《机械设计基础》答案 - 下载本文

2-12 已知某操纵装置采用铰链四杆机构。要求两连架杆的对应位置如题2-12图所示,

?1?450,?1?52010';?1?900,?1?82010';?1?1350,?1?112010';机架长

度lAD?50mm,试用解析法求其余三杆长度。 解:由书35页图2-31可建立如下方程组:

?l1cos??l2cos??l4?l3cos? ?lsin??lsin??lsin?23?1消去δ,并整理可得:

22l4?l32?l12?l2llcos???3cos??3cos?????

2l1l4l1l4令:

P1??l3 (1) l4P2?l3 (2) l122l4?l32?l12?l2 (3) P3?2l1l4于是可得到

cos??P3?P2cos??P1cos(???)

分别把两连架杆的三个对应转角带入上式,可得到关于P1、P2、P3由三个方程组成的方程组。可解得:

?P1??0.7333??P2?1.48447 ?P?0.20233?3l4?50,再由(1)、(2)、(3),可解得:

?l1?24.700mm??l2?62.887mm ?l?36.667mm?3第三章 凸轮机构

3-1 题3-1图所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构,已知AB段为凸轮的推程廓线,试在图上标注推程运动角Φ。

3-2题3-2图所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构,已知凸轮是一个以C点为圆心的圆盘,试求轮廓上D点与尖顶接触是的压力角,并作图表示。

3-4 设计题3-4图所示偏置从动件盘形凸轮。已知凸轮以等角速度顺时针方向回转,偏距

e?10mm,凸轮基圆半径r0?60mm,滚子半径rr?10mm,从动件的升程h?30mm,

??1500,?s?300,?'?1200,?s'?600,从动件在升程和回程均作简谐运动,试用图

解法绘制出凸轮的轮廓并校核推程压力角。 解:(1)推程:

推程角:??150 从动件的位移方程:s?0h?(1?cos?) 2?从动件的行程:h?30

? s(mm) (2)回程: 回程角:?'?120 从动件的位移方程:s'?000 0 500 2.01 1000 27.99 1500 30 h?[1?cos(?????s)] 2?'00 30 400 27.99 800 2.01 1200 0 ?' s'(mm) 于是可以作出如下的凸轮的理论轮廓曲线,再作一系列的滚子,绘制内包络线,就得到凸轮的实际轮廓曲线(略)

注:题3-6、3-7依次按上述步骤进行作图即可,不同的是:3-6为一摆动从动件盘形凸轮机构,3-7为一平底直动从动件盘形凸轮机构。

第四章 齿轮机构

4-1 已知一对外啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮m?3mm,z1?19,z2?41,试计算这对齿轮的分度圆直径、齿顶高、齿跟高、顶隙、中心距、齿顶圆直径、齿跟圆直径、基圆直径、齿距、齿厚和齿槽宽。 解:

项目及计算公式 分度圆直径 齿顶高 齿跟高 顶隙 中心距 齿顶圆直径 齿跟圆直径 基圆直径 齿距 齿厚 齿槽宽 齿轮1 57 3 3.75 0.75 90 63 49.5 53.5625 9.42 4.71 4.71 129 115.5 115.5822 齿轮2 123 3 3.75 0.75 d?mz **ha?ham (ha?1) fh?1.25) (hf?h*mafc?c*m (c*?0.25) a?(mz1?mz2)/2 da?d?2ha df?d?2hf db?dcos? (??200) p??m s?p/2 e?p/2 4-2 已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮的标准中心距a?160mm,齿数z1?20,z2?60,求模数和分度圆直径。 解:由a?(mz1?mz2)/2可得

m?2a2?160320???4

z1?z220?6080则其分度圆直径分别为

d1?mz1?4?20?80mm d2?mz2?4?60?240mm

4-3已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮的齿数z?25,齿顶圆直径da?135mm,求该轮的

模数。

**解:da?d?2ha?mz?2ham?m(z?2ha) * 正常齿制标准直齿圆柱齿轮:ha?1

则有

m?da135135???5mm *z?2ha25?22704-4 已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮??20,m?5mm,z?40,试分别求出分度圆、基圆、齿顶圆上渐开线的曲率半径和压力角。 解:r?mz5?40??100mm 22rb?r?cos200?93.969mm

*ra?r?ham?100?5?105mm

齿顶圆压力角:

cos?a?rb93.969??0.895 ra105?a?26.4990

基圆压力角:

cos?b?rb?1 rb?b?00

分度圆上齿廓曲率半径:

??rsin200?34.2mm

齿顶圆上齿廓曲率半径:

?a?rasin26.4990?105?0.4462?46.85mm

基圆上齿廓曲率半径:

?b?0

4-6 已知一对内啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮m?4mm,z1?20,z2?60,试参照图4-1b计算该对齿轮的中心距和内齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径和齿跟圆直径。 解:该对齿轮为内啮合,所以有

中心距a?m(z2?z1)/2?4?(60?20)/2?80mm