第二章
2-5 试确定下列平面机构的自由度（图中绘有箭头的活动构件为原动件）：
a) 活动构件数n＝5，低副PL＝7，高副PH＝0。
F＝3×5－2×7－0＝1＝原动件数
b) 活动构件数n＝6，低副PL＝8，高副PH＝1。
F＝3×6－2×8－1＝1＝原动件数
c) 活动构件数n＝8，低副PL＝11，高副PH＝1。
F＝3×8－2×11－1＝1＝原动件数
d) 活动构件数n＝6，低副PL
＝8，高副PH＝1。 F＝3×6－2×8－1＝1＝原动件数
e) 活动构件数n＝5，低副PL＝7，高副PH＝0。
F＝3×5－2×7－0＝1＝原动件数
f) 活动构件数n＝6，低副PL＝8，高副PH＝1。 F＝3×6－2×8－1＝1
＝原动件数
g) 活动构件数n＝4，低副PL＝4，高副PH＝2。 F＝3×4－2×4－2＝2＝原动件数
所以上述机构均有确定运动
第三章
3-5. 已知一曲柄滑块机构的滑块行程H=60mm，偏距e=20mm，行程速比系数K=1.4，试确定曲柄和连杆的长度l2和l3。（规定用作图法求之）。
解：(1)由行程速比系数K，求出极位夹角θ。
θ＝180°×(K－1)／(K+1)＝180°×(1.4－1) ／(1.4＋1)＝30° 选比例尺u＝1:2，作图，可得：
(2)连接C1和C2，并作C1M垂直于C1C2，C1C2＝H；
(3)作∠C1C2N＝90°－θ＝60°，C2N与C1M相交于P点，由图可见， ∠C1PC2＝θ＝30°；
(4)作三角形PC1C2的外接圆O，则曲柄的固定铰链中心A必在该圆上。
(5)作与C1C2线相距为e的平行线，与外接圆O交于的点即为A点，连接 AC1、AC2，则∠C1AC2＝θ。
(6)因极限位置处曲柄与连杆共线，故AC1＝l3－l2， AC2= l3＋l2，所以曲柄长度l2=(AC2－AC1) ／2；
由比例尺量得：AC1＝28mm，AC2＝82mm， 所以 l2＝(82－28) ／2＝27mm。
(7)以A为圆心和l2为半径作圆，交C1A延线于B1，交C2A于B2，即得B1C1＝l3,由比例尺量得：l3＝B1C1＝56mm。
综上可知：曲柄长度l2为27mm，连杆长度l3为56mm。
3-6．已知一导杆机构的固定件长度l1＝1000mm，行程速比系数K＝1.5，确定曲柄长度l2及导杆摆角φ。（解析法求解） 解：导杆机构的极位夹角
θ＝180°×（K－1）/(K＋1) ＝180°×（1.5－1）/(1.5＋1)=36°
所以由图可得，导杆摆角φ＝θ＝36° 因此，曲柄长度l2＝l1×sin(φ/2)＝1000×sin18°＝309 mm
3-7．已知一曲柄摇杆机构，摇杆与机架之间的夹角分别为φ1＝45°，φ
2
＝90°，固定件长度为l1＝300mm，摇杆长度为l4＝200mm，确定曲柄和连杆的长度l2，l3。（解析法求解）
解：由图中的两个极限位置可得： AC1 ＝l3－l2 AC2＝l3＋l2
所以 l3＝(AC1＋AC2)／2 ；l2＝(AC2－AC1)／2 因此只需求出AC1、AC2的长度。 在三角形AC1D中，由余弦定理 AC1＝(l12＋l42－2l1l4cosφ)1/2
＝(3002＋2002－2×300×200×cos45°)1/2 ≈ 212 mm 在三角形AC2D中，∠ADC2＝φ2＝90°，
所以 AC2＝(l12＋l42)1/2＝(3002＋2002)1/2 ≈ 360 mm 因此 l3＝(AC1＋AC2)／2＝(212＋360)／2＝286 mm
l2＝(AC2－AC1)／2＝(360－212)／2＝74 mm 第五章
5-4. 图5-27所示螺旋起重器，其额定起重量FQ＝50kN，螺旋副采用单线标准梯形螺纹Tr60×9（公称直径d＝60mm，中径d2＝55.5mm，螺距P＝9mm，牙型角α＝30°），螺旋副中的摩擦系数f＝0.1，若忽略不计支承载荷的托杯与螺旋上部间的摩擦阻力，求：1) 当操作者作用于手柄上的力为150N时，举起额定载荷时力作用点至螺杆轴线的距离l；2) 当力臂l不变时，下降额定载荷所需的力。
解：1)
???tg??P9??0.0516?d2?55.5fcos???2.96?fV?tg?V??2?0.1?0.103530?cos2?V?5.91?Ft?FQtan(???V)?50?tan(2.96??5.91?)?7.8(kN)可见???V，有自锁现象，举起载荷相当于拧紧螺母，所以d2?Fl2Ftd27.8?103?55.5l???1443mm2F2?150??
T?Ft 2)所以当力臂仍为1440mm时，下降额定载荷所需的力为50N。
下降载荷相当于松脱螺母，因???r，所以要加一反方向力矩，否则不会自行下降，即d2d?FQtan(???V)222d即Fl?FQtan(?V??)22d55.5F?FQtan(?V??)2?50?103?tan(5.91?2.96)??50N2l2?1443?Fl?Ft5-11. 图示一螺栓连接，螺栓的个数为2，螺纹为M20，许用拉应力[σ]＝160MPa，被联接件接合面间的摩擦系数f＝0.15。若防滑安全系数S＝1.2，试计