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机械设计基础（第五版）课后习题答案(完整版)
高等教育
可桢、程光蕴、仲生主编
1-1至1-4解 机构运动简图如下图所示。
图 1.11 题1-1解图 图1.12 题1-2解图
图1.13 题1-3解图 图1.14 题1-4解图 1-5 解 1-6 解 1-7 解 1-8 解 1-9 解 1-10 解 1-11 解 1-12 解
1-13解 该导杆机构的全部瞬心如图所示，构件 1、3的角速比为： 1-14解 该正切机构的全部瞬心如图所示，构件 3的速度为： ，方 向垂直向上。
1-15解 要求轮 1与轮2的角速度之比，首先确定轮1、轮2和机架4三个构件的三个瞬心，即 ，如图所示。则： ，轮2与轮1的转向相反。 1-16解 （ 1）图a中的构件组合的自由度为：
自由度为零，为一刚性桁架，所以构件之间不能产生相对运 动。
（ 2）图b中的 CD 杆是虚约束，去掉与否不影响机构的运动。故图 b中机构的自由度为： 所以构件之间能产生相对运动。
题 2-1答 : a ） ，且最短杆为机架，因此是双曲柄机构。
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和 ， . .
b ） ，且最短杆的邻边为机架，因此是曲柄摇杆机构。 c ） ，不满足杆长条件，因此是双摇杆机构。
d ） ，且最短杆的对边为机架，因此是双摇杆机构。
题 2-2解 : 要想成为转动导杆机构，则要求 与 均为周转副。
（ 1 ）当 为周转副时，要求 能通过两次与机架共线的位置。 见图 2-15 中位置 和 。
在 中，直角边小于斜边，故有： （极限情况取等号）； 在 中，直角边小于斜边，故有： （极限情况取等号）。 综合这二者，要求 即可。
（ 2 ）当 为周转副时，要求 能通过两次与机架共线的位置。 见图 2-15 中位置 和 。
在位置 时，从线段 来看，要能绕过 点要求： （极限情况取等号）； 在位置 时，因为导杆 是无限长的，故没有过多条件限制。 （ 3 ）综合（ 1 ）、（ 2 ）两点可知，图示偏置导杆机构成为转动导杆机构的条件是： 题 2-3 见图 2.16 。
图 2.16
题 2-4解 : （ 1 ）由公式 ，并带入已知数据列方程有：
因此空回行程所需时间 ；
（ 2 ）因为曲柄空回行程用时 ， 转过的角度为 ，
因此其转速为： 转 / 分钟 题 2-5
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解 : （ 1 ）由题意踏板 在水平位置上下摆动 ，就是曲柄摇杆机构中摇杆的极限位置，此时 曲柄与连杆处于两次共线位置。取适当比例 图 尺，作出两次极限位置 和 （见图 2.17 ）。由图量得： ， 。 解得 ：
由已知和上步求解可知： ， ， ，
（ 2 ） 因最小传动角位于曲柄与机架两次共线位置，因此取 和 代入公式（ 2-3 ） 计算可得：
或：
代入公式（ 2-3 ）′，可知
题 2-6解： 因为本题属于设计题，只要步骤正确，答案不唯一。这里给出基本的作图步骤，不 给出具体数值答案。作图步骤如下（见图 2.18 ）： （ 1 ）求 ， ；并确定比例尺 。 （ 2 ）作 ， 。（即摇杆的两极限位置） （ 3 ）以 为底作直角三角形 ， ， 。 （ 4 ）作 的外接圆，在圆上取点 即可。
在图上量取 ， 和机架长度 。则曲柄长度 ，摇杆长度
。在得到具体各杆数据之后，代入公式 （ 2 — 3 ）和 （ 2-3 ）′求最小传动 角 ，能满足 即可。
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