精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第5章習(xí)題答案

1、文檔供參考，可復(fù)制、編制，期待您的好評(píng)與關(guān)注！ 習(xí)題講解題5-5 當(dāng)給定連桿兩個(gè)位置時(shí)，設(shè)計(jì)的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)可以有無(wú)窮多解，若要有唯一確定解，可以附加哪些條件？給定連桿三個(gè)位置答：可附加以下條件之一：曲柄與搖桿的長(zhǎng)度固定鉸鏈A或D的位置，A、D間的距離主、從動(dòng)件的轉(zhuǎn)角可以有唯一確定解。題5-7何謂機(jī)構(gòu)的原理誤差？如果推桿行程和擺桿長(zhǎng)度相同時(shí)，正弦機(jī)構(gòu)和正切機(jī)構(gòu)誤差各為多少？若正弦機(jī)構(gòu)的原理誤差比正切機(jī)構(gòu)小，為什么在高精度的光學(xué)比較儀中都采用正切機(jī)構(gòu)？答：所謂原理誤差是指儀器中采用的機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)特性與要求的傳動(dòng)特性不相符而引起的儀器誤差。若推桿行程和擺桿長(zhǎng)度均相同時(shí)，正弦機(jī)構(gòu)的原理誤差為a3/6，正

2、切機(jī)構(gòu)的原理誤差為-a3/3。雖然正弦機(jī)構(gòu)的原理誤差比正切結(jié)構(gòu)小，但在高精度的光學(xué)比較儀中仍采用正切結(jié)構(gòu)，是由于采用了兩級(jí)放大，第一級(jí)將線位移轉(zhuǎn)換為角位移，即S=atan, 對(duì)于線性刻度標(biāo)尺，示值小于實(shí)際值；第二級(jí)光學(xué)放大，將角位移變?yōu)榫€位移，對(duì)于線性刻度標(biāo)尺，示值大于實(shí)際值，兩者原理誤差方向相反，可以抵消一部分，減少了原理誤差。題5-8 圖5-40所示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知LBC=50mm，LCD=35mm，LAD=30mm，AD為機(jī)架。問(wèn)：1）若此機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，且AB為曲柄，求LAB的最大值。2）若此機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)，求LAB的最小值。3）若機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)，求LAB的值（取值范圍）。

3、解：1） 當(dāng)此機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，且AB為曲柄時(shí)，由曲柄存在的必要條件（桿長(zhǎng)條件），有：LAB + LBC LCD + LAD即LAB +50 35+30LAB 15mm LAB的最大值為15mm。2） 當(dāng)此機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)有：機(jī)架AD為最短桿且LAD + LBC LCD + LAB即 30+50 LAB +35LAB45mm LAB的最小值為45mm。3） 若機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)，則有以下三種情況：（1）AB為最短桿，即LAB 30mm不存在曲柄，即無(wú)法滿足曲柄存在的必要條件，有：LAB + 50 > 35 + 30，LAB > 15mm15mm< LAB 30mm（2）

4、AB為最長(zhǎng)桿，即LAB > 50mm，此時(shí)AD為最短桿則30 + LAB > 50 + 35，LAB > 55mm又AB的值不應(yīng)大于其余三桿長(zhǎng)度之和55mm< LAB <115mm（3） AB既不是最短桿，也不是最長(zhǎng)桿。此時(shí)AD為最短桿，BC為最長(zhǎng)桿，則30+50 > LAB +35， LAB <45mm 30mm LAB <45mm掌握曲柄存在條件題5-9 若已知鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩個(gè)桿長(zhǎng)為a=9mm，b=11mm，另外兩個(gè)桿的長(zhǎng)度之和c+d=25mm，要求構(gòu)成一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，c、d的長(zhǎng)度（取整數(shù)）應(yīng)為多少？解：因?yàn)閏+d=25mm，則c或d必大于

5、b（11mm），故c、d 中必有一最長(zhǎng)桿。若c、d 中有一最短桿：則c+d = 25 > a + b = 20mm，不滿足曲柄存在必要條件，因此最短桿必然不是c或d，只能是a桿。則1）c為最長(zhǎng)桿：a + c b + d (1)c + d = 25 (2)由（1）（2）， 且c、d的長(zhǎng)度為整數(shù)，得c=13mm，d=12mm2）d為最長(zhǎng)桿：a + d b + c (1)c + d = 25 (2)由（1）（2），且c、d的長(zhǎng)度為整數(shù)，得c=12mm，d=13mm題5-10 圖5-41所示曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，已知機(jī)架長(zhǎng)LAD=500mm，搖桿LCD=250mm，要求搖桿CD能在水平位置上、下各擺1

6、0o，試確定曲柄與連桿的長(zhǎng)度。解：當(dāng)搖桿擺到水平以上10°時(shí)，曲柄、連桿共線，如BAC，由ADC´得又當(dāng)擺桿DC擺到水平以下10°時(shí)，曲柄與連桿也共線，如AB´´C´´,由ADC´´得代入數(shù)字：(1) (2)解 (1)(2)式得 AB=38.93mm，BC=557.66mm題5-11 設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，如圖5-42所示，已知其搖桿CD的長(zhǎng)度LCD=75mm，機(jī)架AD的長(zhǎng)度LAD=100mm，行程速度變化系數(shù)K=1.5，搖桿的一個(gè)極限位置與機(jī)架的夾角，求曲柄AB及連桿BC的長(zhǎng)度。解：(1)求極位夾角(2)

7、連接 AC,并延長(zhǎng)至 B1,在此位置，曲柄與連桿共線；(3)過(guò)A點(diǎn)作一線AB1´與AC夾角為36º；(4)以D為圓心DC長(zhǎng)為半徑畫(huà)弧，延長(zhǎng)線AB1´并與圓弧交于C1´點(diǎn)，則C´D為搖桿的第二極限位置，AC1´為連桿與曲柄共線的第二位置。由圖看出，此題有兩個(gè)解，因圓弧與線AC1´由第二交點(diǎn)C2´.第一組解：由ADC得 即 (1)由正弦定理得 又 由AC1´D得(2)解 (1)(2)式 得 B1C=120mm連桿長(zhǎng)，AB1=49mm 曲柄長(zhǎng)第二組解：由ADC2´(3) (4)用正弦定理可求AD2C2´由(3)(4)式求得 B2C=48.5m