機械原理習題

1、第2章 機構的結構分析                                                &

2、#160;                         隨堂自測 選擇題（每小題5分，共100分）1.當機構的的原動件數目小于其自由度數時，該機構將（  ）確定的運動。   正確答案：CA.有 B.沒有 C.不完全有 2.當機構的的原動件數目大于其自由度數時，該機構將（  ）。   正確答案：C

3、A.有確定的運動 B.沒有確定的運動 C.最薄弱環(huán)節(jié)發(fā)生損壞 3.在機構中，某些不影響機構運動傳遞的重復部分所帶入的約束為（ ）。   正確答案：AA.虛約束 B.局部自由度 C.復合鉸鏈。4.機構具有確定運動的條件是（  ）。   正確答案：CA.機構自由度小于原動件數 B.機構自由度大于原動件數 C.機構自由度等于原動件數 5.用一個平面低副聯(lián)二個做平面運動的構件所形成的運動鏈共有（  ）個自由度。   正確答案：BA.3 B.4 C.5 D.6 6.桿組是自由度等于（  ）的運動鏈。  &

4、#160;正確答案：AA.0 B.1 C.原動件數7.一般平面運動副所提供的約束為（  ）。   正確答案：DA.1 B.2 C.3 D.1或2 8.某機構為級機構,那么該機構應滿足的必要充分條件是（  ）。   正確答案：DA.含有一個自由度 B.至少含有一個基本桿組 C.至少含有一個級桿組 D.至少含有一個級桿組 9.機構中只有一個（  ）。   正確答案：DA.閉式運動鏈 B.運動件 C.從動件 D.機架 10.具有確定運動的差動輪系中其原動件數目（  ）。   正確答

5、案：AA.至少應有2個 B.最多有2個 C.只有2個 D.不受限制 11.機構作確定運動的基本條件是其自由度必須大于零。（  ）   正確答案：錯對 錯 12.任何機構都是自由度為零的基本桿組依次連接到原動件和機架上面構成的。（  ）   正確答案：對對 錯 13.高副低代是為了對含有高副的平面機構進行分析和研究。（  ）   正確答案：對對 錯 14.任何具有確定運動的機構的從動件系統(tǒng)的自由度都等于零。 （  ）   正確答案：對對 錯 15.在平面機構中一個高副將引入兩個

6、約束。（  ）   正確答案：錯對 錯 16.當機構的自由度F>0,且等于原動件數，則該機構即具有確定的相對運動。（  ）   正確答案：對對 錯17.運動鏈要成為機構，必須使運動鏈中原動件數目等于其自由度數。（  ）   正確答案：錯對 錯18.任何機構都是由機架加原動件，再加若干自由度為零的桿組組成的。所以說桿組是自由度為零的運動鏈。（  ）   正確答案：對對 錯19.只有自由度為1的機構才具有確定的運動。（  ）   正確答案：錯對

7、 錯20.具有一個自由度的運動副稱為級副。（   ）   正確答案：錯對 錯 -1圖題1-1是由點(線)接觸所構成的運動副。試分析計算它們的自由度數量和性質，并從封閉形式和受力狀況與相對應的面接觸低副進行比較。1-1答案：a)自由度數為。約束掉個移動，保留個轉動自由度，為級運動副。b) 自由度數為。約束掉個移動、個轉動，保留個移動，個轉動自由度，為級運動副。c) 自由度數為1。約束掉2個移動、3個轉動，保留1個移動自由度，為5級運動副。d) 自由度數為1。約束掉3個移動、個轉動，保留個轉動自由度，為5級運動副。e) 自由度數為2。約束掉2個移動、個轉動，

8、保留1個移動，個轉動自由度，為4級運動副。  1-2觀察分析工作原理，繪制機構運動簡圖，計算機構自由度。題圖-a為一夾持自由度。實線位置為從上輸送帶取出工件（夾頭處于夾緊狀態(tài)）；虛線位置為將工件放到下輸送帶上（夾頭松開）。該機構是由行星輪系、凸輪機構及連桿機構組合而成。題圖-b是為了減小活塞與汽缸蓋之間的摩擦而設計的一種結構形式的內燃機，畫出它們的機構運動簡圖、計算其自由度。分析結構中存在的虛約束和它們是如何來實現(xiàn)減小摩擦這一目的的。題圖-c為一種型式的偏心油泵，畫出其機構運動簡圖，計算其自由度，并分析它們是如何由運動簡圖演化得到的。題圖-d為針織機的針桿驅動裝置的結構示意圖，繪制其

9、機構運動簡圖及運動鏈圖。  1- 1-     2答案：a)其結構的自由度××或××。機構運動簡圖： b)自由度××。機構運動簡圖：c)自由度××。機構運動簡圖：d)自由度××。機構運動簡圖：3用公式推導法，求出、的單鉸運動鏈的基本結構方案以及它們的單鉸數和所形成的閉環(huán)數k，并從中找出圖所示的雙柱壓力機構簡圖所對應的運動鏈。1-3答案：,單鏈數（）閉環(huán)數k由頁公式a可得： 由上式可得自由度1的桿單鏈運動鏈的基本方案如下：運動鏈類型閉合回

10、路數運動副數（）元素桿數目（）元素桿數目（）元素桿數目（）元素桿數目（） 桿鏈    頁圖雙柱曲柄壓力機構簡圖中，所對應的個閉合回路分別是由如下構件組成：，；，；，；，。1.計算下列各機構的自由度。注意分析其中的虛約束、局部自由度合復合鉸鏈等。題圖a為使、構件能在相互垂直方向上作直線移動的機構，其中。題圖b為凸輪式缸活塞氣壓機的結構簡圖，在水平和垂直方向上作直線運動，其中仍滿足。題圖c所示機構，導路、。該機構可有多種實際用途，可用于橢圓儀，準確的直線軌跡產生器，或作為壓縮機或機動馬達等。題圖d為一大功率液壓動力機。其中，且、處于滑塊移動軸線的對

11、稱位置。1-4答案：a)其中、構件構成了虛約束。××先按a）圖機構運動起來。拆去虛約束后再觀察其運動。b)其中、桿及下方的活塞構成虛約束。××c)為軌跡重合虛約束，可認為桿或滑塊之一構成虛約束。××d)對稱的上部分或下部分構成虛約束。××.采用基本桿組法綜合運動鏈和機構。） ）         試用級和級基本桿組，綜合出如下的瓦特桿鏈和斯蒂芬遜桿鏈。） ）       

12、;  取題圖b、stephenson桿鏈中的不同構件為機架和原動件，得出不同級別、不同組合方式得機構。分別用級和級基本桿組，綜合出自由度為、的運動鏈。1-1答案：a)自由度數為。約束掉個移動，保留個轉動自由度，為級運動副。b) 自由度數為。約束掉個移動、個轉動，保留個移動，個轉動自由度，為級運動副。c) 自由度數為1。約束掉2個移動、3個轉動，保留1個移動自由度，為5級運動副。d) 自由度數為1。約束掉3個移動、個轉動，保留個轉動自由度，為5級運動副。e) 自由度數為2。約束掉2個移動、個轉動，保留1個移動，個轉動自由度，為4級運動副。  在題圖a、b、c中，分別限及為原動

13、件時，劃分其基本桿組，確定機構的級別。將題圖d、e、f中的虛約束、局部自由度去除，并在高副低代后，劃分其基本桿組，確定機構的級別。1-6答案：a)××注意其中的、點并不是復合鉸鏈。以為原動件時：由三個級基本桿組與原動件、機架構成的機構，其機構級別為二級。以為原動件時：由個級基本桿組，個級基本桿組組成。桿組級別為三級。b)××以為原動件時：由個級基本桿組組成，機構級別為三級。以為原動件時：由個級基本桿組組成，機構級別為級。C）××其中點為復合鉸鏈，分別由2、構件在點構成復合鉸。以為原動件時：由個級基本桿組組成。機構級別為級。以為原動件時

14、：由個級基本桿組組成。機構級別為級。d)××或者××其中、處的磙子具有局部自由度。高副低代后的瞬時替代機構為：   機構級別為級。e）××其中不是復合鉸鏈，處構成虛約束。高副低代后為：     由個級基本桿組組成，機構級別為級。F）××滾子具有局部自由度，點構成虛約束。其中、點不是復合鉸鏈。高副低代后為：       由個級基本桿組，個級基本桿組組成。機構級別為級。按空間機構的結構公式，

15、計算題圖所示機構的自由度，分析其過約束及局部自由度。答案：a)×（×××）b)F=6×3(3×2+5×2)c)×（×）d)×（×××）繪制題圖所示機構的機構運動簡圖，說明它們個為何種機構2-1答案：a) b)               曲柄搖塊機構 曲柄滑塊機構c)d)              曲柄滑塊機構曲柄搖塊機構已知題

16、圖所示鉸鏈四桿機構ABCD中，lBC=50mm，lCD=35mm，lAD=30mm，取為機架） ）         如果該機構能成為曲柄搖桿機構，且AB是曲柄，求lAB的取值范圍；） ）         如果該機構能成為雙曲柄桿構，求lAB的取值范圍；） ）         如果該機構能成為雙搖桿機構，求lAB的取值范圍2-2答案：1）該機為曲柄搖桿機構，且

17、AB為曲柄，則AB應為最短桿。其中已知BC桿為最長桿50。 lAB+lBClAD+lCD lAB152）該機構欲成為雙曲柄機構，同樣應滿足曲柄存在的條件，且應以最短桿為機架?，F(xiàn)AD為機架，則只能最短桿即為AD，則最長桿可能為BC桿，也可能是AB桿。） ）  若AB桿為最長桿：lAD+lABlBC+lCDlAB55 即lAB） ）  若桿為最長桿：lAB+lBClAB+lCDlAB45 即lAB若該機構為雙曲柄機構，則桿桿長的取值范圍為：45lAB50） ）  欲使該機構為雙搖桿機構，則最短桿與最長桿之和應大于另外二桿之和?，F(xiàn)在的關鍵是誰是最短、最長桿？1) 1)&

18、#160;    若AB桿最短，則最長桿為BC：lAB+lBClCD+lADlAB152）若AD桿最短，BC桿最長：lAD+lABlBC+lCD lAB45 AB桿最長：lAD+lABlBC+lCD lAB55   lABlAD+lCD+lBC lAB115 綜上分析：AB桿的取值為： 15lAB45 或者 55lAB11523在題圖所示的鉸鏈四桿機構中，各桿件長度分別為：lAB28mm，lBC52mm，lCD=50mm，lAD=72mm。） ）         若取AD為機

19、架，求該機構的極位夾角和往復行程時間比系數，桿CD的最大擺角和最小傳動角min；） ）         若取AB為機架，該機構將演化為何種類型的機構？為什么？這是C、D兩個轉動副是整轉副還是搖轉副？2-3答案：由于lABlADlBClCD，且以最短桿的鄰邊為機架。故該鉸鏈四桿機構為曲柄搖桿機構。為曲柄。）以曲柄為主動件，作業(yè)搖桿的極限位置如圖所示。AC1lABlBC80AC2lBClAB24極位夾角：COSC2ADCOSC1AD COS(AC22AD2C2D2)AC2ADCOS(AC2AD2CD2)AC×

20、ADCOS(242+722502)/2×24×72COS(02+722502)/2×80×72 21o行程速比系數（）（）1.27最小傳動角min出現(xiàn)在與機架重合位置（分正向重合、反向重合）如下圖。分別求出1、，再求最小傳動角。1COSCD2+BC2(CDAB)2 /2×CD×BC27.5oCOSCD2+BC2(DAB)2 /2×CD×BC174.7o曲柄處于位置時，傳動角曲柄處于位置時，傳動角18002現(xiàn)比較的、大小，最小傳動角取、中最小者min5.3o求：搖桿的最大擺角：B1DC1B2DC2COS(1D2+C1

21、D2B1C1) /2×B1D×C1DCOS(2D2+C1D2B1C12) /2×B2D×C2D COS(442+502522) /2×44×50COS(1002+502522) /2×100×50 61.3o）         取為機架，該機構演化為雙曲柄機構。因為在曲柄搖桿機構中取最短桿作為機架，其個連架桿與機架相連的運動副、均為整轉副。、兩個轉動副為搖轉副。題圖所示六桿機構中，各構件的尺寸為：lAB30mm，lBC55mm，lAD=

22、50mm，lCD=40mm，lDE20mm，lEF60mm 滑塊為運動輸出構件試確定：） ）         四桿機構的類型） ）         機構的行程時間比系數為多少？） ）         滑塊的行程為多少？） ）         求機構的最小傳動角min傳動角最大值為

23、多少？導軌在什么位置時滑塊在運動中的壓力角最小？-4答案：）四桿機構中，最短桿，最長桿因為lABlBClCDlAD且以最短桿的鄰邊為機架故四桿機構為曲柄搖桿機構）搖桿處于極限位置時，滑塊亦分別處于其極限位置先求極位夾角，再求行程速比系數極位夾角C2ADC1AD COS(C2A2+AD2C2D) /2×C2A×ADCOS(C1A2+AD2C1D) /2×C1A×AD COS(252+502402) /2×25×50COS(852+502402) /2×85×50 39.2o行程速比系數（）（）1.56）在ADC1中：

24、COSDC1(502+402852) /2×50×40157.1o在ADC2中：COSDC2(502+402252) /2×50×4033o1D1DC12DE2ADC2在1D1中：COS1DE1 (1D2+20260) /2×F1D×60即可求出1=53.17在2D2中：COS2DE2 (2D2+20260) /2×F2D×60即可求出F2D=128.84所以滑塊的行程F2DF1D75.67）機構的最小傳動角min出現(xiàn)在桿垂直于導路時（即導路）COSminED/EFCOSminmin78.4o） ） &#

25、160;       導軌水平處于E1、E2之中間時，機構在運動中壓力角最小2-5題圖所示六桿機構已知lAB200mm，lAC585mm，lCD=30mm，lDE=700mm，ACEC，1為常數試求：） ）        機構的行程時間比系數；） ）        構件的行程；） ）        機構的最小傳動角min為多少？

26、傳動角的最大值為多少？） ）        滑塊的最大壓力角max發(fā)生的位置及大?。挥筸ax減小，應對機構做怎樣改進？） ）        在其他尺寸不變的情況下，欲使行程為原行程的倍，問曲柄長度應為多少？2-5答案：當構件處于上下極限位置時，此時曲柄分別處于與搖桿垂直的兩次位置。）.°1°×COS-1(200/585) =24.4o k=(180°+)（180°）1.31）.sin-1(200/585)

27、=22.2o 11°°67.8o在11中：COS11（1212112）(1×1) 即COS11（302CE127002）(××CE1)CE1728.75在22中：222×11COS22（302CE227002）(××CE2)CE2693.67構件的行程CE1CE235）機構的最小傳動角出現(xiàn)在搖桿運動到水平位置時minCOS-1(CD/DE)minCOS-1(300/700)71.8o )機構的最小傳動角的位置即出現(xiàn)最大壓力角max即max90omin18.2o僅從減少最大壓力角max，可以將搖桿或還可將滑塊的導路平

28、行移到弧D1D圓弧的中間）曲柄應增長到400mm如題圖所示，對于一偏置曲柄滑塊機構，已知曲柄長為r，連桿長為l，偏距為e，求：） ）      當曲柄為原動件機構傳動角的表達式；說明曲柄r，連桿l和偏距e對傳動角的影響；） ）      說明出現(xiàn)最小傳動角時的機構位置；若令e（即對心式曲柄滑塊機構），其傳動角在何處最大？何處最?。坎⒈容^其行程的變化情況2-6答案：）機構處在圖示位置時，其機構的傳動角如圖所示COS即COS（Sine）從上式可知，r，e均可使傳動角；使。）從上式可知，最小傳動角出現(xiàn)

29、在桿垂直于導路時.(即0時)）e時，最小傳動角min還是同上，出現(xiàn)在垂直于導路上時，且minCOS-1r/l。最大傳動角max出現(xiàn)在曲柄與導路垂直時，且max900此時行程增大，且r。題圖所示為小型插床常用的轉動導桿機構，已知lAB=50mm，lAD=40mm，行程時間比系數，求曲柄的長度lBC及插刀的行程2-7答案：當點運動到與水平線相交時，滑塊分別處于其極限位置即當點在左方時，點運動到點正右方，滑塊處于右邊極限位置1；當點在右方時，點運動到點正左方，滑塊處于左邊極限位置2插刀的行程mm1800×(k1)/(k1)1800×(×)(×)173.5o）

30、）         若C1BC2為銳角，則C1BC，lBClABSin（）51.1） ）         若C1BC2為鈍角，則C1BC21800，lBClABSin（C1BC2）lABSin（900）lABCOS(/2)242試求題圖所示各機構在圖示位置時全部瞬心的位置2-8答案：瞬心P12在A點 瞬心P23、 P24均在B點瞬心P34在C點 P14、 P13均在垂直導路的無瞬心P23、 P13均在B點 窮遠處瞬心P14、 P24均在

31、D點     在題圖所示的齒輪連桿機構中，三個圓輪互作純滾，試用相對瞬心13來求輪和輪的速度比2-9答案：此題關鍵是找到相對瞬心13在題圖所示凸輪機構中，已知r mm，lOA=22mm，lAC=0mm，1900，凸輪以角速度1rads逆時針方向轉動試用瞬心法求從動件的角速度22-10答案：找到，構件的相對瞬心12即有：1×2×現(xiàn)在的關鍵是求出的值。設為x，則(222x2)1/2(222x2)1/2，80xP12AOP12BC則有：x(222x2)1/2(222x2)1/2/(80x)求解出x37.4由式可得：21×

32、4.675rad/m試求題圖所示連桿機構中構件與構件得角速度比42。2-11答案：此題關鍵是找出瞬心P24。2-12在題圖2-12所示縮放機構中，已知構件的角速度，試作出機構的速度多邊形圖并示出點的速度v。-13題圖為干草壓縮機中的六桿機構，已知各構件的長度：lAB=600mm，lOA=150mm，lBC=120mm，lBD=500mm，lCE=600mm及xD=400mm，yD=500mm，yE=600mm，110rad/s。用圖解法求活塞E在一個運動循環(huán)中的位移，用相對位移求解法求曲柄OA轉角1時活塞的速度和加速度。2-14在題圖所示機構中，已知角速度1，試作出該機構的速度多邊形圖及加速度

33、多邊形圖的草圖，并指出點的速度和加速度。2-15在題圖所示的六桿機構中，已知CAE=90o，lAB150mm，lBC550mm， lBD0mm ，lDE500mm，曲柄以等角速度110rad/s沿逆時針方向回轉，用相對位移圖解法求當BAE45o時，構件的角速度、角加速度和構件的速度、加速度。2-15答案：按題中給定的尺寸，選定尺寸比例尺，畫出=45o時的機構位置圖。先列出其速度向量方程式。可求解速度及構件的角速度。大小：？1lAB？方向：BC AB BC 即可求出構件上點的速度及2/lBC。32大小：？方向：？可求出D又大?。海糠较颍核紼D可求出E及4列出其加速度向量方程式。可求解角加速度、

34、加速度。2-28題圖所示為一已知的曲柄搖桿機構，現(xiàn)要求用一連桿將搖桿和一滑塊連接起來，使搖桿的三個已知位置C1D、C2D、C3D和滑塊的三個位置F1、F2、F3相對應。試確定此連桿的長度及其與搖桿鉸接點的位置。2-28答案：用反轉原理?，F(xiàn)假想搖桿固定在C2D位置，使滑塊的導路位置轉動，且分別與C2D成1、1，即可得到F1、F2反轉后的新位置F1F2。作F1F2的中垂線，F(xiàn)3F2的中垂線的交點。即可得到搖桿CD與滑塊之間的連桿的轉動中心E2點，連接E2F2即可得到此連桿的長度。2-29已知兩連架桿的三組對應位置如題圖所示為：160o，130o，290o，250o，3120o，380o，若取機架長

35、度lAD=100mm，試用圖解法計算此鉸鏈四桿機構各桿長度。2-29答案：假定連架桿CD的長度亦取100mm，且與機架夾角1，2，3正好定的連線與機架所成形的角?，F(xiàn)假象把連架桿固定在第一位置，轉動機架AD，使AD分別與AD的固定位置分別成1，2，3，從而可找到另一連架桿C2D，C3D位置。即轉化為已知連桿的三位置而設計鉸鏈四桿機構，A是不用設計，其值只有C1,C2,C的轉動中心B1（作C1C2，C2C2的垂線）連接CB1C1D，即得鉸鏈四桿機構。-31.如圖2-31所示的鉸鏈四桿機構。設已知其搖桿CD的長度為 75mm，行程時間比系數K=1.5，機架AD的長度為80mm,又已知搖桿的一個極限位

36、置與機架的夾角45o，試求其曲柄的長度lAB和連桿的長度lBC。2-31答案：選尺寸比例畫出機架AD，即極限位置的CD極位夾角=(k-1)/(k+1)×180°=36°此題有2組解，因為CD位置既可認為最近極限位置。又可按最遠極限位置來設計。1CD為最近極限位置，則最遠極限位置在C2D則有 lAB+lBC=AC2× lBClAB=AC2× 即可求lAB，lBC亦可用作用在AC2上截去AC，剩余段的一半即為lAB,AF即代表lBC。 2CD為最遠極限位置，則最近極限位置在C1D。則有 lAB+lBC=AC2× lBClAB=AC2

37、15; 即可求lAB，lBC（亦可用作圖法，同上）。 2-32題圖所示為一牛頭的主傳動機構，已知lAB75mm，lDE100mm，行程時間比系數，刨頭的行程300mm，要求在整個行程中，刨頭有較小的壓力角，試設計此結構。2-32答案：由題可得極位夾角180o×（k）（k）o即擺桿得擺角為60o曲柄運動到與垂直，其擺桿分別處于左右極限位置，故平行擺桿得擺角機架AC的長度lAC75sin（）150mm欲使其刨頭的行程H300mm，即D點運動的水平距離為300mm擺桿的長度lCDsin（）150sin30o300mm為了使機構在運動過程中壓力角較小，故取刨頭構件的導路在3F的中點，且AC

38、CF lCD×cos（）150×mm刨頭構件離曲柄轉動中心點的距離為：lAElCD3 lAC(lCD3 lCF)300150(300150×)/21303-1題圖所示為從動件在推程的部分運動線圖，凸輪機構的s0o，s 0o，試根據s、v和a之間的關系定性地補全該運動曲線；并指出該凸輪機構工作時,在推程的那些位置會出現(xiàn)剛性沖擊？那些位置會出現(xiàn)柔性沖擊？3-1答案：在、點會出現(xiàn)柔性沖擊。3-2在移動從動件凸輪機構中，設已知推程運動角所對應的凸輪轉角為/2，行程h50mm，試計算等速運動、等加速等減速運動、余弦加速度運動、正弦加速運動等四種運動規(guī)律的最大類速度（ds/d

39、）max和最大類加速度（ds2/d2）max值。3-2答案：已知/2，h50mm，由表，P205207的公式可求出最大類速度、最大類加速度。等速運動時：（ds/d）maxv/h/（）（ds2/d2）max。等加等減速運動時：（ds/d）maxv/h/24××（）（）2400/（ds2/d2）maxa2h/2800/2余弦加速度：（ds/d）maxv/×h×sin(×)/sin×（）×50/2×/2（ds2/d2）maxa22×h×cos(×)/2502/2×(/2)2正余弦加

40、速：（ds/d）maxv/cos（×）2/h/2100/（ds2/d2）maxa2sin(2×) ×h2h2100/(/2)2400/3-3一對心滾子移動從動件盤形凸輪機構，凸輪的推程運動角180o，從動件的升距h75mm，若選用余弦加速度運動規(guī)律，并要求推程壓力角不超過25o，試確定凸輪的基圓半徑rb。3-3答案：由212，圖3-13諾模圖b)，以最大壓力角max25o，180o作斜線，交余弦加速度運動規(guī)律的水平標尺與1處，即h/rb，rb50mm，當然亦可rb50mm3-4一對心滾子移動從動件盤形凸輪機構，已知從動件規(guī)律如下：當凸輪轉過200o時，從動件以余弦

41、加速度運動規(guī)律上升50mm；當凸輪接著轉過60o時，從動件停歇不動；當凸輪轉過一周中剩余的100o時，從動件以正弦加速運動規(guī)律返回原處。若選取基圓半徑rb25mm，試確定推程和回程的最大壓力角max和max。3-4答案：由圖諾模圖b）來求解。h/rb50/25推程中轉角200o，為余弦運動規(guī)律，由200o及h/rb，作斜線。max2o回程中轉角100o，為正弦運動規(guī)律，由100o及h/rb，作斜線，max40o3-5在一對心滾子移動從動件盤形凸輪機構中，已知凸輪順時針轉動，推程運動角30o，從動件的升距h16mm，從動件運動規(guī)律為正弦加速度運動若基圓半徑rb40mm，試確定推程的最大壓力角ma

42、x如果max太大，而工作空間又不允許增大基圓半徑，試問：為保證推程最大壓力角不超過30o，應采取什么措施？3-5答案：由于h/rb16/4004, 推程運動角30o，為正弦加速度運動規(guī)律，圖3-13諾模圖b)，可確定推程中的最大壓力角max53o若max太大，又不允許增大rb，此時應增大推程角度，大約推程角65o3-6題圖所示為凸輪機構的起始位置，試用反轉法直接在圖上標出：） ）         凸輪按方向轉過45o時從動件的位移；） ）      

43、60;  凸輪按方向轉過45o時凸輪機構的壓力角3-6答案：a）假想凸輪固定，從動件及其導路順時針旋轉，在偏距圓上順時針方向轉過45ob）假想凸輪固定，機架OA順時針轉過45o，找出擺桿的位置來確定擺桿的角位移3-7題圖所示為滾子擺動從動件盤形凸輪機構凸輪為一半徑為的偏心圓盤，圓盤的轉動中心在O點，幾何中心在C點，凸輪轉向如圖所示試在圖上作出從動件的初始位置，并在圖上標出圖示位置時凸輪轉過的轉角和從動件擺過的擺角3-7答案：設滾子的半徑為r，偏距oc為e以O點為圓心，以e +r為半徑畫圓弧再以l為半徑，為圓心畫圓弧即可找到初始點滾子中的位置B0又以點為圓心，偏距e為半徑畫弧，再連接O

44、B1直線交點即為初始位置時偏心圓盤的幾何中心C0即可找出凸輪的轉角如圖所示從動件的擺角如圖所示3-8題圖所示的對心滾子從動件盤形凸輪機構中，凸輪的實際輪廓為一圓，圓心在A點，半徑40mm，凸輪轉動方向如圖所示，lOA25mm，滾子半徑rrmm，試問：） ）         凸輪的理論曲線為何種曲線？） ）         凸輪的基圓半徑rb？） ）       

45、60; 在圖上標出圖示位置從動件的位移s，并計算從動件的升距h？） ）         用反轉法作出當凸輪沿方向從圖示位置轉過90o時凸輪機構的壓力角，并計算推程中的最大壓力角max？） ）         若凸輪實際廓線不變，而將滾子半徑改為15mm，從動件的運動規(guī)律有無變化？3-8答案：）理論輪廓曲線為：以點為圓心，半徑為Rrr的圓）此時所求的基圓半徑為理論輪廓曲線的rb rbrrmm） ）   

46、60;     此時從動件的位移如圖所示升程hrrrbmm） ）         即從動件導路沿方向轉過90o到B此時壓力角如圖中所示maxsin-1 (OA/(Rrr)o實際輪廓曲線不變，滾子半徑rr為，此時從動件的運動規(guī)律不變因為從動件的運動規(guī)律與輪廓曲線一一對應3-9一對心滾子移動從動件盤形凸輪機構，已知凸輪的基圓半徑rb50mm，滾子半徑rr15mm，凸輪以等角速度順時針轉動當凸輪轉過180o時，從動件以等加速等減速運動規(guī)律上升h40mm；凸輪再轉 150o時，從動件

47、以余弦加速度運動規(guī)律將回原處；其余s30o時，從動件靜止不動試用解析法計算60o，240o時凸輪實際輪廓曲線上點的坐標3-9答案：）求60o時的坐標，此時為推程的等加速階段（將滾子中心作為圓點）e =0位移s2h ×2/2（）2×2×40/2mm，而sorbrr65mm其坐標：x(sos)sinsin（） y(sos)coscos（）2)求240o時的坐標，此時為回程階，余弦加速度運動，其位移scos（）h/cos（）56）40/2（cos）其坐標： xsos)sin y(sos)cos3-11設計一偏置滾子移動從動件盤形凸輪機構已知

48、凸輪以等角速度逆時針轉動，基圓半徑rb50mm，滾子半徑rr10mm，凸輪軸心偏于從動件軸線左側，偏距e10mm，從動件運動規(guī)律如下：當凸輪轉過120o時，從動件以余弦加速度運動規(guī)律上升30mm；當凸輪接著轉過30o時，從動件停歇不動；當凸輪再轉過150o時，從動件以等加速等減速運動規(guī)律返回原處；當凸輪轉過一周中的其余角度時，從動件又停歇不動3-11答案：先作出其從動件的位移曲線，再用反轉法作出凸輪的輪廓曲線3-12在題圖所示的凸輪機構中，已知擺桿AB在起始位置時垂直于OB，lOB40mm，lAB80mm，滾子半徑rr10mm，凸輪以等角速度順時針轉動從動件運動規(guī)律如下：當凸輪轉過180o時，

49、從動件以正弦加速度運動規(guī)律向上擺動30o；當凸輪再轉過150o時，從動件又以正弦加速度運動規(guī)律返回原來位置；當凸輪轉過其余30o時，從動件停歇不動3-12答案：先作出其從動件的角位移曲線，再用反轉法作出凸輪的輪廓曲線3-13題圖所示為書本打包機的推書機構簡圖凸輪逆時針轉動，通過擺桿滑塊運動機構帶動滑塊D左右運動，完成推書工作已知滑塊行程hmm，凸輪理論廓線的基圓半徑rb50mm，lAC160mm，lCD200mm，其他尺寸如圖所示當滑塊處于左極限位置時，AC與基圓切于B點；當凸輪轉過120o時滑塊以等加速等減速運動規(guī)律向右移動80mm；當凸輪接著轉過30o時，滑塊在右極限位置靜止不動；當滑塊再

50、轉過60o時，滑塊又以等加速等減速運動向左移動至原處；當凸輪轉過一周中最后150o時，滑塊在左極限位置靜止不動，試設計此凸輪機構3-13答案：先作出其從動件的角位移曲線，再用反轉法作出凸輪的輪廓曲線4-1在題圖所示的車床變速箱中，已知各輪齒數為z142，z258，z338，z442，z550，z648，電動機轉速為1450r/min若移動三聯(lián)滑移齒輪a使齒輪3和4嚙合，又移動雙聯(lián)滑動齒輪b使齒輪5和6嚙合，試求此時帶輪轉速的大小和方向4-1答案：此輪系為定軸輪系I16n1/n6()3z2×z4×z6/z1×z3×z558×42×48/

51、42×38×5029×24/19×25=146n6n1×19×2529×24990r/min 帶輪的轉速方向與電機相反4-2在題圖所示的手搖提升裝置中，已知各輪齒數為z120，z250，z315，z430，z640，z718，z851，蝸桿z51為右旋，試求傳動比i18并確定提升重物時的轉向4-2答案：此輪系為定軸輪系I18n1/n8z4×z5×z6×z8/z1×z3×z5×z750×30×40×51/20×15×1

52、×1872222  4-3題圖所示為一滾齒機工作臺的傳動機構，工作臺與蝸輪相固聯(lián)已知z1z120，z235，z420(右旋),z5=40,滾刀z6=(左旋),z7=28。若加要工一個z564的齒輪，試決定交換輪組各輪的齒數z2和z4 。 4-3答案：由定軸輪系組成。均從電機出發(fā)，一條傳動線路為1、7、6、5而另一條傳動線路為1、2、2、3、4、4、5 。且5與5 固聯(lián)在一起，即其轉速相同。i15i15 即z7×z5/z1×z6z2×z3×z4×z5/z1×z2×z3×z4 代如已知各齒數，得z4

53、128z2 齒數應為整數，且要滿足上述條件 z2， z4的齒數取z225，50，100z432，64，128從體積的角度出發(fā)，現(xiàn)取z225，z432。4-4在題圖所示的傳動裝置中，螺桿和是一對旋向相反的單線螺桿，其螺距分別為3mm和25mm，螺桿旋在螺桿內，螺桿旋在框架上齒輪1和1是固聯(lián)在手輪轉軸上的雙聯(lián)齒輪，齒輪與螺桿固聯(lián)在一起，齒輪與螺桿固聯(lián)在一起已知各輪齒數：z120，z126，z244，z338，試確定當手輪按圖示方向轉動一周時，x，y的大小和方向變化4-4答案：和的旋向相反，現(xiàn)作如下假定：設為右旋，為左旋11按圖示轉動時，則，齒輪轉向的箭頭朝上為右旋，則其相對于機架向左運動，其運動距

54、離：S43n33z3/z151/13mm為左旋，其相對于向右移動，其相對于移動的距離：S525n225z2/z155mmxmm，向左移ymm，向右移設4為左旋，5為右旋則4相對于機架向右運動，其運動距離：S43n351/13mm5相對于向左移動，其相對于移動的距離：S555mmxmm，向右移y159mm，向左移4-5在題圖所示的壓榨機中，螺桿和為一對旋向相反的螺桿，其螺距分別為6mm和3mm，螺桿旋在螺桿內，螺桿與齒輪固聯(lián)在一起，螺桿與聯(lián)在一起，盤插在框架兩側的槽內不能轉動只能沿框架上下移動已知各輪齒數為：z118，z224，z224，z36，試求為使盤下降19mm，軸應轉多少轉，轉向如何？4-5答案：設的轉速為n1i13n1/n3z2z3/z1z2 n1/n324×64/18×24 n3n1/4此題須討論齒輪的轉向，以及，的旋向現(xiàn)列出表對比分析：齒輪齒輪為右旋為左旋（