機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第二版期末考復(fù)習(xí)題

1、一、試計(jì)算圖中所示機(jī)構(gòu)自由度，如有復(fù)合鉸鏈、局部自由度、虛約束，需明確指出。 323 92 1301LHFnPP 323 72 1001LHFnPP D、E、F為復(fù)合鉸鏈B處為局部自由度，G處為復(fù)合鉸鏈，E（或D）為虛約束；323 72 9 1 21LHFnPP B處為局部自由度，G、K處為復(fù)合鉸鏈，IJ為虛約束；323 102 14 1 11LHFnPP B處為局部自由度，I（或H）為虛約束；323 62 8 1 11LHFnPP 如圖所示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知：AD為機(jī)架，及各桿長(zhǎng)為：lBC=55mm，lCD=40mm，lAD=30mm，求：（1）若此機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，且AB為曲柄，求l

2、AB的最大值lABmax；（2）若此機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)，求lAB的最小值lABmin。二、如圖所示曲柄，已知各構(gòu)件長(zhǎng)度和原動(dòng)件2的角速度2，試求解圖示位置時(shí)滑塊3上D點(diǎn)的速度vD以及導(dǎo)桿4的角速度4。 二、如圖所示曲柄，已知各構(gòu)件長(zhǎng)度和原動(dòng)件2的角速度2，試求解圖示位置時(shí)滑塊3上D點(diǎn)的速度vD以及導(dǎo)桿4的角速度4。 23212233132312233132131323PDVP PP PP PVP DP DP P242122441424PVP PP P1224421424P PP P三、圖示的齒輪-連桿組合機(jī)構(gòu)，各構(gòu)件的尺寸已知。桿3帶動(dòng)行星齒2繞固定齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)（固定齒輪即為機(jī)架5）。試求解構(gòu)件2和

3、構(gòu)件4的傳動(dòng)比i24。 三、圖示的齒輪-連桿組合機(jī)構(gòu)，各構(gòu)件的尺寸已知。桿3帶動(dòng)行星齒2繞固定齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)（固定齒輪即為機(jī)架5）。試求解構(gòu)件2和構(gòu)件4的傳動(dòng)比i24。 242252444524PVP PP P452422442524P PiP P已知滾輪2在地面上作純滾動(dòng)，構(gòu)件3以速度v3向左移動(dòng)，試用瞬心法求輪2的角速度2的大小和方向，滑塊5的速度v5的大小和方向。四、已知在圖中所示的輪系中，各輪齒數(shù)為四、已知在圖中所示的輪系中，各輪齒數(shù)為Z1=100，Z2= Z2= Z3=Z4=30，Z5=80，。求傳動(dòng)比，。求傳動(dòng)比i41。3421411432103HHHzzzizzz 435H 50， 5

4、4455483HHHziz415054 4411500.9354i 五、已知在圖中所示的輪系中，Z1=Z3=16，Z2=40，Z4=80，Z5=42，Z6=Z7=14，Z8=46。試求傳動(dòng)比i18。 定軸輪系1、2、3、4有： 12414413252zzizz 周轉(zhuǎn)輪系8、6-7、5有： 875855862123HHHzzizz4H50844212348232118823 25143.754i 2ZHn 在圖示的輪系中，已知各輪齒數(shù)為Z1= 20，Z2= 25，=30，Z3=20，Z4=70，n1=750r/min，順時(shí)針?lè)较?，試求大小及方向。圖示輪系中，各輪均為正確安裝的標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線圓柱直齒輪

5、。已知輪1的齒數(shù)z1=18，輪2的齒數(shù)z2=36，輪3的齒數(shù)z3=90，而輪5的齒數(shù)為輪的兩倍。輪的轉(zhuǎn)速大小為1200r/min ，轉(zhuǎn)向如圖所示。求從輪1到輪5的傳動(dòng)比i15及輪5的轉(zhuǎn)速大小與轉(zhuǎn)向。在圖示輪系中，已知各輪的齒數(shù)z1=30，z2=20，z2=40，z3=50，z3=100，z4=1（右旋），n1=13r/min，n4=240r/min，方向如圖，試求nH。各輪齒數(shù)為Z1=20，Z2=40，Z2=20，Z4=60，Z5=1，Z6=25， n1=1000r/min，方向如圖。求n6的大小和方向。七、圖示偏置尖端直動(dòng)推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪廓線為一個(gè)圓，圓心為O，凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心為O。試在

6、圖中標(biāo)出：（1）偏距圓半徑；（2）圖示位置凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角；（3）圖示位置推桿相對(duì)其最低點(diǎn)位置的位移s。 八、圖示凸輪為一偏心輪，試在圖中標(biāo)出：（1）凸輪的基圓半徑；（2）當(dāng)凸輪由圖示位置轉(zhuǎn)動(dòng)45時(shí)的壓力角。 九、圖示凸輪為一偏心輪，試在圖中標(biāo)出：（1）凸輪的理論廓線和基圓，并求出基圓半徑；（2）圖示位置時(shí)機(jī)構(gòu)的壓力角；（3）凸輪從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90時(shí)，從動(dòng)件的位移。 （1）理論廓線與基圓如圖所示，rb=100+25-50=75mm；（2）壓力角為0；（3）從動(dòng)件位移為圖中S，S40mm。例子：在圖示凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪為偏心圓盤。已知凸輪逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，試在圖中確定：（1）該凸輪的基圓；（2）該凸

7、輪的理論廓線；（3）圖示位置時(shí)凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角；（4）凸輪由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90時(shí)從動(dòng)件的實(shí)際位移s。例子：如圖所示偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪以角速度逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。試在圖中：（1）畫出理論輪廓曲線、基圓與偏距圓；（2）標(biāo)出圖示位置壓力角1和位移s1以及轉(zhuǎn)過(guò)150時(shí)的壓力角2和位移s2。題：圖所示為對(duì)心直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪廓線為一個(gè)圓，圓心為O,凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心為O。(1)在圖上作出凸輪基圓和理論廓線；(2)利用反轉(zhuǎn)法原理，求凸輪從A點(diǎn)接觸到B點(diǎn)接觸時(shí)，凸輪的轉(zhuǎn)角 ；(3)在圖上標(biāo)注出B點(diǎn)接觸時(shí)從動(dòng)件的位移s、機(jī)構(gòu)的壓力角齒輪傳動(dòng)受力分析齒輪傳動(dòng)受力分析圓周力：圓周力：徑向力

8、：徑向力：和和 指向各自的輪心指向各自的輪心1rF2rF主動(dòng)輪主動(dòng)輪上上與轉(zhuǎn)向相反與轉(zhuǎn)向相反1tF2tF與轉(zhuǎn)向相同與轉(zhuǎn)向相同從動(dòng)輪從動(dòng)輪上上同直同直齒輪齒輪軸向力：軸向力： 左旋齒輪用左手法則左旋齒輪用左手法則右旋齒輪用右手法則右旋齒輪用右手法則彎曲四指為轉(zhuǎn)動(dòng)方向、大指為彎曲四指為轉(zhuǎn)動(dòng)方向、大指為方向方向1aF用用左右手法左右手法則判定：則判定：1aF主動(dòng)輪主動(dòng)輪上上 主、從動(dòng)輪主、從動(dòng)輪上各對(duì)應(yīng)力大小上各對(duì)應(yīng)力大小相等、方向相反相等、方向相反主動(dòng)Fa1Fa1Fa2Fa2從動(dòng)輪從動(dòng)輪的的Fa2與與從動(dòng)輪從動(dòng)輪的的Fa1反向反向（1）斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)受力分析）斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)受力分析n n1 1

9、n n1 1例：圓柱齒輪的受力分析例：圓柱齒輪的受力分析1 12 2n33 34 4n n2 2n n1 1F Fr1r1F Fr2r2F Ft1t1F Ft2t2F Fa2a2F Fa1a1F Fr1r1F Fr2r2F Fa1a1F Fa2a2F Ft2t2F Ft1t1齒輪齒輪1 1、2 2：齒輪齒輪3 3：Ft4Fr3Fa3齒輪齒輪4 4：Ft3Fr4Fa4F方向方向徑向力：徑向力：指向圓心；指向圓心；軸向力：軸向力：指向大端。指向大端。圓周力：圓周力：主動(dòng)輪上主動(dòng)輪上與轉(zhuǎn)向相反與轉(zhuǎn)向相反1 tF2tF與轉(zhuǎn)向相同與轉(zhuǎn)向相同從動(dòng)輪上從動(dòng)輪上（2）圓錐齒輪傳動(dòng)受力分析）圓錐齒輪傳動(dòng)受力分析

10、例：判斷力的方向21n1F Fr1r1Fa1Ft1Ft2Fa2F Fr2r2n2 圖示為蝸桿、齒輪傳動(dòng)裝置。右旋蝸桿I為主動(dòng)件，為使軸、上傳動(dòng)件的軸向力能相抵消，試確定：（1）一對(duì)斜齒輪3、4輪齒的旋向；（2）用圖表示各軸上傳動(dòng)件的受力（用各分力表示）情況。Fr5Ft1Fr6Fa6Ft2xFa1n2n3n1Fa2Fa3Fa4Ft3xFt4Fa5Ft5xFt6Fr1Fr2Fr3Fr4已知：蝸桿軸為輸入，大錐齒輪軸為輸出，軸轉(zhuǎn)向如圖，使 軸軸向力小，試：確定各輪轉(zhuǎn)向、旋向及受力。1. n n Ft2 Fa1 2. Fa3 Fa2 Ft1 nI蝸輪右旋n輸出1234蝸桿右旋Fr3Ft2xFa1Fr4

11、Fa3nFa4Fa2Ft1n1Ft4xFt3Fr2Fr1例 題 分 析如圖所示為斜齒圓柱齒輪 蝸桿傳動(dòng)。斜齒輪 1 由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。已知當(dāng)斜齒輪 1 按圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，蝸輪輸出軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。試： 1為使 軸軸向力小，合理確定斜齒輪 2 和蝸桿的旋向； 2 畫出各傳動(dòng)件嚙合點(diǎn)受力方向； 圖示為蝸桿、齒輪傳動(dòng)裝置。右旋蝸桿I為主動(dòng)件，為使軸、上傳動(dòng)件的軸向力能相抵消，試確定：（1）一對(duì)斜齒輪3、4輪齒的旋向；（2）用圖表示各軸上傳動(dòng)件的受力（用各分力表示）情況。Fr5Ft1Fr6Fa6Ft2xFa1n2n3n1Fa2Fa3Fa4Ft3xFt4Fa5Ft5xFt6Fr1Fr2Fr3Fr4 在圖示傳動(dòng)系統(tǒng)中，件1、5為蝸桿，件2、6為蝸輪，件3、4為斜齒輪，件7、8為錐齒輪。已知蝸桿1為主動(dòng)，要求輸出輪8的回轉(zhuǎn)方向如圖示。試確定：1）各軸的回轉(zhuǎn)方向（畫在圖上）；2）考慮、軸上所受軸向力能抵消一部分，定出各輪的螺旋線方向（畫 在圖上）；3）畫出各輪的軸向力的方 向，并畫出輪4所受的 力。nFa7Fa6F Ft5t5nnnFt6Fa5Fa4Fa3F Fa2a2F Ft1t1n1F Ft2t2Fa1 3. 如圖所示齒輪四：齒輪四：Fr4Fa4Ft4十一、一標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線直齒圓柱