機(jī)械原理習(xí)題及答案

第1章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析1.1解釋下列概念1.運(yùn)動(dòng)副；2.機(jī)構(gòu)自由度；3.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；4.機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析；5.高副低代。1.2驗(yàn)算下列機(jī)構(gòu)能否運(yùn)動(dòng)，如果能運(yùn)動(dòng)，看運(yùn)動(dòng)是否具有確定性，并給出具有確定運(yùn)動(dòng)的修改辦法。題1.2圖題1.3圖1.3繪出下列機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度(其中構(gòu)件9為機(jī)架)。1.4計(jì)算下列機(jī)構(gòu)自由度，并說(shuō)明注意事項(xiàng)。1.5計(jì)算下列機(jī)構(gòu)的自由度，并確定桿組及機(jī)構(gòu)的級(jí)別(圖a所示機(jī)構(gòu)分別以構(gòu)件2、4、8為原動(dòng)件)。題1.4圖題1.5圖第2章平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析2.1試求圖示各機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)全部瞬心。題2.1圖2.2在圖示機(jī)構(gòu)中，已知各構(gòu)件尺寸為lAB=180mm,lBC=280mm,lBD=450mm,lCD=250mm,lAE=120mm,φ=30o,構(gòu)件AB上點(diǎn)E的速度為vE=150mm/s,試求該位置時(shí)C、D兩點(diǎn)的速度及連桿2的角速度ω2。2.3在圖示的擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，已知lAB=30mm,lAC=100mm,lBD=50mm,lDE=40mm,φ1=45o,曲柄1以等角速度ω1=10rad/s沿逆時(shí)針?lè)较蚧剞D(zhuǎn)。求D點(diǎn)和E點(diǎn)的速度和加速度及構(gòu)件3的角速度和角加速度（用相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法）。題2.2圖題2.3圖2.4在圖示機(jī)構(gòu)中，已知lAB=50mm,lBC=200mm,xD=120mm,原動(dòng)件的位置φ1=30o,角速度ω1=10rad/s，角加速度α1=0，試求機(jī)構(gòu)在該位置時(shí)構(gòu)件5的速度和加速度，以及構(gòu)件2的角速度和角加速度。題2.4圖2.5圖示為機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及相應(yīng)的速度圖和加速度圖。（1）在圖示的速度、加速度多邊形中注明各矢量所表示的相應(yīng)的速度、加速度矢量。（2）以給出的速度和加速度矢量為已知條件，用相對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量法寫(xiě)出求構(gòu)件上D點(diǎn)的速度和加速度矢量方程。（3）在給出的速度和加速度圖中，給出構(gòu)件2上D點(diǎn)的速度矢量和加速度矢量。題2.5圖2.6在圖示機(jī)構(gòu)中，已知機(jī)構(gòu)尺寸lAB=50mm,lBC=100mm,lCD=20mm,原動(dòng)件的位置φ1=30o,角速度ω1=ω4=20rad/s，試用相對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量方程圖解法求圖示位置時(shí)構(gòu)件2的角速度ω2和角加速度α2的大小和方向。題2.6圖2.7在圖示機(jī)構(gòu)構(gòu)件1等速轉(zhuǎn)動(dòng)，已知機(jī)構(gòu)尺寸lAB=100mm,角速度為ω1=20rad/s，原動(dòng)件的位置φ1=30o,分別用相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法和解析法求構(gòu)件3上D點(diǎn)的速度和加速度。題2.7圖題2.8圖2.8在圖示導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，已知原動(dòng)件1的長(zhǎng)度為l1、位置角為φ1，中心距為l4，試寫(xiě)出機(jī)構(gòu)的矢量方程和在x、y軸上的投影方程(機(jī)構(gòu)的矢量三角形及坐標(biāo)系見(jiàn)圖)。2.9在圖示正弦機(jī)構(gòu)中，已知原動(dòng)件1的長(zhǎng)度為l1=100mm、位置角為φ1=45o、角速度ω1=20rad/s，試用解析法求出機(jī)構(gòu)在該位置時(shí)構(gòu)件3的速度和加速度。2.10在圖示牛頭刨床機(jī)構(gòu)中，已知機(jī)構(gòu)尺寸及原動(dòng)件曲柄1的等角速度ω1，試求圖示位置滑枕的速度vC。題2.9圖題2.10圖2.11在圖示平鍛機(jī)中的六桿機(jī)構(gòu)中，已知各構(gòu)件的尺寸為：lAB＝120mm，lBC＝460mm，lBD＝240mm，lDE＝200mm，lEF＝260mm,β＝30°，ω1=l0rad/s,xF＝500mm，yF＝180mm。欲求在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中滑塊3的位移SC、速度vC和加速度aC及構(gòu)件4、5的角速度ω4、ω5和角加速度α4、α5,試寫(xiě)出求解步驟并畫(huà)出計(jì)算流程圖。題2.11圖第3章平面機(jī)構(gòu)的動(dòng)力分析3.1圖示楔形機(jī)構(gòu)中，已知γ=β=60°，有效阻力Fr=1000N，各接觸面的摩擦系數(shù)f=0.15。試求所需的驅(qū)動(dòng)力Fd。題3.1圖題3.2圖3.2在圖示機(jī)構(gòu)中，已知F5=1000N，lAB=100mm，lBC=lCD=2lAB，lCE=lED=lDF，試求各運(yùn)動(dòng)副反力和平衡力矩Mb。3.3在圖示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，已知各構(gòu)件的尺寸、轉(zhuǎn)動(dòng)副軸頸半徑r及當(dāng)量摩擦系數(shù)fv，滑塊與導(dǎo)路的摩擦系數(shù)f。而作用在滑塊3上的驅(qū)動(dòng)力為Fd。試求在圖示位置時(shí)，需要作用在曲柄上沿x—x方向的平衡力Fb（不計(jì)重力和慣性力）。題3.3圖3.4在圖示機(jī)構(gòu)中，已知：x=250mm，y=200mm，lAS2=128mm，F(xiàn)d為驅(qū)動(dòng)力，F(xiàn)r為有效阻力，m1=m3=2.75kg，m2=4.59kg，Is2=0.012kg·mm2，滑塊3以等速v=5m/s向上移動(dòng)，試確定作用在各構(gòu)件上的慣性力。題3.4圖題3.5圖3.5在圖示的懸臂起重機(jī)中，已知載荷G=5000N，h=4m，l=5m，軸頸直徑d=80mm，徑向軸頸和止推軸頸的摩擦系數(shù)均為f=0.1。設(shè)它們都是非跑合的，求使力臂轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩Md。3.6圖示機(jī)構(gòu)中，已知x=110mm，y=40mm，φ1=45°，lAB=30mm，lBC=71mm，lCD=35.5mm，lDE=28mm，lES2=35.5mm；ω1=10rad/s；m2=2kg，IS2=0.008kg·mm2。設(shè)構(gòu)件5上作用的有效阻力Fr=500N，lEF=20mm，試求各運(yùn)動(dòng)副中的反力及需要加于構(gòu)件1上的平衡力矩Mb。題3.6圖3.7圖示為一楔塊夾緊機(jī)構(gòu)，其作用是在驅(qū)動(dòng)力Fd的作用下，使楔塊1夾緊工件2。各摩擦面間的摩擦系數(shù)均為f。試求：1）設(shè)Fd已知，求夾緊力Fr；2）夾緊后撤掉Fd，求滑塊不會(huì)自行退出的幾何條件。3.8如圖所示的緩沖器中，若已知各滑塊接觸面間的摩擦系數(shù)f和彈簧的壓力Q，試求：1）當(dāng)楔塊2、3被等速推開(kāi)及等速恢復(fù)原位時(shí)力P的大?。?）該機(jī)構(gòu)的效率以及此緩沖器不發(fā)生自鎖的條件。題3.7圖題3.8圖3.9如圖所示，在手輪上加力矩M均勻轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿時(shí)，使楔塊A向右移動(dòng)并舉起滑塊B，設(shè)楔角α=15°，滑塊上B的載荷Fv=20kN。螺桿為雙頭矩形螺紋，平均直徑d2=30mm，螺距p=8mm。已知所有接觸面的摩擦系數(shù)f=0.15。若楔塊A兩端軸環(huán)的摩擦力矩忽略不計(jì)，試求所需的力矩M。題3.9圖題3.10圖3.10圖示機(jī)組是由一個(gè)電動(dòng)機(jī)經(jīng)帶傳動(dòng)和減速器，帶動(dòng)兩個(gè)工作機(jī)A和B。已知兩工作機(jī)的輸出功率和效率分別為：PA=2kW、ηA=0.8，PB=3Kw，ηB=0.7；每對(duì)齒輪傳動(dòng)的效率η1=0.95，每個(gè)支承的效率η2=0.98，帶傳動(dòng)的效率η3=0.9。求電動(dòng)機(jī)的功率和機(jī)組的效率。第4章平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)4.1在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)ABCD中，若AB、BC、CD三桿的長(zhǎng)度分別為：a=120mm，b=280mm,c=360mm，機(jī)架AD的長(zhǎng)度d為變量。試求；(1)當(dāng)此機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)時(shí)，d的取值范圍；(2)當(dāng)此機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)時(shí),d的取值范圍；(3)當(dāng)此機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)時(shí),d的取值范圍。4.2如圖所示為轉(zhuǎn)動(dòng)翼板式油泵，由四個(gè)四桿機(jī)構(gòu)組成，主動(dòng)盤(pán)繞固定軸A轉(zhuǎn)動(dòng)，試畫(huà)出其中一個(gè)四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖(畫(huà)圖時(shí)按圖上尺寸，并選取比例尺μl=0.0005m/mm，即按圖上尺寸放大一倍)，并說(shuō)明它們是哪一種四桿機(jī)構(gòu)。題4.2圖題4.3圖4.3試畫(huà)出圖示兩個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖(畫(huà)圖要求與題4.2相同)，并說(shuō)明它們是哪—種機(jī)構(gòu)。4.4圖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?題4.4圖題4.5圖4.5在圖所示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，各桿的長(zhǎng)度為l1=28mm，l2=52mm，l3=50mm，l4=72mm，試求：1)當(dāng)取桿4為機(jī)架時(shí)，該機(jī)構(gòu)的極位夾角θ、桿3的最大擺角Ψ、最小傳動(dòng)角γmin和行程速比系數(shù)K；2)當(dāng)取桿1為機(jī)架時(shí)，將演化成何種類(lèi)型的機(jī)構(gòu)?為什么?并說(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；3)當(dāng)取桿3為機(jī)架時(shí)，又將演化成何種機(jī)構(gòu)?這時(shí)A、B兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副是否仍為周轉(zhuǎn)副?4.6設(shè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)ABCD中，桿AB、BC、CD、AD的長(zhǎng)度分別為：a=80mm，b=160mm，c=280mm，d=250mm，AD為機(jī)架。試求：1)行程速度變化系數(shù)K；2)檢驗(yàn)最小傳動(dòng)角γmin，許用傳動(dòng)角[γ]=40o。4.7偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，設(shè)曲柄長(zhǎng)度a=120mm，連桿長(zhǎng)度b=600mm，偏距e=120mm，曲柄為原動(dòng)件，試求：1)行程速度變化系數(shù)K和滑塊的行程h；2)檢驗(yàn)最小傳動(dòng)角γmin，[γ]=40o；3)若a與b不變，e=0時(shí)，求此機(jī)構(gòu)的行程速度變化系數(shù)K。4.8插床中的主機(jī)構(gòu)，如圖所示，它是由轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)ACB和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)ADP組合而成。已知LAB=100mm，LAD=80mm，試求：1)當(dāng)插刀P的行程速度變化系數(shù)K＝1.4時(shí)，曲柄BC的長(zhǎng)度LBC及插刀的行程h；2)若K=2時(shí)，則曲柄BC的長(zhǎng)度應(yīng)調(diào)整為多少?此時(shí)插刀P的行程h是否變化?題4.8圖題4.9圖4.9圖示兩種形式的抽水唧筒機(jī)構(gòu)，圖a以構(gòu)件1為主動(dòng)手柄，圖b以構(gòu)件2為主動(dòng)手柄。設(shè)兩機(jī)構(gòu)尺寸相同，力F垂直于主動(dòng)手柄，且力F的作用線(xiàn)距點(diǎn)B的距離相等，試從傳力條件來(lái)比較這兩種機(jī)構(gòu)哪一種合理。4.10圖示為腳踏軋棉機(jī)的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。鉸鏈中心A、B在鉛垂線(xiàn)上，要求踏板DC在水平位置上下各擺動(dòng)10o，且lDC=500mm，lAD=1000mm。試求曲柄AB和連桿BC的長(zhǎng)度lAB和lBC，并畫(huà)出機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置。題4.10圖題4.11圖4.11圖示為一實(shí)驗(yàn)用小電爐的爐門(mén)裝置，在關(guān)閉時(shí)為位置El，開(kāi)啟時(shí)為位置E2，試設(shè)計(jì)一四桿機(jī)構(gòu)來(lái)操作爐門(mén)的啟閉(各有關(guān)尺寸見(jiàn)圖)。在開(kāi)啟時(shí)爐門(mén)應(yīng)向外開(kāi)啟，爐門(mén)與爐體不得發(fā)生干涉。而在關(guān)閉時(shí)，爐門(mén)應(yīng)有一個(gè)自動(dòng)壓向爐體的趨勢(shì)(圖中S為爐門(mén)質(zhì)心位置)。B、C為兩活動(dòng)鉸鏈所在位置。4.12圖示為一雙聯(lián)齒輪變速裝置，用撥叉DE操縱雙聯(lián)齒輪移動(dòng)，現(xiàn)擬設(shè)計(jì)一個(gè)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)ABCD；操縱撥叉DE擺動(dòng)。已知：lAD=100mm，鉸鏈中心A、D的位置如圖所示，撥叉行程為30mm，撥叉尺寸lED=lDC=40mm，固定軸心D在撥叉滑塊行程的垂直平分線(xiàn)上。又在此四桿機(jī)構(gòu)ABCD中，構(gòu)件AB為手柄，當(dāng)它在垂直向上位置AB1時(shí)，撥叉處于位置E1，當(dāng)手柄AB逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)θ=90o而處于水平位置AB2時(shí)，撥叉處于位置E2。試設(shè)計(jì)此四桿機(jī)構(gòu)。題4.12圖題4.13圖4.13已知某操縱裝置采用一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，其中l(wèi)AB=50mm,lAD=72mm，原動(dòng)件AB與從動(dòng)件CD上的一標(biāo)線(xiàn)DE之間的對(duì)應(yīng)角位置關(guān)系如圖所示。試用圖解法設(shè)計(jì)此四桿機(jī)構(gòu)。4.14圖示為一用于控制裝置的搖桿滑塊機(jī)構(gòu)，若已知搖桿與滑塊的對(duì)應(yīng)位置為：φ1=60o、s1=80mm,φ2=90o、s2=60mm，φ3=120o、s3=40mm。偏距e=20mm。試設(shè)計(jì)該機(jī)構(gòu)。題4.14圖4.15如圖所示的顎式碎礦機(jī)，設(shè)已知行程速度變化系數(shù)K=1.25，顎板CD(搖桿)的長(zhǎng)度lCD=300mm，顎板擺角ψ=30o，試確定：(1)當(dāng)機(jī)架AD的長(zhǎng)度lAD=280mm時(shí)，曲柄AB和連桿BC的長(zhǎng)度lAB和lBC；(2)當(dāng)曲柄AB的長(zhǎng)度lAB=50mm時(shí)，機(jī)架AD和連桿BC的長(zhǎng)度lAD和lBC。并對(duì)此兩種設(shè)計(jì)結(jié)果，分別檢驗(yàn)它們的最小傳動(dòng)角γmin，[γ]=40o。題4.15圖題4.16圖4.16設(shè)計(jì)一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，已知滑塊的行程速度變化系數(shù)K=1.5，滑塊行程h=50mm，偏距e=20mm，如圖所示。試求曲柄長(zhǎng)度lAB和連桿長(zhǎng)度lBC。4.17在圖示牛頭刨床的主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，已知中心距l(xiāng)AC=300mm，刨頭的沖程H=450mm，行程速度變化系數(shù)K=2，試求曲柄AB和導(dǎo)桿CD的長(zhǎng)度lAB和lCD。4.18試設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知搖桿CD的行程速度變化系數(shù)K=1.5，其長(zhǎng)度lCD=75mm，搖桿右邊的一個(gè)極限位置與機(jī)架之間的夾角ψ=ψ1=45o，如圖所示。機(jī)架的長(zhǎng)度lAD=100mm。試求曲柄AB和連桿BC的長(zhǎng)度lAB和lBC。題4.17圖題4.18圖4.19圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知機(jī)架AD的長(zhǎng)度lAD=100mm，兩連架桿三組對(duì)應(yīng)角為：φ1=60o，ψ1=60o：φ2=105o，ψ2=90o；φ3=150o，ψ3=120o。試用解析法設(shè)計(jì)此四桿機(jī)構(gòu)。題4.19圖第5章凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)5.1如圖所示，B0點(diǎn)為從動(dòng)件尖頂離凸輪軸心O最近的位置，B′點(diǎn)為凸輪從該位置逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)90o后，從動(dòng)件尖頂上升s時(shí)的位置。用圖解法求凸輪輪廓上與B′點(diǎn)對(duì)應(yīng)的B點(diǎn)時(shí)，應(yīng)采用圖示中的哪一種作法?并指出其它各作法的錯(cuò)誤所在。題5.1圖5.2在圖中所示的三個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)中，已知R＝40mm，a＝20mm，e＝15mm，rr＝20mm。試用反轉(zhuǎn)法求從動(dòng)件的位移曲線(xiàn)s—s(δ)，并比較之。(要求選用同一比例尺，畫(huà)在同一坐標(biāo)系中，均以從動(dòng)件最低位置為起始點(diǎn))。5.3如圖所示的兩種凸輪機(jī)構(gòu)均為偏心圓盤(pán)。圓心為O，半徑為R＝30mm，偏心距l(xiāng)OA=10mm，偏距e＝10mm。試求：(1)這兩種凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的行程h和凸輪的基圓半徑r0；(2)這兩種凸輪機(jī)構(gòu)的最大壓力角αmax的數(shù)值及發(fā)生的位置(均在圖上標(biāo)出)。題5.2圖題5.3圖5.4在如圖所示上標(biāo)出下列凸輪機(jī)構(gòu)各凸輪從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)45o后從動(dòng)件的位移s及輪廓上相應(yīng)接觸點(diǎn)的壓力角α。題5.4圖題5.5圖5.5如圖所示為一偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪為一偏心圓，其直徑D＝32mm，滾子半徑rr=5mm，偏距e=6mm。根據(jù)圖示位置畫(huà)出凸輪的理論輪廓曲線(xiàn)、偏距圓、基圓，求出最大行程h、推程角及回程角，并回答是否存在運(yùn)動(dòng)失真。5.6在圖所示的凸輪機(jī)構(gòu)中，已知凸輪的部分輪廓曲線(xiàn)，試求：1．在圖上標(biāo)出滾子與凸輪由接觸點(diǎn)D1到接觸點(diǎn)D2的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，對(duì)應(yīng)凸輪轉(zhuǎn)過(guò)的角度。2．在圖上標(biāo)出滾子與凸輪在D2點(diǎn)接觸時(shí)凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角α。題5.6圖5.7試以作圖法設(shè)計(jì)一偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)凸輪的輪廓曲線(xiàn)。凸輪以等角速度順時(shí)針回轉(zhuǎn)，從動(dòng)件初始位置如圖所示，已知偏距e=l0mm,基圓半徑r0＝40mm,滾子半徑rr＝10mm。從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律為：凸輪轉(zhuǎn)角δ=0o~150o時(shí)，從動(dòng)件等速上升h=30mm；δ=150o~180o時(shí),從動(dòng)件遠(yuǎn)休止；δ=180o~300o時(shí)從動(dòng)件等加速等減速回程30mm；δ=300o~360o時(shí)從動(dòng)件近休止。題5.7圖題5.8圖5.8試以作圖法設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)心平底直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)凸輪的輪廓曲線(xiàn)。設(shè)已知凸輪基圓半徑r0＝30mm，從動(dòng)件平底與導(dǎo)軌的中心線(xiàn)垂直，凸輪順時(shí)針?lè)较虻人俎D(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過(guò)120o時(shí)從動(dòng)件以等加速等減速運(yùn)動(dòng)上升20mm，再轉(zhuǎn)過(guò)150o時(shí)，從動(dòng)件又以余弦加速度運(yùn)動(dòng)回到原位，凸輪轉(zhuǎn)過(guò)其余90o時(shí)，推桿靜止不動(dòng)。這種凸輪機(jī)構(gòu)壓力角的變化規(guī)律如何?是否也存在自鎖問(wèn)題?若有應(yīng)如何避免？5.9在如圖所示的凸輪機(jī)構(gòu)中，已知擺桿AB在起始位置時(shí)垂直于OB，lOB＝40mm，lAB＝80mm，滾子半徑rr＝10mm，凸輪以等角速度ω順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律如下：當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過(guò)180o時(shí)，從動(dòng)件以正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律向上擺動(dòng)30o；當(dāng)凸輪再轉(zhuǎn)過(guò)150o時(shí)，從動(dòng)件又以余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律返回原來(lái)位置，當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過(guò)其余30o時(shí)，從動(dòng)件停歇不動(dòng)。題5.9圖題5.10圖5.10設(shè)計(jì)一移動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪的回轉(zhuǎn)方向和從動(dòng)件的起始位置如圖所示。已知凸輪的平均半徑Rm＝40mm，滾于半徑rr＝10mm。從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律如下：當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過(guò)180o時(shí)，從動(dòng)件以等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律上升60mm；當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過(guò)其余180o時(shí)，從動(dòng)件以余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律返回原處。5.11如圖所示為書(shū)本打包機(jī)的推書(shū)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。凸輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)擺桿滑塊機(jī)構(gòu)帶動(dòng)滑塊D左右移動(dòng)，完成推書(shū)工作。已知滑塊行程H=80mm，凸輪理論廓線(xiàn)的基圓半徑r0＝50mm，lAC＝160mm，lOD＝120mm，其它尺寸如圖所示。當(dāng)滑塊處于左極限位置時(shí)，AC與基圓切于B點(diǎn)；當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過(guò)120o時(shí)，滑塊以等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律向右移動(dòng)80mm；當(dāng)凸輪接著轉(zhuǎn)過(guò)30o時(shí)，滑塊在右極限位置靜止不動(dòng)；當(dāng)凸輪再轉(zhuǎn)過(guò)60o時(shí)，滑塊又以等加速等減速運(yùn)動(dòng)向左移動(dòng)至原處；當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過(guò)一周中最后150o時(shí)，滑塊在左極限位置靜止不動(dòng)。試設(shè)計(jì)該凸輪機(jī)構(gòu)。5.12圖示為滾子擺動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)，已知R=30mm,lOA＝15mm,lCB＝145mm,lCA＝45mm,試根據(jù)反轉(zhuǎn)法原理圖解求出：凸輪的基圓半徑r0，從動(dòng)件的最大擺角ψmax和凸輪的推程運(yùn)動(dòng)角δ0。(r0、ψmax和δ0請(qǐng)標(biāo)注在圖上，并從圖上量出它們的數(shù)值)。5.13在圖示的對(duì)心直動(dòng)滾子從動(dòng)桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪的實(shí)際輪廓線(xiàn)為一圓，圓心在A點(diǎn)，半徑R=40mm，凸輪繞軸心逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。lOA＝25mm，滾子半徑rr＝10mm。試問(wèn)：(1)理論輪廓為何種曲線(xiàn)?(2)凸輪基圓半徑r0=?(3)從動(dòng)桿升程h=?(4)推程中最大壓力角αmax=?(5)若把滾子半徑改為15mm，從動(dòng)桿的運(yùn)動(dòng)有無(wú)變化?為什么?題5.11圖題5.12圖題5.13圖題5.15圖5.14試用解析法設(shè)計(jì)偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)凸輪的理論輪廓曲線(xiàn)和工作廓線(xiàn)。已知凸輪軸置于從動(dòng)件軸線(xiàn)右側(cè)，偏距e=20mm，基圓半徑r0=50mm，滾子半徑rr=10mm。凸輪以等角速度沿順時(shí)針?lè)较蚧剞D(zhuǎn)，在凸輪轉(zhuǎn)過(guò)角δ1=120o的過(guò)程中，從動(dòng)件按正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律上升h=50mm；凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)過(guò)δ2=30o時(shí)，從動(dòng)件保持不動(dòng)；其后，凸輪再回轉(zhuǎn)角度δ3=60o期間，從動(dòng)件又按余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律下降至起始位置；凸輪轉(zhuǎn)過(guò)一周的其余角度時(shí)，從動(dòng)件又靜止不動(dòng)。5.15如圖所示設(shè)計(jì)一直動(dòng)平底從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪廓線(xiàn)。已知凸輪以等角速度ω順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，基圓半徑r0=30mm，平底與導(dǎo)路方向垂直。從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為：凸輪轉(zhuǎn)過(guò)180o，從動(dòng)件按簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律上升25mm；凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)過(guò)180o，從動(dòng)件以等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律回到最低位。(用計(jì)算機(jī)編程計(jì)算時(shí)，凸輪轉(zhuǎn)角可隔10o計(jì)算。用計(jì)算器計(jì)算時(shí)，可求出凸輪轉(zhuǎn)過(guò)60o、240o的凸輪實(shí)際廓線(xiàn)的坐標(biāo)值。)5.16設(shè)計(jì)一擺動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪廓線(xiàn)。已知凸輪以等角速度ω逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，基圓半徑r0=30mm，滾子半徑rr=6mm，擺桿長(zhǎng)l＝50mm，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心O與擺桿的擺動(dòng)中心之間的距離為lAB＝60mm。從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為：凸輪轉(zhuǎn)過(guò)180o，從動(dòng)件按擺線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律向遠(yuǎn)離凸輪中心方向擺動(dòng)30o；凸輪再轉(zhuǎn)過(guò)180o，從動(dòng)件以簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律回到最低位。(用計(jì)算機(jī)編程計(jì)算時(shí)，凸輪轉(zhuǎn)角可隔10o計(jì)算，用計(jì)算器計(jì)算時(shí)，可求出凸輪轉(zhuǎn)過(guò)60o、270o的凸輪理論廓線(xiàn)和實(shí)際廓線(xiàn)的坐標(biāo)值。)題5.16圖第六章齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)6.1在圖中，已知基圓半徑rb=50mm，現(xiàn)需求：1)當(dāng)rk=65mm時(shí)，漸開(kāi)線(xiàn)的展角θk、漸開(kāi)線(xiàn)的壓力角αk和曲率半徑ρk。2)當(dāng)θk=20°時(shí)，漸開(kāi)線(xiàn)的壓力角αk及向徑rk的值。題6.1圖6.2當(dāng)壓力角α=20°的正常齒制漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)外直齒輪，當(dāng)漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒根圓與基圓重合時(shí)，其齒數(shù)z應(yīng)為多少?又當(dāng)齒數(shù)大于以上求得的齒數(shù)時(shí)，試問(wèn)基圓與齒根圓哪個(gè)大?6.3已知一正常齒制標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪α=20°、m=5mm、z=40，試分別求出分度圓、基圓、齒頂圓上漸開(kāi)線(xiàn)齒廓的曲率半徑和壓力角。6.4在一機(jī)床的主軸箱中有一直齒圓柱漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)齒輪，經(jīng)測(cè)量其壓力角α=20°，齒數(shù)z=40，齒頂圓直徑da=84mm?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)該齒輪已經(jīng)損，需重做一個(gè)齒輪代換，試確定這個(gè)齒輪的模數(shù)。6.5已知一對(duì)外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒輪傳動(dòng)，其齒數(shù)z1=24、z2=110，模數(shù)m=3mm，壓力角α=20°，正常齒制。試求：1)兩齒輪的分度圓直徑d1、d2；2)兩齒輪的齒頂圓直徑da1、da2；3)齒高h(yuǎn)；4)標(biāo)準(zhǔn)中心距a;5)若實(shí)際中心距a′=204mm，試求兩輪的節(jié)圓直徑d1′、d2′。6.6用卡尺測(cè)量一齒數(shù)z1=24的漸開(kāi)線(xiàn)直齒輪?，F(xiàn)測(cè)得其齒頂圓直徑da1=208mm，齒根圓直徑df=172mm。測(cè)量公法線(xiàn)長(zhǎng)度Wk時(shí)，當(dāng)跨齒數(shù)k=2時(shí)，Wk=37.55mm；k=3時(shí)，Wk=61.83mm。試確定該齒輪的模數(shù)m、壓力角α、齒頂高系數(shù)ha*；和頂隙系數(shù)c*。6.7一對(duì)外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒輪，已知兩齒輪的齒數(shù)z1=23、z2=67，模數(shù)m=3mm，壓力角α=20°，正常齒制。試求：1)正確安裝時(shí)的中心距a、嚙合角α′及重合度，并繪出單齒及雙齒嚙合區(qū)；2)實(shí)際中心距a′=136mm時(shí)的嚙合角α′和重合度。6.8設(shè)有一對(duì)外嚙合漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知兩輪齒數(shù)分別為z1=30、z2=40，模數(shù)m=20mm，壓力角α=20°，齒頂高系數(shù)ha*=1。試求當(dāng)實(shí)際中心距a′=702.5mm時(shí)兩輪的嚙合角α′和頂隙c。（實(shí)際頂隙就等于標(biāo)準(zhǔn)頂隙加上中心距的變動(dòng)量）6.9某對(duì)平行軸斜齒輪傳動(dòng)的齒數(shù)z1=20、z2=37，模數(shù)mn=3mm，壓力角α=20°，齒寬B1=50mm、B2=45mm,螺旋角β=15°，正常齒制。試求：1)兩齒輪的齒頂圓直徑da1、da2；2)標(biāo)準(zhǔn)中心距a；3）總重合度εγ；4）當(dāng)量齒數(shù)zv1、zv2。6.10設(shè)有一對(duì)漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，其齒數(shù)分別為z1=20、z2=80，模數(shù)m=4mm，壓力角α=20°，齒頂高系數(shù)ha*=1，要求剛好保持連續(xù)傳動(dòng)，求允許的最大中心距誤差△a。6.11有一齒條刀具，m=2mm、α=20°、ha*=1。刀具在切制齒輪時(shí)的移動(dòng)速度v刀＝1mm/s。試求：1)用這把刀具切制z＝14的標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí)，刀具中線(xiàn)離輪坯中心的距離L為多少?輪坯每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)為多少?2)若用這把刀具切制z＝14的變位齒輪，其變位系數(shù)x＝0.5，則刀具中線(xiàn)離輪坯中心的距離L應(yīng)為多少?輪坯每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)為多少?6.12在圖中所示機(jī)構(gòu)中，所有齒輪均為直齒圓柱齒輪，模數(shù)均為2mm，z1=15、z2=32、z3=20、z4=30，要求輪1與輪4同軸線(xiàn)。試問(wèn)：1)齒輪1、2與齒輪3、4應(yīng)選什么傳動(dòng)類(lèi)型最好?為什么?2)若齒輪1、2改為斜齒輪傳動(dòng)來(lái)湊中心距，當(dāng)齒數(shù)不變，模數(shù)不變時(shí)，斜齒輪的螺旋角應(yīng)為多少?3)斜齒輪1、2的當(dāng)量齒數(shù)是多少?4）當(dāng)用范成法（如用滾刀）來(lái)加工齒數(shù)z1=15的斜齒輪1時(shí)，是否會(huì)產(chǎn)身產(chǎn)生根切？題6.12圖題6.13圖6.13圖中所示為一對(duì)螺旋齒輪機(jī)構(gòu)，其中交錯(cuò)角為45°，小齒輪齒數(shù)為36，螺旋角為20°（右旋），大齒輪齒數(shù)為48，為右旋螺旋齒輪，法向模數(shù)均為2.5mm。試求：1)大齒輪的螺旋角；2)法面齒距；3)小齒輪端面模數(shù)；4)大齒輪端面模數(shù)；5)中心距；6)當(dāng)n2＝400r/min時(shí)，齒輪2的圓周速度vp2和滑動(dòng)速度的大小。6.14一對(duì)阿基米德標(biāo)準(zhǔn)蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)，z1=2、z2=50，m=8mm,q＝10，試求：1)傳動(dòng)比i12和中心距a；2)蝸桿蝸輪的幾何尺寸。6.15如圖所示在蝸桿蝸輪傳動(dòng)中，蝸桿的螺旋線(xiàn)方向與轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示，試畫(huà)出各個(gè)蝸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。題6.15圖6.16一漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu)，z1=16、z2=32、m=6mm、α=20°、ha*=1、Σ=90°，試設(shè)計(jì)這對(duì)直齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu)。6.17一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪傳動(dòng)，試問(wèn)：1）當(dāng)z1=14、z2=30、Σ=90°時(shí)，小齒輪是否會(huì)產(chǎn)生根切？2）當(dāng)z1=14、z2=20、Σ=90°時(shí)，小齒輪是否會(huì)產(chǎn)生根切？第7章齒輪系及其設(shè)計(jì)7.1在圖示的車(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使樹(shù)輪3′和4′嚙合，又移動(dòng)雙聯(lián)滑移齒輪b使齒輪5′和6′嚙合，試求此時(shí)帶輪轉(zhuǎn)速的大小和方向。題7.1圖題7.2圖7.2在圖示某傳動(dòng)裝置中，已知：Z1=60，Z2=48，Z2’=80，Z3＝120，Z3’=60，Z4=40，蝸桿Z4’＝2(右旋)，蝸輪Z5=80，齒輪Z5’＝65，模數(shù)m＝5mm,主動(dòng)輪1的轉(zhuǎn)速為n1＝240r/min，轉(zhuǎn)向如圖所示。試求齒條6的移動(dòng)速度v6的大小和方向。7.3圖示為一電動(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)Z2＝42，其余各輪齒數(shù)為：Z2’=18，Z3=78，Z3’=18，Z4＝55；卷簡(jiǎn)5與齒輪4固聯(lián)，其直徑D5=400mm,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n1=1500r/min,試求：(1)轉(zhuǎn)筒5的轉(zhuǎn)速n5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)？題7.3圖題7.5圖7.4在圖7.13所示的滾齒機(jī)工作臺(tái)的傳動(dòng)系統(tǒng)中。已知各輪齒數(shù)為z1=15,z2=28,z3=15,z4=55,z9=40,被加工齒輪B的齒數(shù)為64，試求傳動(dòng)比i75。7.5在圖示周轉(zhuǎn)輪系中，已知各輪齒數(shù)為z1=60，z2=20，z2'=20，z3=20，z4=20，z5=100，試求傳動(dòng)比i41。7.6在圖示輪系中，已知各輪齒數(shù)為z1=26，z2=32，z2'=22，z3=80，z4=36，又n1=300r/min，n3=50r/min，兩者轉(zhuǎn)向相反，試求齒輪4的轉(zhuǎn)速n4的大小和方向。題7.6圖題7.7圖7.7在圖示為雙螺旋槳飛機(jī)的減速器．已知z1=26，z2=20，z4=30，z5=18及n1=15000r/min，試求nP和nQ的大小和方向。7.8在圖示復(fù)合輪系中,已知：z1=22，z3=88，z3'=z5，試求傳動(dòng)比i15。7.9在圖示的自行車(chē)?yán)锍瘫頇C(jī)構(gòu)中，c為車(chē)輪軸，P為里程表指針，已知各輪齒數(shù)為z1=17，z3=23，z4=19，z4'=20，z5=24，設(shè)輪胎受壓變形后使28英寸車(chē)輪的有效直徑為0.7m，當(dāng)車(chē)行1km時(shí)，表上的指針剛好回轉(zhuǎn)一周，試求齒輪2的齒數(shù)。題7.8圖題7.9圖7.10汽車(chē)自動(dòng)變速器中的預(yù)選式行星變速器如圖所示。I軸為主動(dòng)軸，II軸為從動(dòng)軸，S、P為制動(dòng)帶,其傳動(dòng)有兩種情況：(1)S壓緊齒輪3、P處于松開(kāi)狀態(tài)；(2)P壓緊齒輪6、S處于松開(kāi)狀態(tài)。已知各輪齒數(shù)z1=30，z2=30，z3=z6=90，z4=40，z5=25，試求兩種情況下的傳動(dòng)比iⅠⅡ。題7.10圖題7.11圖7.11圖示為一龍門(mén)刨床工作臺(tái)的變速換向機(jī)構(gòu)，J、K為電磁制動(dòng)器，它們可分別剎住構(gòu)件A和3，設(shè)已知各輪的齒數(shù)，求分別剎住A和3時(shí)的傳動(dòng)比i1B。7.12在圖示輪系中，已知各齒輪的齒數(shù)為：z1=34，z5=50，z6=18，z7=36，z3=z4，齒輪1的轉(zhuǎn)速為n1=1500r/min，試求齒輪7的轉(zhuǎn)速n7。題7.12圖題7.13圖7.13在圖示的輪系中．已知各輪齒數(shù)為：z1=90，z2=60，z2'=30，z3=30，z3'=24，z4=18，z5=60，z5'=36，z6=32，運(yùn)動(dòng)從A，B兩軸輸入，由構(gòu)件H輸出。已知nA=100r/min，nB=900r/min，轉(zhuǎn)向如圖所示，試求輸出軸H的轉(zhuǎn)數(shù)nH的大小和方向。7.14在圖示輪系中，已知各輪齒數(shù)為：z1=24，z1'=30，z2=95，z3=89，z3'=102，z4=80，z4'=40，z5=17，試求傳動(dòng)比i15。7.15在圖示的行星輪系中．已知z1=20，z2=32，模數(shù)m=6mm，試求齒輪3的齒數(shù)z3和系桿H的長(zhǎng)度lH。題7.14圖題7.15圖第8章其它常用機(jī)構(gòu)和組合機(jī)構(gòu)8.1棘輪機(jī)構(gòu)有什么特點(diǎn)？為什么棘爪與棘輪輪齒接觸處的公法線(xiàn)要位于棘輪與棘爪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心之間？8.2某牛頭刨床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)中，設(shè)進(jìn)給螺旋的導(dǎo)程為5mm，而與螺旋固接的棘輪有40個(gè)齒，問(wèn)該牛頭刨床的最小進(jìn)給量是多少？若要求牛頭刨床的進(jìn)給量為0.5mm，則棘輪每次轉(zhuǎn)過(guò)的角度應(yīng)為多大？8.3槽輪機(jī)構(gòu)有什么特點(diǎn)？何謂運(yùn)動(dòng)系數(shù)k，為什么k不能大于1？8.4某自動(dòng)車(chē)床上裝有一單銷(xiāo)六槽式外接槽輪機(jī)構(gòu)，已知槽輪停歇時(shí)間進(jìn)行工藝動(dòng)作，所需工藝時(shí)間為30s，試確定槽輪的轉(zhuǎn)速。8.5某外槽輪機(jī)構(gòu)中，若已知槽輪的槽數(shù)為6，槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，停歇時(shí)間為，求槽輪的運(yùn)動(dòng)系數(shù)及所需的圓銷(xiāo)數(shù)目。8.6為什么不完全齒輪機(jī)構(gòu)主動(dòng)輪首、末兩輪齒的齒高一般需要削減？加在瞬心附加桿后，是否仍需削減，為什么？8.7圖8.18b所示的螺旋機(jī)構(gòu)中，若螺桿1上的兩段螺紋均為右旋螺紋，A段的導(dǎo)程為pA=1mm，B段的導(dǎo)程為pB=0.75mm，試求當(dāng)手輪按圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，螺母2相對(duì)于導(dǎo)軌3移動(dòng)的方向入距離大小。又若將A段螺紋旋向改為左旋，而B(niǎo)段的旋向及其它參數(shù)不變，則結(jié)果又如何？8.8雙萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)為保證其主、從動(dòng)軸間的傳動(dòng)比為常數(shù)，應(yīng)滿(mǎn)足哪些條件？滿(mǎn)足這些條件后，當(dāng)主動(dòng)軸作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，中間軸和從動(dòng)軸均作勻速運(yùn)動(dòng)嗎？8.9機(jī)械有哪幾種組合方法？試分析圖8.29b、8.34b、8.35b所示機(jī)構(gòu)是什么形式的組合系統(tǒng)，并畫(huà)出其運(yùn)動(dòng)傳遞框圖。8.10圖8.29a所示的刻字機(jī)構(gòu)組合系統(tǒng)中，可通過(guò)設(shè)計(jì)相應(yīng)的凸輪輪廓，全移動(dòng)副十字滑塊上的M點(diǎn)就可以刻出任一數(shù)字或字母?，F(xiàn)需刻寫(xiě)字母“B”，其尺寸如題8.10圖所示，試將滑塊“B”字軌跡分解成分別控制水平和垂直運(yùn)動(dòng)的兩凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律和，并簡(jiǎn)述凸輪廓線(xiàn)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。題8.10圖第九章機(jī)械的平衡9.1解釋以下基本概念：靜平衡、動(dòng)平衡、平衡基面、質(zhì)徑積、平衡精度、平面機(jī)構(gòu)平衡。9.2經(jīng)過(guò)動(dòng)平衡的構(gòu)件是否一定是靜平衡的?經(jīng)過(guò)靜平衡的構(gòu)件是否一定要再進(jìn)行動(dòng)平衡?為什么?講清具體條件。9.3在圖示的盤(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m1=5kg，m2=7kg，m3=8kg，m4=6kg，r1=r4=100mm，r2=200mm，r3=150mm，方位如圖所示。又設(shè)平衡質(zhì)量m的回轉(zhuǎn)半徑r＝250mm，試求平衡質(zhì)量m的大小及方位。題9.3圖題9.4圖9.4在圖示的轉(zhuǎn)子中，已知各偏心質(zhì)量m1=10kg，m2=15kg，m3=20kg，m4=10kg，它們的回轉(zhuǎn)半徑分別為r1=300mm，r2=r4=150mm，r3=100mm，又知各偏心質(zhì)量所在的回轉(zhuǎn)平面間的距離為l1=l2=l3=200mm，各偏心質(zhì)量問(wèn)的方位角為α1=1200，α2=600，α3=900，α4=300。若置于平衡基面Ⅰ及Ⅱ中的平衡質(zhì)量mⅠ和mⅡ的回轉(zhuǎn)半徑均為400mm，試求mⅠ和mⅡ的大小和方位。9.5如圖示用去重法平衡同軸轉(zhuǎn)子1及帶輪2，已知其上三個(gè)偏心質(zhì)量和所在半徑分別為：m1=0.3kg，m2=0.1kg，m3=0.2kg，r1=90mm，r2=200mm，r3=150mm，l1=20mm,l2=80mm,l3=100mm,l=300mm,α2=450，α3=300。取轉(zhuǎn)子兩端面Ⅰ和Ⅱ?yàn)槠胶饣妫ブ匕霃綖?30mm。求應(yīng)去除的不平衡質(zhì)量的大小和方位。題9.5圖9.6圖示大型轉(zhuǎn)子沿軸向有三個(gè)偏心質(zhì)量，其質(zhì)量和所在半徑分別為m1=4kg，m2=2kg，m3=3kg，r1=160mm，r2=200mm，r3=150mm。各偏心質(zhì)量的相位和軸向位置如圖示：α2=150，α3=300。l1=200mm，l2=400mm，l3=200mm，l4=150mm.，如選擇轉(zhuǎn)子兩個(gè)端面Ⅰ和Ⅱ做為平衡基面，求所需加的平衡質(zhì)徑積的大小和方位。如選端面Ⅱ及轉(zhuǎn)子中截面Ⅲ作為平衡基面，質(zhì)徑積的大小有何改變?題9.6圖9.7圖示四桿機(jī)構(gòu)中AB=50mm，BC=200mm，CD=150mm，AD=250mm，AS1=20mm，BE=100mm，ES2=40mm，CF=50mm，F(xiàn)S3=30mm，m1=1kg,，m2=2kg，m3=30kg，試在AB、CD桿上加平衡質(zhì)量實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)慣性力的完全平衡。9.8圖示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件尺寸為：lAB=50mm，lBC=200mm，滑塊C的質(zhì)量為20kg~1000kg，且忽略曲柄AB及連桿BC的質(zhì)量。試問(wèn)：(1)如曲柄AB處于低轉(zhuǎn)速狀態(tài)下工作，且C處質(zhì)量較小時(shí)應(yīng)如何考慮平衡措施?(2)如曲柄AB處于較高轉(zhuǎn)速狀態(tài)下工作，且C處質(zhì)量較大時(shí)，又應(yīng)如何考慮平衡措施?(3)質(zhì)量與速度兩者之間何者對(duì)慣性力的產(chǎn)生起主要作用？為什么?(4)有沒(méi)有辦法使此機(jī)構(gòu)達(dá)到完全平衡?題9.7圖題9.8圖9.9在圖示的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，S1、S2和S3為曲柄、連桿和滑塊的質(zhì)心。已知各構(gòu)件的尺寸和質(zhì)量如下：lAB=100mm，lBC=500mm，lAS1=70mm,lBS2=200mm，m1=10kg，m2=50kg，m3=120kg，欲在曲柄AB上加一平衡質(zhì)量m來(lái)平衡該機(jī)構(gòu)的慣性力，問(wèn)：(1)m應(yīng)加于曲柄AB的什么方向上?(2)將m加于C′處，且lAC’＝100mm，m=?(3)此時(shí)可否全部平衡掉機(jī)構(gòu)的慣性力?題9.9圖機(jī)械原理作業(yè)第一章結(jié)構(gòu)分析作業(yè)1.2解：F=3n－2PL－PH=3×3－2×4－1=0該機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng)，修改方案如下圖：1.2解：（a）F=3n－2PL－PH=3×4－2×5－1=1A點(diǎn)為復(fù)合鉸鏈。（b）F=3n－2PL－PH=3×5－2×6－2=1B、E兩點(diǎn)為局部自由度,F、C兩點(diǎn)各有一處為虛約束。（c）F=3n－2PL－PH=3×5－2×7－0=1FIJKLM為虛約束。1.3解：F=3n－2PL－PH=3×7－2×10－0=11）以構(gòu)件2為原動(dòng)件，則結(jié)構(gòu)由8－7、6－5、4－3三個(gè)Ⅱ級(jí)桿組組成，故機(jī)構(gòu)為Ⅱ級(jí)機(jī)構(gòu)(圖a)。2）以構(gòu)件4為原動(dòng)件，則結(jié)構(gòu)由8－7、6－5、2－3三個(gè)Ⅱ級(jí)桿組組成，故機(jī)構(gòu)為Ⅱ級(jí)機(jī)構(gòu)(圖b)。3）以構(gòu)件8為原動(dòng)件，則結(jié)構(gòu)由2－3－4－5一個(gè)Ⅲ級(jí)桿組和6－7一個(gè)Ⅱ級(jí)桿組組成，故機(jī)構(gòu)為Ⅲ級(jí)機(jī)構(gòu)(圖c)。(a)(b)(c)

第二章運(yùn)動(dòng)分析作業(yè)2.1解：機(jī)構(gòu)的瞬心如圖所示。2.2解：取作機(jī)構(gòu)位置圖如下圖所示。1.求D點(diǎn)的速度VD而，所以2.求ω13.求ω2因，所以4.求C點(diǎn)的速度VC2.3解：取作機(jī)構(gòu)位置圖如下圖a所示。1.求B2點(diǎn)的速度VB2VB2=ω1×LAB=10×30=300mm/s2.求B3點(diǎn)的速度VB3VB3＝VB2＋VB3B2大?。喀?×LAB？方向⊥BC⊥AB∥BC取作速度多邊形如下圖b所示，由圖量得：，所以由圖a量得：BC=123mm,則3.求D點(diǎn)和E點(diǎn)的速度VD、VE利用速度影像在速度多邊形，過(guò)p點(diǎn)作⊥CE，過(guò)b3點(diǎn)作⊥BE，得到e點(diǎn)；過(guò)e點(diǎn)作⊥pb3，得到d點(diǎn),由圖量得：，，所以，；4.求ω35.求6.求aB3＝aB3n＋aB3t＝aB2＋aB3B2k＋aB3B2τ大小ω32LBC？ω12LAB2ω3VB3B2？方向B→C⊥BCB→A⊥BC∥BC取作速度多邊形如上圖c所示，由圖量得：，,所以7.求8.求D點(diǎn)和E點(diǎn)的加速度aD、aE利用加速度影像在加速度多邊形，作∽,即，得到e點(diǎn)；過(guò)e點(diǎn)作⊥，得到d點(diǎn),由圖量得：，，所以，。2.7解：取作機(jī)構(gòu)位置圖如下圖a所示。一、用相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法進(jìn)行分析1.求B2點(diǎn)的速度VB2VB2=ω1×LAB=20×0.1=2m/s2.求B3點(diǎn)的速度VB3VB3＝VB2＋VB3B2大??？ω1×LAB？方向水平⊥AB∥BD取作速度多邊形如下圖b所示，由圖量得：，所以而VD=VB3=1m/s3.求4.求aB3＝aB2n＋aB3B2τ大??？ω12LAB？方向水平B→A∥BD取作速度多邊形如上圖c所示，由圖量得：，所以。二、用解析法進(jìn)行分析第三章動(dòng)力分析作業(yè)3.1解：根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向分別畫(huà)出滑塊1、2所受全反力的方向如圖a所示，圖b中三角形①、②分別為滑塊2、1的力多邊形，根據(jù)滑塊2的力多邊形①得：，由滑塊1的力多邊形②得：，而所以3.2解：取作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，機(jī)構(gòu)受力如圖a)所示；取作機(jī)構(gòu)力多邊形，得：，，，，，3.2解：機(jī)構(gòu)受力如圖a)所示由圖b)中力多邊形可得：所以3.3解：機(jī)構(gòu)受力如圖所示由圖可得：對(duì)于構(gòu)件3而言則：，故可求得對(duì)于構(gòu)件2而言則：對(duì)于構(gòu)件1而言則：，故可求得3.7解：1.根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向分別畫(huà)出滑塊1所受全反力的方向如圖a所示，圖b為滑塊1的力多邊形，正行程時(shí)Fd為驅(qū)動(dòng)力，則根據(jù)滑塊1的力多邊形得：，則夾緊力為：2.反行程時(shí)取負(fù)值，為驅(qū)動(dòng)力，而為阻力，故，而理想驅(qū)動(dòng)力為：所以其反行程效率為：當(dāng)要求其自鎖時(shí)則，，故，所以自鎖條件為：3.10解：1.機(jī)組串聯(lián)部分效率為：2.機(jī)組并聯(lián)部分效率為：3.機(jī)組總效率為：4.電動(dòng)機(jī)的功率輸出功率：電動(dòng)機(jī)的功率：第四章平面連桿機(jī)構(gòu)作業(yè)4.1解：1.①d為最大，則故②d為中間，則故所以d的取值范圍為：2.①d為最大，則故②d為中間，則故③d為最小，則故④d為三桿之和，則所以d的取值范圍為：和3.①d為最小，則故4.3解：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖所示，其為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。4.5解：1.作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖所示；由圖量得：，，，，所以，行程速比系數(shù)為：2.因?yàn)樗援?dāng)取桿1為機(jī)架時(shí)，機(jī)構(gòu)演化為雙曲柄機(jī)構(gòu)，C、D兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副是擺轉(zhuǎn)副。3.當(dāng)取桿3為機(jī)架時(shí)，機(jī)構(gòu)演化為雙搖桿機(jī)構(gòu)，A、B兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副是周轉(zhuǎn)副。4.7解：1.取作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖所示；由圖量得：，故行程速比系數(shù)為：由圖量得：行程：2.由圖量得：，故3.若當(dāng)，則K=1，無(wú)急回特性。4.11解：1.取，設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)如圖所示。2.由圖