《精密机械设计基础(第二版)》裘祖荣习题参考答案

由天下分享时间：2024/8/14 18:27:16 加入收藏我要投稿点赞

F=3n-2pL-pH=3×5-2×7-0=1 F=3n-2pL-pH=3×7-2×10-0=1

4-8 试计算图4-26所示平面机构的自由度。

a) F=3n-2pL-pH =3×3-2×3-2=1（注：滚子处有一局部自由度） b) F=3n-2pL-pH=3×6-2×8-1=1（注：齿轮传动高副）

4-9 试计算图4-27所示平面机构自由度。将其中高副化为低副。确定机构所含杆组的数目和级别以及该机构的级别。

第五章平面连杆机构

5-1 四杆机构的基本型式有哪几种？

答：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构、曲柄滑块机构、导杆机构。

5-2四杆机构曲柄存在的条件是什么？答：曲柄存在的条件是：（1）连架杆或机架是最短杆；（2）最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和。

5-3何为四杆机构的压力角和传动角？

答：四杆机构中，从动杆上受力点所受力的方向与该点速度的方向之间的夹角称为压力角；而传动角则是连杆与从动杆轴线之间所夹的锐角。

5-4四杆机构中可能产生死点位置的机构有哪些？他们发生死点位置的条件是什么？

答：曲柄摇杆机构，若以摇杆为主动件，当连杆与曲柄处于共线位置时产生死点。曲柄滑块机构在以滑块为主动件时，传动角γ为零时产生死点。平行四边形机构，当曲柄与连杆共线，其γ也为零，产生死点。

5-5当给定连杆两个位置时，设计的铰链四杆机构可以有无穷多解，若要有唯一确定解，可以附加哪些条件？

答：可附加以下条件之一：如最小传动，曲柄或摇杆的长度，固定铰链A、D的位置，A、D间的距离，主、从动件的转角等，可以有唯一确定解。

给定连杆三个位置

5-6写出正弦机构和正切机构的传动特性式和传动比表达式？从结构上如何区别正弦机构和正切机构？

答：正弦机构的传动特性式：S?a?sin??sin?0? 正弦机构的传动比：i?d?1 ?dsacos?a：摆杆长度；α0:摆杆起始角；α：摆杆终止角正切机构的传动特性式：S?a?tan??tan?0?

正弦机构的传动比：i?d?1?cos2? dsaa：摆杆中心至推杆导路中心的距离。

正弦机构与正切机构在结构上的区别为：正弦机构推杆的工作面为一个面，摆杆的工作面为一球面。而正切机构则相反，推杆工作面是一球面，摆杆工作面为一平面。

题5-7何谓机构的原理误差？如果推杆行程和摆杆长度相同时，正弦机构和正切机构误差各为多少？若正弦机构的原理误差比正切机构小，为什么在高精度的光学比较仪中都采用正切机构？

答：所谓原理误差是指仪器中采用的机构的传动特性与要求的传动特性不相符而引起的仪器误差。若推杆行程和摆杆长度均相同时，正弦机构的原理误差为aα3/6，正切机构的原理误差为-aα3/3。

虽然正弦机构的原理误差比正切结构小，但在高精度的光学比较仪中仍采用正切结构，是由于采用了两级放大，第一级将线位移转换为角位移，即S=atanα, 对于线性刻度标尺，示值小于实际值；第二级光学放大，将角位移变为线位移，对于线性刻度标尺，示值大于实际值，两者原理误差方向相反，可以抵消一部分，减少了原理误差。

题5-8 图5-40所示铰链四杆机构中，已知LBC=50mm，LCD=35mm，LAD=30mm，AD为机架。问：

1）若此机构为曲柄摇杆机构，且LAB为曲柄，求LAB的最大值。 2）若此机构为双曲柄机构，求LAB的最小值。 3）若机构为双摇杆机构，求LAB的值（取值范围）。解：

1）当此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄时，由曲柄存在的必要条

件（杆长条件），有： LAB + LBC ? LCD + LAD 即LAB +50 ? 35+30

LAB ?15mm

? LAB的最大值为15mm。

2）当此机构为双曲柄机构时，应有：

机架AD为最短杆,BC 且LAD + LBC ? LCD + LAB

即 30+50? LAB +35

LAB?45mm

? LAB的最小值为45mm。

3）若机构为双摇杆机构，则有以下三种情况：