机械设计基础答案(西工大版)
机械设计基础答案
《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 1－5 自由度为： 1119211)0192(73')'2(3FPPPnFHL
或： 11826323HLPPnF
1－6
自由度为 11)01122(93')'2(3FPPPnFHL
或：
11222411128323HLPPnF
1－10 自由度为： 1128301)221142(103')'2(3FPPPnFHL
或： 122427211229323HLPPnF
1－11
22424323HLPPnF 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。 1334313141PPPP 141314133431PPPP
1－14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。设srad/101，求构件3的速度3v。 smmPPvvP/20002001013141133 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21/。
构件1、2的瞬心为P12 P24、P14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心
1224212141PPPP 1212141224212rrPPPP
1－16：题1-16图所示曲柄滑块机构，已知：smmlAB/100，smmlBC/250，srad/101，求机构全部瞬心、滑块速度3v和连杆角速度2。
在三角形ABC中，BCAABBCsin45sin0，52sinBCA，523cosBCA， 045sinsinBCABCAC
，mmAC7.310
《机械设计基础》答案
《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1－11－21－31－41－5自由度为：11 19211)0192(73')'2(3=--=--+⨯-⨯=--+-=FPPPnFHL或：1182632 3=-⨯-⨯=--=HLPPnF1－6自由度为11)01122(93')'2(3=--+⨯-⨯=--+-=FPPPnFHL或：11 22241112832 3=--=-⨯-⨯=--=HLPPnF1－10自由度为：11 28301)221142(103')'2(3=--=--⨯+⨯-⨯=--+-=FPPPnFHL或：12 242721122932 3=--=⨯-⨯-⨯=--=HLPPnF1－1122424323=-⨯-⨯=--=HL P P n F1－13：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。
1334313141P P P P ⨯=⨯ωω141314133431==P P P P ωω1－14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。
设s rad /101=ω，求构件3的速度3v 。
s mm P P v v P /20002001013141133=⨯===ω1－15：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21/ωω。
构件1、2的瞬心为P 12P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心1224212141P P P P ⨯=⨯ωω1212141224212r r P P P P ==ωω 1－16：题1-16图所示曲柄滑块机构，已知：s mm l AB /100=，s mm l BC /250=，s rad /101=ω，求机构全部瞬心、滑块速度3v 和连杆角速度2ω。
在三角形ABC 中，BCA AB BC∠=sin 45sin 0，52sin =∠BCA ，523cos =∠BCA ， 045sin sin BCABC AC=∠，mm AC 7.310≈s mm BCA AC P P v v P /565.916tan 1013141133≈∠⨯===ω1224212141P P P P ωω=s rad AC P P P P /9.21002101001122412142≈-⨯==ωω1－17：题1-17图所示平底摆动从动件凸轮1为半径20=r 的圆盘，圆盘中心C 与凸轮回转中心的距离mm l AC 15=，mm l AB 90=，s rad /101=ω，求00=θ和0180=θ时，从动件角速度2ω的数值和方向。
《机械设计基础》答案
在图中，从给定的条件可知，轮1和轮3的绝对转向相反，已 的值为正， 的值为负，代入上式中，则有
即
于是解得
其值为正，说明H的转向与轮1的转向相同。
5-10 在题5-10图所示机构中，已知 ， ， ， ， ， ， ，求：
（1）当 、 时，
（2）当 时，
键16×80 GB/T 1096-2003
同时可查得键的厚度尺寸
然后根据题10-8中传递的转矩，利用公式（10-26）及表10-10进行验算强度即可
第11章 齿轮传动
11-1
解：利用题中给定的条件可推导出：
11-4
解：本题为设计计算题，按照例题的步骤进行计算即可。
11-6
解：（1） ；（2） ；（3） ；（4）
解：
以踏板为主动件，所以最小传动角为0度。
2-6设计一曲柄摇杆机构。已知摇杆长度 ，摆角 ，摇杆的行程速比变化系数 。（1）用图解法确定其余三杆的尺寸；（2）用式（2-6）和式（2-6）＇确定机构最小传动角 （若 ，则应另选铰链A的位置，重新设计）。
解：由K=1.2可得极位夹角
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 ，偏距 ，行程速度变化系数 ，求曲柄和连杆的长度。
解：各偏心质量产生的质径积分别为：
于是不平衡质径积的向量和为：
即应在图示反方向的方位加上质径积 ，回转件才能达到平衡。
第10章 连接
10-4
解：设螺旋副的升角为 ，当量摩擦角为 ，当量摩擦系数用 表示
则
已知 ，则 ，
（1）工作台上升的效率为
（2）稳定上升时加于螺杆上的力矩为
（3）螺杆的导程为
则可得螺杆的转速为：
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《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自由度为：F =3n _(2P L +P H _P') _F' =3 7 -(2 9 1-0) -1二21-19 -1=1或：F =3n -2P L -P H=3 6 -2 8 -1-11-6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=11 —10自由度为：F =3n _(2P L +P H _P') _F' =3 10-(2 14 12 -2) -1 = 30 -28 -1=1或：F =3n-2P L - P H=3 9-2 12-1 2=27-24 -2=11 — 11F =3n -2P L -P H=3 4 -2 4 -2=21 — 13:求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件R4 p 3 P34 R3 1、3的角速度比。
1 - 14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。
设 •= =10rad/s ，求构件3的速度v 3 。
v 3 =v P13 =叫 P 14P 3 =10^200 = 2000mm/s1- 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。
构件1、2的瞬心为P 12P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心⑷ 1 沃 P 14p 2 =切2 “ !~24 P 12 4-13 P3PP1 3创|P 24p 2| 2r 2 ⑷ 2 IR 4P 12I r i=10 AC tan BCA 916.565mm/s :2.9rad / s转中心的距离l AC =15mm , I AB = 90mm ,^10rad /s ，求『-00和『-1800时，从动件角速度-'2的数值和方向。
机械设计基础习题答案
平面机构及其自由度1、如图a 所示为一简易冲床的初拟设计方案，设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A 连续回转；而固装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。
试绘出其机构运动简图（各尺寸由图上量取），分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。
解 1）取比例尺l μ绘制其机构运动简图（图b ）。
图 b ）2）分析其是否能实现设计意图。
由图b 可知，3=n ，4=l p ，1=h p ，0='p ，0='F故：00)0142(33)2(3=--+⨯-⨯='-'-+-=F p p p n F h l因此，此简单冲床根本不能运动（即由构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架），故需要增加机构的自由度。
3）提出修改方案（图c ）。
为了使此机构能运动，应增加机构的自由度（其方法是：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或者用一个高副去代替一个低副，其修改方案很多，图c 给出了其中两种方案）。
图c 1）图c 2）2、试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。
解：3=n，4=lp，0=hp，123=--=hlppnF解：4=n，5=lp，1=hp，123=--=hlppnF3、计算图示平面机构的自由度。
解：7=n，10=lp，0=hp，123=--=hlppnF解：8=n ，11=l p ，1=h p ，123=--=h l p p nF，局部自由度解：9=n ，12=l p ，2=h p ，123=--=h l pp n F解： D,E,FG 与D ，H ，J ，I 为对称结构，去除左边或者右边部分，可得，活动构件总数为7，其中转动副总数为8，移动副总数为2，高副数为0，机构自由度为1。
（其中E 、D 及H 均为复合铰链）4、试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置（用符号ij P 直接标注在图上）。
机械设计基础习题答案第14章
14-1解I 为传动轴，II 、IV 为转轴，III 为心轴。
14-2解圆整后取d=37 mm 。
14-3解14-4解按弯扭合成强度计算，即：代入数值计算得：。
14-5解这两个轴都是心轴，只承受弯矩。
两种设计的简化图如下：图14.5 题14-5 解图图14.6 （ a ）中，因为是心轴，故，查相关手册得：，则考虑到键槽对轴的削弱，直径再扩大 4 % 。
得：图14.6 （ b ）中，14-6解故。
14-7解由题可知，，若不计齿轮啮合及轴承摩擦的功率损失，则（i = Ⅰ, Ⅱ,Ⅲ）设：，则，，14-8解1. 计算中间轴上的齿轮受力中间轴所受转矩为：图14.8 题14-8 解图2. 轴的空间受力情况如图14.8 （a ）所示。
3. 垂直面受力简图如图14.8 （b ）所示。
垂直面的弯矩图如图14.8 （ c ）所示。
4. 水平面受力简图如图14.8 （d ）所示。
水平面的弯矩图如图14.8 （ e ）所示。
B 点左边的弯矩为：B 点右边的弯矩为：C 点右边的弯矩为：C 点左边的弯矩为：5. B 点和C 点处的合成最大弯矩为：6. 转矩图如图14.8 （f ）所示，其中。
7 ．可看出，B 截面为危险截面，取，则危险截面的当量弯矩为：查表得：，则按弯扭合成强度计算轴II 的直径为：考虑键槽对轴的削弱，对轴直径加粗4% 后为：14-9解该题求解过程类似于题14-8 。
在此略。
14-10解钢的切变模量，按扭转刚度要求计算，应使即14-11解1. 求该空心轴的内径空心轴的抗扭截面模量实心轴的抗扭截面模量令，即解得圆整后取。
2 ．计算减轻重量的百分率实心轴质量＝密度×体积空心轴质量空心轴减轻重量的百分率为42.12% 。
《机械设计基础》答案
《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1－11－21－31－41－5自由度为：或：1－6自由度为或：1－10自由度为：或：1－111－13：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。
1－14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。
设s10rad/1，求构件3的速度3v。
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/。
12构件1、2的瞬心为P12P24、P14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心1－16：题1-16图所示曲柄滑块机构，已知：s mm l AB /100，s mm l BC/250，s rad /101，求机构全部瞬心、滑块速度3v 和连杆角速度2。
在三角形ABC 中，BCAAB BC sin45sin 0，52sinBCA，523cos BCA ，45sin sinBC ABCAC ，mmAC 7.3101－17：题1-17图所示平底摆动从动件凸轮1为半径20r的圆盘，圆盘中心C 与凸轮回转中心的距离mm l AC 15，mm l AB 90，s rad /101，求0和180时，从动件角速度2的数值和方向。
0时方向如图中所示当180时方向如图中所示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、双曲柄机构还是双摇杆机构。
（1）双曲柄机构（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θ为300，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01210则空回程曲柄的转角02150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2-5 设计一脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构，如题2-5图所示，要求踏板CD 在水平位置上下各摆100，且mm l mm l ADCD1000,500。
《机械设计基础》答案
《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1－11－21－31－41－5自由度为：11 19211)0192(73')'2(3=--=--+⨯-⨯=--+-=FPPPnFHL或：1182632 3=-⨯-⨯=--=HLPPnF1－6自由度为11)01122(93')'2(3=--+⨯-⨯=--+-=FPPPnFHL或：11 22241112832 3=--=-⨯-⨯=--=HLPPnF1－10自由度为：1128301)221142(103')'2(3=--=--⨯+⨯-⨯=--+-=F P P P n F H L或：122427211229323=--=⨯-⨯-⨯=--=H L P P n F1－1122424323=-⨯-⨯=--=H L P P n F 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。
1334313141P P P P ⨯=⨯ωω11314133431==P P ω1－14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。
设s rad /101=ω，求构件3的速度3v 。
s mm P P v v P /20002001013141133=⨯===ω1－15：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21/ωω。
构件1、2的瞬心为P 12P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心1224212141P P P P ⨯=⨯ωω121214122421r P P ==ω 1－16：题1-16图所示曲柄滑块机构，已知：s mm l AB /100=，s mm l BC /250=，s rad /101=ω，求机构全部瞬心、滑块速度3v 和连杆角速度2ω。
在三角形ABC 中，BCAAB BC ∠=sin 45sin 0，52sin =∠BCA ，523cos =∠BCA ，45sin sin BC ABCAC =∠，mm AC 7.310≈s mm BCA AC P P v v P /565.916tan 1013141133≈∠⨯===ω1224212141P P P P ωω=s rad AC P P P P /9.21002101001122412142≈-⨯==ωω1－17：题1-17图所示平底摆动从动件凸轮1为半径20=r 的圆盘，圆盘中心C 与凸轮回转中心的距离mm l AC 15=，mm l AB 90=，s rad /101=ω，求00=θ和0180=θ时，从动件角速度2ω的数值和方向。
《机械设计基础》答案
《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1－11－21－31－41－5自由度为：11 19211)0192(73')'2(3=--=--+⨯-⨯=--+-=FPPPnFHL或：1182632 3=-⨯-⨯=--=HLPPnF1－6自由度为11)01122(93')'2(3=--+⨯-⨯=--+-=FPPPnFHL或：11 22241112832 3=--=-⨯-⨯=--=HLPPnF1－10自由度为：11 28301)221142(103')'2(3=--=--⨯+⨯-⨯=--+-=FPPPnFHL或：12 242721122932 3=--=⨯-⨯-⨯=--=HLPPnF1－1122424323=-⨯-⨯=--=HL P P n F1－13：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。
1334313141P P P P ⨯=⨯ωω141314133431==P P P P ωω1－14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。
设s rad /101=ω，求构件3的速度3v 。
s mm P P v v P /20002001013141133=⨯===ω1－15：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21/ωω。
构件1、2的瞬心为P 12P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心1224212141P P P P ⨯=⨯ωω1212141224212r r P P P P ==ωω 1－16：题1-16图所示曲柄滑块机构，已知：s mm l AB /100=，s mm l BC /250=，s rad /101=ω，求机构全部瞬心、滑块速度3v 和连杆角速度2ω。
在三角形ABC 中，BCA AB BC∠=sin 45sin 0，52sin =∠BCA ，523cos =∠BCA ， 045sin sin BCABC AC=∠，mm AC 7.310≈s mm BCA AC P P v v P /565.916tan 1013141133≈∠⨯===ω1224212141P P P P ωω=s rad AC P P P P /9.21002101001122412142≈-⨯==ωω1－17：题1-17图所示平底摆动从动件凸轮1为半径20=r 的圆盘，圆盘中心C 与凸轮回转中心的距离mm l AC 15=，mm l AB 90=，s rad /101=ω，求00=θ和0180=θ时，从动件角速度2ω的数值和方向。
机械设计基础答案
1 为半径 r 20 的圆盘, 1 10rad /s，求
圆盘中心 C 与凸轮回
0°和
1800 时，从
PP 1 12 1^
R P 2I 2 23I
IP2P13I IP12P23I 1
方向如图中所示
15 10 2rad / 90 15 s
当 180°时
方向如图中所示
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。
sin ABC
sin
V 3
Vp13
45° 1IR4R3I 10 |AC|tan BCA 916.565mm/s
PP J 14 12|
^P 24 p2|
IP14P12I IP24P12I 1
100 10 逅 AC 100
2.9ra /s d
1 — 17:题 1-17 图所示平底摆动从动件凸轮
转中心的距离 IAC 15mm，lAB 90mm，
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:
t2 ” 5s (2100/7)
(2)由前计算可知，曲柄每转一周需时
1620 口 n —— 5r
2-5 设计一脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构，如题
° 摆 10 ,且 lCD 500mm,lAD 1000mm。
双曲柄机构还是
（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 0 为 30 ,摇杆工作行程需时 7s。试问:
(1)摇杆空回程需时几秒？(
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第一章 前面有一点不一样，总体还行 ----- 1- 1.机械零件常用的材料有哪些？为零件选材时应考虑哪些主要要求？ 解：机械零件常用的材料有：钢 （普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、合金结构钢、铸钢 ），
铸铁，有色金属（铜及铜合金、铝及铝合金）和工程塑料。 为零件选材时应考虑的主要要求： 1•使用方面的要求： 1） 零件所受载荷的大小性质，以及应力状态， 2） 零件的工作条件， 3） 对零件尺寸及重量的限制， 4） 零件的重要程度， 5） 其他特殊要求。 2•工艺方面的要求。 3•经济方面的要求。 1- 2.试说明下列材料牌号的意义： Q235,45,40Cr,65 Mn ,ZG230-450,HT200,ZcuS n10P1, LC4.
解：Q235是指当这种材料的厚度（或直径）w 16mm时的屈服值不低于 235Mpa。 45是指该种钢的平均碳的质量分数为万分之四十五。 40Cr是指该种钢的平均碳的质量分数为万分之四十并且含有平均质量分数低于 1.5%的Cr
65Mn是指该种钢的平均碳的质量分数为万分之六十五并且含有平均质量分数低于 1.5%的 Mn元素。 ZG230-450表明该材料为铸钢，并且屈服点为 230，抗拉强度为450. HT200表明该材料为灰铸铁，并且材料的最小抗拉强度值为 200Mpa. ZCuS n10P1铸造用的含10%Sn、1%P其余为铜元素的合金。 LC4表示铝硅系超硬铝。
1- 6.标准化在机械设计中有何重要意义？ 解：有利于保证产品质量，减轻设计工作量， 便于零部件的互换和组织专业化的大生产，以 及降低生产成本，并且简化了设计方法，缩短了设计时间，加快了设计进程，具有先进性、 规范性和实用性，遵照标准可避免或减少由于个人经验不足而出现的偏差。
第二章 2- 7.为什么要提出强度理论？第二、第三强度理论各适用什么场合？ 解：材料在应用中不是受简单的拉伸、 剪切等简单应力状态，而是各种应力组成的复杂应力 状态，为了判断复杂应力状态下材料的失效原因， 提出了四种强度理论，分别为最大拉应力 理论、最大伸长线应变理论、最大切应力理论、畸变能密度理论。 第二强度理论认为最大伸长线应变是引起断裂的主要因素， 适用于石料、混凝土、铸铁等脆 性材料的失效场合。 第三强度条件：认为最大切应力是引起屈服的主要因素， 适用于低碳钢等塑性材料的失效场 合。 2- 15.画出图示梁的弯矩图。 (a) F O,FA FB F 0, 解： MA O,FB *3a M F*a 0 FB O,FA
F
A环… M=Fa 2a x Fl F2
A 八
2F
、 * 丿L
r A 2a
J— a
5=
—= 1 fa
F 0, F1 & F 2F F 0 解： MA 0,F*2a 2F*a F*4a F2*3a 0
& 8/3F,F1 2/3F
11-Fd 第三章 n = 5, = 0 F = 3A?-2/} - PH 三 3x5-2x7 = 1
(a)推上机铲斗机构
“4 迓+=2 F = 3w-2/J -Zi =3x4-2x4-2 =2 (€)缝纫机送布机构 =3x5-2x7=]
(f)牛头働床主体机构
3-4.计算图示各机构的自由度，并指岀复合较链、局部自由度和虚约束。
(b)弓锯机机构
/! = &/) = L I, = I
« = =8./； = ! F = 3n-2P； 一疗$ =3x6-2x8 — I = 1 (c)堵高炉出铁口的泥丸机构
；■ = -PH =3*6-21(8-1 I
(d)仪表机掏
用=5£ = 7* E = 0 3- 5.图示为一简易冲床的拟设计方案。 设计者思路是：动力由齿轮1输入，使轴A连续回转; 而固定在轴A上的凸轮2和杠杆3组成的凸轮机构使冲头 4上下往复运动，以达到冲压的 目的。试绘出其机构运动简图， 计算机构的自由度，并分析其运动是否确定，如其运动不确 定，试提出修改措施。
3- 6.试绘出图示机构的运动简图，并计算其自由度。n 3,R 4,PH 1 F 3n 2PL PH 3 3 2 4 1 0由于F=0,故不能运动
修改措施为:
n = 9、£ 几=2 F = 3H-2/= 3x9-2x12-2 = 1 (g｝带強料功純的冲床机构 n 3, P 4 F 3n
2P
L P
H
所示的差动螺旋机构中, 4-6.在图 4-11 7=1
SA =4mm，当摇柄沿顺时针方向转动
导程SB，并判断螺旋副B 的旋向。 解：由题意判断B为右旋,
(SA SB ) 1
2 SB 5mm
7, P
H
2P P
H
螺杆 1与机架3在A 5圈时，螺母2向左移动
A、B同向，固有: 故5匕3
3 5 2 7=1 处用右旋螺纹连接，导程 5mm，试计算螺旋副 B的 第五章 5- 7 •根据图中所注尺寸，试问如何才能获得曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构？ 解：根据曲柄存在的条件： (1) 最短杆长度+最长杆长度w其他两杆长度之和； (2) 最短杆为连架杆。 根据题意：140+200<170+180，故满足第一条件。 当最短杆AD为连架杆时，即 AB、CD固定时，极限位置如图所示，为曲柄摇杆机构。
当最短杆AD为机架时，极限位置如下图所示，为双曲柄机构。 当AD为连杆时，极限位置如下图所示，为双摇杆机构。 5-8.图示铰链四杆机构l1 100mm,l2 200mm,l3 300mm,若要获得曲柄摇杆机构， 试 问机架长度范围为多少？ 解：根据曲柄存在的条件： (1) 最短杆长度+最长杆长度w其他两杆长度之和； (2) 最短杆为连架杆。 根据题意：
(1) 若 l4为最长杆(l4 > 300), l1 + l4 w l2 + l3 , 300< l4 w 400.
(2) 若 l3 为最长杆(l4 w 300), l1 + l3 w l2 + l4 , 200w l4 w 300. 故 200w l4 w 400. 5- 10.设计一曲柄摇杆机构。已知摇杆长度 解：由 1800X,皿36
0.
故，先画出CD和CD,使得/ C DC= 30°. 由于 =16.360，故过C和C作/ CCO和/ C CO = 73.640，以O点为圆心作圆 过 C 做/ DCA= 450 交圆 O 于 A 点。AC=133mm , AC =91.89mm , AD=94.23mm,计算得
AB=20.555mm,BC=112.445mm 所以其他三杆长度为： AD=94.23mm , AB=20.555mm,BC=112.445mm
ICD 100mm，摆角 300，行程速比系数
K=1.2。试用图解法根据最小传动角 min
400的条件确定其余三杆的尺寸。 5- 11.设计一曲柄滑块机构。已知滑块行程 图解法求出曲柄和连杆的长度。 解：由 180°匕」，=36°
K 1
首先，画出CC =50mm，作/ CCO= / CCO = 54°，过O作圆交偏心线于 A , 连接AC,
5-12.设计一导杆机构。已知机架长度 IAD 100mm，行程速比系数 K=1.4，试求曲柄长度。
K 1 解： 1800 , =300,即/ BCB =300.
K 1
0 AB 丄 BC, / ACB= 15 ,AC= IAD 100mm.
H=50mm,偏距e=20mm,行程速比系数 K=1.5.试用 c
c
AC测得长度如图所示，算出 AB=21.505 , BC=46.515. AB=25.88mm 5-13.设计一铰链四杆机构作为加热炉炉门的启闭机构。已知炉门上两活动铰链间距离为 50mm，炉门打开后成水平位置时，要求炉门温度较低的一面朝上（如虚线所示） 。设固定 铰链在0-0轴线上，其相关尺寸如图所示，求此铰链四杆机构其余三杆的长度。
解：因为点A、D在0-0轴线上，由于AB= AB ,AC AC，所以运用垂直平分线定理，连 接BB和CC，分别作其中垂线交 0-0轴线于点A、D，因此找到A点和D点。
AB=67.34,CD=112.09,AD=95.74