机械设计基础第五版参考答案第一章

1 -1 至1 -4 解 机构运动简图如下图所示。 图 1 .1 1 题1 -1 解图 图1 .1 2 题1 -2 解图 图1 .1 3 题1 -3 解图 图1 .1 4 题1 -4 解图 1 -5 解 1 -6 解 1 -7 解 1 -8 解 1 -9 解 1 -1 0 解 1 -1 1 解 1 -1 2 解 1 -1 3 解 该导杆机构的全部瞬心如图所示，构件 1 、3 的角速比为： 1 -1 4解 该正 切 机构的全部瞬心如图所示，构件 3的速 度 为 ： ，方 向垂直向上。 1 -1 5 解 要求轮 1 与轮 2 的角速度之比，首先确定轮 1 、轮 2 和机架 4 三个构件的三个瞬心，即 ， 和 ，如图所示。则： ，轮 2 与轮 1 的转向相反。 1-16 解 （ 1）图a 中的构件组合的自由度为： 自由度为零，为一刚性桁架，所以构件之间不能产生相对运 动。 （ 2）图b 中的 CD 杆是虚约束，去掉与否不影响机构的运动。故图 b 中机构的自由度为： 所以构件之间能产生相对运动。 题 2-1 答 : a ） ，且最短杆为机架，因此是双曲柄机构。 b ） ，且最短杆的邻边为机架，因此是曲柄摇杆机构。 c ） ，不满足杆长条件，因此是双摇杆机构。 d ） ，且最短杆的对边为机架，因此是双摇杆机构。 题 2-2 解 : 要想成为转动导杆机构，则要求 与 均为周转副。 （ 1 ）当 为周转副时，要求 能通过两次与机架共线的位置。 见图 2-15 中位置 和 。 在 中，直角边小于斜边，故有： （极限情况取等号）； 在 中，直角边小于斜边，故有： （极限情况取等号）。 综合这二者，要求 即可。 （ 2 ）当 为周转副时，要求 能通过两次与机架共线的位置。 见图 2-15 中位置 和 。 在位置 时，从线段 来看，要能绕过 点要求： （极限情况取等号）； 在位置 时，因为导杆 是无限长的，故没有过多条件限制。 （ 3 ）综合（ 1 ）、（ 2 ）两点可知，图示偏置导杆机构成为转动导杆机构的条件是： 题 2-3 见图 2.16 。 图 2 .1 6 题 2-4 解 : （ 1 ）由公式 ，并带入已知数据列方程有： 因此空回行程所需时间 ； （ 2 ）因为曲柄空回行程用时 ， 转过的角度为 ， 因此其转速为： 转 / 分钟 题 2-5 解 : （ 1 ）由题意踏板 在水平位置上下摆动 ，就是曲柄摇杆机构中摇杆的极限位置，此时 曲柄与连杆处于两次共线位置。取适当比例 图 尺，作出两次极限位置 和 （见图 2 .1 ...