西工大機(jī)械原理第八版答案版

1、免費(fèi)版平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析1、如圖a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岀其機(jī)構(gòu) 運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（各尺寸由圖上量?。治銎涫欠衲軐?shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖并提岀修改方案。解1 ）取比例尺I繪制其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（圖 b）。2 ）分析其是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖。圖a ）由圖b可知，n3， Pi4，Ph1，PO，F(xiàn)0因此，此簡(jiǎn)單沖床根本不能運(yùn)動(dòng)故需要增加機(jī)構(gòu)的自由度。（即由構(gòu)件3、4與機(jī)架5和運(yùn)動(dòng)副B、C、D組成不能運(yùn)動(dòng)的剛性桁架）圖b ）故：F 3n (2piPh P) F 3 3 (2410)

2、0 03）提岀修改方案（圖c）。為了使此機(jī)構(gòu)能運(yùn)動(dòng)，應(yīng)增加機(jī)構(gòu)的自由度（其方法是：可以在機(jī)構(gòu)的適當(dāng)位置增加一個(gè)活動(dòng)構(gòu)件和一個(gè)低副，或者用一個(gè)高副去代替一個(gè)低副，其修改方案很多，圖c給出了其中兩種方案）。圖cl ）圖c2 ）2、試畫(huà)岀圖示平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度。圖a）圖b )0，F(xiàn) 3n 2pi3n 2 pi phi3、計(jì)算圖示平面機(jī)構(gòu)的自由度。將其中的高副化為低副。機(jī)構(gòu)中的原動(dòng)件用圓弧箭頭表示3 1解：n 7，pi 10 ph 0，F(xiàn) 3n 2 pi3 2： n 8，Pi 11 »Ph 1，F(xiàn) 3n 2 Pi Ph1，局部自由度3 3： n 9，pi 12 »P

3、h 2，F(xiàn)3n2Pi4試計(jì)算圖示精壓機(jī)的自由度解：n 10，Pi 15，Ph（其中E、D及H均為復(fù)合錢(qián)鏈）5、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，并分析組成此： 機(jī)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者有所* 不解1）計(jì)算此機(jī)構(gòu)的自由度2）取構(gòu)件AB為原動(dòng)件時(shí)（其中CF、-3斗C6，爪。解：n 11，Pi復(fù)合錢(qián)連的基本根如在該機(jī)構(gòu)中改BK掛19 A機(jī)構(gòu)的基本桿組圖為此機(jī)構(gòu)為旦級(jí)機(jī)構(gòu)3）取構(gòu)件EG為原動(dòng)件時(shí) 此機(jī)構(gòu)的基本桿綢圖阿幾構(gòu)此機(jī)構(gòu)為平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析1、試求圖示各機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)全部瞬心的位置（用符號(hào)2、在圖a所示的四桿機(jī)構(gòu)中， I AB =60mm Icd =90mm

4、 法求：P直接標(biāo)注在圖 上）Iad =l bc =120mm2=1 °rad/s » 試用瞬心1）當(dāng)=1652）當(dāng)=1653）當(dāng) vc=0 時(shí),時(shí)，點(diǎn)C的速度Vc ；時(shí)，構(gòu)件3的BC線上速度最小的一點(diǎn) 角之值（有兩個(gè)解）。E的位置及其速度的大??；解1）以選定的比例尺I作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（圖b）因Pi3為構(gòu)件3的絕對(duì)速2 ）求Vc，定出瞬心P3的位置丄圖3 ）定岀構(gòu)件3的BC線因BC線上速度最小之點(diǎn)必與Pi3點(diǎn)的距離最近，故從E,由圖可得:4）定岀Vc =0時(shí)機(jī)構(gòu)的兩個(gè)位置（作于圖C處）量岀226.6c）3、在圖示的機(jī)構(gòu)中，設(shè)已知各構(gòu)件的長(zhǎng)度Iad = 85 mmIab =25m

5、m lcD=45mm Ibc =70mm 原動(dòng)件以等角速度 1 =10rad/s轉(zhuǎn)動(dòng)，試用圖解法求圖示位置時(shí)點(diǎn) 速度 2及角加速度 2。a）卩 i=mmE的速度VE和加速度aE以及構(gòu)件2的角解開(kāi)以作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（圖a）1）速度分析根據(jù)速度矢量方程：2） V = （m/s） /mm作其速度多邊形（圖b）。畢繼續(xù)完善速度多邊形圖，并Ve及2）°求根據(jù)速度影像原聲,B疇 BCE，且字母 致得點(diǎn)e由圖得：（順時(shí)針）（逆時(shí)針）3）加速度分析以a銀轍勰矢量方程：作加速度多邊形（圖C）。b)2a=(m/s )/mm/mmH（繼續(xù)完善加速度多邊形圖，并求a E及2 ）0根據(jù)加速度影像原理'作

6、bee BCE，且字母順序-致得點(diǎn)BCa n2C /I BC 0.05 27.5/ 0.07 19.° "黑氣 覚寸針）爲(wèi)丿a2 acB_=50mm l DE40mm 曲柄以4 '在圖示的搖塊機(jī)構(gòu)中'已知Iab =30mm I ac =100mm lBD一,1 =10rad/s等角速度回轉(zhuǎn)，試用圖解法求機(jī)構(gòu)在1 = 45時(shí)5占°和點(diǎn)®的速度和加速度5以及構(gòu)件2的角速度和角加速度。八解1）以i=mm作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（圖a ）。2）速度分析v= （m/s） /mm2D _ V作速度多邊形（圖凹蘭懸遲豐像原 作 bd bC2 BD由圖可得選C點(diǎn)為

7、重合點(diǎn)，有: 以BJETABCT bd辭BDE，求得點(diǎn)d及e，4 W2 v bc1 1 BC3）加速度分析0.005 48.5/0.122a =(m/s 2)/mmA2(rad / s)(順時(shí)根據(jù)其中：a： 2BW； Ibc22 0.122 0.49a作加速度多邊形（圖C），由圖可得:a2 ac 2B 八 CBan2c210.122 °. °4c)25.5/0.122 8.36(rad/s2)(«時(shí)針)5、在圖示的齒輪連桿組合機(jī)構(gòu)中，MM為固定齒條，齒輪3的齒數(shù)為齒輪4的2倍，設(shè)已知原動(dòng)件1以等角速 度i順時(shí)針?lè)较蚧剞D(zhuǎn)，試以圖解法求機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)，E點(diǎn)的速度Ve

8、及齒輪3、4的速度影像解1）以i作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（圖a）2）速度分析（圖b）此齒輪一連桿機(jī)構(gòu)可看作為ABCD及DCEF兩個(gè)機(jī)構(gòu)串連而成，則可寫(xiě)岀取v作其速度多邊形于圖b處，由圖得取齒輪3與齒輪4嚙合點(diǎn)為K,根據(jù)速度影像原來(lái)，在速度圖圖b中，作dck DCK求岀k點(diǎn)，然后分別以C、e為圓心，以Ck、ek為半徑作圓得圓g3及圓g4。求得ve v pe齒輪3的速度影像是g3齒輪4的速度影像是g46、在圖示的機(jī)構(gòu)中，已知原動(dòng)件1以等速度1 =IOrad/s逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，|AB=100mmIbc =300mm e=30mm當(dāng)1 = 50、220時(shí)，試用矢量方程解析法求構(gòu)件2的角位移2及角速度2、角加速度

9、2和構(gòu)件3的速度Va和加速度3 o取坐標(biāo)系xAy，并標(biāo)岀各桿矢量及方位角如圖所示:1 ）位置分析機(jī)構(gòu)矢量封閉方程分別用I和j點(diǎn)積上式兩端，有COS 1h sin 1hcoshsi n2S32(b)故得：2arcsin(e h sin1)/叨2）速度分析式a對(duì)時(shí)間一次求導(dǎo)，得thwieihW2e： V3i(d)上式兩端用j點(diǎn)積，求得：W2hwi cos 1 /h cos2(e)式d）用倉(cāng)點(diǎn)積»消去W2，求得V3I1W1 sin( 12)/ COS 2(f)3）加速度分析 將式（d）對(duì)時(shí)間t求一次導(dǎo)，得: 用j點(diǎn)積上式的兩端求得：用比點(diǎn)積（g），可求得:7、在圖示雙滑塊機(jī)構(gòu)中，兩導(dǎo)路互相

10、垂直，滑塊1為主動(dòng)件'其速度為100mm/s,方向向右,|AB=500mm圖示位置時(shí)XA=250mm求構(gòu)件2的角速度和構(gòu)件2中點(diǎn)C的速度Vc的大小和方向。 解：取坐標(biāo)系oxy并標(biāo)岀各桿矢量如圖所示。1）位置分析機(jī)構(gòu)矢量封閉方程為：2）速度分析ABap.AMcin c /acin 222當(dāng) VAioomm/s , xc 50mm/s1 ARSA/n CCC c22 120 , W2 0.2309rad/s （逆時(shí)針）yc 28.86m/ s ,Vc. Xcyc57.74mm/s像右下方偏30&在圖示機(jī)構(gòu)中，已知1 =45 ,1 =100rad/s，方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较駻B =40mm

11、=603)構(gòu)件2的角速度和構(gòu)件3的速度。解，建立坐標(biāo)系A(chǔ)xy，并標(biāo)示岀各桿矢量如圖所示:1 位置分析機(jī)構(gòu)矢量封閉方程 2 .速度分析 消去Idb，求導(dǎo)，W2 0平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)1 '在圖示較鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知：丨bc =50mm Icd =35mm Iad =30mm AD為機(jī)架,1）若此機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，且AB為曲柄，求I AB的最大值;2）若此機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)，求若Iab的范圍；I3）此機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)，求AB為AB的范圍。解：1）最短桿zAD為最短 桿，若 Iab 1 bc若 Iab I bcI ADAB IbC I CDIabI bc 1 leD Iad Jab15mmI

12、 AB為最短'AD1 BC CD1iab 55mm由四桿裝配條件Iab Iad Ibc Icd比系數(shù)K o解1）作出機(jī)構(gòu)的兩個(gè) 極位，由圖中量得2）求行程速比系數(shù)3）作岀此機(jī)構(gòu)傳動(dòng)角最小的位置，量得B此機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)3現(xiàn)欲設(shè)計(jì)一錢(qián)鏈四桿機(jī)構(gòu)度為lAQOOmm又知搖桿於已知其搖桿180 K解：先計(jì)算180 K并取I作圖，可得兩個(gè)解Cb16.K 機(jī)架AD的長(zhǎng) 的長(zhǎng)度Iab和連桿c# C22、在圖示的較鏈四桿機(jī)構(gòu)中5各桿的長(zhǎng)度為 a=28mm b=52mm c=50mm d=72mm試問(wèn)此為何種'機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角min和行程速度機(jī)構(gòu)請(qǐng)用作圖法求岀此機(jī)構(gòu)的極位夾角，桿CD的最大擺角

13、m=0.001mJmni4、如圖所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和滑塊連接起來(lái)，使搖桿的三個(gè)已知位置CiD、C2D、CsD和滑塊的三個(gè)位置Fi、F2、F3相對(duì)應(yīng)（圖示尺寸系按比例尺繪出），試以作圖法 確定此連桿的長(zhǎng)度及其與搖桿CD較接點(diǎn)E的位置。（作圖求解時(shí)，應(yīng)保留全部作圖線。1 =5mm/mr） o解（轉(zhuǎn)至位置2作5 26 130mm圖）故 Ief 1E2F25、圖a所示為一錢(qián)鏈四桿機(jī)構(gòu)，其連桿上一點(diǎn) 巳、E的三個(gè)位置E,巳巳位于給定直線上?，F(xiàn)指定E.E3和固定錢(qián)鏈中心A、D的位置如圖b所示，機(jī) 構(gòu)，并簡(jiǎn)要說(shuō)明設(shè)計(jì)的方法和步驟。并指定長(zhǎng)度|cd =95mm I EC =7

14、0mm。用作圖法設(shè)計(jì)這一解：以D為圓心,Icd為半徑作弧，分別以Ei, E2, E3為圓心，Iec為半徑交弧Ci, C2,C3 . DC! DC 2DC 3代表點(diǎn)2, 3位置時(shí)占據(jù)的位置,ADC2 使 D 反轉(zhuǎn)12 5 C2Ci 得 DA2ADC 3 使 D 反轉(zhuǎn) 13 , C3Ci，得 DAsCD作為機(jī)架，DACE連架桿，按已知兩連架桿對(duì)立二個(gè)位置確定凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)Bo1、在直動(dòng)推桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)中，已知凸輪的推程運(yùn)動(dòng)角0二n/2，推桿的行程h =50mm試求:當(dāng)凸輪的角速度=1 Orad/s時(shí)，等速、等加等減速、余弦加速度和正弦加速度四種常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律的速度最大值Vmax和加速度最大值ama

15、x及所對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角。推桿運(yùn) 動(dòng)規(guī)律vmax (ms)2a max (rn，s)等速運(yùn)動(dòng)等加 速等 減速余弦加速度正弦加 速度2、已知一偏置尖頂推桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)如圖所示，試用作圖法求其推桿的位移曲線。解以同一比例尺=1 mm/mr作推桿的位移線圖如下所示3、試以作圖法設(shè)計(jì)一偏置直動(dòng)滾子推桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪輪廓曲線。已知凸輪以等角速度逆時(shí)針回轉(zhuǎn)，偏距e =10mm從動(dòng)件方向偏置系數(shù)s = 1，基圓半徑ro =30mm滾子半徑I7 =10mm推桿運(yùn)動(dòng) 規(guī)律為：凸 輪轉(zhuǎn)角=0150推桿等速上升16mm =150180，推桿遠(yuǎn)休；=180300。時(shí)，推桿等加速等減速回程16mm; =300360。時(shí)

16、，推桿近休。解推桿在推程段及回程段運(yùn)動(dòng)規(guī)律的位移方程為：，（o150 )，（o60)22)/o，(60120 )0推程：S h/o2）回程：等加速段Sh2h 2/ o2等減速段S 2h（0取=1mm/mn作圖如下:計(jì)算各分點(diǎn)得位移值如下:總轉(zhuǎn)角0°15a30o45o60a75o900105o120o135a150a165as081616SE180o195a210o225o240a255o2700285o300o315o330a360os16148200004、試以作圖法設(shè)計(jì)一擺動(dòng)滾子推桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪輪廓曲線，已知loA=55mm r0 =25mmI ab =50mm rr=8m

17、m凸輪逆時(shí)針?lè)较虻人俎D(zhuǎn)動(dòng)要求當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過(guò)180o時(shí)，推桿以余弦加速度運(yùn)動(dòng)向上 擺動(dòng)m=25 ；轉(zhuǎn)過(guò)一周中的其余角度時(shí)，推桿以正弦加速度運(yùn)動(dòng)擺回到原位置。解擺動(dòng)推桿在推程及回程中的角位移方程為1）推程：m1 COS( A )/2，(0180 )2）回程:m1(/ o)sin(2/ o)/2 ，(0180 )取i=1mm/mm作圖如下:總轉(zhuǎn)角0°15°30°45 °60°75°90O105O120()135O150O1650O0S180O19502100225O240O2550270O285O300O315O330O3600O255、在圖示

18、兩個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)中凸輪均為偏心輪'轉(zhuǎn)向如圖。已知參數(shù)為R=30mm, |oA=10mm,e=15mm,rT = 5mm,Iob =50mm,lBC =40mm E、F為凸輪與滾子的兩個(gè)接觸點(diǎn)，試在圖上標(biāo)岀：1）從E點(diǎn)接觸到F點(diǎn)接觸凸輪所轉(zhuǎn)過(guò)的角度2）F點(diǎn)接觸時(shí)的從動(dòng)件壓力角3）由E點(diǎn)接觸到F點(diǎn)接觸從動(dòng)件的位移s （圖a）和（圖b）4）畫(huà)出凸輪理論輪廓曲線，并求基圓半徑r0 ；5）找岀岀現(xiàn)最大壓力角max的機(jī)構(gòu)位置，并標(biāo)岀 max齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)1、設(shè)有一漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪 z =20, rn =8mm, =20o, h； =1 ,試求：1）其齒廓曲線在分度圓及齒頂圓上的曲率半徑、a及齒頂圓壓力

19、角a : 2）齒頂圓齒厚Sa及基圓齒厚Sb ； 3 ）若齒頂變尖（Sa=0）時(shí)，齒頂圓半徑R又應(yīng)為多少解1）求2）求 Sa、Sb3）求當(dāng)Sa =0時(shí)a由漸開(kāi)線函數(shù)表查得：aa 35 28.52、試問(wèn)漸幵線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒根圓與基圓重合時(shí)，其齒數(shù)齒數(shù)Z應(yīng)為多少，又當(dāng)齒數(shù)大于以上求得的 時(shí)，基圓與齒根圓哪個(gè)大解由df db有當(dāng)齒根圓與基圓重合時(shí) z 41.45當(dāng)z42時(shí)，根圓大于基圓。3、一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的模數(shù)m壓力角=20o,齒數(shù)Z=18。如圖所示，設(shè)將直徑相同1）圓棒的半的兩圓棒分別放在該輪直徑方向相對(duì)的齒槽中，圓棒與兩側(cè)齒廓正好切于分度圓上，試求徑G ； 2）兩圓棒外頂點(diǎn)之間的距離（即棒跨距

20、）I。小1m/2/、解：KOP（rad）2 mz/2 2z4、有一對(duì)漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪嚙合，已知 Zi 19，Z2 42，m二5mm1 ）試求當(dāng)20。時(shí)，這對(duì)齒輪的實(shí)際嚙合線BB2的長(zhǎng)、作用弧、作用角及重合度；2）繪岀一對(duì)齒和兩對(duì)齒的嚙 合區(qū)圖（選適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度比例尺仿課本上圖5-19作圖，不用畫(huà)出嚙合齒廓），并按圖上尺寸計(jì)算重合度。解：1）求Bi B2及a2）如圖示5、已知一對(duì)外嚙合變位齒輪傳動(dòng)， 乙 Z2=12, m =10mm, =20 , ha=1, a =130mm試設(shè)計(jì)這對(duì) 齒輪傳動(dòng)，并驗(yàn)算重合度及齒頂厚（Sa應(yīng)大于，取X1 X2 ）。解1 ）確定傳動(dòng)類型故此傳動(dòng)應(yīng)為 正傳動(dòng)。2）

21、確定兩輪變位系數(shù)取 XXl X2 0.6245 Xminh； (ZminZ) /Zminl (17 12) /170.2943) 計(jì)算幾何尺寸尺寸名稱幾何尺寸計(jì)算中心距變動(dòng)系數(shù)齒頂咼變動(dòng)系數(shù)齒頂咼齒根咼分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑基圓直徑分度圓齒厚4 ）檢驗(yàn)重合度和齒頂厚故可用。6、現(xiàn)利用一齒條型刀具（齒條插刀或齒輪滾刀）按范成法加工漸開(kāi)線齒輪，齒條刀具的基本參數(shù) 為：=20, ha=1, C =，又設(shè)刀具移動(dòng)的速度為V刀=s，試就下表所列幾種加工情況，求出表列各個(gè)項(xiàng)目的值，并表明刀具分度線與輪坯的相對(duì)位置尖系（以L表示輪坯中心到刀具分度線的 距離）。切制齒輪情況要求計(jì)算的項(xiàng)目圖形表示1 &

22、#39;加工z=15的標(biāo)準(zhǔn)齒輪。2、加工z=15的齒 輪，要求剛好不根 切。3、如果及1_的值與 情況1相同，而輪坯 的轉(zhuǎn)速卻為n=mr。x (L r )/m 1.5(正變位)4、如果及1_的值與 情況1相同，而輪坯 的轉(zhuǎn)速卻為n=min。7、圖示回歸輪系中，已知 Zi=20, z 2=48,mi?2=2mm, z 3=18, z 4=36, ITI34 =;各輪的壓力角=20, ha=1, C =。試問(wèn)有幾種傳動(dòng)方案可供選擇哪一種方案較合理解:ai2 匹（召 Z2） 68mm2ai2 a34 '343，4正傳動(dòng)1， 2正傳動(dòng)X3 X4 Xi X2X2 X3 X4Zi Z2 34，Z3

23、Z412標(biāo)準(zhǔn)（等變位）2）3，4標(biāo)準(zhǔn)（等變位）2和3，4正傳動(dòng),4）1, 2和3,4負(fù)傳動(dòng),5）12負(fù)傳動(dòng)，3,4負(fù)傳動(dòng)方案'03較佳&在某牛頭刨床中，有一對(duì)外嚙合漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。已知：乙9 7, Z 2=118, m=5mm,=20 ,h： =1,C,a =o現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)小齒輪嚴(yán)重磨損，擬將其報(bào)廢，大齒輪磨損較輕（沿齒厚方向兩側(cè)總的磨損量 為），擬修復(fù)使用，并要求新設(shè)計(jì)小齒輪的齒頂厚盡可能大些，問(wèn)應(yīng)如何設(shè)計(jì)這一對(duì)齒輪解1 ）確定傳動(dòng)類型m5一a （zi z2）（17 118） 337.5mm，因a a故應(yīng)采用等移距變位傳動(dòng)222）確定變位系數(shù)故 Xi 0.206，X20.

24、2063）幾何尺寸計(jì)算小齒輪大齒輪9、設(shè)已知一對(duì)斜齒輪傳動(dòng) JZ 1=20, Z 2=40, ITIn =8mm, n=20 , han =1, Cn =, B=30mm,并初取B=15，試求該傳動(dòng)的中心距a （a值應(yīng)圓整為個(gè)位數(shù)為0或5,并相應(yīng)重算螺旋角B）、幾何尺寸、當(dāng)量齒 數(shù)和重合度。解1）計(jì)算中心距amA（Z1 Z2）2 cos8a o2 cos15248.466取 a 250mm，貝 U arccos/ arccos16 15 37尺寸名稱小齒輪大囚輪分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑2a2 2502）計(jì)算幾何尺寸及當(dāng)量齒數(shù)基圓直徑齒頂高、齒根高法面及端面齒厚法面及端面齒距當(dāng)量齒數(shù)3）計(jì)

25、算重合度10、設(shè)計(jì)一銃床進(jìn)給系統(tǒng)中帶動(dòng)工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的阿基米德蝸桿傳動(dòng)。要求i i2=, m=5mm, a =20 ,ha=1, C =，求蝸輪蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)（Z“乙、q、Yi、B 2）、幾何尺寸（d、d2、山、da2）和中心距 a。解1）確定基本參數(shù) 選取乙=2 （因?yàn)楫?dāng)ii2 14.5 30.5時(shí)，一般推薦Z1 2o）10查表確定di 50mm，計(jì)算q di /m 50/52）計(jì)算幾何尺寸di 50mm,ch mz2 205mm3）中心距a=11 '在圖示的各蝸輪蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿均為主動(dòng)，試確定圖示蝸桿、蝸輪的轉(zhuǎn)向或螺旋線的旋向。輪系及其設(shè)計(jì)1、 如圖所示為一手搖提升裝置，其中各輪

26、齒數(shù)均已知，試求傳動(dòng)比id指出當(dāng)提升重物時(shí)手柄的轉(zhuǎn)向 （在圖中用箭頭標(biāo)出）。解此輪系為空間定軸輪系2、 在圖示輸送帶的行星減速器中，已知：乙9 0, z 2=32, z 3=74, z 4=72, z 2. =30及電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為 1450r/min，求輸岀軸的轉(zhuǎn)速n4。解:1-2-3H行星輪系；3 22-4H行星輪系；仁2-2*4H差動(dòng)輪系；這兩個(gè)輪系是獨(dú)立的 ru 6.29r / min 與m轉(zhuǎn)向相同。3、圖不為紡織機(jī)中的差動(dòng)輪系設(shè)乙=30, z 2=25, z 3=乙=24, z 5=18, z 6=121, n i=48200r/min, nH=316r/min, 求 ri6=解此差動(dòng)

27、輪系的轉(zhuǎn)化輪系的傳動(dòng)比為： 當(dāng)ni 48 200 （r min ）時(shí)，則：轉(zhuǎn)向與山及hh轉(zhuǎn)向相同4、圖示為建筑用錢(qián)車的行星齒輪減速器。已知：Zi=Z3=17, z 2=乙=39, z 5=18, z 7=152 ,m=1450r/min。當(dāng)制動(dòng)器B制動(dòng)，A放松時(shí)，鼓輪H回轉(zhuǎn)（當(dāng)制動(dòng)器B放松、A制動(dòng)時(shí)，鼓輪H靜止，齒 輪7空 轉(zhuǎn)），求加=解：當(dāng)制動(dòng)器B制動(dòng)時(shí)，A放松時(shí)，整個(gè)輪系為一行星輪系，輪7為固定中心輪，鼓輪 H為系桿，此行星輪系傳動(dòng)比為： nH與L1J轉(zhuǎn)向相同Zi=Z=7 » 乙=Z6=39, n5、如圖所示為一裝配用電動(dòng)螺絲刀齒輪減速部分的傳動(dòng)簡(jiǎn)圖。已知各輪齒數(shù)為 i=3000

28、r/mi n,試求螺絲刀的轉(zhuǎn)速。解：此輪系為一個(gè)復(fù)合輪系，在1-2 - 3- Hi行星輪系中：在456H2行星輪系中39 2i1H2UHi4H243.18，故 皿21|伯23000 43.18 69.5 （r min），其轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)向相同。6、在圖示的復(fù)合輪系中，設(shè)已知 ni=3549r/min，又各輪齒數(shù)為乙=36,乙=60, Z3=23，乙=49,乙.=69,Z5=31,Z6=131,Z7=94, Zs=36,Z9=167,試求行星架H的轉(zhuǎn)速nH （大小及轉(zhuǎn)r 、解：此輪系是一個(gè)復(fù)合輪系Z2Z4oa 49在2 （ 3） - 4定軸輪系中 巴一q殳-（轉(zhuǎn)向見(jiàn)圖）乙 Z336 23在4- 5-6

29、-7行星輪系中在789H行星輪系中故 nH ni fih 3549/28.587124.15 （r / min），其轉(zhuǎn)向與輪4轉(zhuǎn)向相同7、 在圖示的輪系中，設(shè)各輪的模數(shù)均相同，且為標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)，若已知其齒數(shù)Zi=z/ =Z3=Z6 =20, 乙=乙=Z6=Z7=40,試問(wèn):1）當(dāng)把齒輪1作為原動(dòng)件時(shí)，該機(jī)構(gòu)是否具有確定的運(yùn)動(dòng)2）齒輪3、5的齒數(shù)應(yīng)如何確定3）當(dāng)齒輪1的轉(zhuǎn)速m=980r/min時(shí)，齒輪3及齒輪5的運(yùn)動(dòng)情況各如何解1、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度n7 » P1 7，Ph8 p 2，F(xiàn) 0（6 （6 ）及7引入虛約束，結(jié)構(gòu)重 復(fù)）因此機(jī)構(gòu)（有、無(wú)）確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)（刪去不需要的）2、確定齒數(shù)根

30、據(jù)同軸條件，可得:Z3 乙 Z2 Z220 40 20803、計(jì)算齒輪3、5的轉(zhuǎn)速1 ）圖示輪系為圭寸閉式輪系，在作運(yùn)動(dòng)分析時(shí)應(yīng)劃分為如下2）在1 2 （ ? ） 3 5差動(dòng)輪系中，有如下計(jì)算式.5 m ri5Z2Z3 40 80i 138ri3 ns 乙 Z2 20 20兩部分來(lái)計(jì)算。(a)3）在34 5定軸輪系中，有如下計(jì)算式n3Z5n5Z310020(b)4）聯(lián)立式 （3）及（b），得故100(r/min )，與 m 反向；Pls =20 (r/min)、與 Plr 回 向其他常用機(jī)構(gòu)1、圖示為微調(diào)的螺旋機(jī)構(gòu)，構(gòu)件 1與機(jī)架3組成螺旋副A,其導(dǎo)程Pa=,右旋。構(gòu)件2與機(jī)架3組 成移動(dòng)副C

31、, 2與1還組成螺旋副B o現(xiàn)要求當(dāng)構(gòu)件1轉(zhuǎn)一圈時(shí)，構(gòu)件2向右移動(dòng)，問(wèn)螺旋副B的導(dǎo)程 Pb為多少右旋還是左旋解：Pb 3mm右旋2、某自動(dòng)機(jī)床的工作臺(tái)要求有六個(gè)工位，轉(zhuǎn)臺(tái)停歇時(shí)進(jìn)行工藝動(dòng)，其中最長(zhǎng)的一個(gè)工序?yàn)?0秒作鐘?，F(xiàn)擬采用一槽輪機(jī)構(gòu)來(lái)完成間歇轉(zhuǎn)位工作。設(shè)已知槽輪機(jī)構(gòu)的距L=300mm圓銷半徑-r=25mm,中心槽輪齒頂厚b=，試?yán)L出其機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖, 解1）根據(jù)題設(shè)工作需要應(yīng)采用2）計(jì)算槽輪機(jī)構(gòu)的幾何尺寸，并一單_銷比例尺卩撥盤(pán)圓銷轉(zhuǎn)臂的臂長(zhǎng)R Lsi n槽輪的外徑L cosZ1六槽的槽輪機(jī)構(gòu)°L作其機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖。300cc|s 6300s i61mm 廠.C槽深h L(sin7鎖止

32、弧半徑cos 1)ZRr3( 0也 6cos 舌 1) 25 135mm225-112.5mm1503）計(jì)算撥盤(pán)的轉(zhuǎn)速設(shè)當(dāng)撥盤(pán)轉(zhuǎn)一周時(shí)，槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 本槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù) k= （Z2） 故撥盤(pán)的轉(zhuǎn)速td,靜止時(shí)間為tj靜止的時(shí)間應(yīng)取為_(kāi)t j二30 s。/2ZT/3停歇系數(shù)k =1 -k=t幾由此可得撥盤(pán)轉(zhuǎn)一周所需時(shí)間為機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的擬定1'試分析下列機(jī)構(gòu)的組合方式'并畫(huà)出其組合方式框圖。如果是組合機(jī)構(gòu)'請(qǐng)同時(shí)說(shuō)明I AB =, Ibc =,n i=1500r/min （為常數(shù)），活塞及其附件的重量 。至曲柄銷B的距離I Bc2=l bc/3。試確定在圖示位置的活

33、塞2在圖示的齒輪連桿組合機(jī)構(gòu)中，齒輪a與曲柄1固聯(lián)廠齒輪b和c分別活套在軸C和D上，試證明齒輪c的角速度3 C與曲柄1 連桿2 搖桿3的角速度3 1、3 2、3、3 2、3 3之間的矢系為3 c= 3 3 (r b+r c)/r c- 3 2 (r a+r b)/r c+ 3 ira/r 證明：c-b-3組成的行星輪系中有得 Wc 冬土 W3 Bwb(a)rcrc2)由a七組成的行星輪系中有得 Wb(b)3）聯(lián)立式（a）、（b）可得平面機(jī)構(gòu)的力分析1 '在圖示的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，設(shè)已知 Q=21 N,連桿重量Q=25N, Jc2=，連桿質(zhì)心的慣 性力以及連桿的總慣性力。解1）以i作機(jī)構(gòu)運(yùn)

34、動(dòng)簡(jiǎn)圖（圖a）2）運(yùn)動(dòng)分析,v和a作其速度圖（圖b ）及加速圖（圖c）由圖c得taCBa2 anc75 225000(rad/s2)(逆時(shí)針)I BCI BC0.333）確定慣性力活塞3 : P3mhac°3acg丄 18009.813853.2( N)連桿2： P|2Q2ac252122.55409(N)g9.81JC2 叱20.0425 5000212.5(Nm)(順時(shí)針)連桿總慣性力：PI2PI2（將Pi3及Pi2示于圖a上）5409( N)2、圖示為一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的三個(gè)位置，P為作用在活塞上的力，轉(zhuǎn)動(dòng)副 A及B上所畫(huà)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

35、作用力的真實(shí)方向（各構(gòu)件的重量及慣性力略去不計(jì)）。解1）判斷連桿2承受拉力還是壓力（如圖）；2 ）確定3 21、3 23的方向（如圖）；3）判斷總反力應(yīng)切于A、B處摩擦圓的上方還是下方（如圖）；4）作岀總反力（如圖）。3、 圖示為一擺動(dòng)推桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪1沿逆時(shí)針?lè)较蚧剞D(zhuǎn),Q為作用在推桿2上的外載荷，試確定各 運(yùn)動(dòng)副中總反力（甩1、R2、訊2）的方位（不考慮構(gòu)件的重量及慣性力，圖中虛線小圓為摩擦圓，運(yùn)動(dòng)副B處摩擦角為$ =100。解4、 在圖示楔塊機(jī)構(gòu)中，已知：丫 =3 =60%Q=1000N5§接觸面摩擦系數(shù)f=。如Q為有效阻力，試求所需的 驅(qū)動(dòng)力F。解：設(shè)2有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，

36、相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向如圖所示，分別取1，2對(duì)象：作力的多邊形，由圖可得：機(jī)械的平衡1、在圖a所示的盤(pán)形轉(zhuǎn)子中，有四個(gè)偏心質(zhì)量位于同一回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，其大小及回轉(zhuǎn)半徑分別為m=5kg， m=7kg， m=8kg， m=10kg，r i=r4=10cm, r 2=20cm，3=15cm，方位如圖 a所示。又設(shè)平衡質(zhì)量 m>的回轉(zhuǎn)半徑rb=15cm。試求平衡質(zhì)量m的大小及方位。解根據(jù)靜平衡條件有w作質(zhì)徑積多邊形圖b，故得M*為平面間的于平衡基 試求rribi及2、在圖a所示的轉(zhuǎn)子中，已知各偏心質(zhì)量m=10kg,m 2=15kg,m3=20kg,m4=10kg,1>們的回轉(zhuǎn)半徑分別 r i=40cm,

37、r 2=r 4=30cm,r 3=20cm,X知各偏心質(zhì)量所在的回轉(zhuǎn) 距 離為I 12=1 23=1 34=30cm,§偏心質(zhì)量的方位角如圖。若置面I 及II中的平衡質(zhì)量ms及nik的回轉(zhuǎn)半徑均為50cm，mbn的大 小和方位。解根據(jù)動(dòng)平衡條件有w作質(zhì)徑積多邊形圖b和圖c，由圖得平衡基面I平衡基面n機(jī)器的機(jī)械效率1、 圖示為一帶式運(yùn)輸機(jī)，由電動(dòng)機(jī)1經(jīng)帶傳動(dòng)及一個(gè)兩級(jí)齒輪減速器，帶動(dòng)運(yùn)輸帶輸帶8。設(shè)已知運(yùn) 8所需的曳引力P=5500N,運(yùn)送速度u=s。帶傳動(dòng)（包括軸承）的效率n每對(duì)齒輪的效率“=,運(yùn) （包括其軸 輸帶8的機(jī)械效率n 3=。試求該系統(tǒng)的總效率及電動(dòng)機(jī)所需的功率。解該系統(tǒng)的

38、總效率為電動(dòng)機(jī)所需的功率為口什'T廿箸戶1務(wù)2、圖示為一焊接用的楔形夾具，利用這個(gè)夾具把兩塊要 接的工件怡以便焊焊圖中2為夾具體，3為楔塊，試確定此夾具的自鎖條件（即 夾|瞬一慄3不會(huì)自動(dòng)松脫出來(lái)的條當(dāng)件）。Z解：此自鎖條件可以根據(jù)得0的條件來(lái)確定。取楔塊3為分離體，其反行程所受各總反力的方向如圖所示。根據(jù)其力平衡條件作力多邊形，由此可得：且(R23)o P . sin則反行程的效率為(R23) o. R23 sin ( 2 廠 sin cos令 0, sin ( 2 ) 0，即當(dāng) 20時(shí)，此夾具處于自鎖狀態(tài)。故此楔形夾具的自鎖條件為：3、在圖a所示的緩沖器中，若已知各楔塊接觸面間的摩擦系數(shù)f及彈簧的壓力Q,試求當(dāng)楔塊2、3被等速推開(kāi)及等速恢復(fù)原位時(shí)