机械设计基础课后答案.ppt

部分作业参考解答,本作业解答仅供参考，错误之处敬请指正；,题3.5 绘制机构简图,解：,定块机构,题3.6 绘制机构简图,解：,摇块机构,题3.7 绘制机构简图,解：,正弦机构,题3.8 计算机构自由度,解： 活动构件数：n = 8 ； 低副：PL = 11 ； 高副： PH = 1 ； 机构自由度： F = 3n 2PL PH = 38 211 1 = 1,1,4,2,3,5,4,6,7,8,题3.8 计算机构自由度,解： 活动构件数：n = 8 ； 低副：PL = 11 ； 高副： PH = 1 ； 机构自由度： F = 3n 2PL PH = 38 211 1 = 1,1,4,2,3,5,4,6,7,8,题3.8 计算机构自由度,解： 活动构件数：n = 4 ； 低副：PL = 4 ； 高副： PH = 2 ； 机构自由度： F = 3n 2PL PH = 34 22 2 = 2,1,4,2,3,4,题3.9 机构的结构分析,解： 机构自由度： F = 38 211 = 2 该机构为级机构；,1,级组,8,9,级组,级组,题3.10(a),解： 机构自由度： F = 35 27 = 1 机构的结构分析 1) 取构件1为原动件 该机构为 级机构；,级组,1,6,6,题3.10(a) 续,2) 取构件5为原动件 该机构为级机构；,级组,6,5,6,级组,题3.10(b),级组,8,1,8,8,8,解： 机构自由度： F = 37 210 = 1 机构的结构分析 1) 取构件1为原动件 该机构为级机构；,级组,级组,题3.10(b) 续,级组,8,级组,7,8,8,8,2) 取构件7为原动件 该机构为 级机构；,题3.10(b) 续,级组,8,级组,7,8,8,8,2) 取构件7为原动件 该机构为 级机构；,思考：取构件3为原动件,补充题：求C、E点的速度vC、vE 和加速度aC、aE,已知： 1 = 100 rad/s ；机构尺寸如图示； 解： (1) 速度分析 速度矢量方程： 方程中各矢量分析： vB = 0.03 100 = 3 m/s ；,速度图解(速度矢量多边形)：,vB,vC,vE,vCB,比例尺：v = 10； 结果：见图示(单位：m/s),vB,2 = vCB /lBC = 2.484/0.06 = 41.4 rad/s,(2) 加速度分析,加速度矢量方程： 方程中各矢量分析：,其余各加速度矢量如图示：,加速度图解,比例尺：a = 0.1； 结果：见图示(单位：m/s2),题4.10,解：,AC AC”,比例尺：1:1 ；,题4.10,解： 比例尺：1:1 ；,题4.10,解： 比例尺：1:1 ； 取lAB = 50，在CD上任取一段长度DE；,按反转法将多边形AB1E1D和AB2E2D反转到位置3，,即令DE1 、DE2与DE3重合；由此得 点； 过 作连线，并连线的垂直平分线，由垂直平分线的交点得点C；,由此得：,当 lAB 50时， lBC和lCD应为：,题5.5,解：,题5.6,解： 比例尺： l = 1:1 ；,题6.3 (将题目中的 =1441 rad/s 改为 =1.441 rad/s),解： 运动特性系数： 拨盘的运动时间 t1： 槽轮运动时间 t2： 槽轮间歇时间 ：,题6.4,解： 拨盘的运动时间 t1： 由 又由题意有：t = t1 t2 ； 联立两式得： t = 2t2 ；即 t2= t/2 = 1 s ； 由此得： t1 = 3t2 = 3 s ； 拨盘的转速：n1 = 60/t1 = 60/3 =20 r/min,得：,题7.16,解： (1) 受力分析 由扭矩引起的剪力：,T,F,由载荷 F 引起的剪力： 最大的合成剪力：,(2) 螺栓强度计算,螺栓的预紧力：取 Kf = 1.2， 代入得： 许用应力：参考表7.5，初取 S = 3 (M16M30)； 由此得：s = s/S = 235/3 78.3 将已知数据代入设计式： 查螺纹标准，取M20；d1 =17.29 ，基本可满足要求；,题7.17,解： (1) 受力分析 由扭矩引起的剪力：,(2) 螺栓强度计算 许用应力： s = 8008 /10 = 640 ； 参考表7.4： = s /S = 640 /2.5 = 256 ； p = B /Sp = 800 /2.5 = 320 ； 查螺纹标准得： ds = 13 ；,螺栓剪切强度：,挤压强度：,剪切和挤压强度均满足要求；,题7.18,解： (1 )螺栓受力分析 确定螺栓的轴向工作载荷F： 确定残余预紧力： 有密封要求： 定螺栓的轴向总载荷：,(3) 强度计算,螺栓的许用应力： 参考表7.3， B = 540 MPa ， s = 320 Mpa； 参考表7.5，取 S = 3 ，则可得： = s /S = 320/3 =107 Mpa； 确定螺栓直径 由设计式得： 查螺栓标准：取螺栓公称直径M16， 对应 d1 = 13.835 13.04 ，可满足强度要求；,(4) 确定螺栓分布圆直径D0,按结构要求，由图有： D0 D + 2e + 2 + 2t 其中 = 10 ；t = 3 6；e 14 ； 代入得： D0 334 340 ； 由满足密封要求，螺栓间距 l 应满足： l 7d = 112 ； 由此得： 即D0应满足： 340 D0 427 ；,题7.21,解： (1) 力学模型(如图示) FT 力矩(400F)引起的剪力； Fr 力F引起的剪力； 其中：,F,F,F,FT1,FT1,Fr,FT2,FT2,Fr