機(jī)械原理課后答案

1、第8章作業(yè)8-l 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，轉(zhuǎn)動(dòng)副成為周轉(zhuǎn)副的條件是什么?在下圖所示四桿機(jī)構(gòu)ABCD中哪些運(yùn)動(dòng)副為周轉(zhuǎn)副?當(dāng)其桿AB與AD重合時(shí)，該機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)上有何特點(diǎn)?并用作圖法求出桿3上E點(diǎn)的連桿曲線。 答：轉(zhuǎn)動(dòng)副成為周轉(zhuǎn)副的條件是：（1）最短桿與最長桿的長度之和小于或等于其他兩桿長度之和；（2）機(jī)構(gòu)中最短桿上的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副均為周轉(zhuǎn)副。圖示ABCD四桿機(jī)構(gòu)中C、D為周轉(zhuǎn)副。當(dāng)其桿AB與AD重合時(shí)，桿BE與CD也重合因此機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置。8-2曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)以曲柄為原動(dòng)件時(shí)，機(jī)構(gòu)是否一定存在急回運(yùn)動(dòng)，且一定無死點(diǎn)?為什么?答：機(jī)構(gòu)不一定存在急回運(yùn)動(dòng)，但一定無死點(diǎn)，因?yàn)椋海?）當(dāng)極位夾角等于零時(shí)，就不

2、存在急回運(yùn)動(dòng)如圖所示，（2）原動(dòng)件能做連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所以一定無死點(diǎn)。8-3 四桿機(jī)構(gòu)中的極位和死點(diǎn)有何異同?8-4圖a為偏心輪式容積泵；圖b為由四個(gè)四桿機(jī)構(gòu)組成的轉(zhuǎn)動(dòng)翼板式容積泵。試?yán)L出兩種泵的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖，并說明它們?yōu)楹畏N四桿機(jī)構(gòu)，為什么?解 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖如右圖所示，ABCD是雙曲柄機(jī)構(gòu)。因?yàn)橹鲃?dòng)圓盤AB繞固定軸A作整周轉(zhuǎn)動(dòng)，而各翼板CD繞固定軸D轉(zhuǎn)動(dòng)，所以A、D為周轉(zhuǎn)副，桿AB、CD都是曲柄。 8-5試畫出圖示兩種機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖，并說明它們各為何種機(jī)構(gòu)。 圖a曲柄搖桿機(jī)構(gòu)圖b為導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。 8-6如圖所示，設(shè)己知四桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的長度為，,。試問:1)當(dāng)取桿4為機(jī)架時(shí)，是否有曲柄存在? 2

3、)若各桿長度不變，能否以選不同桿為機(jī)架的辦法獲得雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)?如何獲得? 3)若a、bc三桿的長度不變，取桿4為機(jī)架，要獲得曲柄搖桿機(jī)構(gòu),d的取值范圍為何值? : 解 (1)因a+b=240+600=840900=400+500=c+d且最短桿 1為連架軒故當(dāng)取桿4為機(jī)架時(shí)，有曲柄存在。 (2)、能。要使此此機(jī)構(gòu)成為雙曲柄機(jī)構(gòu)，則應(yīng)取1桿為機(jī)架；兩使此機(jī)構(gòu)成為雙搖桿機(jī)構(gòu)，則應(yīng)取桿3為機(jī)架。(3)要獲得曲柄搖桿機(jī)構(gòu), d的取值范圍應(yīng)為440760mm。8-7圖示為一偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，試求桿AB為曲柄的條件。若偏距e=0，則桿AB為曲柄的條件是什么? 解 (1)如果桿AB能通過其垂直于滑

4、塊導(dǎo)路的兩位置時(shí)，則轉(zhuǎn)動(dòng)副A為周轉(zhuǎn)副，故桿AB為曲柄的條件是AB+eBC。(2)若偏距e=0, 則桿AB為曲柄的條件是ABBC 8-8 在圖所示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，各桿的長度為， ，試求:1)當(dāng)取桿4為機(jī)架時(shí)，該機(jī)構(gòu)的極位夾角、桿3的最大擺角、最小傳動(dòng)角和行程速比系數(shù)K;2)當(dāng)取桿1為機(jī)架時(shí)，將演化成何種類型的機(jī)構(gòu)?為什么?并說明這時(shí)C、D兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副是周轉(zhuǎn)副還是擺轉(zhuǎn)副;3)當(dāng)取桿3為機(jī)架時(shí)，又將演化成何種機(jī)構(gòu)?這時(shí)A、B兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副是否仍為周轉(zhuǎn)副?解 (1)怍出機(jī)構(gòu)的兩個(gè)極位，如圖, 并由圖中量得： =18.6,=70.6, min=22.7 (2)由l1+l4 l2+l3可知圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)各桿

5、長度符合桿長條件；小最短桿l為機(jī)架時(shí)，該機(jī)構(gòu)將演化成雙曲柄機(jī)構(gòu)；最短桿1參與構(gòu)成的轉(zhuǎn)動(dòng)副A、B都是周轉(zhuǎn)副而C、D為擺轉(zhuǎn)副；（3）當(dāng)取桿3為機(jī)架時(shí)，最短桿變?yōu)檫B桿，又將演化成雙搖桿機(jī)構(gòu)，此時(shí)A、B仍為周轉(zhuǎn)副。 8-9 在圖示的連桿機(jī)構(gòu)中，已知各構(gòu)件的尺寸為構(gòu)件AB為原動(dòng)件，沿順時(shí)針方向勻速回轉(zhuǎn)，試確定:1)四桿機(jī)構(gòu)ABCD的類型;2)該四桿機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角；3)滑塊F的行程速比系數(shù)K。解 （1)由lAD+lBC40 8-25圖示為一牛頭刨床的主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，已知lAB=75 mm，lDE=100 mm，行程速度變化系數(shù)K=2，刨頭5的行程H=300 mm。要求在整個(gè)行程中，推動(dòng)刨頭5有較小的壓力角，

6、試設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。解 先算導(dǎo)桿的擺角取相應(yīng)比例尺l作圖，由圖可得導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿和機(jī)架的長度為： LCD=l.CD=300mm, lAC=l.AC=150mm;導(dǎo)桿端點(diǎn)D的行程 D1D2=E1E2=H/l為了使推動(dòng)刨頭5在整行程中有較小壓力角，刨頭導(dǎo)路的位置h成為H=lCD(1+cos(/2)/2=300(1+cos(60/2)/2=279.9mm 點(diǎn)津 本題屬于按行程速比系數(shù)K設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)問題，需要注意的是：導(dǎo)桿CD的最大擺角與機(jī)構(gòu)極位夾角相等：因H=300mm，且要求在整個(gè)行中刨頭運(yùn)動(dòng)壓力角較小。所以取CD1=CD2=300mm, 則D1D2=H=300mm。8-26某裝配線需設(shè)計(jì)一輸送工件的四桿

7、機(jī)構(gòu)，要求將工件從傳遞帶C1經(jīng)圖示中間位置輸送到傳送帶C2上。給定工件的三個(gè)方位為：M1(204，-30)，21=0；M2(144，80)，22=22 ；M3(34，100)，23=68 。初步預(yù)選兩個(gè)固定鉸鏈的位置為A(0，0)、D(34，一83)。試用解析法設(shè)計(jì)此四桿機(jī)構(gòu)。解 由題可知, 本題屬于按預(yù)定的連桿位置用解析法設(shè)汁四桿機(jī)構(gòu)問題，N=3，并已預(yù)選xA, yA和xD, yD坐標(biāo)值，具體計(jì)算過程略。8-27 如圖所示，設(shè)要求四桿機(jī)構(gòu)兩連架桿的三組對(duì)應(yīng)位置分別為:，。試以解析法設(shè)計(jì)此四桿機(jī)構(gòu)。解：（1）將, 的三組對(duì)應(yīng)值帶入式（8-17）（初選0=0=0）Cos(+0)=p0cos(+0

8、)+p1cos(+0)-(+0)+p2得 解之得（計(jì)算到小數(shù)點(diǎn)后四位）p0=1.5815, p1=-1.2637, p2=1.0233（2）如圖所示，求各桿的相對(duì)長度，得n=c/a=p0=1.5815, l=-n/p=1.2515 （3）求各桿的長度：得d=80.00 a=d/l=80/1.2515=63.923mm b=ma=1.583163.923=101.197mm c=na=1.585163.923=101.094mm8-28試用解析法設(shè)計(jì)一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，設(shè)已知滑塊的行程速度變化系數(shù)K=15，滑塊的沖程H=50 mm，偏距e=20 mm。并求其最大壓力角max。解：計(jì)算并取相應(yīng)比例尺l

9、根據(jù)滑塊的行程H作出極位及作圓，作偏距線，兩者的交點(diǎn)即鉸鏈所在的位置，由圖可得：lAB=l. (AC2-AC1)/2 =17mm, lBC=l. (AC2+AC1)/2=36mm8-29試用解析法設(shè)計(jì)一四桿機(jī)構(gòu)，使其兩連架桿的轉(zhuǎn)角關(guān)系能實(shí)現(xiàn)期望函數(shù)y=，lz10。8-30如圖所示，已知四桿機(jī)構(gòu)。ABCD的尺寸比例及其連桿上E點(diǎn)的軌跡曲線，試按下列兩種情況設(shè)計(jì)一具有雙停歇運(yùn)動(dòng)的多桿機(jī)構(gòu)： 1)從動(dòng)件搖桿輸出角為45： 2)從動(dòng)件滑塊輸出行程為5倍曲柄長度。8-31請(qǐng)結(jié)合下列實(shí)際設(shè)計(jì)問題，選擇自己感興趣的題目，并通過需求背景調(diào)查進(jìn)一步明確設(shè)計(jì)目標(biāo)和技術(shù)要求，應(yīng)用本章或后幾章所學(xué)知識(shí)完成相應(yīng)設(shè)計(jì)并編

10、寫設(shè)計(jì)報(bào)告。1)結(jié)合自己身邊學(xué)習(xí)和生活的需要，設(shè)計(jì)一折疊式床頭小桌或晾衣架，或一收藏式床頭書架或臉盆架或電腦架等；2)設(shè)計(jì)一能幫助截癱病人獨(dú)自從輪椅轉(zhuǎn)入床上或四肢癱瘓已失去活動(dòng)能力的病人能自理用餐或自動(dòng)翻書進(jìn)行閱讀的機(jī)械； 3)設(shè)計(jì)適合老、中、青不同年齡段使用并針對(duì)不同職業(yè)活動(dòng)性質(zhì)(如坐辦公室人員運(yùn)動(dòng)少的特點(diǎn))的健身機(jī)械； 4)設(shè)計(jì)幫助運(yùn)動(dòng)員網(wǎng)球或乒乓球訓(xùn)練的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)球機(jī)或步兵步行耐力訓(xùn)練，或空軍飛行員體驗(yàn)混戰(zhàn)演習(xí)訓(xùn)練(即給可能的飛行員各方位加一個(gè)重力)，或宇航員失重訓(xùn)練(即能運(yùn)載一人并提供一個(gè)重力加速度)的模擬訓(xùn)練機(jī)械； 5)設(shè)計(jì)放置在超市外投幣式的具有安全、有趣或難以想像的運(yùn)動(dòng)的小孩“坐椅”

11、或能使兩位、四位游客產(chǎn)生毛骨悚然的顫動(dòng)感覺的輕便“急動(dòng)”坐車。附錄資料：不需要的可以自行刪除 機(jī)械制圖標(biāo)注常用符號(hào)序號(hào)符號(hào)名稱符號(hào)繪制標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用示例1GB/T 1182-2008基準(zhǔn)符號(hào)。涂黑三角形及中軸線可任意變換位置，方框和字母只允許水平放置不允許歪斜；方框外邊的連線也只允許在水平或鉛垂兩個(gè)方向畫出。2GB/T 4458.4-2003；標(biāo)注正方形結(jié)構(gòu)尺寸時(shí)在尺寸前面加注正方形符號(hào)。高度h=3.5mm3GB/T 4458.4-2003；標(biāo)注弧長時(shí)在尺寸前面加注弧長符號(hào)。 高度h=R=3.5mm4GB/T 4458.4-2003；GB/T 16675.2-1996尺寸注法；沉孔或锪平符號(hào)。高度h

12、=3.5mm5GB/T 4458.4-2003；GB/T 16675.2-1996尺寸注法；沉孔或锪平深度符號(hào)。高度h=3.5mm6GB/T 4458.4-2003；GB/T 16675.2-1996尺寸注法；埋頭孔符號(hào)。高度h=3.5mm 機(jī)械制圖尺寸標(biāo)注常用標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)序號(hào)符號(hào)名稱符號(hào)繪制標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用示例7GB/T 15754-1995錐度符號(hào)或莫氏錐度注法。高度h=3.5mm8JB/T 5061-2006定位支撐符號(hào)。高度h=3.5mm 9JB/T 5061-2006輔助支撐符號(hào)。高度h=3.5mm10JB/T 5061-2006輔助支撐符號(hào)。高度h=5mm11GB/T 4459.5-1999中

13、心孔符號(hào)。高度h=3.5mm；高度H1=5mm。12JB/T 8555-2008 熱處理技術(shù)要求在零件圖樣上的表示方法。粗糙度符號(hào)的三角形部分為測量點(diǎn)符號(hào)?？呻S圖形進(jìn)行縮放。匯編人：質(zhì)管辦標(biāo)準(zhǔn)化管理員 鄭家貴 2011年8月25日機(jī) 械 制 圖 基 礎(chǔ) 知 識(shí)一、.圖線 GB/T 4457.4-2002 GB/T 17450-1998注：粗虛線和粗點(diǎn)畫線的選用兩種粗線都用來指示零件上的某一部分有特殊要求。但應(yīng)用場合不盡相同。粗虛線專門用于指示該表面有表面處理要求。（表面處理包括鍍（涂）覆、化學(xué)處理和冷作硬化處理。）粗點(diǎn)畫線是限定范圍的表示線 常見于以下場合：限定局部熱處理的范圍（如上圖）限定不

14、鍍（涂）范圍（如下左圖）限定形位公差的被測要素和基準(zhǔn)要素的范圍（如下右圖） 二、視圖 GB/T 17451-1998 GB/T 4458.1-20021.按第一角法配置的六個(gè)基本視圖2.局部視圖1）按基本視圖的配置形式配置2）按向視圖的配置形式配置不要 “向”字三、剖視圖及剖面區(qū)域的表示法 GB/T 1745217453-1998 GB/T 4458.6-2002圖形不對(duì)稱時(shí)，移出斷面不得畫在中斷處四、簡化畫法 GB/T 16675.1-1996 1.管子 1）可僅在端部畫出部分形狀，其余用細(xì)點(diǎn)畫線畫出其中心線 2）可用與管子中心線重合的單根粗實(shí)線表示。2. 五、螺紋及螺紋緊固件表示法 GB/

15、T 4459.1-1995 GB/T 197-2003無論是外螺紋或內(nèi)螺紋，在剖視或剖面圖中的剖面線都應(yīng)畫到粗實(shí)線。根據(jù)GB/T 197-2003的規(guī)定，將普通螺紋的標(biāo)記方法介紹如下：六、彈簧表示法 GB/T 4459.4-2003 七、尺寸注法 GB/T 4458.4-2003 GB/T 19096-20031.在光滑過渡處標(biāo)注尺寸時(shí)，應(yīng)用細(xì)實(shí)線將輪廓線延長，從它們的交點(diǎn)處引出尺寸界線。（如下圖）2.標(biāo)注角度的尺寸界線應(yīng)沿徑向引出（圖5），標(biāo)注弦長的尺寸界線應(yīng)平行于該弦的垂直平分線（圖6），標(biāo)注弧長的尺寸界線應(yīng)平行于該弧所對(duì)圓心角的角平分線（圖7），但當(dāng)弧度較大時(shí)，可沿徑向引出（圖8）。 3.當(dāng)對(duì)稱機(jī)件的圖形只畫出一半或略大于一半時(shí)，尺寸線應(yīng)略超過對(duì)稱中心線或斷裂處的邊界，此時(shí)僅在尺寸線的一端畫出箭頭。尺寸數(shù)字： 標(biāo)注尺寸的符號(hào)及縮寫詞（如上圖）標(biāo)注尺寸的符號(hào)及縮寫詞（如下表）八、尺寸的簡化注法 GB/T 16675.2-1996九、極限與配合的標(biāo)注方法 GB/T 4458.5-2003十、形狀和位置公差的圖樣表示法 GB/T 1182-19961.形位公差分類及特征項(xiàng)目符號(hào)其端點(diǎn)應(yīng)畫一個(gè)黑點(diǎn)*形位公差帶的定義（見GB/T 1182-1996）*形位公差標(biāo)注符號(hào)的比例和尺寸（見GB/T 1