中南大學(xué)機械原理復(fù)習(xí)題

第二章思考題及練習(xí)：2-8、如所示圖為一簡易沖床的初擬設(shè)計方案。設(shè)計者的思路是：動力由齒輪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組成的凸輪機構(gòu)將使沖頭4上下運動已達到?jīng)_壓的目的。試繪出其機構(gòu)運動簡圖，分析其是否能實現(xiàn)設(shè)計意圖？并提出修改方案。分析：（1）、運動簡圖（2）、自由度：該方案的機構(gòu)不能運動2020/12/181（3）、修改方案：B312020/12/1822-9、如圖所示為一小型壓力機。圖中齒輪1與偏心輪1′為同一構(gòu)件，繞固定軸心Ｏ連續(xù)轉(zhuǎn)動。在齒輪５上開有凸輪凹槽，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。同時又通過偏心輪１′、連桿２、滑竿３使軸Ｃ上下移動。最后通過在擺桿４的叉槽中的滑塊７和鉸鏈Ｇ使沖頭８實現(xiàn)沖壓運動。試繪制其機構(gòu)運動簡圖，并計算其自由度。OABCDE123456G789999Fbb10b11b12b132020/12/183ABC12344B題2-10B382020/12/184題2-11、圖示是為高位截肢的人所設(shè)計的一種假肢膝關(guān)節(jié)機構(gòu)。該機構(gòu)能保持人行走的穩(wěn)定性。若以脛骨1為機架試繪制其機構(gòu)運動簡圖和計算其自由度，并作出大腿彎曲90°時的機構(gòu)運動簡圖。1234562020/12/185題2-12、試繪制圖示機械手的機構(gòu)運動簡圖，并計算器自由度。圖a為仿人食指的機械手機構(gòu).解：(a)B21345678EDCFGHIJB402020/12/186(b)2020/12/187（b）2-13、試計算下列各機構(gòu)的自由度（a)n=4PL=5PH=1F′=0P′=0F=3×4﹣2×5﹣1=1n=7PL=8PH=2F′=2P′=0F=3×7-2×8–2–2=12020/12/1882020/12/1891234567ABCD2020/12/18102-14、圖示為一剎車機構(gòu)，剎車時操作桿1向右拉，通過由構(gòu)件2、3、4、5、6輛閘瓦剎住車輪。試計算機構(gòu)的自由度，并就剎車過程說明此機構(gòu)自由度的變化情況。ABCEFGHIJ01234567777解:（1）、為剎車時n=6、PL=8、

PH=0

F′=0、P′=0F=3n-2PL–PH-F′+P′=3×6-2×8=2(2)、閘瓦G、J之一剎緊車輪時（如J)，構(gòu)件6與車輪、機架成為一整體n=5、PL=7、

PH=0

F′=0、P′=0F=3n-2PL–PH-F′+P′=3×5-2×7=1(3)、閘瓦G、J同時剎緊車輪時，構(gòu)件4、6與車輪、機架成為一整體n=4、PL=6、

PH=0

F′=0、P′=0F=3n-2PL–PH-F′+P′=3×4-2×6=02020/12/18112-19、++++2020/12/1812++2020/12/1813F=21、6為原動件+++Ⅱ級機構(gòu)2020/12/18142、6為原動件Ⅲ級機構(gòu)2020/12/1815題3-1、試求圖示各機構(gòu)在圖示位置時全部瞬心P12P14P23P34P13P24P12P14∞P23P34P13∞P24（b）︷第三章思考題及練習(xí)：2020/12/1816P12P23P34∞P14P13P24P12P23∞P34P14∞P13P24（c）（d）2020/12/1817P12P23P13∞P12P23P34∞P14P24P13（e）（f）B72020/12/18183-4、在圖示的四桿機構(gòu)中，，試用瞬心法求：（1）、當φ=165°時，點C的速度VC；（2）、當φ=165°時，構(gòu)件3的BC線上（或其延長線上）速度最小的一點E的位置及其速度的大?。唬?）、當VC=0時，φ角之值（有兩個解）。B332020/12/1819解：先按一定的比例作出機構(gòu)在φ=165°時的位置圖（1）、方法一：求出ωCD，再求VC。由此找出構(gòu)件AB和CD

的瞬心P24。P24分別量取AP24和DP24即有；2020/12/1820方法二：求出構(gòu)件BC和機架AD的瞬心P13（構(gòu)件BC的絕對瞬心）則C點的絕對速度VC即為其繞P13點定軸轉(zhuǎn)動的線速度。P13EB31B342020/12/1821(2)、過瞬心點P13作直線BC的垂線，垂足E就是B、C連線上速度最小的點的位置。這點速度大小為：（3）、VC=0滿足的條件為：這時構(gòu)件BC與機架的瞬心（絕對瞬心）P13即為C點。滿足此條件只有當原動件AB與構(gòu)件BC共線時，作圖可得（有兩解）。B31B8B1C1B2C2φ1φ22020/12/18223-8、在圖示各機構(gòu)中，設(shè)已知各構(gòu)件的尺寸，原動件1以等角速度ω1順時針方向移動，試以圖解法求機構(gòu)在圖示位置時構(gòu)件3上C點的速度及加速度。解：a):求速度（取比例尺μv）√√﹖﹖√√√√Pb(c3)VC3=pbμvVC3B=bc3μv=0ω3=ω2=0(a)(c2)VC3C2=c2c3μv√√﹖﹖√√√√﹖﹖﹖﹖VC2+VC3C2=VC3②VB+VC3B=VC3①VB+VC3BVC2+VC3C2=③c32020/12/1823(a)求加速度（取比例尺μa)：√√√√√√√√﹖﹖P′b′(n′)C3′k′C2′α3=α2α3=α2①﹖﹖②﹖﹖③VC3C2√√√√﹖√√√√﹖ω3=ω2=02020/12/1824(b)√√√√﹖﹖b2P(b3)VB3=pb3μv=0VB3B2=b2b3μvVB3B2VC3=ω3BD=0ω3=ω2==0解：b):求速度（取比例尺μv）c3﹖﹖﹖√﹖√VC2+VC3C2=VC3①②√√﹖√﹖﹖VB3=VB2+VB3B2③B3B下2020/12/1825求加速度（取比例尺μa）ω12×AB√2ω2×VB3B2√√√ω32×BD√﹖﹖P′b2′(k′)b3′n′α3=α2=α3=α2VB3B2B3①②③B上B18ω3=ω2=0ω12×AB√2ω2×VB3B2√√﹖ω32×BD√﹖√c′n〞2020/12/1826123(C)解（C)：求速度（取比例尺μv）VB3=VB2+VB3B2√√√√﹖﹖Pb2(b3）VB3=pb3μvVB3B2=b2b3μv=0ω3=ω2=(指向）VC3=ω3CDω3=ω2B412020/12/1827123√√√√√√√√﹖﹖P′b2′(k′)b3′n′α3=α2=B40α3=α22020/12/18283-9、試判斷在圖示的兩機構(gòu)中，B點是否都存在哥氏加速度？又在何位置時其哥氏加速度為零？作出相應(yīng)的機構(gòu)位置圖。并思考下列問題：1）、在什么條件下才存在哥氏加速度？2）、根據(jù)上一條，請檢查一下所有哥氏加速度為零的位置是否已全部找出？3)、在圖a中，，對嗎？為什么？(a)(b)AB(B1,B2,B3)C123B44B432020/12/1829解：當ω2≠0及VB3B2≠0(或VB2B3≠0)時，B點的哥氏加速度才存在（a)圖VB3=pb3μv≠0ω3=ω2=≠0VB3B2=b2b3μv≠0機構(gòu)在圖示位置有哥氏加速度pb2b3VB3=VB2+VB3B2ω3=ω2B42B452020/12/1830B(B1,B2,B3)Ⅰ位置Ⅰ：Pb2(b3)VB3=pb3μv≠0ω3=ω2=≠0VB3B2=b2b3μv=0ⅡⅢω3=ω2B(B1,B2,B3)B(B1,B2,B3)B422020/12/1831

在圖示位置，從數(shù)值上說，但從概念上說是錯誤的。(b)圖機構(gòu)在圖示位置無哥氏加速度,且機構(gòu)在任意位置處都無哥氏加速度2020/12/18323-10、在圖示的搖塊機構(gòu)中，已知曲柄以等角速度ω1=10rad/s

回轉(zhuǎn)，試用圖解法求機構(gòu)在φ1=45°位置時,點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。解（1）速度分析(B1,B2,B3)VB3=VB2+VB3B2Pb2b3VB3=pb3μvω3=ω2=(轉(zhuǎn)向）VB3B2=b2b3μvω3=ω2VD=VB2+VDB2VDB2=ω2BDdVD=pdμvVE=VB2+VEB2VEB2=ω2BEVE=peμvB472020/12/1833(2)、加速度分析P′ω2=ω3b2′k′n′b3′α3=α2=(轉(zhuǎn)向）α3=α2n″d′B462020/12/1834題4-12、圖示為一曲柄滑塊塊機構(gòu)的三個位置，Ｐ為作用在活塞上的力，轉(zhuǎn)動副Ａ及Ｂ上所畫的虛線小圓為摩擦圓，試決定在此三個位置時作用在連桿ＡＢ上的作用力的真實方向。R032R012γββ角增大γ角減小R32R12Ｒ２３Ｒ２１第四章思考題及練習(xí)：2020/12/1835R320R120γβγ角減小β角減小R12R32Ｒ２３Ｒ２１R320R120βγγ角增大β角減小R12R32Ｒ２３Ｒ２１B172020/12/1836題4-13、圖示為一擺動推桿盤形凸輪機構(gòu)，凸輪1沿逆時針方向回轉(zhuǎn)，Q為作用在推桿2上的外載荷，試確定凸輪1及機架3作用于推桿2的總反力R12及R32的方位及大?。ú豢紤]構(gòu)件的重量及慣性力，圖中虛線小圓為摩擦圓）。解：1）、確定R12和R32的方向2)、求R12和R32的大小∴R12、R32、Q三力的矢量應(yīng)組成一個首尾相接的封閉三角形R320R120φR12R32OPω232020/12/1837QR32R320R120φR12R32OPω23R12B192020/12/1838

題4-14、圖示為一楔面夾緊機構(gòu)，該夾緊機構(gòu)通過擰緊螺母1使工件5被夾緊。設(shè)各接觸面間的摩擦系數(shù)均為f，螺紋工作面的牙形斜角β=30°。要求在夾緊后，工件在F力作用下不會滑脫，問必須在螺母1上施加多大的寧緊力矩（所需尺寸可從圖中量取）﹖解：1）、取構(gòu)件54F+R65+R45=0φφ=arctgfφFR45R6590°-φ2φR65R45B272020/12/18392)、取構(gòu)件4R54+R34+R64=0R54R34R64R34φR54R64B262020/12/18403)、取構(gòu)件2、3B304)、取構(gòu)件1、2B29M1=Pd2/2tg(α+φV)其中：φv=arctgfvfv=f/cosβR43PPb5-12020/12/1841例、在圖示連桿機構(gòu)中，已知：驅(qū)動力P沿NN方向向上指，移動副的摩擦角φ已知（自定），圖中各轉(zhuǎn)動副的摩擦圓已知（如圖），要求（1）、畫出各低副總反力的方向；（2）、畫出構(gòu)件1、3之力平衡圖NN123PQ解：（1）、畫出各低副總反力的方向；αβR12R32R23R2144φR41R43(2)、畫力平衡圖R23R43QPR41R21構(gòu)件1構(gòu)件22020/12/1842題5-8、圖示為一帶式運輸機，由電動機1經(jīng)平型帶傳動及一個兩級齒輪減速器帶動運輸帶8。設(shè)已知運輸帶8所需的曳引力P=5500N,運送速度V=1.2m/s.平型帶傳動（包括軸承）的效率η1=0.95,每對齒輪（包括軸承）的效率η2=0.97,運送帶8的機械效率η3=0.92。試求該系統(tǒng)的總效率η機電動及所需的功率。1PVΦ9002345678B22第五章思考題及練習(xí)：2020/12/1843解：η總=0.95×0.972×0.92=0.822346Nr=P×V=5500×1.2=6600=6.6(KW)Nd=Nr/η總=6.6/0.822346≈8.03(kw)B212020/12/1844題5-10、如圖所示，電動機通過V帶傳動及圓錐、圓柱齒輪傳動帶動工作機A及B。設(shè)每對齒輪的效率η1=0.97（包括軸承在內(nèi)），帶傳動的效率η3=0.92,工作機A、B的功率分別為NA=5KW、NB=1KW，效率分別為ηA=0.8、ηB=0.5，試求電動機所需的功率。AB帶傳動圓錐齒輪123圓柱齒輪2020/12/1845CD解：一）、求效率題5-10、如圖所示，電動機通過V帶傳動及圓錐、圓柱齒輪傳動帶動工作機A及B。設(shè)每對齒輪的效率η1=0.97（包括軸承在內(nèi)），帶傳動的效率η3=0.92,工作機A、B的功率分別為NA=5KW、NB=1KW，效率分別為ηA=0.8、ηB=0.5，試求電動機所需的功率。N22020/12/1846二）、求電動機所需功率B10CD0.706Nr=NA+NB2020/12/1847題5-10、對于圖4-3所示的斜面機構(gòu)以及圖4-5所示的螺旋機構(gòu)，當其反行程自鎖時，其正行程的效率η一定≤1/2，試問這是不是一個普偏規(guī)律嗎？試分析圖示斜面機構(gòu)當其處于零界自鎖時的情況，由之可得出什么重要的結(jié)論（設(shè)f=0.2)?解：1）、當反向自鎖時：α≤φF2020/12/18482）、當圖示斜面機構(gòu)處于臨界自鎖時仍有：α=φFQR2190°-45°α+φ135°-α-φ又：即：R21φQ+F+R21=02020/12/1849＞1/2b332020/12/1850題5-11、在圖示的緩沖器中，若已知各楔塊接觸面間的摩擦系數(shù)f即彈簧的正壓力Q,試求當楔塊2、3被等速推開及等速恢復(fù)原位時力的大小，該機構(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。解：一)、受力分析：1）、當2、3被等速推開時，P為驅(qū)動力，Q為工作阻力。對構(gòu)件1：P+R21+R31=0φR21φR12R31R13φφα-φ180°-2(α-φ)PR21R31α(1)2020/12/1851對構(gòu)件2：Q+R12+R42=0α-φ180°-2(α-φ)90°-α+φ2(α-φ)PR21R31R12QR42φR21φR12R31R13φφαR42R24φ(1)α（2）2020/12/1852對構(gòu)件2：Q+R42+R12=0R21R42φφR12QR12R4290°-α-φ2(α+φ)2）、當2、3勻速恢復(fù)原位時，Q為驅(qū)動力，P為工作阻力。R24(1)對構(gòu)件1：φR31R13P+R21+R31=0α+φR21pR31180°-2(α+φ)(2)2020/12/1853二、求效率1）、P等速推開Q時：2）、等速恢復(fù)原位時（Q推開P）：2020/12/1854三）、自鎖討論1）、推開行程，可能自鎖。條件：α≥φ2）、恢復(fù)行程，α+φ≤90°，η恒大于零，不可能自鎖。2020/12/1855一、正行程24φR12二、反行程24Qαα≥φ2020/12/1856題5-12、圖a所示為一焊接用的楔形夾具。利用這個夾具把兩塊要焊接的工件1及1′預(yù)先夾妥，以便焊接。圖中2為夾具體，3為楔塊。試確定其自鎖條件（即當夾緊后楔形塊3不會自動松脫出來的條件）。圖b為一顎式破碎機，在破碎礦石時要礦石不至被向上擠出，試問角α應(yīng)滿足什么條件？經(jīng)分析你可得出什么結(jié)論？（a)解：圖aVR23Aφβαβ=α-φβ≤φ自鎖條件為：α≤2φ2020/12/1857解：圖b

α≤2φ時，礦石不會被擠出與圖a的自鎖條件相同.(b)VR45維持力Aφβα1β=∠1∠1=α-φβ≤φ題5-12、圖a所示為一焊接用的楔形夾具。利用這個夾具把兩塊要焊接的工件1及1′預(yù)先夾妥，以便焊接。圖中2為夾具體，3為楔塊。試確定其自鎖條件（即當夾緊后楔形塊3不會自動松脫出來的條件）。圖b為一顎式破碎機，在破碎礦石時要礦石不至被向上擠出，試問角α應(yīng)滿足什么條件？經(jīng)分析你可得出什么結(jié)論？B122020/12/1858(b)Rh123題5-13、圖示為一超越離合器，當星輪1沿順時針方向轉(zhuǎn)動時，滾柱2將被楔緊在楔形間隙中，從而帶動外圈3也沿順時針方向轉(zhuǎn)動。設(shè)已知摩擦系數(shù)f=0.08，R=50mm,h=40mm。為保證機構(gòu)能正常工作，試確定滾柱直徑的合適范圍。解：αdαoABNM2020/12/1859Rh123αdαoABNM將已知條件代入得：d＞9.429.42＜d＜102020/12/1860hHδ2020/12/1861題7-7、圖示DC為伺服電動機驅(qū)動的立銑數(shù)控工作臺，已知工作臺及工件的質(zhì)量為m4=355kg,滾珠絲杠的導(dǎo)程=6mm,轉(zhuǎn)動慣量J3=1.2×10-3kg.m2,齒輪1、2的轉(zhuǎn)動慣量分別為J1=732×10-6kg.m2,J2=768×10-6kg.m2.在選擇伺服電機時,伺服電動機允許的負載轉(zhuǎn)動慣量必須大于折算到電機軸上的負載等效轉(zhuǎn)動慣量,試求圖示系統(tǒng)折算到電機軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量。第七章思考題及練習(xí)：2020/12/1862解：將整個系統(tǒng)等效為電機軸由速度分析有：ω3=ω22020/12/1863題７-11、某內(nèi)燃機的曲柄輸出力矩Md隨曲柄轉(zhuǎn)角φ的變化曲線如圖所示,其運動周期φT=π,曲柄的平均轉(zhuǎn)速nm=620r/min.當用該內(nèi)燃機驅(qū)動一阻抗力為常數(shù)的機械時,如果要求其運轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)δ=0.01。試求

1)、曲柄最大轉(zhuǎn)速nmax和相應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角位置φmax;2)、裝在曲柄上的飛輪轉(zhuǎn)動慣量JF（不計其余構(gòu)件的轉(zhuǎn)動慣量）。20°30°130°200N.mMdABCφM2020/12/186420°30°130°200N.mMdABCφMC解：1）、求等效阻力矩曲線Mr=CO即：Mｒ2020/12/186520°30°130°200N.mMdABCφMCO+--ab2)、求ｎｍａｘ及φｍａｘＭｒOababc△Wmaxφｍａｘxyφabc2020/12/186620°30°130°200N.mMdABCφCO+--abＭｒOababc△Wmaxφｍａｘxcb2020/12/186720°30°130°200N.mMdABCφMCO+--abＭｒφｍａｘxyφab2020/12/18683)、求JF:20°30°130°200N.mMdABCφCO+--abＭｒφｍａｘxyφabb202020/12/1869題8-1、答：（1）、桿長條件：最短桿+最長桿≤另兩桿之和（2）ABDCB、C、D均為周轉(zhuǎn)副ABDC（3）、B1C1E1BC、DC桿位置不確定E12020/12/1870題8-2、C2B2ABCDC1B1并非一定ψ一定無死點2020/12/1871題8-3、答：

四桿機構(gòu)的極位和死點位置都是都是機構(gòu)所在的同一位置，所不同的是，死點和極位是針對所取原動件不同時對這一位置的定義。C1C2θ例：曲柄搖桿機構(gòu)，極位和死點位置都是連桿和曲柄共線的位置，當以曲柄為原動件時，共線位置為極位；當以搖桿為原動件時，共線位置為死點位置。2020/12/1872題8-4、圖示為轉(zhuǎn)動翼板式油泵，由四個四桿機構(gòu)組成，主動圓盤繞固定軸A轉(zhuǎn)動，而各翼板繞固定軸D轉(zhuǎn)動，試繪出其中一個四桿機構(gòu)的機構(gòu)運動簡圖，并說明其為何種四桿機構(gòu)，為什么?翼板式油泵鉸鏈四桿機構(gòu)解：ADCB1232020/12/1873123OA4BABO1234oAB12344曲柄搖塊機構(gòu)OAB12344曲柄滑塊機構(gòu)題8-5、2020/12/1874題8-6、如圖所示，設(shè)已知四桿機構(gòu)各構(gòu)件的長度為a=240mm、b=600mm、c=400m、d=500m。試問1）、當曲桿4為機架時，是否有曲并存在？2）、若各桿長度不變，能否以選不同桿為機架的方法獲得雙曲柄機構(gòu)？如何獲得？3）、若a、b、c三桿的長度不變，取桿4為機架，要獲得曲柄搖桿機構(gòu)，d的取值范圍應(yīng)為何值？240600400500解：1）2）可以，選a為機架3）、存在當240＜d≤600時;240+600≤d+400得：440≤d≤600(曲柄搖桿機構(gòu)）240600400500當d≤240時；240600400dd+600≤240+400(雙曲柄機構(gòu))40＜d＜240d≤40(雙搖桿機構(gòu))240＜d＜440(雙搖桿機構(gòu))2020/12/1875當d＞600時；240+d≤600+400得600＜d≤760(曲柄搖桿機構(gòu)）∴440≤d≤760240600400d2020/12/1876題8-7、圖示為一偏置曲柄滑塊機構(gòu)，試求桿AB為曲柄的條件。若偏距e=0,則桿為曲柄的條件又如何?！轉(zhuǎn)解：D若：e=0b2020/12/1877題8-8、在圖示的鉸鏈四桿機構(gòu)中，各桿的長度為L1=28mm,L2=52mm,L3=50mm,L4=72mm，試求：

（1）、當取桿4為機架時，該機構(gòu)的極位夾角θ，桿3的最大擺角φ，最小傳動角γmin,和行程速比系數(shù)K；

（2）、當取桿1為機架時，將演化成何種類型的機構(gòu)？為什么？并說明這時C、D兩個轉(zhuǎn)動副是周轉(zhuǎn)副還是擺動副。（3）、當取桿3為機架時，又將演化成何種機構(gòu)，這時A、B兩個轉(zhuǎn)動副是否仍為周轉(zhuǎn)副？解：1）、θφC1C2B1B22020/12/1878B1C1r1B2C2r2題8-8、在圖示的鉸鏈四桿機構(gòu)中，各桿的長度為L1=28mm,L2=52mm,L3=50mm,L4=72mm，試求：

（1）、當取桿4為機架時，該機構(gòu)的極位夾角θ，桿3的最大擺角φ，最小傳動角γmin,和行程速比系數(shù)K；

（2）、當取桿1為機架時，將演化成何種類型的機構(gòu)？為什么？并說明這時C、D兩個轉(zhuǎn)動副是周轉(zhuǎn)副還是擺動副。（3）、當取桿3為機架時，又將演化成何種機構(gòu)，這時A、B兩個轉(zhuǎn)動副是否仍為周轉(zhuǎn)副？2020/12/18792)、雙曲柄機構(gòu)滿足桿長條件，機架是最短桿。C、D仍為擺動副題8-8、在圖示的鉸鏈四桿機構(gòu)中，各桿的長度為L1=28mm,L2=52mm,L3=50mm,L4=72mm，試求：

（1）、當取桿4為機架時，該機構(gòu)的極位夾角θ，桿3的最大擺角φ，最小傳動角γmin,和行程速比系數(shù)K；

（2）、當取桿1為機架時，將演化成何種類型的機構(gòu)？為什么？并說明這時C、D兩個轉(zhuǎn)動副是周轉(zhuǎn)副還是擺動副。（3）、當取桿3為機架時，又將演化成何種機構(gòu)，這時A、B兩個轉(zhuǎn)動副是否仍為周轉(zhuǎn)副？2020/12/18803）、雙搖桿機構(gòu)A、B仍為周轉(zhuǎn)副題8-8、在圖示的鉸鏈四桿機構(gòu)中，各桿的長度為L1=28mm,L2=52mm,L3=50mm,L4=72mm，試求：

（1）、當取桿4為機架時，該機構(gòu)的極位夾角θ，桿3的最大擺角φ，最小傳動角γmin,和行程速比系數(shù)K；

（2）、當取桿1為機架時，將演化成何種類型的機構(gòu)？為什么？并說明這時C、D兩個轉(zhuǎn)動副是周轉(zhuǎn)副還是擺動副。（3）、當取桿3為機架時，又將演化成何種機構(gòu)，這時A、B兩個轉(zhuǎn)動副是否仍為周轉(zhuǎn)副？2020/12/1881題8-9、在圖示的連桿機構(gòu)中，已知各構(gòu)件的尺寸為：LAB=160mm,LBC=260mm,LCD=200mm,LAD=80mm;構(gòu)件AB為原動件,沿順時針方向勻速回轉(zhuǎn),試確定：（1）、四桿機構(gòu)ABCD的類型；（2）、該四桿機構(gòu)的最小傳動角γmin;(3)、滑塊F的行程速比系數(shù)K.ABDCEF90°解1）、雙曲柄機構(gòu)2）、γmin2020/12/1882Bθ解3)、b38題8-9、在圖示的連桿機構(gòu)中，已知各構(gòu)件的尺寸為：LAB=160mm,LBC=260mm,LCD=200mm,LAD=80mm;構(gòu)件AB為原動件,沿順時針方向勻速回轉(zhuǎn),試確定：（1）、四桿機構(gòu)ABCD的類型；（2）、該四桿機構(gòu)的最小傳動角γmin;(3)、滑塊F的行程速比系數(shù)K.ABDCEF90°FECABDCEF90°EFCBEFCB2020/12/1883題8-12、如圖所示為偏置導(dǎo)桿機構(gòu)，試作出其在圖示位置時的傳動角以及機構(gòu)的最小傳動角及其出現(xiàn)的位置，并確定機構(gòu)為回轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機構(gòu)的條件。ACB解：（1）、傳動角PVαγ（2）1γmin2當AB≤AC時B1（3）、ACBACBebAC≤AB-e時；A、C為周轉(zhuǎn)副ACB回轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機構(gòu)當AB≤AC-e時；A、B為周轉(zhuǎn)副擺動導(dǎo)桿機構(gòu)B2αγmin12020/12/188445°ADE113463060E2′題8-15：試設(shè)計如圖所示的六桿機構(gòu)。該機構(gòu)當原動件1自y軸順時針轉(zhuǎn)過φ12=60°時，構(gòu)件3順時針轉(zhuǎn)過ψ12=45°恰與x軸重合。此時滑塊6自E1移動到E2，位移S12=20mm。試確定鉸鏈B及C的位置。B1C1S12分析：60°E2C2B2252020/12/1885步驟：C1E2′3060S12ADE1E245°C2題8-15：試設(shè)計如圖所示的六桿機構(gòu)。該機構(gòu)當原動件1自y軸順時針轉(zhuǎn)過φ12=60°時，構(gòu)件3順時針轉(zhuǎn)過ψ12=45°恰與x軸重合。此時滑塊6自E1移動到E2，位移S12=20mm。試確定鉸鏈B及C的位置。①、作出滑塊機構(gòu)在第二位置時的狀態(tài)。②、將滑塊機構(gòu)第二位置狀態(tài)圖看成一剛體繞D點逆時針45°，可得換DC1為機架，滑塊機構(gòu)在相應(yīng)位置狀態(tài)時鉸鏈中心E的位置E2′，E1、E2′即為以C1為圓心的圓周上的兩點。③、聯(lián)接E1、E2′，作E1E2′的垂直平分線與DE2′相交與C1，C1即為六桿機構(gòu)在第一位置時C點的位置。由此可找出在第二位置時C點的位置。2020/12/1886題8-15：試設(shè)計如圖所示的六桿機構(gòu)。該機構(gòu)當原動件1自y軸順時針轉(zhuǎn)過φ12=60°時，構(gòu)件3順時針轉(zhuǎn)過ψ12=45°恰與x軸重合。此時滑塊6自E1移動到E2，位移S12=20mm。試確定鉸鏈B及C的位置。45°AB1C1DE1S121234563060E2′分析：60°E2C2B260°C2′2020/12/1887步驟：C1E2′3060S12ADE1E245°C2B1C2′60°題8-15：試設(shè)計如圖所示的六桿機構(gòu)。該機構(gòu)當原動件1自y軸順時針轉(zhuǎn)過φ12=60°時，構(gòu)件3順時針轉(zhuǎn)過ψ12=45°恰與x軸重合。此時滑塊6自E1移動到E2，位移S12=20mm。試確定鉸鏈B及C的位置。④、將A、C2聯(lián)線逆時針專60°，得C2′點。⑤、聯(lián)接C1、C2′，作C1C2′的垂直平分線交y軸與B1點。B1即為六桿機構(gòu)在第一位置時B點的位置。b2020/12/1888題8-23、如圖所示，現(xiàn)欲設(shè)計一鉸鏈四桿機構(gòu)，設(shè)已知搖桿CD的長度LCD=75mm,行程速比系數(shù)k=1.5,機架AD的長度LAD=100mm,搖桿的一個極限位置與機架間的夾角為ψ=45°，試求曲柄的長度LAB和連桿的長度LBC(有兩解）DACψ解：θC1C1′EB1B2BC2020/12/1889題8-24、圖示為一已知的曲柄搖桿機構(gòu)，現(xiàn)要求用一連桿將搖桿CD和滑塊F聯(lián)接起來，使搖桿的三個已知位置C1D、C2D、C3D和滑塊的三個位置F1、F2、F3相對應(yīng)。試確定此連桿的長度及其與搖桿CD鉸接點的位置。F1F2F3ABC2DC1C3B1B3F1′F3′E解：2020/12/1890題8-26：如圖所示，設(shè)已知破碎機的行程速比系數(shù)K=1.2,顎板長度LCD=300mm,顎板擺角φ=35°,曲柄長度LAB=80mm,求連桿的長度,并驗算最小傳動角γmin是否在允許的范圍內(nèi)。P分析：步驟：OFAB2020/12/1891FAOB12∠1=∠234∠3=∠4又：∠3=∠C2OF∴∠4=∠C2OF∴∠5=∠45∴△OC2A≌△OFA∴AC2=AF2020/12/1892題8-27、圖示為一牛頭刨床的主傳動機構(gòu)，已知LAB=75mm,LDE=100mm,行程速比系數(shù)K=2,刨頭5的行程H=300mm,要求在整個行程中,推動刨頭5有較小的壓力角,試設(shè)計此機構(gòu)。分析：DCAEHB2D2E2D1E1B1φαB2020/12/1893題8-27、圖示為一牛頭刨床的主傳動機構(gòu)，已知LAB=75mm,LDE=100mm,行程速比系數(shù)K=2,刨頭5的行程H=300mm,要求在整個行程中,推動刨頭5有較小的壓力角,試設(shè)計此機構(gòu)。ACφD1D2MNE2E1B1B2DEB2020/12/1894OCDαOABδt例一2020/12/1895題9-1：何謂凸輪機構(gòu)傳動中的剛性沖擊和柔性沖擊，試補全圖示各段的s-δ,v-δ,a-δ曲線,并指出哪些地方有剛性沖擊？哪些地方有柔性沖擊？2π2π2π解：AAABBBEEECCCAAANNN-∞-∞第九章思考題及練習(xí)2020/12/1896例：已知凸輪輪廓由三段圓弧和一段直線組成，它們的圓心分別為o、ｏ′、ｏ″，半徑分別為ｒ＝１８ｍｍ、ｒ′＝３６ｍｍ、ｒ″＝５ｍｍ，偏距ｅ＝８ｍｍ。滾子半經(jīng)rT＝５ｍｍ。現(xiàn)要求

Ｏr′rO′O〞r〞e１）、畫出凸輪的理論輪廓及基園；作一系列半徑為rT的圓步驟：光滑連接各圓圓心。2020/12/1897OrO′O〞r〞h２）、求出推幹的行程ｈ、推程運動角δ0及回程運動角δ0′。ABMb

連接O、O〞并延長交理論輪廓線于B點。步驟：

過B點作偏距圓的切線（切于下方），并與基圓交于M點，∴MB=h，連接O、M。

在理論輪廓上，找到最低點A（基圓與理論輪廓線的交點）。

過A點作偏距圓的切線（切于上方），連接O、A。OA與OM的夾角為δ0

在理論輪廓上，找到另一最低點b（基圓與理論輪廓線的另一交點）。

過b點作偏距圓的切線（切于下方），連接O、b。Ob與OM的夾角為δ0′2020/12/1898３）、標出圖示位置推幹的位移S及凸輪機構(gòu)的壓力角α。OrO′O〞r〞Sαb步驟略：2020/12/1899OrO′O〞r〞Ms′４）、標出凸輪由圖示位置轉(zhuǎn)過６0°時，推幹的位移s′及凸輪機構(gòu)的壓力角α′。A060°D步驟略：2020/12/18100題10-20、在如圖中，已知基圓半徑rb=50mm，現(xiàn)需求：（1）、當rk=65mm時，漸開線的展角θk、漸開線的壓力角αk和曲率半徑ρk。（2）、當θk=5°時，漸開線的壓力角αk及向徑rk的值。α次…30′35′40′45′50′55′340.0851428583286525872238792588631θkαkkρkBrk解（1）、當rk=65mm時第十章思考題及練習(xí)：2020/12/18101（2）、當θk=5°時θkαkkρkBrk2020/12/18102題10-21、設(shè)有一漸開線標準齒輪，Z=26,m=3mm,h*a=1α=20°,求其齒廓曲線在分度圓和齒頂圓上的曲率半徑及齒頂圓壓力角解：2020/12/18103O1krbNаkrkk′2020/12/18104題10-22、測量齒輪的公法線長度是檢驗齒輪精度的常用方法。試推導(dǎo)漸開線標準齒輪公法線長度的計算公式：式中：解：如圖，設(shè)卡尺左右兩腳與漸開線切于任意兩點a、b，分別過a、b兩點作漸開線的法線必平行于卡尺刻度桿，且都應(yīng)與齒輪基圓相切（漸開線性質(zhì)），所以，此兩發(fā)線一定重合，即a、b連線平行卡尺刻度桿并與基圓相切。abLij與a、b點的位置無關(guān)2020/12/181052020/12/18106題10-23、在一機床的主軸箱中有一直齒圓柱漸開線標準齒輪，發(fā)現(xiàn)該齒輪已經(jīng)損壞，需要重做一個齒輪更換，試確定這個齒輪的模數(shù)。經(jīng)測量其壓力角α=20°，齒數(shù)z=40,齒頂圓直徑da=83.82mm,跨5齒的公法線長度L5=27.512mm,跨6齒的公法線長度L6=33.426mm。解：根據(jù)題意m=2.0032=2（圓整）da=mz+2h*m=2×40+2×1×2=84(mm)2020/12/18107題10-24、已知一對漸開線標準外嚙合圓柱齒輪傳動的模數(shù)m=5mm，壓力角α=20°，中心距a=350mm，傳動比i=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上的齒厚和齒槽寬。解：Z1=50Z2=90分度圓直徑d=m×zd1=250d2=4502020/12/18108齒頂圓直徑da=mz+2h*mda1=260mmda2=460mm基圓直徑db=dcos20°db1≈234.92mmdb1≈422.86mm分度圓上的齒厚S=mπ/2S1≈7.85mmS2≈7.85mm分度圓上的齒槽寬e=mπ/2e1≈7.85mme2≈7.85mm2020/12/18109題10-25、試問當漸開線標準齒輪的齒根圓與基圓重合時，其齒數(shù)應(yīng)為多少？又當齒數(shù)大于以上求得的齒數(shù)時，試問基圓與齒根圓哪個大?答：＞＞dfdbb2020/12/18110題10-26、已知一對標準外嚙合直齒圓柱齒輪傳動的α=20°，m=5mm、z1=19、z2=42，試求其重合度εa.問當有一對輪齒在節(jié)點P處嚙合時，是否還有其他輪齒也處于嚙合狀態(tài)；又當一對輪齒在B1點處嚙合時，情況又如何？解：B30（1）、求兩輪齒頂圓半徑2020/12/18111（3）、求兩輪齒頂圓壓力角（2）、兩輪基圓半徑（4）、求εa2020/12/181120.64Pb0.64Pb0.36Pb雙齒嚙合區(qū)單齒嚙合區(qū)A2A1當有一對輪齒在節(jié)點K處嚙合時，沒有其他輪齒也處于嚙合狀態(tài)。（1）、任意一對輪齒嚙合點在、上移動時嚙合線上有兩對輪齒同時嚙合。（2）、任意一對輪齒嚙合點在上移動時嚙合線上只有一對輪齒嚙合。2020/12/18113αα2αKB2≈0.86PbKB1≈1.64Pb-0.86Pb=0.78Pb2020/12/18114題10-27、設(shè)有一對外嚙合齒輪的齒數(shù)Z1=30,Z2=40,模數(shù)m=20mm,壓力角α=20°，齒頂高系數(shù)h*a=1。試求當中心距α′=725mm時，兩輪的嚙合角α′。又當α′=22°30′時，試求中心距α′。解：B60當2020/12/18115O1O2節(jié)圓N2N1r1′r2′αj1αj2=r2=r1rb1rb2α′標準中心距任意中心距安裝（分度圓）標準中心距安裝b2020/12/18116O1O2N2N1r1′r2′α′α′=r2=r1rb1rb2α′中心距B59節(jié)圓當2020/12/18117題10-29、在某牛頭刨床中，又一對外嚙合漸開線直齒圓柱齒輪傳動。已知z1=17,z2=118,m=5mm,α=20°,ha*=1,

a′=337.5mm現(xiàn)發(fā)現(xiàn)小齒輪已嚴重磨損,擬將其報廢,大齒輪磨損較輕（沿分度圓齒厚兩側(cè)的磨損量為0.75mm），擬修復(fù)使用,并要求所設(shè)計的小齒輪的齒厚盡可能大些,問如何設(shè)計這一對齒輪?解：（1）、確定大齒輪變位系數(shù)

大齒輪在修復(fù)時將磨損層切去，齒厚變薄成為負變位齒輪。B402020/12/18118（2）、確定傳動類型

設(shè)所設(shè)計的小齒輪與修復(fù)后的大齒輪仍按原中心距安裝，且保證無側(cè)隙，則小齒輪的分度圓齒厚相對原來的標準齒厚將增大。即小齒輪為正變位。B42采用等變位齒輪傳動2020/12/18119（3）、幾何尺寸計算小齒輪大齒輪2020/12/18120練習(xí)4-1、已知一對外嚙合正常齒制標準直齒圓柱齒輪m=3，z1=19，z2=41，試計算這對齒輪的分度圓直徑、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：分度圓直徑：齒頂高：齒根高：頂隙：中心距：2020/12/18121齒頂圓直徑：齒根圓直徑：齒距：基圓直徑：齒厚和齒槽寬：2020/12/181224-2、已知一對外嚙合標準直齒圓柱齒輪的中心距a=160mm，齒數(shù)z1=20，z2=60，求模數(shù)和分度圓直徑。解：4-4、已知一正常齒知標準直齒圓柱齒輪=20°，m=5mm，z=40，試分別求出分度圓，基圓、齒頂圓上漸開線齒廓的曲率半徑和壓力角。2020/12/18123解：2020/12/18124題11-11、如圖所示為一手搖提升裝置，其中各輪齒數(shù)均為已知，試求傳動比i15，并指出當提升重物時手柄的轉(zhuǎn)向.Z1=20Z2=50Z3=30Z2′=15Z3′=1Z4′=18Z4=40Z5=52解：第十一章思考題及練習(xí)：2020/12/18125題11-12、如圖所示為一千分表的示意圖，已知各輪齒數(shù)如圖，模數(shù)m=0.11mm(為非標準模數(shù)）。若要測量桿1每移動0.001mm時指針尖端剛好移動一個度數(shù)（s=1.5mm）。問指針的長度R等于多少？（圖中齒輪5和游絲的作用是使各工作齒輪始終保持單側(cè)接觸，以消除齒側(cè)間隙對測量精度的影響）。解：這是一個定軸輪系測量桿（齒條）與齒輪2嚙合滿足：(1)又：（2）2020/12/18126(3)2020/12/18127題11-13、如圖所示為繞線機的計數(shù)器。圖中1為單頭蝸桿，其一端裝手吧，另一端裝被繞制線圈。2、3為兩個窄蝸輪，Z2=99，Z3=100。在計數(shù)器中有兩個刻度盤，在固定刻度盤的一周上有100個刻度，在與蝸輪2固聯(lián)的活動刻度盤的一周上有99個刻度，指針與蝸輪3固聯(lián)。問指針在固定刻度盤上和活動刻度盤上的每一格讀數(shù)各代表繞制線圈的匝數(shù)是多少？又在圖示情況下，線圈已繞了多少匝？解：（1）、活動刻度盤上每一格代表繞制100匝線圈；固定刻度盤上每一格代表繞制1匝線圈。（2）、設(shè)指針回到零位，此時活動盤刻度16與固定刻度盤刻度0重合，所以線圈已繞了1600+5=1605匝2020/12/18128題11-14、如圖所示為一裝配用電動螺絲刀的傳動簡圖。已知各輪齒數(shù)為Z1=Z4=7，Z3=Z6=39。若n1=3000r/min，試求螺絲刀的轉(zhuǎn)速nH2。解：此為復(fù)合輪系列方程：在1-2-3-H1行星輪系中（1）在4-5-6-H2行星輪系中（2）且：（3）123H1456H2螺絲刀電機（1）H1632145H22020/12/18129由（1）得：由（2）得：2020/12/18130題11-15、如圖所示為收音機短波調(diào)諧微動機構(gòu)。已知齒數(shù)Z1=99，Z2=100。試問當旋鈕轉(zhuǎn)動一圈時，齒輪2轉(zhuǎn)過多大角度（齒輪3為寬齒，同時與輪1、2相嚙合）？H312繩輪旋鈕解：此為一行星輪系列方程2020/12/18131題11-16、在圖示的復(fù)合輪系中，設(shè)已知n1=3549r/min,z1=36，z2=60，z3=23，z4=49，z4′=69，z5=31，z6=131，z7=94，z8=36，z9=167，求nH等于多少？解：在定軸輪系1-2-3-4中（1）在周轉(zhuǎn)輪系4′-5-6-H′中在周轉(zhuǎn)輪系7-8-9-H中（3）（2）2020/12/18132（4）（5）（6）（7）將（6）、（7）分別代入（2）、（3）并化簡得：（8）（9）2020/12/18133（10）（n4、nH轉(zhuǎn)向一致）2020/12/18134題11-17、如圖a、b所示為兩個不同結(jié)構(gòu)的錐齒輪軸轉(zhuǎn)輪系，設(shè)已知Z1=20、Z2=24、Z2′=30、Z3=40、n1=200r/min、n3=100r/min，n1、n3轉(zhuǎn)向相反，求兩輪系的nH等于多少解：=（+）==+1.6方向與齒輪１轉(zhuǎn)向相反2020/12/18135解：=（-）==-1﹒6方向與齒輪１轉(zhuǎn)向相同2020/12/18136題11-18、在圖示的電動三爪卡盤轉(zhuǎn)動輪系中，設(shè)已知各輪齒數(shù)為：Z1=6、Z2=Z2′=25、Z3=57、Z4=56。試求傳動比i14。解：這是一3k-H型周轉(zhuǎn)輪系列方程：在1-2-3-H中：12342′H(1)在4-2′-2-3-H中：(2)得：得：（3）（4）(2)÷（4）得：2020/12/18137題11-20、圖示為紡織機中的差動輪系，設(shè)Z1=30，Z2=25Z3=Z4=24，Z5=18，Z6=121，n1=48~200r/min，nH=316r/min，求n6等于多少？5