機械原理試題庫1

1、機械原理自測題庫一一分析計算題共88題度或虛約束,那么在圖上明確指出.動是確定的,要進行桿組分析,并顯示出拆組過程,指出各級桿組的級別、數(shù)目2、計算圖示機構(gòu)自由度,并判定該機構(gòu)是否具有確定的運動標(biāo)有箭頭的構(gòu)件為原動件圖a)1、試計算圖示機構(gòu)的自由度假設(shè)有復(fù)合校鏈、局部自由度或虛約束,必須明確指出.并判斷該機構(gòu)的運動是否確定 標(biāo)有箭頭的機構(gòu)為原動件.假設(shè)其運圖 b題2圖3、計算圖示機構(gòu)自由度,并確定應(yīng)給原動件的數(shù)目.第1頁共24頁-4上圖 a圖 b題5圖6、試計算圖示機構(gòu)的自由度.假設(shè)有復(fù)合校鏈、局部自由度或虛約束,必須明確指出.并指出桿組的數(shù)目與級別以及機構(gòu)級別.題6圖7、計算以下機構(gòu)的自由度

2、有復(fù)合較鏈、虛約束和局部自由度請指出8、圖示的錢鏈四桿機構(gòu)中,1AB = 65mm , G=9°mm , Iad =125mm ,以=125mm,%=1°rad /s,順時針轉(zhuǎn)動,試用瞬心法求：1當(dāng)4=15°時,點C的速度V2當(dāng).=15°時,構(gòu)件BC上即BC線上或其延長線上速度最小的一點 E 的位置及其速度值.為一偏心圓,其半徑 R=25mm LAB=15mm LAD=50mm1=90° ,試用瞬心法求機構(gòu)2的角速度3 2.第2頁共24頁題9圖10、在圖示機構(gòu)中,長度Lae=Lbc=20 mm ,L cd=40mm,/ a=/ 3 =90W=1

3、001/S,請用速度瞬心法求C點的速度的大小和方向題10圖11、如下圖偏置曲柄滑塊機構(gòu).假設(shè) a=20° mm,b=40 mm ,e=10 mm , 試用作圖法求出此機構(gòu)的極位夾角0、行程速比系數(shù) K、行程S,并標(biāo)出圖示位置的傳動角.題11圖12、試將圖示機構(gòu) 進行高副低代,繪出簡圖；分別計算其代替后的自由度13、判斷以下圖示機構(gòu)為何種錢鏈四桿機構(gòu)？并簡要說明理由圖中數(shù)字代表桿件長度題13圖14、計算圖示機構(gòu)的自由度如有復(fù)合校鏈、局部自由度和虛約束,應(yīng)第3頁共24頁指出).15、在圖示錢鏈四桿機構(gòu)中,： l Bd=50mnp l cD=35mng l AcF30mm AD 為機架.試

4、問：(1)假設(shè)此機構(gòu)為曲柄搖桿機構(gòu),且AB為曲柄,求Iab的最大值；(2)假設(shè)此機構(gòu)為雙曲柄機構(gòu),求Iab的最小值；(3)假設(shè)此機構(gòu)為雙搖桿機構(gòu),求1AB的取值范圍.16、試設(shè)計如下圖的六桿機構(gòu).當(dāng)原動件 OA自Q y軸沿順時針轉(zhuǎn)過 4 12 = 60°到達L2時,構(gòu)件OBi順時針轉(zhuǎn)過 少12 = 45° ,恰與CA x軸重合.此時, 滑塊6在CA x軸上自G移動到 G,其位移 S2 = 20 mm,滑塊 G距Q的距離為 CBC1= 60 mm, 試用幾何法確定 A和 B 點的位置.題16圖17、曲柄搖桿機構(gòu) ABC%桿桿長分另1J為 AB=50mmBC=220mmCD=1

5、00mm 最小允許傳動角丫 min=60.,試確定機架長度 AD的尺寸范圍.18、在錢鏈四桿機構(gòu) ABC邛, LAB=30mm LBC=75mm LCD=50mm且AB為 原動件,AD為機架.試求該機構(gòu)為曲柄搖桿機構(gòu)時Lad的長度范圍.19、設(shè)計一曲柄搖桿機構(gòu).已選定其中兩桿長度a=9, b=11,另外兩桿長度之和c+d=25,試求c, d長度各為多少(取整數(shù),單位自定)？并可選用哪些構(gòu) 件為機架？20、如圖示一曲柄搖桿機構(gòu).AD=600mm CD=500mm搖桿擺角 4 =60° ,搖桿左極限與 AD夾角.1=60° ,試確定曲柄和連桿長度.題20圖21、如圖為偏置直動尖

6、頂推桿盤形凸輪機構(gòu),凸輪廓線為漸開線,漸開線 的基圓半徑r0=40mm,凸輪以w =20rad/s逆時針旋轉(zhuǎn).試求：(1)在B點接觸時推桿的速度 VB;(2)推桿的運動規(guī)律(推程)；(3)凸輪機構(gòu)在 B點接觸時的壓力角；(4)試分析該凸輪機構(gòu)在推程開始時有無沖擊？是哪種沖擊？22、題12圖所示對心直動尖頂推桿盤形凸輪機構(gòu)中,凸輪為一偏心圓,第4頁共24頁O為凸輪的幾何中央,01為凸輪的回轉(zhuǎn)中央. 直線AC與BD垂直,且5C = QA/ 2= 30mm試計算：(1)該凸輪機構(gòu)中B、D兩點的壓力角；(2)該凸輪機構(gòu)推桿的行程 ho直線,A、B為直線與圓弧 AFB的切點.e=8mm r0=15mm,

7、 oc =oF = 30mm Z COD=30 ,試求：(1)推桿的升程h,凸輪推程運動角為 8 0,回程運動角8' 0和遠(yuǎn)休止角6 02;題22圖(2)推桿推程最大壓力角 a max的數(shù)值及出現(xiàn)的位置；25、偏置式滾子推桿盤形凸輪機構(gòu)(如下圖,試用圖解法求出推桿的運動規(guī)律s 8曲線(要求清楚標(biāo)明坐標(biāo)(s- 8 )與凸輪上詳細(xì)對應(yīng)點號位置,可不必寫步驟).23、如圖13所示,一偏心圓盤 R=40 mm滾子半徑t=10 mm LOA=90mm LAB=70 mm轉(zhuǎn)軸0到圓盤中央 C的距離LOC=20 mm圓盤逆時針方向回轉(zhuǎn).(1)標(biāo)出凸輪機構(gòu)在圖示位置時的壓力角a ,畫出基圓,求基圓半徑

8、r°(2)作出推桿由最下位置擺到圖示位置時,推桿擺過的角度.及相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角8 .24、如下圖為偏置直動推桿盤形凸輪機構(gòu),AFB CD為圓弧,AR BC為題25圖26、在如下圖的凸輪機構(gòu)中,弧形外表的擺動推桿與凸輪在B點接觸.當(dāng)凸輪從圖示位置逆時針轉(zhuǎn)過90°后,試用圖解法求出或標(biāo)出：(1)推桿與凸輪的接觸點；(2)推桿擺動的角度大小；第5頁共24頁(3)該位置處,凸輪機構(gòu)的壓力角.題26圖27、一對標(biāo)準(zhǔn)安裝的漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪外嚙合傳動,：a=100mm Z1=20, Z2=30, a =20° , da1=88mm(1)試計算以下幾何尺寸：齒輪的模數(shù)m;兩輪

9、的分度圓直徑 d1 ,d2 ;兩輪的齒根圓直徑 df1 , df2 ;兩輪的基圓直徑 db1 , db2 ;頂隙Co(2)假設(shè)安裝中央距增至 a' =102mm試問：上述各值有無變化,如有應(yīng)為多少？兩輪的節(jié)圓半徑r' 1 ,r ' 2和嚙合角a'為多少？28、一對外嚙合漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的參數(shù) 為:Z1=40,Z2=60,m=5mm, a =20 ,ha*=1,c*=0.25 .(1)求這對齒輪標(biāo)準(zhǔn)安裝時的重合度£ a,并繪出單齒及雙齒嚙全區(qū)；(2)假設(shè)將這對齒輪安裝得剛好能夠連接傳動,求這時的嚙合角“；節(jié)圓半徑r' 1和r' 2;

10、兩輪齒廓在節(jié)圓處的曲率半徑p ' 1和p ' 229、用齒輪刀具加工齒輪, 刀具的參數(shù)如下：m=2mma=20° ,h a=1,c =0.25, 刀具移動的速度 V刀=7.6mm/s,齒輪毛坯的角速度=0.2rad/s,毛坯中央到刀具 中線的距離L=40mm=試求：(1)被加工齒輪的齒數(shù)Z;(2)變位系數(shù)X;(3)齒根圓半徑rf；(4)基圓半徑rbo30、某機器上有一對標(biāo)準(zhǔn)安裝的外嚙合漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪機構(gòu), ：Z1=20,Z2=40,m=4mm,ha=1.為了提圖傳動的平穩(wěn)性,用一對標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓枉 齒輪來替代,并保持原中央距、模數(shù)(法面)、傳動比不變,要求螺旋角3

11、 < 20.試設(shè)計這對斜齒圓柱齒輪的齒數(shù)Z1Z2和螺旋角3 ,并計算小齒輪的齒頂圓直徑da1和當(dāng)量齒數(shù) Zv1.31、產(chǎn)生漸開線的基圓半徑rb=50mm試求：(1)漸開線在向徑rk=65mn#的曲率半徑pk,和壓力角a k,和展角0 k;(2)漸開線上展角0 k=20°處的壓力角“k,向徑rk和曲率半徑p k.32、一對漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪,：Z1=21,Z2=61,m=2.5mm, a =20°.試(1)兩輪的齒P1和P2；(2)兩輪的基圓齒距 Pb1和巳2(3)兩輪分度圓上漸開線齒廓的曲率半徑P 1和P 2.33、一對齒數(shù)相等,a =20° , m=5

12、mm(勺標(biāo)準(zhǔn)安裝外嚙合漸開線直齒圓柱齒輪傳動.為了提升其重合度,而又希望不增加齒數(shù),故增加主從動輪的頂圓,使其剛好彼此通過對方的嚙合極限點.假設(shè)要求重合度1.621,試求：(1)兩輪的齒數(shù)乙、Z2 (2)兩輪的頂圓直徑 da1和da2.34、有兩個齒數(shù)分別為 Z1、Z2的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪,且乙<乙,m=m=ma 1= a 2= a =20 , ha =1, C =0.25.(1)試根據(jù)漸開線的性質(zhì)比擬兩個齒輪的分度圓上的齒厚,齒頂圓上齒厚,齒根圓上齒厚,孰大孰小；(2)假設(shè)m=5mmZ1=19, Z2=41,試計算這對外嚙合齒輪正確安裝時的中央距 及各輪齒頂圓直徑,齒根圓直徑,基圓直徑,

13、并作圖求得實際嚙合線長度B1R,并據(jù)此求出重合度S a=?o35、采用標(biāo)準(zhǔn)齒條刀加工漸開線直齒圓柱齒輪.刀具齒形角“=20° ,齒距為4 7tmm加工時刀具移動速度 V=60mm/s輪坯轉(zhuǎn)動角速度 w =1rad/s .(1)試求被加工齒輪的參數(shù)：m a、Z、d、db； db=112.76mm(2)如果刀具中線與齒輪毛坯軸心的距離L=58mm問這樣加工出來的齒輪是正變位還是負(fù)變位齒輪,變位系數(shù)是多少？36、用范成法滾刀切制參數(shù)為 Z=16、an=20°、han=1的斜齒輪,當(dāng)其3 =15°時,是否會產(chǎn)生根切？仍用此滾刀切制齒數(shù) Z=15的斜齒輪,螺旋角至少應(yīng) 為多

14、少時才能防止根切？37、以對外嚙合斜齒圓柱齒輪的參數(shù)為：m=6mm乙=30, Z2=100,試問螺旋角為多少時才能滿足標(biāo)準(zhǔn)中央距為400mm38、齒輪 1 的轉(zhuǎn)速 m=120r/min ,而 Z1=40, Z2=20,求：(1)乙；(2)行星架的轉(zhuǎn)速n40時齒輪3的轉(zhuǎn)速n3 (大小及方向).第6頁共24頁Z4=20.題38圖39、輪系中Zi=60, Z2=1 5 , Z 2=20,各系模數(shù)均相同,求Z3及iiH題39圖40、求如下圖輪系的傳動比ii4.,Zi = Z' 2=25, Z2= Z3=20, Zh=100,L 4 rm題40圖41、求圖示卷揚機減速器的傳動比iiH.假設(shè)各輪的

15、齒數(shù)為 Zi= 24, Z' 2=30,Z2=48 , Z3=60, Z' 3= 20 , Z4=20 Z' 4=i00.題4i圖42、在如下圖的電動三爪卡盤傳動輪系中,各輪齒數(shù)為 2=25, Z3=57, Z4=56,試求傳動比 i i4.Zi=6, Z2=Z'題42圖43、在圖示輪系中,各齒輪的齒數(shù)分別為Zi=28, Z3=78, Z4=24假設(shè)ni=2000r/min .當(dāng)分別將輪3或輪6剎住時,試求行星架的轉(zhuǎn)速44、在圖示的輪系中,25 , Z' 2=30,Z4=70, ni=750r/min ,順時針方向,試求nH大小及方向.,Z6=80, n

16、H.Z3=20,第7頁共24頁45、在圖示的輪系中, Z4=100 ,試求傳動比i 17.46、在圖示的輪系中,題44圖各齒輪齒數(shù)為 Zl= Z' 2=20 , Z5= Z6= Z7 = 30,Z2=Z3=40 ,題45圖各齒輪齒數(shù)為Zi= 1, Z2=40 , Z' 2=24, Z3=72 ,Z' 3=18, Z4=114,蝸桿左旋,轉(zhuǎn)向如圖示,試求輪系的傳動比 H的轉(zhuǎn)向.i 1H,并確定輸出桿i 16題46圖47、在圖示的輪系中,齒輪均是標(biāo)準(zhǔn)齒輪正確安裝,輪 1順時針轉(zhuǎn)動,以 知各輪齒數(shù)為 Z1=20,Z2=25, Z 4=25,Z5=20,試求轉(zhuǎn)動比ie和n軸的轉(zhuǎn)

17、向.第8頁共24頁Z4=Z6,試求傳動比49、在圖示自行車?yán)锍瘫淼臋C構(gòu)中,C為車輪軸. Z1= 17, Z3= 23, Z4=19, Z4 = 20 , Z5= 24.設(shè)輪胎受壓變形后使 28英寸的車輪有效直徑約為0.7m,當(dāng)車行一公里時,表上的指針P要剛好回轉(zhuǎn)一周,求齒輪 2的齒數(shù).題49圖50、在圖示的輪系中,各輪齒數(shù)為 Zi=20 , Z2=34,Z3=18 ,Z4=36,Z5=78,Z6=Z7=26,試求轉(zhuǎn)動比 i ih51、在圖示的輪系中,各輪齒數(shù)為Z3=Z4=25,Z' 2=20,各輪的模數(shù)相同,n4=1000r/min .試求行星架的轉(zhuǎn)速 辦的大小和方向.52、某原動機輸

18、出力矩 Md相對主軸轉(zhuǎn)角.的線圖如下圖.其運動循環(huán) 周期為半轉(zhuǎn)(圖上為0° s180.).主軸平均轉(zhuǎn)速為 620r/min .當(dāng)用該機驅(qū)動一等效阻力矩為常數(shù)的機器時,如要求不均勻系數(shù)為8 =0.01.試求:(1)主軸的最大轉(zhuǎn)速nmax和相應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角(j) max；(2)在主軸上應(yīng)裝的飛輪轉(zhuǎn)動慣量JF(不計其余構(gòu)件的等效轉(zhuǎn)動慣量)53、某機械一個穩(wěn)定運動循環(huán)內(nèi)的等效阻力矩 驅(qū)動力矩M為常數(shù),等效構(gòu)件的最大及最小角速度分別為:Mr,如下圖,等效w max=200rad/s 及 wmin=180rad/s .試求：(1)等效驅(qū)動力矩Md的大??；(2)運轉(zhuǎn)的速度不均勻系數(shù)6 ;(3)當(dāng)要求

19、8在0.05范圍內(nèi),并不計其余構(gòu)件的轉(zhuǎn)動慣量時,應(yīng)裝在等效構(gòu)件上的飛輪的轉(zhuǎn)動慣量Jfo第9頁共24頁1000100裝在電動機軸上的飛輪轉(zhuǎn)動慣量Jfo題53圖54、如下圖為某剪床以電動機轉(zhuǎn)子為等效構(gòu)件時的等效阻力矩曲線M( 4),它的循環(huán)周期為 20兀,即電動機轉(zhuǎn)10轉(zhuǎn)完成一次剪切.設(shè)驅(qū)動力矩為 常數(shù)及機組各構(gòu)件的等效轉(zhuǎn)動慣量可以忽略不計,試問：(1)求驅(qū)動力矩 M,并以圖線表示在圖上；(2)求最大盈虧功 Wax；(3)設(shè)電動機的轉(zhuǎn)速為750r/min ,許用的速度不均勻系數(shù)8=0.05 ,求安聞500 56、機組在穩(wěn)定運動時期的等效阻力矩變化曲線M-.如下圖.等效驅(qū)動力矩為常數(shù) Md=19.6

20、N.m,主軸的平均角速度com=10rad/s .為了減小主軸的 2速度波動,現(xiàn)裝一個飛輪,飛輪的轉(zhuǎn)動慣量jF=9.8kg.m .(主軸本身的等效轉(zhuǎn)動慣量不計)試求：運動不均勻系數(shù)8.F.第10頁共24頁題54圖55、某機械在等效構(gòu)件上作用的等效阻力矩M在一個工作循環(huán)中的變化規(guī)律如下圖,等效驅(qū)動力矩為M常數(shù).試求：(1)等效驅(qū)動力矩M;(2)最大盈虧功 Wax.57、在一臺用電動機作原動機的剪床機械系統(tǒng)中,電動機的轉(zhuǎn)速為nm=1500r/min .折算到電機軸上的等效阻力矩Mr的曲線如下圖,電動機的驅(qū)動力矩為常數(shù)；機械系統(tǒng)本身各構(gòu)件的轉(zhuǎn)動慣量均忽略不計.當(dāng)要求該系統(tǒng)的速度不均勻系數(shù) 8 <

21、; 0.05時,求安裝在電機軸上的飛輪所需的轉(zhuǎn)動慣量題57圖58、 圖示盤狀轉(zhuǎn)子上有兩個不平衡質(zhì)量 m=1.5Kg,m2=0.8kg,r i=140mm,r2=180mrp相位如圖.現(xiàn)用去重法來平衡,試求所 需挖去的質(zhì)量的大小和相位(設(shè)挖去質(zhì)量處的半徑r=140mm).題58圖59、一對斜齒圓柱齒輪傳動中,：Zi=20, Z2=40,法面模數(shù) m n=8mm,an=20° ,螺旋角3=30°,試求：(1)中央距；(2)兩輪當(dāng)量齒數(shù)；(3)兩輪齒頂圓直徑.60、設(shè)計一腳踏軋棉機曲柄搖桿機構(gòu),要求踏板CD極限位置在水平線上下各 15° ,并且 CD=500mm,AD=

22、1000mm(/mg地面),求 AB和 BC長度.題60圖61、試標(biāo)出以下圖示機構(gòu)的全部速度瞬心.a)b)c)題61圖62、試將圖示之原動件、機架、n級組,綜合為一個把移動變換為轉(zhuǎn)動的 六桿機構(gòu).題62圖63、在一對標(biāo)準(zhǔn)直齒輪傳動中,： 乙=20,乙=60, m=5mma =20° ,試 求兩個齒輪的： 分度圓齒距； 基圓齒距； 基圓半徑； 分度圓上齒 廓曲率半徑.(齒距二周節(jié))64、一偏置曲柄滑塊機構(gòu),偏距 e=10mm曲柄長度 AB=20mm連桿長度 BC=70mm試用圖解法： 求出滑塊的行程 H; 畫出曲柄為原動件時的最大 壓力角a max ； 畫出滑塊為原動件時機構(gòu)的死點位置

23、.65、設(shè)計一偏置曲柄滑塊機構(gòu).要求滑塊行程為40mm行程速比系數(shù)K=1.5 , 滑塊在行程端點的最大壓力角為45.求曲柄、連桿的長度和偏距.66、一對斜齒圓柱齒輪傳動中,：Z1=20, Z2=40,法面模數(shù) m=8mm,an=20° ,螺旋角3=30.,試求： 中央距； 兩輪當(dāng)量齒數(shù)； 兩輪齒頂 圓直徑.67、一對外嚙合正常齒制標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動,齒輪1喪失,測出 其中央距a=150 mm,齒輪2的齒數(shù)Z 2=42和齒頂圓直徑 da1=132 mm,先需配制齒 輪1,試確定齒輪1的主要尺寸.第11頁共24頁68、蝸桿的相對轉(zhuǎn)向關(guān)系如下圖.試指出蝸桿及蝸輪的螺旋線方向.假設(shè)蝸桿的分

24、度圓直徑為 36mm,而蝸輪的端面模數(shù)為3mm ,試求蝸桿的直徑系數(shù)q .(2)當(dāng)中央距為180時,如何改變參數(shù)來滿足這一要求.72、四桿機構(gòu). Lab=62 mm ,L bc=40 mm ,L cd=40 mm ,L ad=19 mm.試問:(1)該機構(gòu)為何種機構(gòu),有無曲柄存在？如有,指出哪個構(gòu)件為曲柄.(2)當(dāng)以邛 =邛 =甲 ：=200 mm, 1233而換算到構(gòu)件1的軸上的等效阻力矩69、某機械系統(tǒng)主軸平均轉(zhuǎn)速為80rpm.假設(shè)允許其運轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)8 =0.15 ,試求主軸的最大轉(zhuǎn)速和最小轉(zhuǎn)速.70、圖示的搬運機械中滑塊質(zhì)量 m=20kg, Lab=Led=100 mm. Lbc=Lc

25、d=Lef=90.求由作用在滑塊 5上的阻力F5=1KN M及換算到軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量J .題70圖71、一對標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪傳動,Zi =28 ,Z2 =58,法面模數(shù) m=4mm,螺旋角3 =10° .試求：(1)兩齒輪的齒頂圓直徑及中央距；73、兩個壓力角均為 20.的正常齒制漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪,它們的齒 數(shù)分另1J為Zi =22,Z 2 =77 ,齒頂圓直徑分別為 da1 =54 mm ,da2 =158 mm .問該對齒輪 能否正確嚙合,為什么？74、輪系中 Zi =2,Z2 =60 ,Z 3 = 25 ,Z 4 = 50 ,Z 5 =20 ,Z 6 =30 ,又蝸桿 的轉(zhuǎn)速

26、n1 =900 r/min ,n b =6r/min, 方向如圖.求：n6的大小和方向.題74圖75. 一對標(biāo)準(zhǔn)漸開線圓柱直齒輪外嚙合傳動(正常齒) ,正確安裝(齒側(cè) 間隙為零)后,中央距為144mm其齒數(shù)為zi=24, Z2=120,分度圓上壓力角a =200(1)求齒輪2的模數(shù) 由及其在分度圓上的齒厚 S2；(2)求輪1的齒頂圓處的壓力角 aa1；(3)如已求得它們的實際嚙合線長度B1&=10.3mm,試計算該對齒輪傳動的重合度；第12頁共24頁說明該對齒輪能否實現(xiàn)連續(xù)傳動.76、某機組作用在主軸上的阻力矩變化曲線館r 一如下圖.主軸上的驅(qū)動力矩 M為常數(shù),主軸平均角速度W =25

27、rad/s ,機械運轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)8 =0.02 .(1).求驅(qū)動力矩 M.(2)求最大盈虧功W.(3)求安裝在主軸上的飛輪轉(zhuǎn)動慣量Jf.(4)假設(shè)將飛輪安裝在轉(zhuǎn)速為主軸三倍的輔助軸上,求飛輪的轉(zhuǎn)動慣量 Jf/題76圖77、一對外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪,Zi=28 , ha*=1 , C*=0.25 , a =20 ° , da1 =120mm , a=164mm ,求：該 對齒 輪的重 合度%及 實際嚙合線長度.78、在一偏置曲柄滑塊機構(gòu)中,滑塊導(dǎo)路方向線在曲柄轉(zhuǎn)動中央之上.已 知曲柄a=70mm連桿b=200mm偏距e=30mm曲柄轉(zhuǎn)速 n1=500r/min .(1)求滑塊行程

28、長度；(2)分別求滑塊正、反行程的平均速度；(3)畫出當(dāng)滑塊為主動時的機構(gòu)死點位置.79、如下圖為兩對漸開線齒輪的基圓和頂圓,輪 1為主動輪.試分別在 圖上標(biāo)明：理論嚙合線NiNb,實際嚙合線 B1B2,嚙合角“節(jié)圓半徑r' 1、r'2.80、圖示為偏置滾子從動件盤形凸輪機構(gòu).試確定：(1)基圓半徑rb ;(2)圖示位置升程 h1, a 1；(3)凸輪轉(zhuǎn)過90o時的升程h2, a 2,該機構(gòu)存在什么問題？應(yīng)怎么辦81、請按以下要求并按 1 ： 1的比例,畫出推桿的位移線圖和凸輪輪廓曲線.基圓半徑 20mm尖頂式從動桿在工作中受力方向通過凸輪的旋轉(zhuǎn)中央,當(dāng)凸輪逆時針轉(zhuǎn)1804,從

29、動桿按余弦運動規(guī)律上升25mm緊接著忽然下降到原高度,而后就靜止不動.82、一曲柄搖桿機構(gòu),機架 AD=100mnt&桿CD=75mm,搖桿的一個極限位置與機架的夾角為 45° ,行程速比系數(shù) K=1.5,試確定曲柄長 AB和連桿長BG83、設(shè)計一曲柄滑塊機構(gòu).滑塊的行程s=50mm偏距e=16mm行程速度變化系數(shù)K=1.4,求曲柄和連桿的長度.84、一對外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動,其模數(shù)m=5mm, = =20o,h*a=1,Z1=19,Z2=42o輪1主動,順時針方向轉(zhuǎn)動,當(dāng)這對齒輪正確安裝時,(1)畫出其嚙合圖,并在圖上說明：理論嚙合線,開始嚙合點,終止嚙合點,實際嚙合

30、線,嚙合角,節(jié)點和節(jié)圓；(2)兩齒輪的分度圓周節(jié)和基圓周節(jié)(周節(jié)=齒距)第13頁共24頁85、在圖所示的錢鏈四桿機構(gòu)中, 各桿的長度為I =28mm, % =52mm, I3 =5°mm, l4 =72mm,當(dāng)取桿4為機架時,求機構(gòu)的極位夾角 .,桿3的 最大擺角,max,機構(gòu)的最小傳動角 min (結(jié)果可以作圖量取)題85圖86、試將圖示之原動件、機架、n級組,綜合為一個把轉(zhuǎn)動變換為移動的 六桿機構(gòu).87、圖示凸輪機構(gòu)中,其凸輪廓線的AB段是以C為圓心的一段圓弧.試求:(1)寫出基圓半徑 1°的表達式；6、推桿位移 S、機構(gòu)的(2)在圖中標(biāo)出圖示位置時的凸輪轉(zhuǎn)角 壓力角口

31、 .第14頁共24頁A處為復(fù)合錢鏈.機械原理自測題庫參考答案一一分析計算題共1、 1、88題)(b)n=5, p=7 ,Ph=1 ； F=3n-2Pl-Ph-5-7-1 -2、解：(a)圖：n=9, p4=13, p5=0； F=3X 9 2x 13=1;.原動件數(shù)目=機構(gòu)自由度數(shù),機構(gòu)具有確定的運動.G處為復(fù)合較鏈；機構(gòu)級別為n級.拆組圖如下 原動件數(shù)目F處為虛約束,8、解：Vc=0.42m/sE點的位置作圖示出D處為局部自由度.vE = 0.38m/s略2、解:(b)略b圖：n=7, p4=10, P5=0; F=3X72X 10=1;=機構(gòu)自由度數(shù),機構(gòu)具有確定的運動.機構(gòu)級別為出級.a

32、 F=3nX2pl ph =3 X 52X7=1;機構(gòu)具有確定的運動.F =3n -2pl - ph =3 6 -2 9 =0F處為復(fù)合錢鏈.機構(gòu)沒有確定的運動.3、解：a F=3n x 2pl ph =3 x 72X 10=1;原動件數(shù)=1b n=8 , pl=11, ph=1; F=3nX2plph =1 ;原動件數(shù)=1.4、解：a FnPl-Ph=3-25-1-1E處為局部自由度.b)n=7 , pl=10; F =3n -2pl - Ph= "7"1"1 F、D處為復(fù)合9、解：1作出瞬心略Pl2 Pl3pi2 p23p2 p3 = 20mm 2)2010

33、=2.85rad /s7010、解：略11、解：略錢鏈.5、解：ab圖：F=3 X3-2X 3-2=1;圖：F=3X42X5 1=1;替代機構(gòu)為:&D或F有一處為虛約束.6、解：n=9 , pl =13; F=1 J 處為復(fù)合錢鏈, 桿組由4個二級桿組組成,機構(gòu)級別為二級.7、解：an=4 , pl=4,Ph=2; F -3n -2pl-Ph -3 4 -2 4 -2 -2第15頁共24頁12、解：1替代機構(gòu)2自由度計算:F=3n-2pL-Ph=3 4- 2 5-1 = 1F=3n-2pL-Ph=3 5- 2 7 = 113、解：利用桿長條件去判別14、解：n=6, pl=8, Ph=

34、1 ; F =3n2pl ph =3父6 2父8仁1B處為局部自由度.15、解：1因AD為機架,AB為曲柄,故 AB為最短桿,有l(wèi) ab+1 bc< l cd+1 ad那么：l AE3< l Cd+ l AD lbc= (35+30-50 ) mm=15mm所以 l ab 的最大值為 15mm2因AD為機架,AB及CD均為曲柄,故 AD為最短桿,有以下兩種情況:假設(shè)BC為最長桿,那么:l AB< l BC=50mm 且 l ad+1 BcW l cd+1 ab ,故l AEjl l Ad+ l BC l CD= (30+50-35) mm=45mm所以：45m佯 l ab&l

35、t; 50mm假設(shè) AB 為最長桿,那么：l AB> l BC=50mnp 且 l AD+I AB< l BC+l CD ,故l abW l bc+ l cd一l ad= (50+35-30) mm=55mm所以：50mm< l abW 55mm綜上所述：Iab的最小值為45mm(3)如果機構(gòu)尺寸不滿足桿長條件,那么機構(gòu)必為雙搖桿機構(gòu).假設(shè)AB為最短桿,那么：l BC +l AB>l CD +l AD ,故l AB> | CD + | AD | BC = (35+30-50 ) mm=15mm假設(shè)AB為最長桿,那么：l AD +l AB>l BC +l CD

36、 ,故l ab> | cd+ | bc | ad= (50+35-30 ) mm=55mm假設(shè)AB既不為最長桿也不為最短桿,那么： l Ad+ l BC>l CD+IaB,故l abv | ad+ | bc | cd= (30+50-35 ) mm=45mm綜上所述：假設(shè)要保證機構(gòu)成立,那么應(yīng)有：l ab< l cd+ l bc+ l ad= (30+50+35) mm=115mm故當(dāng)該機構(gòu)為雙搖桿機構(gòu)時,l ab的取值范圍為： 15mm < l ab< 45mm 和 55mm l abv 115mm16、解：略 17、解：240.79mm< Lad<

37、 270mm 1& 解：55mme Lad< 75mm19、解：c=12, d=13 或c=13 , d=12. 可選d為機架,或 b為機架.20、解：L AB=198.5mm, LBc=755.5mm,21、解：1 vb 'ro方向朝上2假設(shè)推桿與凸輪在 A點接觸時凸輪的轉(zhuǎn)角為零,那么推桿的運動規(guī)律為:6=s = vt =r0 二r0 、GO3因?qū)贩较蚺c接觸點的公法線重合,所以壓力角=0.4 有沖擊,是剛性沖擊.22、解：1由圖可知,B D兩點的壓力角為：:b = ： d = arctgoo/OB = arctg0.5 = 26.56523、ul = 0.002m/m

38、m解：取尺寸比例尺作圖,得1） 圖示位置凸輪機構(gòu)的壓力角為a =27.5 ° ,基圓半徑r0=30mm2） 推桿由最下位置擺到圖示位置時所轉(zhuǎn)過的角度為4=17.,相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角8=90°.24、u尸 0.00 m/mm解：取尺寸比例尺作圖,得：第16頁共24頁其值為 a max=44°其值為a ' max=7f3) 推桿的升程h=27mm,凸輪推程運動角8 0=79 ° ,回程運動角8 ' 0=44° ,遠(yuǎn)休止角8 02=208 °4) 推程段最大壓力角出現(xiàn)在D點,5) 回程段最大壓力角出現(xiàn)在C點,25、解：作圖過程略

39、2&解：用反轉(zhuǎn)法求出該位置處,凸輪機構(gòu)的壓力角 豆也027、解：(1)幾何尺寸計算模數(shù) m: m=2a/(Z1+Z2)=2 X 100/(20+30)mm=4mm齒根圓直徑 di ,d2:d1=mZ1=4X 20mm=80mmd2=mZ2=430mm=120mm齒根圓直徑 df1 ,df2 : df1=d1-2hf=80-2X4X(1+0.25)mm=70mmdf2=d2-2hf=120-2X 4X (1+0.25)mm=110mm(其中：h*a=(da1-d1)/(2m)=1,c*=0.25)基圓直徑db1 ,db2 :db1=d1cos a =80Xcos200mm=75.175m

40、mdb2=d2=d2cos a =120Xcos200mm=112.763mm頂隙c:c=c*m=0.25 X4mm=1mm(2)安裝中央距增至 a=102mm時,那么有：上述各值中,只頂隙一項有變化：c=(1+2)mm=3mm FF節(jié)圓半徑r1 , 12和嚙合角色 ：口 =arcos(acos a )=arcos(100 Xcos200/102)=22.8880r1 =rb1/cos 工=40.8mmrr2 =rb2/cos 二=61.2mm28、解：(1)重合度和嚙和度區(qū)aa1=arcos(d 巾/d a1)=arccos(z 1cosa/(z 1+2ha )=arcos(40cos20

41、0/(40+2*1)=26.49aa2=arcos(d b2/d a2)=arccos(z 2cosa/(z 2+2ha )=arcos(60cos20 °/(60+2*1)=24.58 e a=1/2 兀z 1(tga a1-tga)+z 2(tga a2-tga)=1/2 兀40(tg26.49 0-tg20 0)+60(tg24.58 0-tg20 0) =1.75該對齒輪傳動的單齒及雙齒嚙合區(qū)如例15-3圖所示(2)能夠連續(xù)傳動時 /a、 a、 口四口 角 a ：剛好能夠連續(xù)傳動時,£ a =1 ,那么£ a=1/2 兀z 1(tga a1-tga)+ z

42、 2(tga a2-tga)=1tgaz=(z1tgaa1+z2tga-2 兀)/(z 1+z2)=(40tg26.49+60-tg200-2 兀)/(40+60)=0.411i=22.35 0b、 b、節(jié)圓半徑r1、r/2：r /1=rb1/cosa /=r1cosa/cosa /=mzcosa/2/cosa /=101.6mmr 2=rb2/cosa =r1cosa/cosa =mz>cosa/2/cosa =152.4mmc、 c、節(jié)圓半徑處的曲率半徑p / 1 p ' 2：p / 1= r Isina /=101.6*sin22.35 0mm=38.63mm第17頁共24

43、頁P,2= r /2sina /=152.4*sin22.35 0mm=57.95mm29、解：1齒數(shù)Z2)Z=變位系數(shù)2V刀 /(mco) =2M7.6/(2m0.2) =38r=mz/2 =2 38/2 = 38mm：=(L -r)/m =(40 -38)/2 =13)齒根圓半徑 rfrf = r - (hac: ,)m = 37.5mm4)基圓半徑rbrb =rcos 二二38 cos 20 = 35.708mm30、解：1 確定Zi、Z2、 3cmna="Z1Z2)6乙二120mm cos :得:Z1Z1由于3 < 20乙=19,二18,二17,Z120,Z2 =38

44、時, =36 時,B =34 時,P20 且必須為整數(shù) =18.195= 25.84= 31.788,那么這對斜齒圓柱齒輪的Zi=19, Z2 =38, 3=18.195°2計算da1和當(dāng)量齒數(shù)Zv1da1 =d12hamnZ1*2h an mn = 88mm cos :33、解：1) Z1=Z2=14 2) d a產(chǎn)da2=81.36mm34、解：1)分度圓上齒厚相等,齒頂圓齒厚Z2大,齒根圓齒厚 Z2大；2) a=150mm,da1=105mm da2=215mm, df1 =82.5mm d f2=192.5mm, d b1=89.27mm d b2=192.64mm ,BB=

45、24mm£ a=1.6335、36、37、解：1) m=4mm, a =20° , Z=30 , d=120mm,2)負(fù)變位齒輪,X=-0.5解：1不會根切 2 3 =16.44°以對外嚙合斜齒圓柱齒輪的參數(shù)為:m=6mm Zi=30,乙=100,試問螺旋角為多少時才能滿足標(biāo)準(zhǔn)中央距為38、解：1求 Z32)當(dāng)nH = 0時 n3 - -60rpm39、解:i h2)ii3400mm 解：3=12.84°r1 r2 z3 = Z1 2z2 : 80n1Z3n3 Zi齒輪3的轉(zhuǎn)向與齒輪1的轉(zhuǎn)向相反.1)由同心條件得：Z3 = Z1 , Z2' -

46、Z2 = 65Zi z216齒輪1的轉(zhuǎn)向與行星架 H的轉(zhuǎn)向相同.40、解:1)2Z2 Z311H ;一一1)iTZi H4Z425n4Zhi4 二 i1Hi H431、解：(1)(2) a 產(chǎn)5132、解：(1) p 2=26.08mmZ1Zv1 = -=22.16 cos -p k=41.533mm , a k=39.715 ° , 0 k=0.1375(弧度)；° , rk=79.738mm p k=62.113mm1=p2=7.85mm; (2) pb1=pb2=7.38mm; (3) p 1=8.98mm p41、第18頁共24頁3)解:3'4'12

47、5定軸輪系的傳動比為:Z4'齒輪1和齒輪4的轉(zhuǎn)向相反.-5Z3'2)差動輪系的轉(zhuǎn)化機構(gòu)的傳動比為:Hni n nH Z2 Z3I13=二-二-4% -Hh Zi Z2,3)由上述兩式得：iiH =25 齒輪1與卷揚機筒的轉(zhuǎn)向相同.h-1131=1 -(-1)42、解:Z3Z二1工621243、i4H - 1解：1).HZ2 Z3 d 25 57-i43=1-1 -Z4乙56 25156i1H二 iH i H4 = 一588 n4當(dāng)輪3被剎住時H1 - Hh% -Hh得：2)當(dāng)輪6被剎住時Hh=14=1乙(a)7828一；Z2'i12 Z1H12 H - 1 - i2 4

48、H1 i 1H =Hh所以255204二一一1)%5 10-X 4 32570二 1 二30106nH =(-750 -6)=780r/min25nH的方向與45、解：n1方向相反,為逆時針方向.i13.3. 3 n1 -H3Z6i46=l6=二 一n6 -H3Z4因 n3 =.Hh =528.3rpmH6 =0i254 = 1 -i2 45 = 1 -(-1) Z47 T 5= 6Z2i57i17得:上=(1%H3Z4(b)將(b)式代入(a)式得：nH 867.9prm44、解:第19頁共24頁Z7Z5=i12 i2 5 i57i46、解：定軸輪系：=(-2) 6 (-1) = 12_ &

49、#39; '112 一' 12乏=40i2H 24H =1 芻=1 =20周轉(zhuǎn)輪系：z2 Z3復(fù)合輪系:i1H ='12 "2 H=800Hh的方向如下圖.47、解： 先確定齒輪3和6的齒數(shù)Z3和 Z6:z3 =乙 2z2 = 70z6 =25 2 20 = 65該輪系由1234及4567兩個行星輪系組成:一 4709i14 =1 -13 =1 -202i4 二=1 -|46二二1 .,史 2552 Z3 Z1i51 - 5 一(-1)18 20548、解:I 二二117i17為正,故7與i13i46-4 '6a)得(c)式代入式49、解：1)i125

50、0、解:9 18 =14=16.2-251轉(zhuǎn)向相同,n軸的轉(zhuǎn)向為順時針方向.(a),得:Z3ziZ6Z4(b)i16 = i1H =95 - 4' 一4 一3 - H為行星輪系1-2為定軸輪系Z2 _Z2乙17% -nHFZ4 Z3115n3 -nH一 Z5 Z4 - 114n11000八454.73%0.7 二nH2:Z2 ：68H n7- 1 -口%一 nH|51 -|H1聯(lián)立求解得:Z5n11175np =%i1P = i15.H I53(2)(3)(4)由于式(b)代入式(a)得:i1 H-3(a)c)Z4 Z2 36 34 1717 =2.13851、解：(1)求其余各輪齒數(shù)

51、:所以(2):H i42(3)(b)1乙=2Z2 Z4 =75Z Z4Z3 =30乙二Z3I1 3,n1Z2Z3Z7(a)第20頁共24頁求14Hn4 一 nHn1 一 nH求各轉(zhuǎn)速:由上面三式得:所以:(4)求 nHnH的方向與52、解:n3fT3= 3(n31)MrZ3=-1Z11 43n4 - nHZ2 Z3n3nH Z4 Z2- nH ) = -3(n1 - nH )n3-3nH代入上二式得:n4一 二-200r / min14H14H一5n4相反.6nmax = nm(1 ) = 623.1rpm180 = 0.5 (30 180) 200 二Mr = 116.67N.mmax在 C處,#max=50+54.16=104.16ol：W 1 = 89.0J900 W900 892-22n 、3.14 620 0.01_2=2.11kg.m解:2)1)Zvi53、解：1) Md= 212.5N m2)8 一3 i、.二 xmn =0.