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。
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
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
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(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:
AB?sin??BC?cos?
?cos??| AB?sin?|BC 当??角?最小。
?2或??2时,cos??AB,此时BC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:
AB?sin??e?BC?cos?
?cos??|ABe
?sin??|BCBC时,cos??|? 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。
?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。
6-14 设计一曲柄摇杆机构。已知摇杆长度l4?100 mm,摆角??450,行程速
比系数K?1.25。试根据?min≥40o的条件确定其余三杆的尺寸。 解 ??180?K?11.25?1?180???20? K?11.25?1
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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lAB??lAB?0.002?14.5?0.028 m?28 mm lBC??lBC?0.002?73.3?0.1466 m?146.6 mm ?min?32.42?
lAB??lAB?0.002?16.9?0.0338 m?33.8 mm lBC??lBC?0.002?54.3?0.1086 m?108.6 mm ?min?40.16?
不满足?min≥40o传力条件,重新设计
满足?min≥40o传力条件
6-15 设计一导杆机构。已知机架长度l1?100 mm,行程速比系数K?1.4,试用图解法求曲柄的长度。
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解 ??180?K?11.4?1?180???30? K?11.4?1lAB??lAB2?0.001?23.62?0.02362 m?23.62 mm
lAB??lAB1?0.002?12.94?0.02588 m?25.88 mm
lBC??lB2C2?0.001?39.47?0.03947 m?39.47 mm
6-16 设计一曲柄滑块机构。已知滑块的行程s?50 mm,偏距e?10 mm。行程速比系数K?1.4。试用作图法求出曲柄和连杆的长度。 解 ??180?K?11.4?1?180???30? K?11.4?16-17 设计加热炉炉门的启闭机构。如图6-58所示,已知炉门上梁活动铰链B、
C的中心距为50mm.要求炉门打开后成水平位置,且热面朝下(图中虚线所示)。如果规定铰链A、D安装在炉体的y-y竖直线上,其相关尺寸如图所示。用图解法求此铰链四杆机构其余三杆的尺寸。 解 取长度比例尺?l?0.003m/mm。
连接B1B2和C1C2,作B1B2和C1C2的垂直平分线交yy轴于A、D点,则lAB?AB1??l?69mm,lCD?C1D??l?118mm,lAD?AD??l?98mm。
第七章部分题解参考
7-10 在图7-31所示运动规律线图中,各段运动规律未表示完全,
请根据给定部分补足其余部分(位移线图要求准确画出,速度和加速度线图可用示意图表示)。
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解
7-12 按图7-32所示位移曲线,设计尖端移动从动件盘形凸轮的廓线。并分析
解
7-11 一滚子对心移动从动件盘形凸轮机构,凸轮为一偏心轮,其半径
R?30mm,偏心距e?15mm,滚子半径rk?10mm,凸轮顺时针转动,
角速度?为常数。试求:⑴画出凸轮机构的运动简图。⑵作出凸轮的理论廓线、基圆以及从动件位移曲线s~?图。 解
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最大压力角发生在何处(提示:从压力角公式来分析)。
由压力角计算公式:tan??v2(r
b?s)? v2、rb、?均为常数 s?0 → ???max
??0?、??300?,此两位置压力角?最大
∵∴即