西安交大《机械设计基础》课后习题答案综合版 联系客服

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解(b) F?3n?2P5?P4?3?5?2?7?0?1

B为复合铰链,移动副E、F中有一个是虚约束 原动件数目应为1

说明:该机构为飞剪机构,即在物体的运动过程中将其剪切。剪

切时剪刀的水平运动速度与被剪物体的水平运动速度相等,以防止较厚的被剪物体的压缩或拉伸。

解(c) 方法一:将△FHI看作一个构件

F?3n?2P5?P4?3?10?2?14?0?2

B、C为复合铰链 原动件数目应为2

方法二:将FI、FH、HI看作为三个独立的构件

F?3n?2P5?P4?3?12?2?17?0?2

B、C、F、H、I为复合铰链 原动件数目应为2

说明:该机构为剪板机机构,两个剪刀刀口安装在两个滑块上,主

动件分别为构件AB和DE。剪切时仅有一个主动件运动,用于控制两滑块的剪切运动。而另一个主动件则用于控制剪刀的开口度,以适应不同厚度的物体。

解(d) F?(3?1)n?(2?1)P5?(3-1)?3?(2?1)?5?1

原动件数目应为1

说明:该机构为全移动副机构(楔块机构),其

公共约束数为1,即所有构件均受到不能绕垂直于图面轴线转动的约束。

解(e) F?3n?2P5?P4?3?3?2?3?0?3

原动件数目应为3

说明:该机构为机械手机构,机械手头部装有弹簧夹手,以便夹取物体。三个构件分别由三个独立

的电动机驱动,以满足弹簧夹手的位姿要求。弹簧夹手与构件3在机构运动时无相对运动,故应为同一构件。

3-9 是比较图3-41(a)、(b)、(c)、(d)所示的4个机构是否相同,或那几个是相同的?为什么? 解 (a)、(b)、(c)、(d)机构都完成转动副—转动副—移动副—转动副这种运动连接方式,机构中相邻

构件的运动副类型相同,且相对机架的位置也相同。因而这四个机构都是相同的 画图

3-10 找出图3-42所示机构在图示位置时的所有瞬心。若已知构件1的角速度?1,试求图中机构所示位置

时构件3的速度或角速度(用表达式表示)。

解(a) v3?vP13??1lP13P14(←) 解(b) v3?vP13??1lP13P14(↓)

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解(c) ∵ vP13??1lP13P14??3lP13P34(↑) 解(d)∴ ?lP13P143?l?1(?) P13P34

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v3?vP13??1lP13P14(↑)

第六章部分题解参考

6-9 试根据图6-52中注明的尺寸判断各铰链四杆机构的类型。

习题6-9图

解 (a) ∵ lmax?lmin?110?40?150<?l其余?90?70?160

最短杆为机架

∴ 该机构为双曲柄机构

(b) ∵ lmax?lmin?120?45?165<?l其余?100?70?170 最短杆邻边为机架

∴ 该机构为曲柄摇杆机构

(c) ∵ lmax?lmin?100?50?150>?l其余?70?60?130 ∴ 该机构为双摇杆机构

(d) ∵ lmax?lmin?100?50?150<?l其余?90?70?160

最短杆对边为机架 ∴ 该机构为双摇杆机构

6-10 在图6-53所示的四杆机构中,若a?17,c?8,d?21。则b在什么范围内

时机构有曲柄存在?它是哪个构件?

解 分析:⑴根据曲柄存在条件②,若存在曲柄,则b不能小于c;若b=c,则不满足曲柄存在条件①。

所以b一定大于c。

⑵若b>c,则四杆中c为最短杆,若有曲柄,则一定是DC杆。 b>d: lma?xlmi?nb?c≤?l其余?a?d

∴ b≤a?d?c?17?21?8?30 b<d: lma?xlmi?nd?c≤?l其余?a?b ∴ b≥d?c?a?21?8?17?12

结论:12≤b≤30时机构有曲柄存在,DC杆为曲柄 6-12 证明图6-55所示曲柄滑块机构的最小传动角位置

(a) (b) 图6-55 习题6-12图

证:(a)如图设曲柄AB与水平线所成角为?, 则有三角函数关系得:

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AB?sin??BC?cos? AB?cos??|?sin?|BC 当??AB,此时角?最小。

22BC即图(a)所示当曲柄位于AB?及AB?? 两位置时,传动角最小。 (b)如图设曲柄AB与水平线所成角为?, 则有三角函数关系得:

或?时,cos????AB?sin??e?BC?cos? ABe

?cos??|?sin??|BCBC 当???AB?e|,此时角?最小。

2BC即图(b)所示当机构位于AB??C??位置时,传动角最小。

时,cos??|??6-13 设计一脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构。AD在铅垂线上,要求踏板CD在水平位置上下各摆动10°,

且lCD=500mm,lAD=1000mm。试用图解法求曲柄AB和连杆BC的长度。

解 lAB??lAB?0.01?7.8?0.078 m?78 mm

lBC??lBC?0.01?111.5?1.115 m?1115 mm

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