機(jī)械原理各章習(xí)題精品文檔12

1、MACROBUTTOMNTEditEquationSection2 方程段1 部分 1 SEQ MTEqn r h *MERGEFORMAT SEQ MTSec r 1 h *MERGEFORMAT SEQ MTChap r 1 h *MERGEFORMAT 2-8 如圖所示為一簡(jiǎn)易沖 床的初擬設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)者的思路是 : 動(dòng)力 由齒輪1輸入，使軸A連續(xù)回轉(zhuǎn)；而固裝在軸A上的凸輪2與 杠桿 3 組成的凸輪機(jī)構(gòu)將使沖頭 4上下運(yùn)動(dòng)以達(dá)到?jīng)_壓的目的。 試?yán)L出其 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，分析其是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖 ?并提出修改方案。2- 9如圖所示為一小型壓力機(jī)。 圖中齒輪1與偏心輪1為同一構(gòu)件，繞固定軸心0連

2、續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。在齒輪5上幵有凸輪凹槽，擺桿4 上的滾子 6嵌在凹槽中，從而使擺桿 4繞C軸上下擺動(dòng)；同時(shí)又通過(guò)偏心輪 1 、連桿 2、滑桿3使C軸上下移動(dòng)。最后通過(guò)在擺桿4的叉槽中的滑塊7和鉸鏈G使 沖頭 8 實(shí)現(xiàn)沖壓運(yùn)動(dòng)。 試?yán)L制其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖， 并計(jì)算其自由 度。2- 13 試計(jì)算如圖所示各機(jī)構(gòu)的自由度。 圖 a、d 為齒輪連 桿組合機(jī)構(gòu);圖b為凸輪一連桿組合機(jī)構(gòu)（圖中在D處為鉸接在一起的兩 個(gè)滑塊 ）; 圖c為一精壓機(jī)機(jī)構(gòu)。并問(wèn)在圖 d所示機(jī)構(gòu)中，齒輪3、5和齒 條 7 與齒輪 5 的嚙合高副所提供的約束數(shù)目是否相同 ?為什么 ?2-20 圖示為一內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖， 試計(jì)算其自由度， 并分 析

3、組成此機(jī)構(gòu)的基本桿組。又如在該機(jī)構(gòu)中改選EG為原動(dòng)件，試問(wèn)組成此機(jī)構(gòu)的基本桿組是否與前有所不同。2-21 試計(jì)算如圖所示平面高副機(jī)構(gòu)的自由度，并在高副低代 后分 析組成該機(jī)構(gòu)的基本桿組3- 1 試求圖示各機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)全部瞬心的位置。3- 2 在圖示的齒輪連桿組合機(jī)構(gòu)中， 試用瞬心法求齒輪 1 與 3的傳動(dòng)比 1 / 3 。3-4 在圖示的四桿機(jī)構(gòu)中， lAB = 60 mm ， lCD =90 mm， lAD lBC =120 mm， 2 =10 rad /s ， 試用瞬心法求 :1）當(dāng) 165時(shí)，點(diǎn)C的速度vc ；2）當(dāng)165時(shí)，構(gòu)件3的BC線上（或其延長(zhǎng)線上）速度最 小的一點(diǎn) E的位置

4、及其速度的大小 ;3）當(dāng)vc 0時(shí)， 角之值（有兩個(gè)解）。3-10 在 圖 示 的 搖 塊 機(jī) 構(gòu) 中 ， 已 知 lAB 30mm,lAC 100mm,lBD 50 B 30mm,Ide 40mm ,曲柄以等角速度i 10rad/s回轉(zhuǎn)，試用圖解法求機(jī)構(gòu)在1 45位置時(shí)，點(diǎn)D和E的速度和加速度，以及構(gòu)件2的角速度和角加速度。3 -11 在圖示的機(jī)構(gòu)中，已知 I AE 70mm ， I AB 40mm ， I EF 60mm,IDE 35mm,ICD 75mm,IBC 50mm, 原動(dòng)件以等角速度 1 10rad /s 回轉(zhuǎn)。試 以圖解法求在i 50時(shí)點(diǎn)C的速度Vc和加速度ac。4- 8 在

5、圖 示 的 曲 炳 滑 塊 機(jī) 構(gòu) 中 ， 設(shè) 已 知 lAB 0.1m,lBc 0.33m,n1 =1500r/min （為常數(shù)） ，活塞及其附件的重量G3 21N,連桿重量G2 25N , Js2 0.0425 kg? m2，連桿質(zhì)心S2至曲柄銷B的距離lBS2=lBc/3，試確定在圖示位置時(shí)活塞的慣性力以及連 桿的總慣性力。4- 12 圖示為一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的三個(gè)位置， F 為作用在活塞上的力，轉(zhuǎn)動(dòng)副A及B上所畫的虛線小圓為摩擦圓，試決定在此三個(gè)位置時(shí)作用在連桿AB上的作用力的真實(shí)方向（構(gòu)件重量及慣性力略去不計(jì)）。4-16 在圖示的正切機(jī)構(gòu)中，已知 h 500mm， l =100mm，1

6、10rad /s（ 為常數(shù) ） ，構(gòu)件力的重量 G3 10N ，質(zhì)心在其軸線上，生產(chǎn)阻力 Fr =100N，其余構(gòu)件的重力和慣性力均略去不計(jì)。試求當(dāng) 1 60 時(shí)，需第 3 頁(yè)題4- 16圖加在構(gòu)件1上的平衡力矩M5- 7圖示為一偏心輪凸輪機(jī)構(gòu)。己知機(jī)構(gòu)的尺寸參數(shù)如圖所 示，G為推桿2所受載荷（包括其重力和慣性力），M為作用于 凸輪軸上的驅(qū)動(dòng)力矩。設(shè)fi和f2分別為推桿與凸輪之間及推桿與導(dǎo)路之間的摩擦系數(shù)，fv為凸輪軸頸與軸承間的當(dāng)量摩擦系數(shù)（凸輪軸頸直徑為d）。試 求當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)角為 時(shí)該機(jī)構(gòu)的效率。并討論凸輪機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù) 對(duì)機(jī)構(gòu)效率大小的影響。5- 11在圖示的緩沖器中，若已知各楔塊接觸面間的

7、摩擦系數(shù) f 及彈簧的壓力Fs，試求當(dāng)楔塊2、3被等速推幵及等速恢復(fù)原位時(shí)力 F的大 小、該機(jī)構(gòu)的效率以及此緩沖器正、 反行程均不至發(fā)生自鎖的 條件。7- 11某內(nèi)燃機(jī)的曲柄輸出力矩Md隨曲柄轉(zhuǎn)角的變化曲線如圖所 示，其運(yùn)動(dòng)周期 T , 曲柄的平均轉(zhuǎn)速 nm 620r/min 。當(dāng)用該內(nèi)燃 機(jī)驅(qū)動(dòng) 一阻抗力為常數(shù)的機(jī)械時(shí)，如果要求其運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)=0.01 。試求1) 曲軸最大轉(zhuǎn)速 nmax 和相應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角位置 max ；2) 裝在曲軸上的飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 JF (不計(jì)其余構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣 量)。8-6 如圖所示，設(shè)己知四桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的長(zhǎng)度為 a 240mm ， b 600 mm, c 400mm,

8、d 500mm 。試問(wèn) :1) 當(dāng)取桿 4 為機(jī)架時(shí)，是 否有曲柄存在 ? 2) 若各桿長(zhǎng)度不變，能否以選不同桿為機(jī)架的辦法獲得 雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)？如何獲得？ 3)若a、b、c三桿的長(zhǎng)度不變，取桿4 為機(jī)架，要獲得曲柄搖桿機(jī)構(gòu) ,d 的取值范圍應(yīng)為何值 ？ : 8-6 圖8-8在圖所示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，各桿的長(zhǎng)度為li 28mm , l252mm,13 50mm , l4 72mm , 試求:1）當(dāng)取桿4為機(jī)架時(shí)，該機(jī)構(gòu)的極位夾角、桿3的最大擺角、最小傳動(dòng)角min和行程速比系數(shù)K；2）當(dāng)取桿1為機(jī)架時(shí)，將演化成何種類型的機(jī)構(gòu)？為什么？并說(shuō)明這時(shí)C D兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副是周轉(zhuǎn)副還是擺轉(zhuǎn)副；3）當(dāng)取

9、桿3為機(jī)架時(shí)，又將演化成何種機(jī)構(gòu)？這時(shí)A、B兩個(gè) 轉(zhuǎn)動(dòng)副是否仍為周轉(zhuǎn)副？8- 9 在圖示的連桿機(jī)構(gòu)中，已知各構(gòu)件的尺寸為Iab 160 mm, Ibc 260 mm,lcD 200mm, Iad 80mm,構(gòu)件AB為原動(dòng)件，沿順時(shí)針?lè)较騽蛩倩剞D(zhuǎn)，試確定 :1）四桿機(jī)構(gòu)ABCD勺類型；2）該四桿機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角 min ；3）滑塊 F 勺行程速比系數(shù) K。8- 14 如圖所示，設(shè)要求四桿機(jī)構(gòu)兩連架桿勺三組對(duì)應(yīng)位置 分別為 : 1 35 ， 1 50 ， 2 80 ， 2 75 ， 3 125 ， 3 105 。 試以解析法設(shè)計(jì)此四桿機(jī)構(gòu)。8-23如圖所示，現(xiàn)欲設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，設(shè)已知搖桿CD的

10、長(zhǎng) lCD 75mm行程速比系數(shù)K=1.5，機(jī)架AD的長(zhǎng)度為Iad 100mm，搖桿的一個(gè) 極限位置與機(jī)架間的夾角為 45 ，試求曲柄的長(zhǎng)度 lAB 和連桿 的長(zhǎng)度 lBC （有兩組解）。8-24 圖示為一已知的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，現(xiàn)要求用一連桿將搖桿CD和滑塊F聯(lián)接起來(lái)，使搖桿的三個(gè)已知位置 CiD、C2D、C3D和滑 塊的三個(gè)位置Fi、F2、F3相對(duì)應(yīng)（圖示尺寸系按比例繪出）。試 確定此連桿的長(zhǎng)度及其與搖桿 CD鉸接點(diǎn)的位置。題8-24圖9- 1何謂凸輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)中的剛性沖擊和柔性沖擊？試補(bǔ)全圖示各段s一、V 一、一曲線，并指出哪些地方有剛性沖擊，哪些地方有柔性沖擊？9- 6在圖示機(jī)構(gòu)中，哪個(gè)是正

11、偏置？哪個(gè)是負(fù)偏置？根據(jù)式(9-24)說(shuō)明偏置方向?qū)ν馆啓C(jī)構(gòu)壓力角有何影響？9-9試以作圖法設(shè)計(jì)一偏置直動(dòng)滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)凸 輪的輪廓曲線。已知凸輪以等角速度順時(shí)針回轉(zhuǎn)，正偏距e 10mm， 基圓半徑r 30mm，滾子半徑rr 10mm。推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律為:凸輪轉(zhuǎn)角0150時(shí)，推桿等速上升16mm;150 180時(shí)推桿遠(yuǎn)休， 1803oo時(shí)推桿等加速等減速回程16mm; 300 360時(shí)推桿近休。10-24己知一對(duì)漸開線標(biāo)準(zhǔn)外嚙合圓柱齒輪傳動(dòng)的模數(shù)m 5mm 、壓力角 20 、中心距 a 350mm 、傳動(dòng)比 i12 9/5 ，試求 兩輪的齒數(shù)、 分度圓直徑、 齒頂圓直徑、基圓直徑以及分度圓

12、上的齒厚和齒槽寬。10- 25 試問(wèn)當(dāng)漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒根圓與基圓重合時(shí)，其 齒數(shù)應(yīng)為多 少?又當(dāng)齒數(shù)大于以上求得的齒數(shù)時(shí)，試問(wèn)基圓與齒根圓哪個(gè) 大?10- 26 己知一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)外嚙合直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的 20 、 m 5mm 、z1 19、 z2 42 ，試求其重合度 。問(wèn)當(dāng)有一對(duì)輪齒在節(jié)點(diǎn) P 處嚙合時(shí)，是否還有其他輪齒也處于嚙合狀態(tài) ; 又當(dāng)一對(duì)輪齒 在 B1 點(diǎn)處嚙合時(shí)，情況又 如何?（ 參看圖 10-23 。 ）10-28 已知一對(duì)外嚙合變位齒輪傳動(dòng)的 z1 z2 12， m 10mm, 20， ha* 1,a 130mm ，試設(shè)計(jì)這對(duì)齒輪 （ 取 x1 x2 ） 。10-32 設(shè)已知一

13、對(duì)斜齒輪傳動(dòng)的 z1 20,z2 40,mn 8mm ， n 20 ，15 （ 初選值 ） , B 30mm， h*an =1，試求 a （ 應(yīng)圓整，并精確第9頁(yè)重算 ) 、r 及 乙 1、乙 2。 最后精確計(jì)算的 角，必須計(jì)算到 , 才能滿足工 程需要。11- 14如圖所示為一裝配用電動(dòng)螺絲刀的傳動(dòng)簡(jiǎn)圖。已知各輪齒數(shù)為 z1 zu 7， z3 z6 39。若 n1 3000r /min ，試求螺絲刀的轉(zhuǎn)速。11-16 在圖示 的復(fù)合輪系中，設(shè)己知n1 3549r / min ， z1 36 、z2 60、 z3 23 、 z4 49 、 z5 31 、 z6 131 、 z7 94 、 z8 36 、 z9 167 ，求 nH 等于多少？11- 23 在圖示輪系中，設(shè)各輪的模數(shù)均相同，且為標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng) ，若已知z1z2z3z620,z2z4z6z740 試問(wèn) :1) 當(dāng)把齒輪 1 作為原動(dòng)件時(shí)，該機(jī)