《机械原理》第八版课后习题答案.doc

第二章机构结构分析(P29)2-12:图A显示了小型印刷机。在图中，齿轮1和偏心轮1是相同的部件，并围绕固定轴线o连续旋转。齿轮5具有凸轮槽，摆杆4上的滚子6嵌入该槽中，从而摆杆4围绕C轴线上下摆动。同时，偏心轮1、连杆2和滑杆3上下移动C轴。最后，冲头8被滑块7和铰链G压入摆杆4的叉槽中。试着画出其机构的运动图并计算自由度。解决方案：分析机制的组成：该机构由偏心轮1(固定在齿轮1上)、连杆2、滑杆3、摆杆4、齿轮5、滚轮6、滑块7、冲头8和机架9组成。偏心轮1和框架9、连杆2和滑杆3、滑杆3和摆杆4、摆杆4和滚轮6、齿轮5和框架9、滑块7和冲头8都形成旋转副，滑杆3和框架9、摆杆4和滑块7、冲头8和框架9都形成移动副，齿轮1和齿轮5、凸轮(槽)5和滚轮6形成高副。因此.解决方案1:解决方案2:局部自由度(P30) 2-17:尝试计算每个机构的自由度，如图所示。图a和d是齿轮连杆组合机构；图b是凸轮连杆组合机构(两个滑块在图中d处铰接在一起)；图c是精细压制机构。在图d所示的机构中，由齿轮3和5以及齿条7和齿轮5的啮合对提供的约束数量是相同的吗？为什么？解决方案：a)b)c)d)它可以看作是一个旋转块和一个导向块，有一个移动副和一个旋转副)齿轮3和齿轮5之间的啮合是一个高副(因为两个齿轮之间的中心距离受到限制，所以应该是单侧接触)，这将提供一个限制。齿条7和齿轮5作为高副的啮合(由于中心距离不受约束，所以应该是双向接触)将提供两个约束。第三章平面机构的运动分析(P50) 3-8:在图示的凸轮机构中，已知凸轮摆1以相等的角速度旋转。凸轮是一个有半径的偏心圆。构件2的角速度和角加速度通过图解法计算。解决方案：1)高副低代，用选定的比例，画出机构的运动图。(图3-8)2)速度分析：图3-6(b)以B2 B4为重合点。速度方程：速度多边形如图3-8(b)所示逆时针转动3)加速度分析：图3-8(c)顺时针转动。(P51) 3-11:试着找出图示机构在图示位置的所有瞬时中心的位置，并给出连杆上点E的速度方向。(点e :的速度方向找到与点e固定连接的部件的绝对瞬时中心位置，将绝对瞬时中心与点e连接，点e的速度方向垂直于点e)(a)(b)(c)(d)(P51) 3-15:在图中所示的牛头刨床机构中，h=800mm，h1=360mm，h2=120mm，=200mm，=960mm，=160mm，设定曲柄以等角速度1=5rad/s逆时针旋转，用图解法求出机构在1=135时刨刀头上的点C的速度。解决方案：选择比例并绘制机构的运动图。如图(a)所示解决方案1:速度分析：首先确定部件3的绝对瞬时中心P36，并使用瞬时中心多边形，如图(b)所示在由构件3、5和6形成的三角形中，瞬心P36、P35和P56必须在一条直线上。在由构件3、4和6形成的三角形中，瞬心P36、P34和P46也必须在一条直线上。两条直线的交点是绝对瞬时中心P36。速度方程方向垂直于AB。VB3方向垂直于边界点(BP36)，VB3B2方向平行于边界点。速度多边形如图3-9 (c)所示速度方程解决方案2:在确定部件3的绝对瞬时中心P36之后，确定相关的瞬时中心P16、P12、P23、P13、P15。使用瞬时中心多边形，如图3-9(d)所示，瞬时中心P12、P23、P13必须在一条直线上。在由部件1、3、6形成的三角形中，瞬时中心P36、P16、P13也必须在一条直线上，两条直线的交点是瞬时中心P13。使用瞬时中心多边形，如图3-9(e)所示，在由构件1、3和5组成的三角形中第九章凸轮机构及其设计(P190) 9-7:当图9-6a处于图示位置时，尝试标出凸轮机构的压力角，以及凸轮从图示位置转动90后推杆的位移；当图9-6b的推杆从图中所示的位置上升位移s时，凸轮的角度和凸轮机构的压力角被绘出。解决方案如图(a)所示。如果用一条直线连接盘形凸轮的中心a和滚子的中心b，直线AB和推杆导向器之间的锐角就是凸轮机构在图中所示位置的压力角。以A为圆心，AB为半径，得到凸轮的理论轮廓圆。将A与凸轮的旋转中心O连接并延伸，在点c处与凸轮的理论轮廓相交。以O为圆心，OC为半径，得到凸轮的基圆。推杆的偏置圆是以O为圆心，以O点到推杆导轨的距离od为半径得到的。将推杆导向线的基圆延伸至点G-并以直线连接OG。点o被视为与OG垂直，交点圆在点E。点E与偏移圆的下侧相切。切点是点H。当理论轮廓在点F时，线段EF的长度是凸轮从图中所示位置旋转90后推杆的位移S。方法同前，凸轮的理论轮廓、推杆的基圆和偏置圆分别如图(b)所示。将推杆导向线的基圆延伸至点G，并以直线连接OG。以O为圆心，以滚子中心上升S为半径后，从滚子旋转中心K到O点的距离OK，理论轮廓在F点相交。点F是偏置圆的切线，交点基圆在点E，切点为H。那么GOE是推杆从图中所示位置上升位移S时凸轮的旋转角度，而AFH是此时凸轮机构的压力角度。(a) (b)(P190) 9-13:已知具有摆动滚子推杆的盘形凸轮机构(见图9-23)具有lOA=60 mmr0=25 mm，lAB=50 mm，rr=8 mm.凸轮以恒定的速度顺时针旋转，当凸轮旋转180度时，要求推杆以余弦加速度向上摆动25。当在一个周期内旋转通过剩余的角度时，推杆以正弦加速度摆动回到其原始位置。用作图法设计凸轮工作轮廓的尝试。求解推杆在推程和回程中运动规律的位移方程为(1)推力：s= 1-cos ( / 0)/20 180(2)回程：S=1-(/ 0)10 sin(2/ 0)(2)o180各点的位移值计算如下表所示：根据表格图纸所示第十一章齿轮系及其设计如图所示，11-16是两个不同结构的锥齿轮周转轮系。已知z1=20，z2=24，z2，=30，z3=40，N1=200转/分，N3=-100转/分。nH是多