機(jī)械原理習(xí)題解答(請(qǐng)完善)周海

1、.蟻螂膀莈莀羇肆莇蒃螀羂莆薅羅羈蒞螇?mèng)缕P莄蕆蟻膃莄蕿袆聿莃螞蠆羅莂莁裊袁蒁蒄蚈腿蒀薆袃肅葿螈蚆肁蒈蒈羈羇蒈薀螄芆蕆螞羀膂蒆螅螂肈蒅蒄羈羄膁薇螁袀膁蠆羆腿膀荿蝿膅腿薁肅肁膈蚃袇羇膇螆蝕芅膆蒅袆膁膅薈蚈肇芅蝕襖羃芄莀蚇衿芃蒂袂羋節(jié)蚄螅膄芁螆羈肀芀蒆螃羆艿薈罿袂艿蟻螂膀莈莀羇肆莇蒃螀羂莆薅羅羈蒞螇?mèng)缕P莄蕆蟻膃莄蕿袆聿莃螞蠆羅莂莁裊袁蒁蒄蚈腿蒀薆袃肅葿螈蚆肁蒈蒈羈羇蒈薀螄芆蕆螞羀膂蒆螅螂肈蒅蒄羈羄膁薇螁袀膁蠆羆腿膀荿蝿膅腿薁肅肁膈蚃袇羇膇螆蝕芅膆蒅袆膁膅薈蚈肇芅蝕襖羃芄莀蚇衿芃蒂袂羋節(jié)蚄螅膄芁螆羈肀芀蒆螃羆艿薈罿袂艿蟻螂膀莈莀羇肆莇蒃螀羂莆薅羅羈蒞螇?mèng)缕P莄蕆蟻膃莄蕿袆聿莃螞蠆羅莂莁裊袁蒁蒄蚈腿蒀薆袃肅

2、葿螈蚆肁蒈蒈羈羇蒈薀螄芆蕆螞羀膂蒆螅螂肈蒅蒄羈羄膁薇螁袀膁蠆羆腿膀荿蝿膅腿薁肅肁膈蚃袇羇膇螆蝕芅膆蒅袆膁膅薈蚈肇芅蝕襖羃芄莀蚇衿芃蒂袂羋節(jié)蚄螅膄芁螆羈肀芀蒆螃羆艿薈罿袂艿蟻螂膀莈莀羇肆莇蒃螀羂莆薅羅羈蒞螇?mèng)缕P莄蕆蟻膃莄蕿袆聿莃螞蠆羅莂莁裊袁蒁蒄蚈腿蒀薆袃肅葿螈蚆肁蒈蒈羈羇蒈薀螄芆蕆螞羀膂蒆螅螂肈蒅蒄羈羄膁薇螁袀膁蠆羆腿膀荿蝿膅腿薁肅肁膈蚃袇羇膇螆蝕芅膆蒅袆膁膅薈蚈肇芅蝕襖羃芄莀蚇衿芃蒂袂羋節(jié)蚄螅膄 機(jī)械原理習(xí)題解答第二章 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析2-7 是試指出圖2-26中直接接觸的構(gòu)件所構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副的名稱。解：a)平面高副 b)空間低副 c)平面高副2-8將圖2-27中機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖繪制成機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，

3、標(biāo)出原動(dòng)件和機(jī)架，并計(jì)算其自由度。解：b)n=3，=4 ，=0， F=3×3-2×4=1c) n=3， =4 ，PH=0， F=3×3-2×4=1 2-9 試判斷圖2-28中所示各“機(jī)構(gòu)”能否成為機(jī)構(gòu)，并說(shuō)明理由。解：2-10 計(jì)算圖2-29中所示各機(jī)構(gòu)的自由度，并指出其中是否含有復(fù)合鉸鏈、局部自由度或虛約束，說(shuō)明計(jì)算自由度應(yīng)作何處理。解：a)n=5， =7 ， 有復(fù)合鉸鏈F=3n-2=3×52×7=1b) n=6， =8， PH=1， 有局部自由度，有虛約束F=3n-2-=3x6-2x8-1=1c) n=9， =12， =2，有局部

4、自由度，虛約束F=3n-2-=3×9-2×12-2=1d) n=7， =10， 有局部自由度，有虛約束F=3n-2=1e) n=5，=7 有對(duì)稱虛約束F=3n-2=1f)n=3，=3，=2 有對(duì)稱虛約束F=3n-2-=1g) n=2，=2，=1， n=3，=4 有虛約束h) n=3，=4 有對(duì)稱虛約束F=3n-2 =3×3-2×4=12-12計(jì)算圖2-30所示各機(jī)構(gòu)的自由度，并在高副低代后，分析組成這些機(jī)構(gòu)的基本桿組即桿組的級(jí)別。解：a) n=4， =5， =1F=3n-2-=1所以此機(jī)構(gòu)為III級(jí)機(jī)構(gòu)b) n=3， =3， =2F=3n-2-=1c)

5、n=4，=4，=3F=3n-2-=1d) n=6， =8 ，=1F=3n-2-=1所以此機(jī)構(gòu)為III級(jí)機(jī)構(gòu)2-13 說(shuō)明圖2-32所示的各機(jī)構(gòu)的組成原理，并判別機(jī)構(gòu)的級(jí)別和所含桿組的數(shù)目。對(duì)于圖2-32f所示機(jī)構(gòu)，當(dāng)分別以構(gòu)件1、3、7作為原動(dòng)件時(shí)，機(jī)構(gòu)的級(jí)別會(huì)有什么變化？a) 機(jī)構(gòu)的級(jí)別:IIb) 機(jī)構(gòu)的級(jí)別:IIf)以構(gòu)件1作為原動(dòng)件時(shí)， 以構(gòu)件1作為原動(dòng)件時(shí)，機(jī)構(gòu)的級(jí)別II以構(gòu)件3作為原動(dòng)件時(shí)， 以構(gòu)件3作為原動(dòng)件時(shí)，機(jī)構(gòu)的級(jí)別:II以構(gòu)件7作為原動(dòng)件時(shí)，桿組的級(jí)別:III 以構(gòu)件7作為原動(dòng)件時(shí)，機(jī)構(gòu)的級(jí)別:III2-14 繪制圖2-33所示機(jī)構(gòu)高副低代后的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度。并

6、確定機(jī)構(gòu)所含桿組的數(shù)目和級(jí)別以及機(jī)構(gòu)的級(jí)別。圖2-33 機(jī)構(gòu)示意圖機(jī)構(gòu)高副低代后的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖桿組的級(jí)別:III 所以，機(jī)構(gòu)的級(jí)別:III2-15 試分析圖2-35所示刨床機(jī)構(gòu)的組成，并判別機(jī)構(gòu)的級(jí)別。若以構(gòu)件4為原動(dòng)件，則此機(jī)構(gòu)為幾級(jí)？解：F=3n-2-=3×5-2×7=1一、若以構(gòu)件1為原動(dòng)件，則此機(jī)構(gòu)拆分的桿組是：所以此機(jī)構(gòu)為III級(jí)二、若以構(gòu)件4為原動(dòng)件，則此機(jī)構(gòu)拆分的桿組是：所以此機(jī)構(gòu)為II級(jí)2-7 試判別2-32所示的“機(jī)構(gòu)”能否成為機(jī)構(gòu)，并說(shuō)明理由。若不能成為機(jī)構(gòu)，請(qǐng)?zhí)岢鲂薷霓k法。解：n=4，=6 ， F=0把E或C改成轉(zhuǎn)動(dòng)副第三章 平面連桿機(jī)構(gòu)3-9圖3-54所

7、示平面鉸鏈四桿運(yùn)動(dòng)鏈中，已知各構(gòu)件長(zhǎng)度分別為， ，。（1）判斷該機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)鏈中四個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副的類型。（2）取哪個(gè)構(gòu)件為機(jī)架可得到曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。（3）取哪個(gè)構(gòu)件為機(jī)架可得到雙曲柄機(jī)構(gòu)。（4）取哪個(gè)構(gòu)件為機(jī)架可得到雙搖桿機(jī)構(gòu)解：平面連桿機(jī)構(gòu)LAB=55 LBC=40 LCD=50 LAD=25LAB+LAD<LBC+LCD(1) A、D整轉(zhuǎn)副 B、C擺轉(zhuǎn)副（2）AB或CD為機(jī)架時(shí)，為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（3）AD為機(jī)架時(shí)，為雙曲柄機(jī)構(gòu)（4）BC為機(jī)架時(shí)，為雙搖桿機(jī)構(gòu)3-10 圖3-57所示為一偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，試求桿AB 為曲柄的條件。若偏距e=0，則桿AB為曲柄的條件又如何？ a+e<b3-11在

8、圖3-81所示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，各桿件長(zhǎng)度分別為，。（1）若取AD為機(jī)架，求該機(jī)構(gòu)的極位夾角，桿CD的最大擺角和最小傳動(dòng)角（2）若取AB為機(jī)架，求該機(jī)構(gòu)將演化為何種類型的機(jī)構(gòu)？為什么？請(qǐng)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。圖3-58 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)解：由于2555<4050，所以lABlADlBClCD，且以最短桿的鄰邊為機(jī)架。故該鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。為曲柄。）以曲柄為主動(dòng)件，作出搖桿的極限位置如圖所示。 AC1lABlBC402565AC2lBClAB402515極位夾角： 圖1行程速比系數(shù)（）（）1.17最小傳動(dòng)角min出現(xiàn)在與機(jī)架重合位置（分正向重合、反向重合）如圖2

9、。分別求出、，再求最小傳動(dòng)角。圖2曲柄處于位置時(shí)，傳動(dòng)角=36.860曲柄處于位置時(shí)，傳動(dòng)角1800=54.900現(xiàn)比較的、大小，最小傳動(dòng)角取、中最小者min36.860求搖桿的最大擺角，從圖1，搖桿的最大擺角：B1DC1B2DC2）    取為機(jī)架，該機(jī)構(gòu)演化為雙曲柄機(jī)構(gòu)。因?yàn)樵谇鷵u桿機(jī)構(gòu)中取最短桿作為機(jī)架，其個(gè)連架桿與機(jī)架相連的運(yùn)動(dòng)副、均為整轉(zhuǎn)副。、兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副為擺轉(zhuǎn)副。3-15 圖3-59所示為加熱爐爐門(mén)的啟閉狀態(tài)，試設(shè)計(jì)一機(jī)構(gòu)，使?fàn)t門(mén)能占有圖示的兩個(gè)位置。圖3-59 題3-15圖3-16試設(shè)計(jì)一個(gè)如圖3-60所示的平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。設(shè)已知其搖桿的長(zhǎng)度，行程

10、速比系數(shù)K=1.5，機(jī)架的長(zhǎng)度，又知搖桿的一個(gè)極限位置與機(jī)架間的夾角，試求其曲柄的長(zhǎng)度和連桿的長(zhǎng)度。圖3-60 題3-16圖解：當(dāng)行程速比系數(shù)K=1.5時(shí)，機(jī)構(gòu)的極位夾角為即機(jī)構(gòu)具有急回特性，過(guò)固定鉸鏈點(diǎn)作一條與已知直線成的直線再與活動(dòng)鉸鏈點(diǎn)的軌跡圓相交，交點(diǎn)就是活動(dòng)鉸鏈點(diǎn)的另一個(gè)極限位置。選定比例尺，作圖，如下圖所示。由圖可知，有兩個(gè)交點(diǎn)，即有兩組解。直接由圖中量取，。故有兩組解。解一：構(gòu)件AB的長(zhǎng)為 構(gòu)件BC的長(zhǎng)為 搖桿的擺角解二：構(gòu)件AB的長(zhǎng)為 構(gòu)件BC的長(zhǎng)為 搖桿的擺角3-17 如圖3-61所示，設(shè)已知破碎機(jī)的行程速比系數(shù)K =1.2，顎板長(zhǎng)度mm，顎板擺角=35º，曲柄長(zhǎng)度

11、lAB=80 mm。求連桿的長(zhǎng)度，并驗(yàn)算最小傳動(dòng)角是否在允許的范圍內(nèi)。圖3-61題3-17圖3-18 試設(shè)計(jì)一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，設(shè)已知滑塊的行程速比系數(shù)K =1.5，滑塊的沖程H =50 mm，偏距e =20 mm，并求其最大壓力角？解：行程速比系數(shù)K=1.5，則機(jī)構(gòu)的極位夾角為選定作圖比例，先畫(huà)出滑塊的兩個(gè)極限位置C1和C2，再分別過(guò)點(diǎn)C1、C2作與直線C1C2成的射線，兩射線將于點(diǎn)。以點(diǎn)為圓心，OC2為半徑作圓，再作一條與直線C1 C2相距為的直線，該直線與先前所作的圓的交點(diǎn)就是固定鉸鏈點(diǎn)。作圖過(guò)程如解題24圖所示。直接由圖中量取，所以曲柄AB的長(zhǎng)度為 連桿BC的長(zhǎng)度為解題3-18圖最大壓力角

12、，提示：出現(xiàn)在曲柄與導(dǎo)路垂直的時(shí)候。3-19 圖3-62所示為一牛頭刨床的主傳動(dòng)機(jī)構(gòu),已知，行程速比系數(shù)K=2，刨頭5的行程H=300mm。要求在整個(gè)行程中，刨頭5有較小的壓力角，試設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。圖3-62題3-19圖解：（符號(hào)與課本不太一致）由題可得極位夾角180o×（k）（k）o即擺桿的擺角為60o曲柄運(yùn)動(dòng)到與垂直，其擺桿分別處于左右極限位置、機(jī)架的長(zhǎng)度75sin（）150mm欲使其刨頭的行程H300mm，即C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的水平距離為300mm擺桿的長(zhǎng)度sin（）150sin30o300mm為了使機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中壓力角較小，故取刨頭構(gòu)件的導(dǎo)路在B3F的中點(diǎn)，且 B0F ×cos

13、（）150×mm刨頭構(gòu)件離曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)中心點(diǎn)的距離為：()300150(300150×)/2H1303-22 有一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，已知其搖桿長(zhǎng)，擺角，搖桿在兩極限位時(shí)與機(jī)架所成的夾角各為和，機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù)K=1.5，設(shè)計(jì)此四桿機(jī)構(gòu)，并驗(yàn)算最小傳動(dòng)角。解：用作圖法。3-23 試求圖3-65所示各機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)全部瞬心的位置。（a） （b） （c） （d） 圖3-65題3-23圖提示：列出n個(gè)構(gòu)件，畫(huà)出n邊形，同時(shí)結(jié)合三心定理。3-24在圖3-66所示的機(jī)構(gòu)中，已知曲柄2順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，角速度試求在圖示位置導(dǎo)桿4的角速度的大小和方向。圖3-66題3-24圖解：P12在A0

14、，P14在B0 ， P34在無(wú)窮遠(yuǎn) n=4 個(gè) 第四章 凸輪機(jī)構(gòu)4-10 圖4-40 所示為一尖端移動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)線圖。試在圖上補(bǔ)全各段的位移、速度及加速度曲線，并指出在哪些位置會(huì)出現(xiàn)剛性沖擊？哪些位置會(huì)出現(xiàn)柔性沖擊？根據(jù)關(guān)系式，補(bǔ)全后的從動(dòng)件位移、速度和加速度線圖如上右圖所示。在運(yùn)動(dòng)的開(kāi)始時(shí)點(diǎn)0、以及處加速度有限突變，所以在這些位置有柔性沖擊；在和處速度有限突變，加速度無(wú)限突變，在理論上將會(huì)產(chǎn)生無(wú)窮大的慣性力，所以在這些位置有剛性沖擊。4-13設(shè)計(jì)一偏置移動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)。已知凸輪以等角速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，基圓半徑，滾子半徑，凸輪軸心偏于從動(dòng)件軸線右側(cè)，偏距e=10mm。

15、從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律如下：當(dāng)輪轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)，從動(dòng)件以簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律上升30mm;當(dāng)凸輪接著轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)從動(dòng)件停歇不動(dòng)；當(dāng)凸輪再轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)，從動(dòng)件以等加減速運(yùn)動(dòng)返回原處；當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過(guò)一周中其余角度時(shí)，從動(dòng)件又停歇不動(dòng)。4-6設(shè)計(jì)一對(duì)心移動(dòng)平底從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)。已知基圓半徑，從動(dòng)件平底與導(dǎo)路中心線垂直，凸輪順時(shí)針等速轉(zhuǎn)動(dòng)。從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律如下：當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)，從動(dòng)件以簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律上升30mm; 當(dāng)凸輪再轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)，從動(dòng)件以簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律返回原處；當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過(guò)其余時(shí)，從動(dòng)件又停歇不動(dòng)。4-7在圖4-43所示的凸輪機(jī)構(gòu)中，已知擺桿在起始位置時(shí)垂直于，滾子半徑，凸輪以等角速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律如下：當(dāng)凸輪再轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)，從動(dòng)件以擺線運(yùn)動(dòng)

16、規(guī)律向上擺動(dòng)；當(dāng)凸輪再轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)，從動(dòng)件以擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律返回物原來(lái)位置，當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過(guò)其余時(shí)，從動(dòng)件又停歇不動(dòng)。4-15試用作圖法求出圖4-47所示凸輪機(jī)構(gòu)中當(dāng)凸輪從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)后機(jī)構(gòu)的壓力角，并在圖上標(biāo)注出來(lái)。4-16在圖4-48所示的凸輪機(jī)構(gòu)中，從動(dòng)件的起始上升點(diǎn)均為C點(diǎn)。1）試在圖上標(biāo)注出從C點(diǎn)接觸時(shí)，凸輪轉(zhuǎn)過(guò)的角度及從動(dòng)件走過(guò)的位移。2）標(biāo)出在D點(diǎn)接觸凸輪時(shí)機(jī)構(gòu)的壓力角a。解：a)圖：（1）作偏置圓 （2）過(guò)D點(diǎn)作偏置圓切線,得出所在位置（3）作理論輪廓，作出兩者交點(diǎn)（4）得 s如圖 （5）b)圖：（1）以A0 為圓心， AA0為半徑畫(huà)圓??；（2） 以B1 為圓心， AB為半徑畫(huà)圓??；交A1點(diǎn)；

17、（3）第五章 齒輪機(jī)構(gòu)5-11一漸開(kāi)線在基圓半徑的圓上發(fā)生。試求：漸開(kāi)線上向徑的點(diǎn)k的曲率半徑、壓力角和展角。解： 5-12 已知一正常齒制標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪,，試分別求出分度圓、基圓、齒頂圓上漸開(kāi)線齒廓的曲率半徑和壓力角。解：分度圓基圓處 cos, 齒頂圓處 5-13 已知一對(duì)外嚙合正常齒制標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪,試計(jì)算這對(duì)齒輪的分度圓直徑、齒頂高、齒根高、頂隙、中心距、齒頂圓直徑、齒根圓直徑、基圓直徑、齒距、齒厚和齒槽寬。解：由,5-14 試比較正常齒制漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基圓和齒根圓，在什么條件下基圓大于齒根圓？什么條件下基圓小于齒根圓？解：根據(jù)： （2）如果齒數(shù)小于等于41,基圓大于齒根圓

18、如果齒數(shù)大于42, 基圓小于齒根圓如果齒數(shù)小于等于44,基圓大于齒根圓如果齒數(shù)大于45, 基圓小于齒根圓5-15 現(xiàn)需要傳動(dòng)比的一對(duì)漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，有三個(gè)壓力角相等的漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，它們的齒數(shù)分別為，齒頂圓直徑分別為，問(wèn)哪兩個(gè)齒輪能用？中心距等于多少？并用作圖法求出它們的重合度 。解：根據(jù)所以：齒輪1和齒輪2兩個(gè)齒輪能用.中心距重合度5-18 對(duì)z1=24、z2=96、m=4mm、=20。、=1、c*=0.25的標(biāo)準(zhǔn)安裝的漸開(kāi)線外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。因磨損嚴(yán)重，維修時(shí)擬利用大齒輪坯，將大齒輪加工成變位系數(shù)X2=-0.5的負(fù)變位齒輪。試求：1）新配的小齒輪的變位系數(shù)X1

19、。2）大齒輪頂圓直徑da2。5-20在圖所示的同軸式漸開(kāi)線圓柱齒輪減速器中，已知：z1=15、z2=53、z3=56、z4=14,兩對(duì)齒輪傳動(dòng)的中心距a12=a34=70mm,各輪的m=2mm、=20。、=1、c*=0.25。 （1）若兩對(duì)齒輪均采用直齒圓柱齒輪，試選擇兩對(duì)齒輪的傳動(dòng)類型，并分別求其嚙合角。（2）若輪1、2采用斜齒圓柱齒輪，輪3、4仍采用直齒圓柱齒輪，則；計(jì)算輪1、2的螺旋角的大小。判斷輪1是否根切。輪3、4不發(fā)生根切的最小變位系數(shù)xmin。設(shè)計(jì)計(jì)算輪3、4的分度圓、齒頂圓和齒根圓直徑。解：（1）若兩對(duì)齒輪均采用直齒圓柱齒輪，兩對(duì)齒輪的傳動(dòng)類型a12=0.5×m(z1

20、z2)=0.5×2(1553)=68 mm a34=0.5×m(z3z4)=0.5×2(1456)=70 mm因?yàn)椋篴12a34 ，aa34 所以，齒輪1和2采用正傳動(dòng)，齒輪3和4采用零傳動(dòng)。嚙合角cos12=a12×cos/ a12=68×cos20°/70=0.91，所以，12=24°34=20° （2）若輪1、2采用斜齒圓柱齒輪，輪3、4仍采用直齒圓柱齒輪計(jì)算輪1、2的螺旋角的大小a12=0.5×(d1d2)= 0.5×mn×(z1z2)/ cos cos=0.5×mn

21、×(z1z2)/ a12=68/70 ，所以， =13.7° 判斷輪1是否根切zmin=17 cos3=17×cos313.7°=15.58z1=15zmin , 所以，齒輪1發(fā)生根切。輪3、4不發(fā)生根切的最小變位系數(shù)xmin計(jì)算輪3、4的分度圓、齒頂圓和齒根圓直徑計(jì)算輪3的分度圓、齒頂圓和齒根圓直徑 計(jì)算輪4的分度圓、齒頂圓和齒根圓直徑 5-21 設(shè)已知一對(duì)斜齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，、，（初選值），試求（應(yīng)圓整），及，。解：5-22 一平行軸斜齒輪機(jī)構(gòu)。已知：z1=30、z2=100、mn=6mm。若要求設(shè)計(jì)中心距為400mm，試確定該對(duì)斜齒輪的螺旋角。解：5-25

22、 有一阿基米德蝸桿傳動(dòng)，已知：傳動(dòng)比，蝸桿頭數(shù)，直徑系數(shù)，分度圓直徑 。試求：（1）模數(shù) 、蝸桿分度圓柱導(dǎo)程角、蝸輪齒數(shù)及分度圓柱螺旋角；（2）蝸輪的分度圓直徑和蝸桿傳動(dòng)中心距。解：第六章 輪系及其設(shè)計(jì)6-11 在圖6-27所示的車(chē)床變速箱中，已知各輪齒數(shù)為 z1=42,z2=58,z3=38,z4=42,z5=50,z6=48,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1450r/min。 若移動(dòng)三聯(lián)滑移齒輪a使齒輪3和4嚙合，又移動(dòng)雙聯(lián)滑移齒輪56嚙合，試求此時(shí)帶輪轉(zhuǎn)速的大小和方向。解：6-12 圖6-28所示為一電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)的傳動(dòng)簡(jiǎn)圖。已知蝸桿1為單頭右旋蝸桿，蝸輪2的齒數(shù)，其余各輪齒數(shù)為： ，；卷筒5與齒輪4固聯(lián)，其

23、直徑，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。試求：（1）卷筒5的轉(zhuǎn)速的大小和重物的移動(dòng)速度v；（2）提升重物時(shí)，電動(dòng)機(jī)應(yīng)該以什么方向旋轉(zhuǎn)？ 圖6-28 題6-12圖是定軸輪系。6-13 在圖示輪系中，已知各輪齒數(shù)為：， ，。試求該輪系的傳動(dòng)比。圖6-29 題6-13圖解：是兩個(gè)周轉(zhuǎn)輪系組成的復(fù)合輪系A(chǔ). 齒輪4、行星齒輪3、行星齒輪2，、齒輪5構(gòu)成周轉(zhuǎn)輪系 H是行星架B. 齒輪4、行星齒輪3、行星齒輪2，、行星齒輪2、齒輪1構(gòu)成周轉(zhuǎn)輪系 H是行星架給系統(tǒng)加,行星架固定。 6-14 在圖示輪系中，已知各輪齒數(shù)為：，又，兩者轉(zhuǎn)向相反。試求齒輪4的轉(zhuǎn)速的大小和方向。圖6-30 題6-14圖解：是周轉(zhuǎn)輪系. 齒輪1、行星齒輪2

24、、行星齒輪2，、齒輪4、齒輪3構(gòu)成周轉(zhuǎn)輪系 ，行星架H沒(méi)有標(biāo)出給系統(tǒng)加,行星架固定。設(shè)：轉(zhuǎn)向?yàn)檎?-15 圖示周轉(zhuǎn)輪系，已知，又，。試求行星架H 的轉(zhuǎn)速？ 圖6-31 題6-15圖解：是周轉(zhuǎn)輪系. 齒輪1、行星齒輪2、行星齒輪2，、齒輪3構(gòu)成周轉(zhuǎn)輪系 ，行星架H。給系統(tǒng)加,行星架固定。設(shè)：轉(zhuǎn)向?yàn)檎?-19 圖示為一裝配用電動(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，。若，試求螺絲刀的轉(zhuǎn)速。 圖6-35 題6-19圖解：是兩個(gè)周轉(zhuǎn)輪系組成的復(fù)合輪系A(chǔ). 齒輪1、行星齒輪2、齒輪3構(gòu)成周轉(zhuǎn)輪系,H1是行星架。nH1= n4B. 齒輪4、行星齒輪5、齒輪6構(gòu)成周轉(zhuǎn)輪系 ,H2是行星架nH2=

25、 n刀n3= n6=0根據(jù)裝配條件，可以求出、6-22 圖6-38所示輪系中，已知，若,轉(zhuǎn)向如圖所示，求的大小和方向。圖6-38 題6-22圖解：是一個(gè)周轉(zhuǎn)輪系和一個(gè)定軸輪系組成的復(fù)合輪系A(chǔ). 齒輪1、行星齒輪2、齒輪3構(gòu)成周轉(zhuǎn)輪系, 齒輪3，是行星架H。nH=B. 齒輪1，、齒輪2，、齒輪3，構(gòu)成定軸輪系 . （a） （b）nH= （c） n3= （d）聯(lián)立上述四個(gè)方程，可以求出：第八章 機(jī)械運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)方程8-1-8-5-缺8-6在如圖10-14所示汽輪機(jī)和螺旋漿的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，已知各構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量分別為：汽輪機(jī)1的轉(zhuǎn)子和與其相固聯(lián)的軸2及其上齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J1=1900，螺旋槳5的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為

26、J5=2500 ，軸3及其上齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量=400，軸4及其上齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J3=1000 ，加在螺旋槳上的阻力矩為M5=30，傳動(dòng)比i23=6，i34=5。若取汽輪機(jī)1為等效構(gòu)件，試求整個(gè)機(jī)組的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和等效阻力矩。解：8-7 如圖為具有往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)桿的油泵機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。已知：lAB=50，移動(dòng)導(dǎo)桿3的質(zhì)量為m3=0.4kg，加在導(dǎo)桿3上的工作阻力Fr=20N。若選取曲柄1為等效構(gòu)件，試分別求出在下列情況下，工作阻力的等效力矩和導(dǎo)桿3質(zhì)量的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Je。(1);(2) ;(3) 解：10-3圖示為6140銑床主傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖圖中標(biāo)出各軸號(hào)（，），軸為主軸各輪齒數(shù)見(jiàn)圖各構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（單位

27、為）為：電動(dòng)機(jī)JM=00842；軸：JS1=00002，JS2=00018，JS3=00019，JS4=00070，JS5=00585；齒輪塊：J3=00030，J4=00091，J7=00334，J8=00789；齒輪：J5=00053，J6=00087，J9=01789，J10=00056；飛輪JF=01112；帶輪：J1=00004，J2=01508；制動(dòng)器：JC=00004，帶的質(zhì)量m=1214kg求圖示傳動(dòng)路線以主軸為等效構(gòu)件時(shí)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量解：i12=1/2=D2/D1 1=275×2/145 i25=2/5=(-1)3×38×46×7116

28、×17×18 2=2535×5將2代入式可得：1481×5i35=3/5=(-1)2×46×71/17×18 3=1067×5i45=4/5=(-1)1×71/18 4=394×5皮帶的速度：V=2×D2/2 V=2535×5×D2/2V/5=2535×0275/2=348由轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的公式：JV5=ni=1Jsi×(i/5)2+mi(Vsi/5)2JV5=(JM+JS1+J1+JC)×(1/5)2+m×(V/5)2+(J2+J

29、S2+J3)×(2/5)2+(J4+JS3+J5+J6)×(3/5)2 +(J7+JS4+J8)×(4/5)2+(J9+JF+J10+JS5)×(5/5)2JV5=(0.0842+0.0002+0.0004+0.0004)×48.12+1.214×3.482+(0.1508+0.0018+0.0030)×25.352+(0.0091+0.0019+0.0053+0.0087)×10.672 +(00334+00070+00789)×3942+(01789+01112+00056+00585)×1

30、2JV5=31686(kg·m2)10-5 如圖所示為一簡(jiǎn)易機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)，由一級(jí)皮帶傳動(dòng)和兩級(jí)合并輪傳動(dòng)組成。已知直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n0=1500，小皮帶輪直徑d=100，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jd=0.1，大皮帶輪直徑D=200，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JD=0.3，各齒輪的齒數(shù)和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量分別為： Z1=32, J1=0.1, Z2=56,J2=0.2, Z2=32,J2=0.1, J3=0.25要求在切斷電源后2s，利用裝在軸上的制動(dòng)器將整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)住。求所需的制動(dòng)力矩。解：以主軸I為等效構(gòu)件8-8 在圖所示定軸輪系中，已知各輪齒數(shù)為Z1=Z2=20,Z3=Z4=40,各輪對(duì)其輪心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量分別為J1=

31、J2=0.01,J2=J3=0.04作用在輪1上的驅(qū)動(dòng)力矩Md=30，作用在輪3上的阻力矩Mr=120。設(shè)該輪系原來(lái)靜止，試求在Md和Mr作用下，運(yùn)轉(zhuǎn)到t=1.5s時(shí)，輪1的角速度和角加速度。解：取輪為等效構(gòu)件i12=1/2=(-1)1×z2/z1 2=1/2i13=1/3=(-1)2×z2×z3/z1×z2 3=20×20×1/40×40=1/4輪的等效力矩為：Md×1/1+Mr×3/1 =60×1120/4=30 N·m輪的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：=J1(1/1)2+(J2+J2)(2/1

32、)2+J3(3/1)2=0.01×1+(0.01+0.04)/4+0.04/16=0.025 (kg·m2)M=J × 角加速度1200 (rad/s2)初始角速度0=0 1=0+×t 1=1200×1.5=1800(rad/s)8-9-缺 8-10 已知一機(jī)械系統(tǒng)的等效力矩Me對(duì)轉(zhuǎn)角的變化曲線如圖所示。各塊面積分別為，f1=340mm2 ,f2=810mm2 ,f3=600mm2 ,f4=910mm2 f5=555mm2 f6=470mm2 f7=695mm2 比例尺：平均轉(zhuǎn)速nm=800r/min，運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)=0.02。若忽略其它構(gòu)件的

33、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，求飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。并指出最大、最小角速度出現(xiàn)的位置。解：根據(jù)能量指示圖：8-11 在如圖8-16所示的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，1輪為主動(dòng)輪。其上作用的主動(dòng)力矩為常數(shù)。2輪上作用有主力矩，其值隨2輪的轉(zhuǎn)角作周期性變化：當(dāng)2輪由0度轉(zhuǎn)到120度時(shí)，其變化關(guān)系如圖8-16(b)所示。當(dāng)2輪由120度轉(zhuǎn)至360度時(shí)，。輪的平均角度，兩齒輪齒數(shù)為，試求：（1）以1為等效構(gòu)件時(shí)等效阻力矩；（2）在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段的等效驅(qū)動(dòng)力矩；（3）為減小速度波動(dòng)，在1輪軸上加裝飛輪，若要求不均勻系數(shù)，而不計(jì)1輪和2輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，問(wèn)所加飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)多大？圖8-16 題8-11圖解：（1）以1輪為等效構(gòu)件時(shí)等效阻力矩；（2）在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段的等效驅(qū)動(dòng)力矩根據(jù)一個(gè)周期的時(shí)間間內(nèi):Wr = Wd，求出等效驅(qū)動(dòng)力