第2章习题2-5计算题 2-5 图所示各机构的自由度。 并指出图中的复合铰、 局部自由度和虚约束。BACDE解答： a) n=7;Pl =10; P h=0，F=37-210=1C 处存在复合铰链b) n=7;Pl =10; P h=0，F=37-210=1EBCDAc) n=3; P l =3; P h=2，F=33 -2 3-2 = 1 D 处存在局部自由度， d) n=4; P l =5; P h=1，F=34 -2 5-1 = 1HEGCDFAIBCHGEDBAJFGe) n=6; Pl =8; P h=1，F=36 -28-1 =1B处存在局部自由度， G或 G处存在虚约束 ,f) n=9; Pl =12; P h=2， F=39 -212-2= 1C处存在局部自由度， I 处存在复合铰链 ,第3章习题3-3 题 3-3 图所示铰链四杆机构中，已知 BC=100mm， CD=70mm， AD=60mm， AD 为机架。试问：（1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求 AB的最大值；（2）若此机构为双曲柄机构，求AB最小值；（3）若此机构为双摇杆机构，求AB的取值范围。CBAD题3-3图解：（ 1）根据题意： AB为最短杆，且满足杆长之和条件，即：AB+ BCCD+ AD，得： AB 30mm， AB杆最大值为 30 mm。（2）若此机构为双曲柄机构，那么AD一定为最短杆，即：AD+ BCCD+ AB，得： AB90mm， AB杆最小值为 90 mm。（3）若此机构为双摇杆机构，则可判定该机构不满足杆长之和条件，分三种情况讨论 :其一： AB是最短杆，则有： AB+ BCCD+ AD，得： 60 AB30；其二： AB不是最短杆也不是最长杆，则AD为最短杆，有： AD+ BC AB+ CD，得： 90AB60；其三： AB是最长杆，则有 :AD+ ABBC+ CD，得： AB110，又为了满足该机构能成为一个四杆机构，需保证：ABBC+ CD+ AD=230，即 230AB110。综上所述， AB的取值范围为： AB (30,90) (110,230) 。3-4题 3-4 图所示四杆机构简图中，各杆长度为a =30 mm，b =60 mm，c =75 mm，d =80mm，试求机构的最大传动角和最小传动角、最大压力角和最小压力角、行程速比系数。（用图解法求解）解：题3-4图1)min41.65 ,108.63 = 41.65,71.37 = 41.65 max 90-41.65 =48.1 max 90; min02) =17.62 ; 行程速比系数 K 1.213-5题 3-5 图所示的四杆机构中，各杆长度为a=25 mm，b=90 mm，c=75 mm，d=100 mm，试求：1) 若杆 AB是机构的主动件，2) 若杆 BC是机构的主动件，3) 若杆 BC是机构的主动件，AD为机架，机构是什么类型的机构？- 曲柄摇杆机构AB为机架，机构是什么类型的机构？- 双曲柄机构CD为机架，机构是什么类型的机构？- 双摇杆机构题3-5图3-7 如题 3-7 图所示的曲柄滑块机构：（1）曲柄为主动件，滑块朝右运动为工作行程，试确定曲柄的合理转向，并简述其理由；（2）当曲柄为主动件时，画出极位夹角，最小传动角min。（3）设滑块为主动件，试用作图法确定该机构的死点位置；BB BCCAB 1AB2图题 3-7B解：（ 1）曲柄应为顺时针转动，理由可从下两方面说明：a) 顺时针转动，滑块朝右运动慢，向左返回运动快，即机构工作行程速度慢，回行程速度快，具 有急回特性 。b) 顺时针转动，则在工作行程中，机构的压力角比较小，传力特性好；（2）极位夹角如图角；最小传动角min ：当曲柄AB位于最上方B处有工作行程最小传动角min ；当曲柄 AB位于最下方B处有回行程最小传动角min 。（3）滑块为主动件时，机构的死点位置：在曲柄与连杆共线的B1和B2两个位置处。第4章习题4-8 在题 4-8 图所示的对心直动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮的实际廓线为一圆，圆心在点 A，半径 R=40 mm，凸轮绕轴心 O逆时针方向转动， LOA=25mm，滚子半径为 10 mm，试求：凸轮的理论廓线；凸轮的基圆半径；从动件行程；图示位置的压力角。解：（ 1）理论廓线：在实际廓线上画一系列滚子圆，连接圆心而成。（ 2）凸轮的基圆半径指理论廓线的最小向径：r0=40-25+10=25 mm。（ 3）从动件行程最大向径减去最小向径： h=40+25-15=50 mm。（ 4）压力角如图所示。4-9 一对心直动滚子从动件盘形凸轮机构，已知基圆半径r 0=50 mm，滚子半径 r T=10 mm，凸轮逆时针等速转动。凸轮转过 140，从动件按简谐运动规律上升 30 mm；凸轮继续转过40时，从动件保持不动。在回程中，凸轮转过 120时，从动件以等加速等减速运动规律返回原处。凸轮转过其余60时，从动件保持不动。试绘出其从动件位移曲线，并用图解法设计凸轮的轮廓曲线。4-13 画出题 4-13 图所示凸轮机构中凸轮基圆, 在图上标出凸轮由图示位置转过60角时从动件的位移和凸轮的压力角。解：（ a）对心直动滚子从动件盘形凸轮机构：从动件上升，位移如图中h=OA2-OA1所示；压力角如图所示；（ b）对心直动平底从动件盘形凸轮机构：从动件下降，位移如图中h 所示；压力角 =0；（ c）摆动从动件盘形凸轮机构：从动件与机架之间的夹角减小，角位移为： 0 1；压力角如图 所示。v 0FFhA1vA21=0h题 4-13 图第5章习题5-2已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮z，模数 m，a=1,试分别求=26=3mm=20h*出分度圆、基圆、齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径和压力角。解 :分度圆半径rmz/2 326/239mm基圆半径 :rbr cos39cos2036.7mm齿顶圆半径rar ha * m391342mm分度圆上渐开线齿廓的曲率半径:r 2rb239236.7213.33mm分度圆上渐开线齿廓的压力角基圆上渐开线齿廓的曲率半径为b 0 ；压力角 b0 。齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径:ara2rb242236.7220.5mm齿顶圆上渐开线齿廓的压力角:arbars cos36.7arccos29.24ra425-3 已知一对外啮合齿标准直齿圆柱齿轮的标准中心距 a=160mm，齿数 z1=20，齿数z2=60，求模数和分度圆直径。解:由可得模数分度圆直径5-6 试根据渐开线特性说明一对模数相等，压力角相等，但齿数不等的渐开线标准直齿圆柱齿轮，其分度圆齿厚、齿顶圆齿厚和齿根圆齿厚是否相等？哪一个较大？解 :模数相等、压力角相等的两个齿轮，分度圆齿厚相等。但是齿数多的齿轮分度圆直径大， 所以基圆直径就大。 根据渐开线的性质， 渐开线的形状取决于基圆的大小，基圆小 , 则渐开线曲率大 , 基圆大，则渐开线越趋于平直。因此，齿数多的齿轮与齿数少的齿轮相比，齿顶圆齿厚和齿根圆齿厚均为大值。5-9已知一对外啮合正常齿制标准斜齿圆柱齿轮传动的中心距a，法面模数=250mmm=4mm，法面压力角n=20，齿数 z =23，z=98，试计算该对齿轮的螺旋角、端面模数、n12分度圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径。解 :因螺旋角端面模数分度圆直径:齿顶圆直径 :齿根圆直径 :5-10 试设计一对外啮合圆柱齿轮，已知 z1=21，z2 =32，mn=2mm，实际中心距为 55mm，问：（ 1）该对齿轮能否采用标准直齿圆柱齿轮传动？（2）若采用标准斜齿圆柱齿轮传动来满足中心距要求，其分度圆螺旋角、分度圆直径 d1 、d2 和节圆直径d1、 d2各为若干？解： （1）不能。若采用标准直齿圆柱齿轮传动，其中心距 am(z1z2 )53mm ，与所给实际中2心距不相等。（ 2）斜齿轮中心距 amn (z1 z2 ) ，所以 cosmn (