧紧力矩( 8)防松( 9)一致(10)摩擦( 11)直线( 12)梯形( 13)传力,传导,调整( 14)右(15)轴和毂,挤压( 16)轴的直径,轴头(17)A,B,C,C(18)增加键的长度( 19)B( 20)805-3 选择题(4)C( 5)D(7)B(10) D(11)B(13)B(14)B( 15)C(20)B( 22)B(23)A(24) B(25)C(27)D(28)B( 29)C(30
13、)A(31) A(32)A(33)A(34)D(35)A( 36)A(37)A(38) A(39)A(40)A(41)A(42)B( 43)A(44)D(45) A5-4 解:4F该螺栓连接为松螺栓连接,其强度条件为: d12Q235,其 235MPa ,取安全系数235拉杆材料为=1.7 ,则:s138.24MPaS1.7则: d14 F4 2310314.56mm3.14 138.24查教材表5-2 可知,选小径1=17.294mm,公称直径=20mm的粗牙普通螺纹。d拉杆螺纹的直径为 M20。5-5 解:5.2Fa该螺栓连接为受横向工作载荷的紧螺栓连接,其强度条件为:e d12Fa F0
14、CFR,查教材表5-2可知,M16的螺栓的小径。取 C,则:zmf=13.835mm=1.2zmfd12 4 2 0.153.14 13.8352 160FR5.2C5.218.49kN该螺栓组能承受的横向载荷应不大于18.49kN 。5-6 解:该螺栓连接为受轴向工作载荷的紧螺栓连接,其强度条件为:e各螺栓所受轴向工作载荷FEFQ220005500Nn4各螺栓所受残余预紧力F =0.6 F ,各螺栓所受总轴向拉力 F =F +F =1.6 FE=1.6 5500=8800NRaE拉杆材料为 Q235,其 235MPa,取安全系数 S=1.5 ,则:s156.67MPa88009.64mm3.
15、14156.67查教材表 5-2 可知,选小径 d1=10.106mm,公称直径 d=12mm的粗牙普通螺纹。所求螺栓直径为 M12。5-7 解:材料为35 钢,其 s315MPa,取安全系数315210MPaS=1.5 ,则: 查教材表 5-2可知, M16的螺栓的小径 d =13.835mm。CFR , FRzmfd12 4 2 0.153.14 13.8352 21024.27kN5.2 1.2允许承受的最大载荷不大于24.27kN 。5-8* 解:( 1)确定螺杆的直径a= =20kNF W45 钢,其 355MPa,该连接不需严格控制预紧力,取安全系数S=4,则:35588.75MPa20 100019.32mmd1 3.14 88.75可知,选小径d1=20.752mm,公称直径 d=24mm的粗牙普通螺纹。( 2)确定扳手手柄的最小长度可知公称直径=24mm粗牙普通螺纹中径2=22.051mm,则:F d120 22.0511102.55mmLL=1103mma,取
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