機(jī)械原理第二版課后答案朱理

1、機(jī)械原理作業(yè)第一章 構(gòu)造分析作業(yè)1.2 解：F = 3n2PLPH = 3×32×41= 0 該機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng)，修改方案如下列圖：1.2 解： aF = 3n2PLPH = 3×42×51= 1 A點(diǎn)為復(fù)合鉸鏈。bF = 3n2PLPH = 3×52×62= 1 B、E兩點(diǎn)為局部自由度, F、C兩點(diǎn)各有一處為虛約束。cF = 3n2PLPH = 3×52×70= 1 FIJKLM為虛約束。1.3 解： F = 3n2PLPH = 3×72×100= 1 1以構(gòu)件2為原動(dòng)件，那么構(gòu)造由87、65、4

2、3三個(gè)級(jí)桿組組成，故機(jī)構(gòu)為級(jí)機(jī)構(gòu)(圖a)。2以構(gòu)件4為原動(dòng)件，那么構(gòu)造由87、65、23三個(gè)級(jí)桿組組成，故機(jī)構(gòu)為級(jí)機(jī)構(gòu)(圖b)。3以構(gòu)件8為原動(dòng)件，那么構(gòu)造由2345一個(gè)級(jí)桿組和67一個(gè)級(jí)桿組組成，故機(jī)構(gòu)為級(jí)機(jī)構(gòu)(圖c)。(a) (b) (c)第二章 運(yùn)動(dòng)分析作業(yè)2.1 解：機(jī)構(gòu)的瞬心如下圖。2.2 解：取作機(jī)構(gòu)位置圖如下列圖所示。1.求D點(diǎn)的速度VD而 ，所以 2. 求1 3. 求2 因 ，所以4. 求C點(diǎn)的速度VC2.3 解：取作機(jī)構(gòu)位置圖如下列圖a所示。1. 求B2點(diǎn)的速度VB2 VB2 =1×LAB =10×30= 300 mm/s2.求B3點(diǎn)的速度VB3 VB3

3、VB2 VB3B2 大小 ？ 1×LAB ？ 方向 BC AB BC取作速度多邊形如下列圖b所示，由圖量得： ，所以 由圖a量得：BC=123 mm , 那么 3. 求D點(diǎn)和E點(diǎn)的速度VD 、VE利用速度影像在速度多邊形，過(guò)p點(diǎn)作CE，過(guò)b3點(diǎn)作BE，得到e點(diǎn)；過(guò)e點(diǎn)作pb3，得到d點(diǎn) , 由圖量得：，所以 ， 4. 求35. 求 6. 求 aB3 aB3n aB3t aB2 aB3B2k aB3B2 大小 32LBC ？ 12LAB 23VB3B2 ？ 方向 BC BC BA BC BC 取作速度多邊形如上圖c所示，由圖量得： ，,所以 7. 求8. 求D點(diǎn)和E點(diǎn)的加速度aD 、a

4、E利用加速度影像在加速度多邊形，作, 即，得到e點(diǎn)；過(guò)e點(diǎn)作，得到d點(diǎn) , 由圖量得：，所以 ，2.7 解：取作機(jī)構(gòu)位置圖如下列圖a所示。一、用相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法進(jìn)展分析1. 求B2點(diǎn)的速度VB2 VB2 =1×LAB =20×0.1 = 2 m/s2.求B3點(diǎn)的速度VB3 VB3 VB2 VB3B2 大小 ？ 1×LAB ？方向 水平 AB BD取作速度多邊形如下列圖b所示，由圖量得： ，所以 而VD= VB3= 1 m/s 3.求 4. 求 a B3 aB2n a B3B2 大小 ？ 12LAB ？ 方向 水平 BA BD取作速度多邊形如上圖c所示，由圖量得： ，

5、所以 。二、用解析法進(jìn)展分析第三章 動(dòng)力分析作業(yè)3.1 解： 根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向分別畫(huà)出滑塊1、2所受全反力的方向如圖a所示，圖b中三角形、分別為滑塊2、1的力多邊形，根據(jù)滑塊2的力多邊形得：由滑塊1的力多邊形得： ， 而 所以 3.2 解：取作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，機(jī)構(gòu)受力如圖a)所示；取作機(jī)構(gòu)力多邊形，得：3.2 解：機(jī)構(gòu)受力如圖a)所示由圖b)中力多邊形可得：所以 3.3 解：機(jī)構(gòu)受力如下圖由圖可得：對(duì)于構(gòu)件3而言那么：，故可求得 對(duì)于構(gòu)件2而言那么：對(duì)于構(gòu)件1而言那么：，故可求得 3.7 解： 1. 根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向分別畫(huà)出滑塊1所受全反力的方向如圖a所示，圖b為滑塊1的力多邊形，正行程時(shí)Fd為

6、驅(qū)動(dòng)力，那么根據(jù)滑塊1的力多邊形得：那么夾緊力為：2. 反行程時(shí)取負(fù)值，為驅(qū)動(dòng)力，而為阻力，故而理想驅(qū)動(dòng)力為：所以其反行程效率為：當(dāng)要求其自鎖時(shí)那么，故 ，所以自鎖條件為：3.10 解：1.機(jī)組串聯(lián)局部效率為： 2. 機(jī)組并聯(lián)局部效率為： 3. 機(jī)組總效率為： 4. 電動(dòng)機(jī)的功率 輸出功率：電動(dòng)機(jī)的功率：第四章 平面連桿機(jī)構(gòu)作業(yè)4.1 解： 1. d為最大，那么 故 d為中間，那么 故 所以d的取值范圍為：2. d為最大，那么 故 d為中間，那么 故 d為最小，那么 故 d為三桿之和，那么 所以d的取值范圍為：和第 25 頁(yè)3. d為最小，那么 故 4.3 解：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如下圖，其為曲柄滑塊

7、機(jī)構(gòu)。4.5 解： 1. 作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如下圖；由圖量得：， ，所以 行程速比系數(shù)為：2. 因?yàn)?所以當(dāng)取桿1為機(jī)架時(shí)，機(jī)構(gòu)演化為雙曲柄機(jī)構(gòu)，C、D兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副是擺轉(zhuǎn)副。3. 當(dāng)取桿3為機(jī)架時(shí)，機(jī)構(gòu)演化為雙搖桿機(jī)構(gòu)，A、B兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副是周轉(zhuǎn)副。4.7 解：1. 取作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如下圖；由圖量得：，故行程速比系數(shù)為：由圖量得：行程：2. 由圖量得：，故3. 假設(shè)當(dāng)，那么K= 1 ，無(wú)急回特性。4.11 解：1.取，設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)如下圖。2.由圖中量得：4.16 解：1.取，設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)如下圖。2.由圖中量得：3.圖中ABC為的位置，由圖中量得，圖中ABC 為的位置，由圖中量得。4.滑塊為原動(dòng)件時(shí)機(jī)構(gòu)的

8、死點(diǎn)位置為AB1C1和AB2C2兩個(gè)。4.18 解：1.計(jì)算極位夾角：2.取，設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)如下圖。3.該題有兩組解，分別為AB1C1D和AB2C2D由圖中量得： 第五章 凸輪機(jī)構(gòu)作業(yè)5.1 解：圖中(c)圖的作法是正確的，(a) 的作法其錯(cuò)誤在于從動(dòng)件在反轉(zhuǎn)過(guò)程的位置應(yīng)該與凸輪的轉(zhuǎn)向相反,圖中CB為正確位置；(b) 的作法其錯(cuò)誤在于從動(dòng)件在反轉(zhuǎn)過(guò)程的位置應(yīng)該與起始從動(dòng)件的位置方位一致，圖中CB為正確位置；(d) 的作法其錯(cuò)誤在于從動(dòng)件的位移不應(yīng)該在凸輪的徑向線上量取，圖中CB為正確位置。 5.4 解：如下圖。5.5 解： 凸輪的理論輪廓曲線、偏距圓、基圓如下圖；最大行程h =bc=20mm、推

9、程角、回程角； 凸輪機(jī)構(gòu)不會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)失真，因?yàn)橥馆喞碚撦喞€為一圓。5.7 解：所設(shè)計(jì)的凸輪機(jī)構(gòu)如下圖。5.13 解： 1) 理論輪廓為一圓，其半徑R=50mm； 2) 凸輪基圓半徑； 3) 從動(dòng)件升程h = 50mm； 4) 推程中最大壓力角 5) 假設(shè)把滾子半徑改為15 mm，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)沒(méi)有變化，因?yàn)閺膭?dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與滾子半徑無(wú)關(guān)。第六章 齒輪機(jī)構(gòu)作業(yè)6.1 解： 1 2，查表得6.2 解：1. 2. 取那么，6.4 解：6.5 解： 1，； 2 3 4 5) , 6.9 解：1. 2. 3. 4. 6.12 解：1. 齒輪1、2和齒輪3、4的傳動(dòng)中心距分別為： 根據(jù)其中心距，選齒輪3

10、、4為標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)，而齒輪1、2為正變位傳動(dòng)。實(shí)際中心距取為a50 mm，此方案為最正確。因?yàn)?，齒輪3、4的中心距較大，選其為標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)，使該設(shè)計(jì)、加工簡(jiǎn)單，互換性好，同時(shí)也防止了齒輪1、2采用負(fù)變位傳動(dòng)不利的情況。齒輪l、2采用正傳動(dòng)，一方面可防止齒輪發(fā)生根切，如齒輪 z115<17，故必須采用正變位；另一方面齒輪的彎曲強(qiáng)度及接觸強(qiáng)度都有所提高。2. 齒輪1、2改為斜齒輪傳動(dòng)時(shí)，由題意要求：兩輪齒數(shù)不變，模數(shù)不變，即，m nm2 mm ，其中心距為那么 ， 3. 4. 對(duì)于斜齒輪來(lái)說(shuō)不發(fā)生根切的最少齒數(shù)為： 而 所以該齒輪不會(huì)發(fā)生根切。6.14 解：1. , 2. , 6.15 解：各個(gè)

11、蝸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向如下圖。6.17 解： 1. , ,對(duì)于圓錐齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)為： ，當(dāng) 那么會(huì)發(fā)生根切，而 ，故會(huì)發(fā)生根切。 2. 那么 而 ，故不會(huì)發(fā)生根切。第七章 齒輪系作業(yè)7.2 解：齒條的移動(dòng)方向如下圖，其輪系傳動(dòng)比為：那么齒輪5的轉(zhuǎn)速為：又齒輪5分度圓直徑為： 所以齒條的移動(dòng)速度為：7.3 解：1. 其輪系傳動(dòng)比為：那么齒輪4的轉(zhuǎn)速即轉(zhuǎn)筒5的轉(zhuǎn)速為：所以重物的移動(dòng)速度為： 2. 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向如下圖。7.6 解：1. 該輪系為復(fù)合輪系，由齒輪1、2、2、3、H組成一個(gè)周轉(zhuǎn)輪系，由齒輪1、2、2、4、H另組成一個(gè)周轉(zhuǎn)輪系。2. 周轉(zhuǎn)輪系1、2、2、3、H的傳動(dòng)比為： 那么 故 所以

12、與轉(zhuǎn)向一樣 3. 周轉(zhuǎn)輪系1、2、2、4、H的傳動(dòng)比為： 那么 ， 故所以與轉(zhuǎn)向一樣7.8 解：1. 該輪系為復(fù)合輪系，由齒輪1、2、3、H組成周轉(zhuǎn)輪系，由齒輪3、4、5組成定軸輪系。 2. 周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比為： 故 定軸輪系的傳動(dòng)比為：故 3. 因此 所以 7.13 解：1. 該輪系為復(fù)合輪系，由齒輪3、4、5、H組成周轉(zhuǎn)輪系，由齒輪1、2、2、3組成一個(gè)定軸輪系，由齒輪5、6組成另一個(gè)定軸輪系。 2. 周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比為： 故 ，那么定軸輪系1、2、2、3的傳動(dòng)比為：故 定軸輪系5、6的傳動(dòng)比為：故 3. 而 ，所以 因此與轉(zhuǎn)向相反。第八章 其他常用機(jī)構(gòu)作業(yè)8.5 解： 第九章 機(jī)械的平衡作業(yè)9.3 解：盤(pán)形轉(zhuǎn)子的平衡方程為： 那么 取 ，畫(huà)向量多邊形， 由向量多邊形量得ae=55 mm