机械设计基础答案(杨可桢)

1、The answer of schoolwork ofMECHINE THEORY AND DESIGN(Just for reference)教材：杨可桢（第五版）教师：邓蝶时间：2008092008111/18目录1 . 12- 142- 242- 352-452-562-762-1062- 136Chapter373- 173- 273- 4 （简单，略）7Chapter484- 184- 284- 384-484-594-694-894-9104-10104- 1411Chapter5115- 1115- 2125- 3125-4125-5135-6135-7135-8145-9145

2、-10145-14155-1515II49 pchapter 1七=H 3Pl H4p= no F H3nl2PL p= n-尸=3并一（2£ +乙）=1sa毎木机択肉1 6.刃=8, PL = 11, Pu = 1、F = 3m-(2£ +弓)=15/181-7. m=&PL = W.Pn =0,1 & n = 6,Pj = & PH = 1,F = 3n-(2PL + PH) = 2F = 3n-(2PL + PH) = 11一12、口 = 3、片=3占=0,F = 3n-(2P1 +Ph) = 3fegl-UE差动轮系1-11、“=4,刁=4,

3、匕=2, 尸=3一（2£ +匕）=2P13P142m I s啓 A4A2 r41 16、PiPn勺=冬=彷3 = d P2M23Chapter 22-1“）、 40 +110 v 70 + 90,并且最短杆为机架,.是双曲柄机构；b）、曲柄摇杆机构 c）、双摇杆机构）、双摇杆机构2-26/ 183a2卜5l诈2-5求解思路1、任选一点作D点，以已知CD = 500mm, 作出Cl、C2位置，并得到角平分线上的C 点。2、过D点作CD垂线,由AD= 1000mm, 得到A点。3、以 AB = (AC2-ACl)/2,得到 B 点。分别 求得AB, BCo2-7如图，求解思路1、任选一点

4、为C1,由ClC2=50mm,得C22、过C2作C1C2垂线，并过C1作一条直线 与C1C2夹角为90°-0,得P点。3、由Cl、C2、P点求圆，在圆上由到C1C2 距离为16mm,得到A点。4、以 AB=(AC2-ACl)/2,得到 B 点。分别 求得AB, BCo2-101、连接B1B2作中垂线，与YY交得A点。2、连接C1C2作中垂线，与YY交得D点。2-13如图 设任选一点C,设BC=m,则AC=/4B-m,此时AB与水平轴夹角为卩，有C点坐标分别为 =(仏-”8S0 ,则(2 +(*)_Yc = nt sin 0lAli 一 m m所以C点轨迹为一椭圆(当m二绍时为圆，2当

5、m=0时即C点为A或B点轨迹为直线。)1、以O为圆心，OE为半径画圆，过D点作偏 心圆的切线，求得E点在D点处的位置E2（DE2为D点处输出件运动方向）。2、作线CD （CD为D点处输出件受力方向）。3、求得a3-4 （简单，略）13/18Chapter44-1Solution m=3mm, Zl = 19, Z2=41 d i=mZ i=3xl 9=57mm hai=haxm=l x3=3mm hn= (haY+c*) m= 1.25x3=3.75mm ci= c* m=0.25x3=0.75mm a= (Z1+Z2) m/ 2=3x60/2=90mm dai= di+2ha'm=5

6、7+2x3=63mm dn= di-2(haT+c*) m=57-7.5=49.5mm db 1 二 d 1 cosa=57xcos20°=53.56mm pi=7rxm=7rx3=9.42mm si=Jixm/ 2=4.71mm ei=7ixm/2=4.71 nun d2=mZ2=3x41 = 123mm ha2=hain=l x3=3mm=hai hf2= (ha+C3*) m=l .25x3=3.75mm=hn C2= c*m=0.25x3=0.75mm=cida2= d2+2ha'm= 123+2x3= 129mm df2= d22(ha"+c。m= 123

7、-7.5= 115.5mm db2= d2cosa=123xcos20°=l 15.58mm p2=jixm=jix3=9.42mm=piS2=7ixm/2=4.71 mm 二 s 1e2=7ixm/2=4.7 lmm=ei由a = = (z】+ z，)得加=4mm2-Zj + z2d = tmZ = 80/mn d2 = mZ2 = 240mm4-3由a = mz + 2hm = 35mtn 带入已知条件m 5mm解dh = dk cos ak"压力角a = 20°刁曲率半径 p = rsina = sin 20° =二sin 20° = 3

8、4.20“w22基圆露亀爲齿顶圆V由db=da cos%则务加zcos20=arccos；rnz. + 2h in曲率半径Q = sin aa2=46.85=26.50°dt = (z-2：dh = d cos a = mz. cos a正常齿制标准齿轮：=hc* = 0.251)当zzcosa > (z-2/z： -2c)加，则z <2.51 cos20°= 41.5BPz<41,基圆大于齿根圆2）、同理，z>41,基圆小于齿根圆4-6分度圆直径 =mz = 4 x 20 = SOmm 内齿轮v齿顶圆直径a = mz. + 2h"jh =

9、 SSmm齿根圆直径心=mz-2h*a -2c*） = 70" 外齿轮分度圆直径d外=陀=240”中心距占一学曲4-8提示:左下图L = mcosa伙-0.5） + Zinva,式中k为跨齿数,其计算公式为 k = Z%80° + O.5,该公式是利用了渐开线的特点，k需要圆整为整数（想想跨 测齿数圆整后对公法线长度测量会带来哪些影响）。上式中L的证明：假设卡尺的卡脚与轮廓的切点a、b恰好在分度圆上，如右图 所示。该题利用上面的提示，可得vv3 = 2ph + sh!KWSolution(1) 分度圆齿厚：因为模数m,压力角a相等， 込-5(2) 齿顶圆齿号与齿根圆齿厚不易

10、直接推导, 根据右图基圆大小对渐开线的影响，可以 得到：(设 Zi<Z2): Sf > Sf2 (设 Zi<Zz)4-10标准齿与正变位齿比较参数标准齿正变位齿m不变a不变a'不变d不变d，不变s增加TSf增加Thr减小J,dr增加Tdb不变名称符号标准览轮传动等变位齿轮传动不等变位齿轮传动变位系数Xxi = z2 =0工严-丄2珀+刃=0広1 +巧刊节圆直径d'd = d=(: = 1,2)d = cosa/coSGZ啮合角aa' u acos= accsa/a齿顶高h 产 h： m心=(h： += (h： + 巧一 am齿根高h产(h： + c&q

11、uot; )mhu (齐；+ 八 xm齿顶圆直径齿根圆直径didu- 2kh中心屋aa 二(d +SU/2a = a + ym中心距变动系数yj = 0y = (az - 4)/zn齿顶高变动系数°"0cr = 4：1 + x2 - y4-14正确啮合条件：直齿圆柱齿轮：mx = m2,= a2斜齿圆柱齿轮：两轮模数和压力角相等，外啮合：人=-禹，内啮合 圆锥齿轮：两轮大端模数和压力角相等，外锥距尺相等Chapters3为逆时针，左旋5-215/18匕为水平向右方向 _ z2z3z4z5 _ 25x30x30x60ZtZrZyZ4 15x15x15x2n5 = 2.5/7

12、min迢=诗=0.261皿.心于冬= 10.4720皿Solution注意图中S、6、7同轴；M、9、3、2 同轴;H、12 同轴;z?1Im*7"Z6ZqZiuZi? = °1H乙ZjZgZ_ EZ4Z6 _ J_360Solution行星轮系:123Hs=-3lH当手柄转过90。时,H转过225°。5-5Solution上面大吊钩(3)为机架(图示) 则有行星轮系:l(s)-2(2»3-Hin = nnn =i_/ = _ 厶乙“31 fl/r r5-6注意此时g n2畀其实都是相对机架 »I " 而言的速度，山u绝对=v相对+V

13、牵连得® =心+心行星轮系:2(M)-1-H Z, =12016/ 18挖义保持一定方向即心=0有行星轮系:4-2-3-H(l),若心=0则有诰"：3 =空 =箸=乡“ 办3-厲 乙乙 Z4Z3 = Z45-818/18Solution 行星轮系 l-2(2f)-3-H5ZZ21+沁20x50-=14.7 lr/ min3.4oSolution 差动轮系 l-2(2f)-3-H25x75"30x20/J, + 3.125®-4.125-nl> n3转向相反时200-3.125x50 三,nu = 10.6 r/ minH4.125系杆H与齿轮1转向

14、相同= -3.1255-10Solution 定轴轮系 1-2-3 差动轮系4-5(6)-7(P)-3(系杆) 心=鱼=迢=鱼=竺=5“3% 勺 17. nx = 5n33 _ _3_ 孕7 _24x63"n7 -n3 昭618x21/. n4 + 4/77 = 5n35-205又 V n7 = npn4 + 4/ip = /i|, np =-L10001-10000ex,(1)当 ni=10001r/min, n4=10000r/min 时 =0.25r/min (2)当 ni=n4时,HP=0r/min , 7 (P)静止不动。10000-10001 ,(3)当 m=10000r/min, n4=10001r/min 时，n=-0.25/7 nun 45-14 (选作)16/1877775-15(1) 一般工作情况下： 行星轮系：3-2(2>l-H 定轴轮系34一 53x533,1 58x48Z487= 34744 /4 =丄= 111 36 X1.977 220hn(2)慢速吊重情况下：定轴轮系：5-2(2,)-3(3,)-4gze _ 44x48x58x82