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机械原理平面连杆机构及其设计课后习题答案

来源:哗拓教育
题3-3:

解:1)当AB为最短构件,满足题意。∴lAB+lBC≤lCD﹢lAD,则lAB﹢50≤35+30 ∴lAB≤15 ∴lAB的最大值为15㎜。

2)a: 当AB为最长构件,则有: lAD+ lAB≤lBC+ lCD lAB≤55

lAB>lBC

lAB>50

∴50<lAB≤55

b:当AB既不是最长构件也不是最短构件,则有: lAD+lBC≤lAB+ lCD lAB≥45 lAB>lAD lAB>30 ∴lAB≥45

∴综上所述,45㎜≦lAB≤55㎜。 3)分析题意得:当该机构的四个构件的长度不满足杆长之和条件时符合题意。所以:

(a)当AB杆为最短构件时,则有:

lAB+lBC≧lCD﹢lAD lAB≥15 lAB<lAD lAB<30 ∴15≤lAB<30

(b)当A杆为最长构件时,则有:

lAD+ lAB≥lBC+ lCD lAB≥55 lAB>lBC lAB>50 lAB<lBC+lCD+ lAD lAB<115 ∴55<lAB<115

(c)当AB不是最长杆,也不是最短杆时,则有: 30<lAB<50

lAD<lAB<lBC 30<lAB<50 lAD+lBC>lAB+ lCD lAB<45 lAB+ lCD+ lAD>lBC lAB>-15

(舍)

∴ 综合上述情况,则有:AB杆的范围为15㎜<lAB<45㎜或者55㎜<lAB<115㎜时,此铰链四杆为双摇杆机构。

题3-4

∵K=1.5 ∴θ=36°根据已知条件按1:1绘出上图,则有: (1) lAB+lBC=70.84 lBC-lAB =25.82

lAB=22.51㎜, lBC=48.33㎜

1

):

(2)

如图二,则有:

lAC2=lAB+ lBC2=169.46 lAC1=lBC2-lAB=71.68

∴lAB=48.89㎜, lBC2=120.57㎜。

题3-6:根据题意,可以确定连杆BC的2个位置。所以通过图解法可以绘制出下图,从图中测量出各个构件的长度为:

LAD=95.7㎜, LAB=67.3㎜ LAB=112.1㎜

题3-7

解:∵K=1.25 ∴θ=20° ∵ψ=32°,LCD=290㎜, ∴C1C2=2sin(ψ/2)×LCD

1

=2sin16°×290

≈159.87㎜ ∵C1、C2分别是极限位置 ∴ AC2=LAB+LBC,AC1=LBC-LAB

2

2

在 AC1C2中,已知LAB=75㎜, ∠C1AC2=θ=20°,∴由余弦定理

得:cos∠C1AC2= (AC1+AC2-C1C2)/(2 AC1·AC2),代值可得:LBC=176㎜。然后通过作图,由图中测量可

²²²

得:LAD=278.7㎜。示意图如下图a

根据图a分析可知:当AB杆和机架AD重合时,有δ得:δ

min

min

min,

从图中测量

min

=44°<90° ∴γ

min

=44°>40°,其γ

在允许值

范围。

题3-8:根据题意,利用解析法可以求解出各个杆长。

∵K=1.25 ∴θ=20°, 且ψ=32°LCD=c=290㎜. ∴ 圆η的半径: R=LOC1= csin(ψ/2) ∕sinθ=233.7㎜. ∵θ≥ψ/2∴δ=+1 (﹡δ为符号系数,当θ≤ψ∕2时δ=―1) g=LOD=csin [δ(θ-ψ/2)]∕sinθ

=59.1㎜

∵b=LBC={csin(ψ/2)[sin(β+θ)+sinβ]}÷sinθ=260㎜

∴β=24°

∴a=LAB={csin(ψ/2)[sin(β+θ)-sinβ]}/sinθ=67㎜. ∴LAC1=a+b=327㎜ LAC2=b-a=193㎜. ∴可以绘制出下图:图P

从图中测量出δ

max=150°, ∵从图

中分析知此机构为Ⅱ型曲柄摇杆机构,因此有 :γmin=180°-δmax=30°。 题3-9:

解:根据K可以求出θ=36°,由已

知条件可以绘制出简图,见上图:图Z。由图可以测量出: LAC1=68.02㎜,LAC2=25.01㎜。 ∵ L

AC1=LAB-LBC LAC2=LBC-LAB LAB=21.5㎜

LBC=46.5㎜

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