《机械设计基础》作业答案第一章平面机构的自由度和速度分析
1 —1
1 - 2
1 —3
1 —4
自由度为
F 3n (2P L P H P') F'
3 9 (2 12 1 0) 1 1
或：
F 3n 2P L F H
3 8 2 11 1
24 22 1
1
自由度为：
F 3n (2P L P H P') F'
3 10 (2 1
4 1 2 2) 1
30 28 1
1
或：
F 3n 2P L P H 3 9 2 12 1 2 27 24 2 1
1 — 11
F 3n 2P L P H 3 4 2 4 2
2
1 — 13:求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件
1、3的角速度比。
1 |P 14
p
3 3
P 34
P
13
1
IB4
R 3I
4
3
|p 4
P 13|
1
1 — 14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。
设
1 10rad/s ，求构件3的速度
v 3。
P 24P 12
第二章平面连杆机构
2- 1试根据题2-1图所注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、 双摇杆机构。
(1)双曲柄机构
v 3 v P13 1 R4R 3 10 200 2000mm/s
1- 15:题1-15图所示为摩擦行星传动机构，设行星轮 2与构件1、4保持纯滚动接触，试
用瞬心法求轮1与轮2的角速度比 1 /
2。
P 24、 P 14分别为构件2与构件
1相对于机架的绝对瞬心
双曲柄机构还是
100
构件1、2的瞬心为P 12
1
| P 14
p
2 2
(2)曲柄摇杆机构
(3)双摇杆机构
(4)双摇杆机构
2-3画出题2-3图所示各机构的传动角和压力角。
图中标注箭头的构件为原动件。
2-4已知某曲柄摇杆机构的曲柄匀速转动， 极位夹角B 为30 ,摇杆工作行程需时 7s 。
试问:
（1）摇杆空回程需时几秒？（ 2）曲柄每分钟转数是多少？
解: （ 1 ）根据题已知条件可得：
工作行程曲柄的转角
1 210
则空回程曲柄的转角
2 150
摇杆工作行程用时 7s ，则可得到空回程需时:
（2）由前计算可知，曲柄每转一周需时
12s ，则曲柄每分钟的转数为
60 . n
5r
12
2-7设计一曲柄滑块机构， 如题2-7图所示。
已知滑块的行程s 50mm ，偏距e 16mm ， 行程速度变化系数 K 1.2，求曲柄和连杆的长度。
解：由K=1.2可得极位夹角
^^180° 冬180°
16.3640
K 1 2.2
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
t
2
150° (2100/7)
P
!
•I
I
A
I
f h
|i
Ltffl
S ： J 连杆民
5S.37
图上标注推程运动角①。
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。
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，乙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。
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，齿数乙20 , z2 60 ,
求模数和分度圆直径。
解：由a (mz1 mz2)/2可得
2a 2 160 320 ,
m 4
z1 z220 60 80
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d a 135mm，求该轮的
模数。
解：d a d 2h a mz 2h；m m(z 2h；)
正常齿制标准直齿圆柱齿轮：h；1
则有
d a 135 135 「
m * 5mm
z 2h a 25 2 27
4-6 已知一对内啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮m 4mm,乙20，z 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
齿轮2为内齿轮，所以有
d2 mz2 4 60 240mm
d a2d22h a240 2 4 240 8 232 mm
d f2d22h f240 2 (1.25 4) 240 2 5 250mm
第五章轮系
5-1在题5-1图所示双级蜗轮传动中，已知右旋蜗杆1的转向如图所示，试判断蜗轮2和蜗
轮3的转向，用箭头表示。
5-2 在题5-2 图所示轮系中，已知z115 , z225 , z2‘15 , z330 , z3，15 , z430，z4' 2 (右旋)，z560，z 20(m 4mm)，若n1500r / min，求齿条6 线速度v
的大小和方向。
解：i15 n i n5
n5' n5 5'
V6
Z5Z4Z3Z2 25 30 30 60
200 Z1 Z2' Z3'Z4' 15 15 15 2
500
200 200
200r / min
2.5
60
5
60
rad /s
12
mz5' 4
2
5' 40必10.5mm/s 方向为水平向右。
5-9在题5-9图所示差动轮系中，已知各轮的齿数Z i 30，Z2
25
，Z2' 20，
齿轮1的转速为200r/min （箭头向上），齿轮3的转速为50r / min（箭头向
下）Z3
75，
，求行星
架转速门円的大小和方向。
11
解：在转化轮系中，各轮的转向如图中虚线箭头所示，则有 负，代入上式中，则有
200 n H 25
50 n H 8
即 1600 8n H 25 50 25n H
于是解得
350
“宀 /
n H 10.61r/min
33 其值为正，说明H 的转向与轮1的转向相同。
.H n i n H i 13
匕 n H Z 2Z 3 Z 1Z 2' 25 75 25 30 20 8
在图中，从给定的条件可知，轮 1和轮3的绝对转向相反，已 n 1的值为正, n 3的值为。