機(jī)械原理習(xí)題答案

一、填空題1.平面運(yùn)動(dòng)副的最大約束數(shù)為____2_____，最小約束數(shù)為_____1_____。平面機(jī)構(gòu)中若引入一個(gè)高副將帶入_____1____個(gè)約束，而引入一個(gè)低副將帶入_____2____個(gè)約束。平面機(jī)構(gòu)中約束數(shù)與自由度數(shù)的關(guān)系是_約束數(shù)+自由度數(shù)=3_。3.在機(jī)器中，零件是最小制造的單元，構(gòu)件是最小運(yùn)動(dòng)的單元。4.點(diǎn)或線接觸的運(yùn)動(dòng)副稱為高副，如齒輪副、凸輪副等。5．機(jī)器中的構(gòu)件可以是單一的零件，也可以是由多個(gè)零件裝配成的剛性結(jié)構(gòu)。6．兩個(gè)構(gòu)件相互接觸形成的具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的一種聯(lián)接稱為運(yùn)動(dòng)副。7．面接觸的運(yùn)動(dòng)副稱為低副，如轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副等。8．把兩個(gè)以上的構(gòu)件通過運(yùn)動(dòng)副的聯(lián)接而構(gòu)成的相對(duì)可動(dòng)的系統(tǒng)稱為是運(yùn)動(dòng)鏈，若運(yùn)動(dòng)鏈的各構(gòu)件構(gòu)成了首末封閉的系統(tǒng)稱為閉鏈，若運(yùn)動(dòng)鏈的構(gòu)件未構(gòu)成首末封閉的系統(tǒng)稱為開鏈。9．平面機(jī)構(gòu)是指組成機(jī)構(gòu)的各個(gè)構(gòu)件均在同一平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。10．在平面機(jī)構(gòu)中，平面低副提供2個(gè)約束，平面高副提供1個(gè)約束。11．機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)時(shí)所必須給定的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)的數(shù)目稱為機(jī)構(gòu)的自由度。12．機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)等于自由度數(shù)。二、簡(jiǎn)答題1.機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是什么？答：1.要有原動(dòng)件；2.自由度大于0；3.原動(dòng)件個(gè)數(shù)等于自由度數(shù)。2.何謂復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束？在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)如何處理？答：復(fù)合鉸鏈?zhǔn)侨齻€(gè)或更多個(gè)構(gòu)件組成兩個(gè)或更多個(gè)共軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)副。在有些機(jī)構(gòu)中,其某些構(gòu)件所能產(chǎn)生的局部運(yùn)動(dòng)并不影響其他構(gòu)件的運(yùn)動(dòng),我們把這些構(gòu)件所能產(chǎn)生的這種局部運(yùn)動(dòng)的自由度稱為局部自由度。虛約束是在機(jī)構(gòu)中與其他約束重復(fù)而不起限制運(yùn)動(dòng)作用的約束。在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí),K個(gè)構(gòu)件匯交而成的復(fù)合鉸鏈應(yīng)具有（K-1）個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，同時(shí)應(yīng)將機(jī)構(gòu)中的局部自由度、虛約束除去不計(jì)。三、計(jì)算題1.試計(jì)算圖1所示凸輪——連桿組合機(jī)構(gòu)的自由度。解由圖1a可知，F(xiàn)=3n–（2pl+ph–p’）–F’=3×5–(2×7+0–0)–0=1由圖1b可知，F(xiàn)=3n–（2pl+ph–p’）–F’=3×4–(2×6+0–0)–0=0由圖1c可知，F(xiàn)=3n–（2pl+ph–p’）–F’=3×3–(2×4+0–0)–0=1abc圖15.試計(jì)算圖2所示的壓床機(jī)構(gòu)的自由度。解由圖2可知，該機(jī)構(gòu)存在重復(fù)結(jié)構(gòu)部分，故存在虛約束。實(shí)際上，從傳遞運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性來看，有機(jī)構(gòu)ABCDE就可以了，而其余部分為重復(fù)部分，則引入了虛約束。直接由圖2知，n=14，pl=22（其中C，C”，C’均為復(fù)合鉸鏈），ph=0，p’=3，F(xiàn)’=0，由式（1.2）得F=3n–（2pl+ph–p’）–F’=3×14–(2×22+0–3)–0=1這里重復(fù)部分所引入的虛約束數(shù)目p’可根據(jù)該重復(fù)部分中的構(gòu)件數(shù)目n’、低副數(shù)目pl’和高副數(shù)目ph’來確定，即P’=2pl’+ph’–3n’=2×15–0–3×9=3計(jì)算機(jī)構(gòu)中的虛約束的數(shù)目在實(shí)際工程中是很有意義的，但就計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度而言，此類型題用前一種解法顯得更省事。10試計(jì)算圖10所示機(jī)構(gòu)的自由度。解n=5，pl=7（B處為復(fù)合鉸鏈），ph=0，則F=3n–2pl–ph=3×5–2×7–0=1試畫出圖示平面機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)示意圖，并計(jì)算自由度（步驟：1）列出完整公式，2）帶入數(shù)據(jù)，3）寫出結(jié)果）。其中：圖a)唧筒機(jī)構(gòu)――用于水井的半自動(dòng)汲水機(jī)構(gòu)。圖中水管4直通水下，當(dāng)使用者來回?cái)[動(dòng)手柄2時(shí)，活塞3將上下移動(dòng)，從而汲出井水。解：自由度計(jì)算：n=3pL=4pH=0p'=0F'=0F=3n–（2pl+ph–p’）–F’=3×3–(2×4+0–0)–0=1畫出機(jī)構(gòu)示意圖：33241圖b)縫紉機(jī)針桿機(jī)構(gòu)原動(dòng)件1繞鉸鏈A作整周轉(zhuǎn)動(dòng)，使得滑塊2沿滑槽滑動(dòng)，同時(shí)針桿作上下移動(dòng)，完成縫線動(dòng)作。解：自由度計(jì)算：n=3pL=4pH=0p'=0F'=0觀察方向F=3n－(2pl＋ph－p′)－F′觀察方向=3×3－(2×4＋0－0)－0=1畫出機(jī)構(gòu)示意圖：434321試?yán)L出圖a)所示偏心回轉(zhuǎn)油泵機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖(各部分尺寸由圖中直接量取)。圖中偏心輪1繞固定軸心A轉(zhuǎn)動(dòng)，外環(huán)2上的葉片a在可繞軸心c轉(zhuǎn)動(dòng)的圓柱3中滑動(dòng)，將低壓油從右湍吸入，高壓油從左端排出。解：1)選取適當(dāng)比例尺μl，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖(見圖b)2)分析機(jī)構(gòu)是否具有確定運(yùn)動(dòng)n=3pL=4pH=0p'=0F'=0F=3n－(2pl＋ph－p′)－F′=3×3－(2×4＋0－0)－0=1機(jī)構(gòu)原動(dòng)件數(shù)目＝1，機(jī)構(gòu)有無確定運(yùn)動(dòng)？有確定運(yùn)動(dòng)。想一想：ACACB1324bb)μl=1mm/mm8在圖8所示的運(yùn)動(dòng)鏈中，標(biāo)上圓弧箭頭的構(gòu)件為原動(dòng)件。已知lAB=lCD，lAF=lDE，lBC=lAD=lFE。試求出該運(yùn)動(dòng)鏈的自由度數(shù)目。解虛約束p’=1(EF桿帶入一個(gè)虛約束)，則n=7，pl=10，ph=0，F(xiàn)’=1；于是由式（1.2）得F=3n–（2pl+ph–p’）–F’=3×7–(2×10-1)–0–0=2圖8圖a所示為一具有急回作用的沖床。圖中繞固定軸心A轉(zhuǎn)動(dòng)的菱形盤1為原動(dòng)件，其與滑塊2在B點(diǎn)鉸接，通過滑塊2推動(dòng)撥叉3繞固定軸心C轉(zhuǎn)動(dòng)，而撥叉3與圓盤4為同一構(gòu)件。當(dāng)圓盤4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過連桿5使沖頭6實(shí)現(xiàn)沖壓運(yùn)動(dòng)。試?yán)L制其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算自由度。b)b)μl=1mm/mm53(4)2167解：1)選取適當(dāng)比例尺μl，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖(見圖b)2)分析機(jī)構(gòu)是否具有確定運(yùn)動(dòng)n=5pL=7pH=0p'=0F'=0F=3n－(2pl＋ph－p′)－F′=3×5－(2×7＋0－0)－0＝1機(jī)構(gòu)原動(dòng)件數(shù)目＝1機(jī)構(gòu)有無確定運(yùn)動(dòng)？有確定運(yùn)動(dòng)2圖a)所示為一簡(jiǎn)易沖床的初擬設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)者的思路是：動(dòng)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(jī)構(gòu)使沖頭4上下運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到?jīng)_壓的目的。試?yán)L出其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（各尺寸由圖上量取），分析是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖，并提出修改方案。解1)選取適當(dāng)比例尺μl，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖(見圖b)2)分析是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖n=3pL=4pH=1p'=0F'=0F=3n–（2pl+ph–p’）–F’=3×3–(2×4+1–0)–0=0機(jī)構(gòu)有無確定運(yùn)動(dòng)？無能否實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖？不能3)提出修改方案（圖c）bb)μl=300mm/mmc)6計(jì)算圖6所示平面機(jī)構(gòu)的自由度，并指出復(fù)合鉸鏈、局部自由度及虛約束，在進(jìn)行高副低代后，分析機(jī)構(gòu)級(jí)別。解G處的滾子轉(zhuǎn)動(dòng)為局部自由度，即F’=1；而虛約束p’=0，則n=10，pl=13（D處為復(fù)合鉸鏈），ph=2，于是由式（1.2）得F=3n–（2pl+ph–p’）–F’=3×10–(2×13+2–0)–1=1Ⅱ級(jí)機(jī)構(gòu)圖67求圖7所示機(jī)構(gòu)的自由度，并在圖中標(biāo)明構(gòu)件號(hào)，說明運(yùn)動(dòng)副的數(shù)目及其所在位置，最后分析機(jī)構(gòu)為幾級(jí)機(jī)構(gòu)。解B處的滾子轉(zhuǎn)動(dòng)為局部自由度，即F’=1；而虛約束p’=0，則n=7，pl=9（O,B,C處為復(fù)合鉸鏈），ph=1，于是由式（1.2）得F=3n–（2pl+ph–p’）–F’=3×7–(2×9+1–0)–1=1Ⅲ級(jí)機(jī)構(gòu)圖79.試計(jì)算圖9所示凸輪——連桿組合機(jī)構(gòu)的自由度。解由圖1可知，B,E兩處的滾子轉(zhuǎn)動(dòng)為局部自由度，即F’=2；而虛約束p’=0，則n=7，pl=8（C,F處雖各有兩處接觸，但都各算一個(gè)移動(dòng)副），ph=2，于是由式（1.2）得F=3n–（2pl+ph–p’）–F’=3×7–(2×8+2–0)–2=1這里應(yīng)注意：該機(jī)構(gòu)在D處雖存在軌跡重合的問題，但由于D處相鉸接的雙滑塊為一個(gè)Ⅱ級(jí)桿組，未引入約束，故機(jī)構(gòu)不存在虛約束。如果將相鉸接的雙滑塊改為相固聯(lián)的十字滑塊時(shí)，該機(jī)構(gòu)就存在一個(gè)虛約束或變成含有一個(gè)公共約束m=4的閉環(huán)機(jī)構(gòu)了。圖911試計(jì)算圖11所示機(jī)構(gòu)的自由度，若有復(fù)合鉸鏈、局部自由度或虛約束時(shí)，應(yīng)予以指出，并進(jìn)行高副低代，確定該機(jī)構(gòu)的級(jí)別。解B處的滾子轉(zhuǎn)動(dòng)為局部自由度，即F’=1；而虛約束p’=0，則n=9，pl=12（E處為復(fù)合鉸鏈），ph=1，于是由式（1.2）得F=3n–（2pl+ph–p’）–F’=3×9–(2×12+1–0)–1=1Ⅲ級(jí)機(jī)構(gòu)圖1112判別圖12所示機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)是否確定，為什么？對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行高副低代，拆組分析，并確定機(jī)構(gòu)的級(jí)別。解E處的滾子轉(zhuǎn)動(dòng)為局部自由度，即F’=1；而虛約束p’=0，則n=6，pl=7，ph=1，于是由式（1.2）得F=3n–（2pl+ph–p’）–F’=3×6–(2×7+1–0)–1=2機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)確定，為Ⅱ級(jí)機(jī)構(gòu)。131）按傳動(dòng)順序用數(shù)字1、2、3…在圖示機(jī)構(gòu)上給構(gòu)件編號(hào)。2）計(jì)算自由度，并判斷機(jī)構(gòu)有無確定運(yùn)動(dòng)：在圖中指明：復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束n=10pL=14pH=1p'=1F'=1F=3n－(2pl＋ph－p′)－F′=3×10－(2×14＋1－1)－1=1機(jī)構(gòu)原動(dòng)件數(shù)目＝1機(jī)構(gòu)有無確定運(yùn)動(dòng)？有確定運(yùn)動(dòng)編號(hào)暫略編號(hào)暫略復(fù)合鉸鏈虛約束局部自由度14傳動(dòng)順序用數(shù)字1、2、3…在圖示機(jī)構(gòu)上給構(gòu)件編號(hào)。2）計(jì)算自由度，并判斷有無確定運(yùn)動(dòng)：在圖中指明復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束n=9pl=13ph=0p'=1F'=0F=3n–（2pl+ph–p’）–F’=3×9–(2×13+0)–0=1機(jī)構(gòu)原動(dòng)件數(shù)目＝1，機(jī)構(gòu)有無確定運(yùn)動(dòng)？有。3）桿組拆分，并判斷機(jī)構(gòu)級(jí)別：（從遠(yuǎn)離原動(dòng)件的方向開始拆分）=1\*ROMANI級(jí)桿組=1\*ROMANI級(jí)桿組Ⅱ級(jí)桿組Ⅱ級(jí)桿組Ⅱ級(jí)桿組Ⅱ級(jí)桿組3247689復(fù)合鉸鏈59856472315按傳動(dòng)順序用數(shù)字1、2、3…在圖示機(jī)構(gòu)上給構(gòu)件編號(hào)。3212）計(jì)算自由度，并判斷有無確定運(yùn)動(dòng)：3214請(qǐng)?jiān)趫D中指明：復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束456復(fù)合鉸鏈n=7pL=10pH=056復(fù)合鉸鏈7p'=0F'=07F=3n–（2pl+ph–p’）–F=3×7–(2×10+0–0)–0=1機(jī)構(gòu)原動(dòng)件數(shù)目＝1機(jī)構(gòu)有無確定運(yùn)動(dòng)？有3）桿組拆分，并判斷機(jī)構(gòu)級(jí)別：（從遠(yuǎn)離原動(dòng)件的方向開始拆分）421356Ⅱ級(jí)桿組Ⅱ級(jí)桿組I級(jí)桿組Ⅱ級(jí)桿組可見，該機(jī)構(gòu)為Ⅱ級(jí)機(jī)構(gòu)。421356Ⅱ級(jí)桿組Ⅱ級(jí)桿組I級(jí)桿組Ⅱ級(jí)桿組3－１填空題：1．速度瞬心是兩剛體上瞬時(shí)速度相等的重合點(diǎn)。2．若瞬心的絕對(duì)速度為零，則該瞬心稱為絕對(duì)瞬心；若瞬心的絕對(duì)速度不為零，則該瞬心稱為相對(duì)瞬心。3．當(dāng)兩個(gè)構(gòu)件組成移動(dòng)副時(shí)，其瞬心位于垂直于導(dǎo)路方向的無窮遠(yuǎn)處。當(dāng)兩構(gòu)件組成高副時(shí)，兩個(gè)高副元素作純滾動(dòng)，則其瞬心就在接觸點(diǎn)處；若兩個(gè)高副元素間有相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，則其瞬心在過接觸點(diǎn)兩高副元素的公法線上。4．當(dāng)求機(jī)構(gòu)的不互相直接聯(lián)接各構(gòu)件間的瞬心時(shí)，可應(yīng)用三心定理來求。5．3個(gè)彼此作平面平行運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件間共有3個(gè)速度瞬心，這幾個(gè)瞬心必定位于一條直線上。6．機(jī)構(gòu)瞬心的數(shù)目K與機(jī)構(gòu)的構(gòu)件數(shù)N的關(guān)系是K＝N(N－1)/2。7．鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)共有6個(gè)速度瞬心，其中3個(gè)是絕對(duì)瞬心。8．速度比例尺μν表示圖上每單位長(zhǎng)度所代表的速度大小，單位為：(m/s)/mm。加速度比例尺μa表示圖上每單位長(zhǎng)度所代表的加速度大小，單位為(m/s2)/mm。9．速度影像的相似原理只能應(yīng)用于構(gòu)件，而不能應(yīng)用于整個(gè)機(jī)構(gòu)。10．在擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)導(dǎo)桿和滑塊的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為平動(dòng)，牽連運(yùn)動(dòng)為轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)（以上兩空格填轉(zhuǎn)動(dòng)或平動(dòng)），兩構(gòu)件的重合點(diǎn)之間將有哥氏加速度。哥氏加速度的大小為2×相對(duì)速度×牽連角速度；方向?yàn)橄鄬?duì)速度沿牽連角速度的方向轉(zhuǎn)過90°之后的方向。3－2試求出圖示各機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)全部瞬心的位置(用符號(hào)直接標(biāo)注在圖上)。ABABC4321ABCD412311234BCAP12P23（P24）P34P14→∞P13→∞11234BCDAP23（P13）P14（P24）P34P123－3在圖a所示的四桿機(jī)構(gòu)中，lAB=60mm,lCD=90mm，lAD=lBC=120mm，ω2=10rad/s，試用瞬心法求：1234ABCD1234ABCDφω2a)2）當(dāng)φ＝165°時(shí)，構(gòu)件3的BC線上速度最小的一點(diǎn)E的位置及速度的大??；3）當(dāng)vC＝0時(shí)，φ角之值（有兩個(gè)解）；解：1）以選定的比例尺μl作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（圖b）。2）求vC，定出瞬心P13的位置（圖b）BCμl=0.003m/mmb)12BCμl=0.003m/mmb)1234ADφ=165°ω2P12P23P34P14P13E==≈2.4×174=418(mm/s)3）定出構(gòu)件3的BC線上速度最小的點(diǎn)E的位置：E點(diǎn)位置如圖所示。μl=0.003m/mmc)1AB1B2C1(P13μl=0.003m/mmc)1AB1B2C1(P13)C2(P13)φ2φ1D=374(mm/s)4）定出vC＝0時(shí)機(jī)構(gòu)的兩個(gè)位置（作于圖c），量出：φ1≈45°φ2≈27°3－4在圖示機(jī)構(gòu)中，已知滾輪2與地面做純滾動(dòng)，構(gòu)件3以已知速度V3向左移動(dòng)，試用瞬心法求滑塊5的速度V5的大小和方向，以及輪2的角速度ω2的大小和方向。解：，方向?yàn)槟鏁r(shí)針，方向向左，方向向左3－5已知鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的位置（圖a）及其加速度矢量多邊形（圖b），試根據(jù)圖b寫出構(gòu)件2與構(gòu)件3的角加速度a2、a3的表達(dá)式，并在圖a上標(biāo)出他們的方向。解：，逆時(shí)針方向，逆時(shí)針方向3－6已知：在圖示機(jī)構(gòu)中，lAB=lBC=lCD=l，且構(gòu)件1以ω1勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。AB、BC處于水平位置CD⊥BC，試用相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法求ω3，α3（μv和μa可任意選擇）。解：屬于兩構(gòu)件間重合點(diǎn)的問題ω1DCBA23ω1DCBA2341b2p(b3)速度分析方向：⊥BD⊥AB∥CD大小:?ω12l？在速度多邊形中，∵b3與極點(diǎn)p重合，∴vB3=0且ω3＝vB3/lBD＝0，由于構(gòu)件2與構(gòu)件3套在一起，∴ω2＝ω3＝0b3b3'b2'p'或π方向：⊥BDB→A∥CD大小:0?ω12l0？在加速度多邊形中，矢量代表則有：將矢量移至B3點(diǎn)，可見為α3逆時(shí)針。411CB23A3－7在圖示擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，∠BAC＝90°，LAB=60mm，LAC=120mm411CB23AA解：取長(zhǎng)度比例尺作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖AvB2=ω1?lAB=30?60=1800mm/s=1.8m/saB2=ω12?lAB=302?60=54m/s2方向：⊥BC⊥AB∥BCb3大小：？ω1lAB？b3b2ω1≈b2方向：B→C⊥BCB→AC→B⊥CB大?。害?2lBC？ω12lAB2ω2vB3B2?0.1b2’b3b2’b3’b3’’b3’’α1≈210rad/s2，逆時(shí)針3－8已知鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的位置、速度多邊形和加速度多邊形如下圖所示。試求：=1\*GB3①構(gòu)件1、2和3上速度均為的點(diǎn)X1、X2和X3的位置；=2\*GB3②構(gòu)件2上加速度為零的點(diǎn)Q位置，并求出該點(diǎn)的速度；=3\*GB3③構(gòu)件2上速度為零的點(diǎn)H位置，并求出該點(diǎn)的加速度；HHQX3X2X1ω1ABCD1234p′(q′)n2b′c′n3p(a,d,h)cxx1x2x3μl＝0.002m/mmμa＝0.05m/s2/mmμv＝0.01m/s/mmh′qaH=μv×≈0.05×69=3.45m/svQ=μv×≈0.01×39=0.39m/sb3－9圖示連桿機(jī)構(gòu)，長(zhǎng)度比例尺μl＝0.001m/mm，其中l(wèi)AB＝15mm，lCD＝40mm，lBC＝40mm，lBE＝lEC＝20mm，lEF＝20mm，ω1＝20rad/s，試用相對(duì)韻達(dá)圖解法求：ω2、ω3、ω4、ω5的大小和方向；α2、α3、α4、α5的大小和方向；構(gòu)件4上的點(diǎn)F4的速度vF4和加速度aF4構(gòu)件5上的點(diǎn)F5的速度vF5和加速度aF5。（速度多邊形和加速度多邊形的比例尺分別為μv＝0.005（m/s）/mm，μa＝0.006（m/s2）/mm，要求列出相應(yīng)的矢量方程式和計(jì)算關(guān)系式。）解：速度多邊形和加速度多邊形如圖所示（1）ω2=7.75rad/s，ω3=9rad/s，逆時(shí)針方向ω4=ω5=5rad/s，順時(shí)針方向（2）α2=165rad/s2，順時(shí)針方向；α3=67.5rad/s2，逆時(shí)針方向；α4=α5=52.34rad/s2，順時(shí)針方向（3）aF4＝，（4）vF5＝，平面機(jī)構(gòu)的力分析第5章機(jī)械的效率和自鎖概念：1.凡是驅(qū)動(dòng)機(jī)械產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的力統(tǒng)稱為力，其特征是該力與其作用點(diǎn)的速度方向或成，其所作的功為。A．驅(qū)動(dòng)；

B．平衡；

C．阻抗；

D．消耗功；E．正功；F．相同；

G．相反；

H．銳角；

I．鈍角；

J．負(fù)功答：AFHE2.簡(jiǎn)述進(jìn)行質(zhì)量代換需要滿足的三個(gè)條件？動(dòng)代換和靜代換各應(yīng)滿足什么條件？答：質(zhì)量代換法需滿足三個(gè)條件：代換前后構(gòu)件的質(zhì)量不變；代換前后構(gòu)件的質(zhì)心位置不變；代換前后構(gòu)件對(duì)質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不變；其中：動(dòng)代換需要滿足前面三個(gè)條件；靜代換滿足前兩個(gè)條件便可。3.什么是當(dāng)量摩擦系數(shù)？分述幾種情況下的當(dāng)量摩擦系數(shù)數(shù)值。答：為了計(jì)算摩擦力簡(jiǎn)便，把運(yùn)動(dòng)副元素幾何形狀（接觸面形狀）對(duì)運(yùn)動(dòng)副的摩擦力的影響因素計(jì)入到摩擦系數(shù)中，這種轉(zhuǎn)化后的摩擦系數(shù)稱為當(dāng)量摩擦系數(shù)。對(duì)單一平面；槽角為時(shí)；半圓柱面接觸時(shí)，4．移動(dòng)副中總反力的方位如何確定？答：1）總反力與法向反力偏斜一摩擦角2）總反力的偏斜方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。5.移動(dòng)副的自鎖條件是驅(qū)動(dòng)力作用在移動(dòng)副的摩擦角內(nèi)。6.轉(zhuǎn)動(dòng)副的自鎖條件是驅(qū)動(dòng)力臂≤摩擦圓半徑。7.判定機(jī)械自鎖的條件有哪些？答：1)驅(qū)動(dòng)力位于摩擦錐或摩擦圓內(nèi)；2）機(jī)械效率小于或等于03）能克服的工作阻力小于或等于08.判斷對(duì)錯(cuò)，在括號(hào)中打上√或×：在機(jī)械運(yùn)動(dòng)中，總是有摩擦力存在，因此，機(jī)械功總有一部分消耗在克服摩擦力上。（√）分析與計(jì)算：圖示為一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的a)、b)、c)三個(gè)位置，F(xiàn)為作用在活塞上的力，轉(zhuǎn)動(dòng)副A及B上所畫的虛線小圓為摩擦圓，試決定在此三個(gè)位置時(shí)作用在連桿AB上的作用力的真實(shí)方向（構(gòu)件重量及慣性力略去不計(jì)）。2.圖示為一擺動(dòng)推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪1沿逆時(shí)針方向回轉(zhuǎn)，F(xiàn)為作用在推桿2上的外載荷，試確定各運(yùn)動(dòng)副中總反力（FR31、FR12及FR32）的方位（不考慮構(gòu)件的重量及慣性力，圖中虛線小圓為摩擦圓，運(yùn)動(dòng)副B處摩擦角φ如圖所示）。3.圖示為一帶式運(yùn)輸機(jī)，由電動(dòng)機(jī)1經(jīng)帶傳動(dòng)及一個(gè)兩級(jí)齒輪減速器，帶動(dòng)運(yùn)輸帶8。設(shè)已知運(yùn)輸帶8所需的曳引力P=5500N，運(yùn)送速度u=1.2m/s。帶傳動(dòng)（包括軸承）的效率η1=0.95,每對(duì)齒輪（包括其軸承）的效率η2=0.97,運(yùn)輸帶8的機(jī)械效率η3=0.9。試求該系統(tǒng)的總效率及電動(dòng)機(jī)所需的功率。解：該系統(tǒng)的總效率為電動(dòng)機(jī)所需的功率為4.如圖所示為一輸送輥道的傳動(dòng)簡(jiǎn)圖。設(shè)已知一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)的效率為0.95；一對(duì)圓錐齒輪傳動(dòng)的效率為0.92(均已包括軸承效率)。求該傳動(dòng)裝置的總效率。解：此傳動(dòng)裝置為一混聯(lián)系統(tǒng)。圓柱齒輪1、2、3、4為串聯(lián)圓錐齒輪5-6、7-8、9-10、11-12為并聯(lián)。此傳動(dòng)裝置的總效率5.圖示為由幾種機(jī)構(gòu)組成的機(jī)器傳動(dòng)簡(jiǎn)圖。已知：η1=η2=0.98，η3=η4=0.96，η5=η6=0.94，η7=0.42，Pr’=5KW，Pr’’=0.2KW。求機(jī)器的總效率η。55612347η1η2η5η6η7η3η4Pr’Pr’’解：設(shè)機(jī)構(gòu)3、4、5、6、7組成的效率為η3’，則機(jī)器的總效率為η=η1η2η3’而，P2’η3η4=Pr’，P2’’η5η6η7=Pr’’將已知代入上式可得總效率η=η1η2η3’=0.8376.如圖所示，構(gòu)件1為一凸輪機(jī)構(gòu)的推桿，它在力F的作用下，沿導(dǎo)軌2向上運(yùn)動(dòng)，設(shè)兩者的摩擦因數(shù)f=0.2，為了避免發(fā)生自鎖，導(dǎo)軌的長(zhǎng)度L應(yīng)滿足什么條件（解題時(shí)不計(jì)構(gòu)件1的質(zhì)量）？解：力矩平衡可得：,得：，其中R1FRR1FR2Ff要使推桿不自鎖，即能夠上升，必須滿足：，即解得：7.圖示為一焊接用的楔形夾具，利用這個(gè)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，試確定此夾具的自鎖條件（即當(dāng)夾緊后，楔塊3不會(huì)自動(dòng)松脫出來的條件）。解：此題是判斷機(jī)構(gòu)的自鎖條件，因?yàn)樵摍C(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，故可選用多種方法進(jìn)行求解。解法一：根據(jù)反行程時(shí)的條件來確定。反行程時(shí)（楔塊3退出）取楔塊3為分離體，其受工件1、1′和夾具2作用的總反力FR13和FR23以及支持力F′。各力方向如圖5-5（a）、(b)所示，根據(jù)楔塊3的平衡條件，作力矢量三角形如圖5-5（c）所示。由正弦定理可得當(dāng)時(shí)，于是此機(jī)構(gòu)反行程的效率為令，可得自鎖條件為：。解法二：根據(jù)反行程時(shí)生產(chǎn)阻力小于或等于零的條件來確定。根據(jù)楔塊3的力矢量三角形如圖5-5（c），由正弦定理可得若楔塊不自動(dòng)松脫，則應(yīng)使即得自鎖條件為：解法三：根據(jù)運(yùn)動(dòng)副的自鎖條件來確定。由于工件被夾緊后F′力就被撤消，故楔塊3的受力如圖5-5(b)所示，楔塊3就如同受到FR23（此時(shí)為驅(qū)動(dòng)力）作用而沿水平面移動(dòng)的滑塊。故只要FR23作用在摩擦角φ之內(nèi)，楔塊3即發(fā)生自鎖。即，由此可得自鎖條件為：。討論：本題的關(guān)鍵是要弄清反行程時(shí)FR23為驅(qū)動(dòng)力。用三種方法來解，可以了解求解這類問題的不同途徑。8.圖示楔塊機(jī)構(gòu)。已知：，各摩擦面間的摩擦系數(shù)均為,阻力N。試：①畫出各運(yùn)動(dòng)副的總反力；②畫出力矢量多邊形；③求出驅(qū)動(dòng)力P值及該機(jī)構(gòu)效率。由正弦定理：和于是代入各值得：取上式中的，可得于是第6章機(jī)械的平衡概念：1.在轉(zhuǎn)子平衡問題中，偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力可以用相對(duì)地表示。答：質(zhì)徑積2.剛性轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡的條件是。答：偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力和慣性力矩矢量和為03.轉(zhuǎn)子靜平衡和動(dòng)平衡的力學(xué)條件有什么異同？答：靜平衡：偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力平衡動(dòng)平衡：偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力和慣性力矩同時(shí)平衡4．造成轉(zhuǎn)子不平衡的原因是什么？平衡的目的又是什么？答：原因：轉(zhuǎn)子質(zhì)心與其回轉(zhuǎn)中心存在偏距；平衡目的：使構(gòu)件的不平衡慣性力和慣性力矩平衡以消除或減小其不良影響。造成轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡的原因是什么？如何平衡？答：轉(zhuǎn)子的偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力和慣性力偶矩不平衡；平衡方法：增加或減小配重使轉(zhuǎn)子偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力和慣性力偶矩同時(shí)得以平衡。6.回轉(zhuǎn)構(gòu)件進(jìn)行動(dòng)平衡時(shí)，應(yīng)在兩個(gè)平衡基面上加平衡質(zhì)量。7.質(zhì)量分布在同一平面內(nèi)的回轉(zhuǎn)體，經(jīng)靜平衡后_______________（一定、不一定、一定不）滿足動(dòng)平衡，經(jīng)動(dòng)平衡后___________（一定、不一定、一定不）滿足靜平衡；質(zhì)量分布于不同平回轉(zhuǎn)面內(nèi)的回轉(zhuǎn)體，經(jīng)靜平衡后____________（一定、不一定、一定不）滿足動(dòng)平衡，經(jīng)動(dòng)平衡后____________（一定、不一定、一定不）滿足靜平衡。答：一定一定不一定一定8.機(jī)構(gòu)的完全平衡是使機(jī)構(gòu)的總慣性力恒為零，為此需使機(jī)構(gòu)的質(zhì)心

恒固定不動(dòng)。

9.平面機(jī)構(gòu)的平衡問題中，對(duì)“動(dòng)不平衡”描述正確的是B。A只要在一個(gè)平衡面內(nèi)增加或出去一個(gè)平衡質(zhì)量即可獲得平衡B動(dòng)不平衡只有在轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下才能表現(xiàn)出來C靜不平衡針對(duì)軸尺寸較小的轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)子軸向?qū)挾萣與其直徑D之比b/D<0.2）D使動(dòng)不平衡轉(zhuǎn)子的質(zhì)心與回轉(zhuǎn)軸心重合可實(shí)現(xiàn)平衡10.平面機(jī)構(gòu)的平衡問題，主要是討論機(jī)構(gòu)慣性力和慣性力矩對(duì)

的平衡。A.曲柄

B.連桿

C.

機(jī)座答：C11.判斷對(duì)錯(cuò)，在括號(hào)中打上√或×：=1\*GB3①經(jīng)過動(dòng)平衡校正的剛性轉(zhuǎn)子，任一回轉(zhuǎn)面內(nèi)仍可能存在偏心質(zhì)量。(

√

)=2\*GB3②若剛性轉(zhuǎn)子滿足動(dòng)平衡條件，這時(shí)我們可以說該轉(zhuǎn)子也滿足靜平衡條件。(

√

)=3\*GB3③設(shè)計(jì)形體不對(duì)稱的回轉(zhuǎn)構(gòu)件，雖已進(jìn)行精確的平衡計(jì)算，但在制造過程中仍需安排平衡校正工序。(

√

)=4\*GB3④不論剛性回轉(zhuǎn)體上有多少個(gè)平衡質(zhì)量，也不論它們?nèi)绾畏植?，只需要在任意選定兩個(gè)平面內(nèi)，分別適當(dāng)?shù)丶悠胶赓|(zhì)量即可達(dá)到動(dòng)平衡。(

√

)=5\*GB3⑤通常提到連桿機(jī)構(gòu)慣性力平衡是指使連桿機(jī)構(gòu)與機(jī)架相聯(lián)接的各個(gè)運(yùn)動(dòng)副內(nèi)動(dòng)反力全為零，從而減小或消除機(jī)架的振動(dòng)。(

×

)=6\*GB3⑥作往復(fù)運(yùn)動(dòng)或平面復(fù)合運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件可以采用附加平衡質(zhì)量的方法使它的慣性力在構(gòu)件內(nèi)部得到平衡。(

×

)=7\*GB3⑦若機(jī)構(gòu)中存在作往復(fù)運(yùn)動(dòng)或平面復(fù)合運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件，則不論如何調(diào)整質(zhì)量分布仍不可能消除運(yùn)動(dòng)副中的動(dòng)壓力。(

√

)=8\*GB3⑧繞定軸擺動(dòng)且質(zhì)心與擺動(dòng)軸線不重合的構(gòu)件，可在其上加減平衡質(zhì)量來達(dá)到慣性力系平衡的目的。(

√

)=9\*GB3⑨為了完全平衡四桿鉸鏈機(jī)構(gòu)ABCD的總慣性力，可以采用在原機(jī)構(gòu)上附加另一四桿鉸鏈機(jī)構(gòu)AB’C’D來達(dá)到。條件是lAB=lAB’，lBC=lBC’lCD=lCD’，各桿件質(zhì)量分布和大小相同。(

×

)=10\*GB3⑩為了完全平衡四桿鉸鏈機(jī)構(gòu)的總慣性力，可以采用在AB桿和CD桿上各自加上平衡質(zhì)量和來達(dá)到。平衡質(zhì)量的位置和大小應(yīng)通過計(jì)算求得。(

×

)12.在圖示a、b、c三根曲軸中，已知，并作軸向等間隔布置，且都在曲軸的同一含軸平面內(nèi)，則其中軸已達(dá)靜平衡，軸已達(dá)動(dòng)平衡。

答：（a）、（b）、（c）；（c）分析與計(jì)算：1.圖示為一鋼制圓盤，盤厚b=50mm，位置Ⅰ處有一直徑φ=50mm的通孔，位置Ⅱ處是一質(zhì)量m2=0.5kg的重塊。為了使圓盤平衡，你在圓盤上r=200mm處制一通孔。試求此孔的直徑與位置。（鋼的密度=7.8g/cm3）解：解法一：先確定圓盤的各偏心質(zhì)量大小設(shè)平衡孔質(zhì)量根據(jù)靜平衡條件由在位置相反方向挖一通孔解法二：由質(zhì)徑積矢量方程式，取作質(zhì)徑積矢量多邊形如圖平衡孔質(zhì)量量得2.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=40cm，r2=r4=30cm，r3=20cm，又知各偏心質(zhì)量所在的回轉(zhuǎn)平面的距離為l12=l23=l34=30cm，各偏心質(zhì)量的方位角如圖。若置于平衡基面Ⅰ及Ⅱ中的平衡質(zhì)量mbⅠ及mbⅡ的回轉(zhuǎn)半徑均為50cm，試求mbⅠ及mbⅡ的大小和方位。解：解法一：先確定圓盤的各偏心質(zhì)量在兩平衡基面上大小根據(jù)動(dòng)平衡條件同理解法二：根據(jù)動(dòng)平衡條件由質(zhì)徑積矢量方程式，取作質(zhì)徑積矢量多邊形如圖6-2（b）提高思考題：如圖所示轉(zhuǎn)子，其工作的轉(zhuǎn)速=300r/min，其一階臨界轉(zhuǎn)速=6000r/min，現(xiàn)在兩個(gè)支撐軸承的垂直方向分別安裝測(cè)振傳感器，測(cè)得的振動(dòng)線圖如圖9-15（b）所示，試問：1)該轉(zhuǎn)子是剛性轉(zhuǎn)子還是撓性轉(zhuǎn)子？若此轉(zhuǎn)子的工作轉(zhuǎn)速為6500r/min,該轉(zhuǎn)子又屬于哪種轉(zhuǎn)子？2)該轉(zhuǎn)子是否存在不平衡質(zhì)量？(a)(b)(a)(b)機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)概念：等效構(gòu)件的等效質(zhì)量

或

等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量具有的動(dòng)能等于原機(jī)械系統(tǒng)的總動(dòng)能；等效質(zhì)量（或等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）的值是的函數(shù)，只與位置有關(guān)，而與機(jī)器的運(yùn)動(dòng)無關(guān)。按功率等效的原則來計(jì)算等效力矩，按動(dòng)能等效的原則來計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。機(jī)器產(chǎn)生速度波動(dòng)的主要原因是輸入功不等于輸出功。

3.速度波動(dòng)的類型有

周期性和非周期性

兩種。4.什么是機(jī)械系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模型?

具有等效質(zhì)量或等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，其上作用有等效力或等效力矩的等效構(gòu)件稱為原機(jī)械系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模型。5.等效構(gòu)件上作用的等效力或力矩產(chǎn)生的瞬時(shí)功率等于原機(jī)械系統(tǒng)所有外力產(chǎn)生的瞬時(shí)功率之和。

6.試論述飛輪在機(jī)械中的作用。答案：

飛輪在機(jī)械中的作用，實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于一個(gè)儲(chǔ)能器。

當(dāng)外力對(duì)系統(tǒng)作盈功時(shí)，它以動(dòng)能形式把多余的能量?jī)?chǔ)存起來，使機(jī)械速度上升的幅度減小；

當(dāng)外力對(duì)系統(tǒng)作虧功時(shí)，它又釋放儲(chǔ)存的能量，使機(jī)械速度下降的幅度減小。另外還有一種應(yīng)用，渡過死點(diǎn)7.飛輪在機(jī)械中的作用，實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于一個(gè)儲(chǔ)能器。

8.機(jī)器周期性速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)方法一般是加裝飛輪___，非周期性速度波動(dòng)調(diào)節(jié)方法是除機(jī)器本身有自調(diào)性的外一般加裝調(diào)速器。9.機(jī)器安裝飛輪后，原動(dòng)機(jī)的功率可以比未安裝飛輪時(shí)D。A.一樣

B.大

C.小

D.

A、C的可能性都存在10.機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)周期性速度波動(dòng)的原因是C。

A．機(jī)器中存在往復(fù)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，慣性力難以平衡；

B.機(jī)器中各回轉(zhuǎn)構(gòu)件的質(zhì)量分布不均勻；

C.在等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為常數(shù)時(shí)，各瞬時(shí)驅(qū)動(dòng)功率和阻抗功率不相等，但其平均值相等，且有公共周期；

D.機(jī)器中各運(yùn)動(dòng)副的位置布置不合理。11.采用飛輪進(jìn)行機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)，它可調(diào)節(jié)B速度波動(dòng)。A．非周期性；

B．周期性；C．周期性與非周期性；

D．前面的答案都不對(duì)12.機(jī)器等效動(dòng)力學(xué)模型中，等效力的等效條件是什么？不知道機(jī)器的真實(shí)運(yùn)動(dòng)，能否求出等效力？為什么？答：等效力的等效條件：作用在等效構(gòu)件上的外力所做之功，等于作用在整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)中的所有外力所做之功的總和。不知道機(jī)器的真實(shí)運(yùn)動(dòng)，可以求出等效力，因?yàn)榈刃Яχ慌c機(jī)構(gòu)的位置有關(guān)，與機(jī)器的真實(shí)運(yùn)動(dòng)無關(guān)。13.機(jī)器產(chǎn)生周期性速度波動(dòng)的原因是什么？

答：1）和的變化是具有規(guī)律地周而復(fù)始，Je為常數(shù)或有規(guī)律地變化2）在一個(gè)周期內(nèi)，能量既沒有增加也沒有減少。14.判斷對(duì)錯(cuò)，在括號(hào)中打上√或×：=1\*GB3①機(jī)器中安裝飛輪后，可使機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的速度波動(dòng)完全消除。(

×

)=2\*GB3②為了減輕飛輪的重量，最好將飛輪安裝在轉(zhuǎn)速較高的軸上。(

√

)=3\*GB3③機(jī)器穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的含義是指原動(dòng)件(機(jī)器主軸)作等速轉(zhuǎn)動(dòng)。(

×

)=4\*GB3④機(jī)器作穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，必須在每一瞬時(shí)驅(qū)動(dòng)功率等于阻抗功率。(

×

)=5\*GB3⑤機(jī)器等效動(dòng)力學(xué)模型中的等效質(zhì)量(轉(zhuǎn)動(dòng)慣量)是一個(gè)假想質(zhì)量(轉(zhuǎn)動(dòng)慣量)，它的大小等于原機(jī)器中各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的質(zhì)量(轉(zhuǎn)動(dòng)慣量)之和。(

×

)=6\*GB3⑥機(jī)器等效動(dòng)力學(xué)模型中的等效力(矩)是一個(gè)假想力(矩)，它的大小等于原機(jī)器所有作用外力的矢量和。(

×

)=7\*GB3⑦機(jī)器等效動(dòng)力模型中的等效力(矩)是根據(jù)瞬時(shí)功率相等原則轉(zhuǎn)化后計(jì)算得到的，因而在未求得機(jī)構(gòu)的真實(shí)運(yùn)動(dòng)前是無法計(jì)算的。(

×

)=8\*GB3⑧機(jī)器等效動(dòng)力學(xué)模型中的等效質(zhì)量(轉(zhuǎn)動(dòng)慣量)是根據(jù)動(dòng)能相等原則轉(zhuǎn)化后計(jì)算得到的，因而在未求得機(jī)構(gòu)的真實(shí)運(yùn)動(dòng)前是無法計(jì)算的。(

×

)=9\*GB3⑨為了調(diào)節(jié)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的速度波動(dòng)，在一臺(tái)機(jī)器中可能需要既安裝飛輪，又安裝調(diào)速器。(

×

)=10\*GB3⑩為了使機(jī)器穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)器中必須安裝飛輪。(

×

)分析與計(jì)算：1.某內(nèi)燃機(jī)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(yùn)動(dòng)周期φT=π，曲柄的平均轉(zhuǎn)速nm=620r/min。當(dāng)用該內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)一阻抗力為常數(shù)的機(jī)械時(shí)，如果要求其運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)δ=0.01。試求=1\*GB2⑴曲柄最大轉(zhuǎn)速nmax和相應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角位置φmax；=2\*GB2⑵裝在曲柄上的飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JF（不計(jì)其余構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）。MφMφABC0Mdπ/9π/613π/18200N·mMφABC0Mdπ/9π/613π/18200N·mMer=Med350/3DEFGs1s2s3a)φEφFφCb)在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)，驅(qū)動(dòng)功Wd應(yīng)等于阻抗功Wr，即Mer·π=Wr=Wd=(π/9)·200/2+(π/6)·200+(13π/18)·200/2=350π/3所以Mer=350/3N·m畫出等效阻力矩Mer曲線，如答圖a)所示。由得DE=7π/108，由得FG=91π/216，EF=π－DE－FG=111π/216各區(qū)間盈虧功，即等效驅(qū)動(dòng)力矩Med曲線與等效阻力矩Med曲線之間所圍的面積s1=⊿DE0面積=-=-=-3.781πs2=梯形ABFE面積=＋=28.356πs3=⊿FGC面積=-=-24.576π作能量指示圖，如圖b)所示，可知：在φ=φE=7π/108=11.667o處，曲柄有最小轉(zhuǎn)速nmin在φ=φF=125π/216=104.167o處，曲柄有最大轉(zhuǎn)速nmax由ωmax=ωm(1+δ/2)ωmin=ωm(1-δ/2)知nmax=nm(1+δ/2)=620×(1+0.01/2)=623.1r/min最大盈虧功⊿Wmax=s2=6125π/216=89.085裝在曲柄上的飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JF==2.11kg·m22.圖a所示為某機(jī)械系統(tǒng)的等效驅(qū)動(dòng)力矩及等效阻抗力矩對(duì)轉(zhuǎn)角的變化曲線，為其變化的周期轉(zhuǎn)角。設(shè)己知各下尺面積為，，，，，，，而單位面積所代表的功為，試求系統(tǒng)的最大盈虧功。又如設(shè)己知其等效構(gòu)件的平均轉(zhuǎn)速為。等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為。試求該系統(tǒng)的最大轉(zhuǎn)速及最小轉(zhuǎn)速，并指出最大轉(zhuǎn)束及最小轉(zhuǎn)速出現(xiàn)的位置。解：1）求作此系統(tǒng)的能量指示圖（圖b），由圖b知：此機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)能最小及最大值分別出現(xiàn)在b及e的位置，即系統(tǒng)在及處，分別有及。2)求運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)設(shè)求和3.已知某軋機(jī)的原動(dòng)機(jī)功率等于常數(shù)：N1=300KW，鋼板通過軋輥時(shí)消耗的功率為常數(shù)：N2=900KW，鋼材通過軋輥的時(shí)間t2=5s，主軸平均轉(zhuǎn)速n1=50r/min,機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)δ=0.2，設(shè)軋鋼機(jī)的全部轉(zhuǎn)動(dòng)慣量集中在飛輪上。求：

(1)此軋鋼機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)周期；

(2)飛輪的最大轉(zhuǎn)速和最小轉(zhuǎn)速；

(3)安裝在主軸上的飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。(13分)答案：

(1)設(shè)運(yùn)動(dòng)周期為T，則有：

T×N1=N2×t2

所以：T=N2×t2/N1=900×5/300=15s

(2)平均轉(zhuǎn)速：ωm=n1×2π/60=5.23rad/s

最大轉(zhuǎn)速：ωmax=ωm(1+δ/2)=5.75rad/s

最小轉(zhuǎn)速：ωmin=ωm(1-δ/2)=4.71rad/s

(3)最大盈虧功：Amax=(N2-N1)×t2=3×106Nm

飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：

(Kg.m2)第八章平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)一、填空題：平面連桿機(jī)構(gòu)是由一些剛性構(gòu)件用轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副連接組成的。在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，運(yùn)動(dòng)副全部是低副。在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，能作整周連續(xù)回轉(zhuǎn)的連架桿稱為曲柄。在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，只能擺動(dòng)的連架桿稱為搖桿。在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，與連架桿相連的構(gòu)件稱為連桿。某些平面連桿機(jī)構(gòu)具有急回特性。從動(dòng)件的急回性質(zhì)一般用行程速度變化系數(shù)表示。對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)無急回特性。平行四邊形機(jī)構(gòu)的極位夾角00，行程速比系數(shù)1。對(duì)于原動(dòng)件作勻速定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)件相對(duì)機(jī)架作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的連桿機(jī)構(gòu)，是否有急回特性，取決于機(jī)構(gòu)的極位夾角是否為零。機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)時(shí)，其傳動(dòng)角等于。在擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，若以曲柄為原動(dòng)件，該機(jī)構(gòu)的壓力角00。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，當(dāng)以滑塊為原動(dòng)件時(shí)，可能存在死點(diǎn)。組成平面連桿機(jī)構(gòu)至少需要4個(gè)構(gòu)件。二、判斷題：平面連桿機(jī)構(gòu)中，至少有一個(gè)連桿。 （√）在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，只要以滑塊為原動(dòng)件，機(jī)構(gòu)必然存在死點(diǎn)。 （√）平面連桿機(jī)構(gòu)中，極位夾角越大，值越大，急回運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)也越顯著。 （√）有死點(diǎn)的機(jī)構(gòu)不能產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。 （×）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，曲柄為最短桿。 （√）雙曲柄機(jī)構(gòu)中，曲柄一定是最短桿。 （×）平面連桿機(jī)構(gòu)中，可利用飛輪的慣性，使機(jī)構(gòu)通過死點(diǎn)位置。 （√）在擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，若以曲柄為原動(dòng)件，則機(jī)構(gòu)的極位夾角與導(dǎo)桿的最大擺角相等。 （√）機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，壓力角是變化的。 （√）三、選擇題：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的必要條件是最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和A其他兩桿之和。A B C>鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的必要條件是最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其他兩桿之和，而充分條件是取A為機(jī)架。A最短桿或最短桿相鄰邊B最長(zhǎng)桿C最短桿的對(duì)邊。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于其余兩桿長(zhǎng)度之和，當(dāng)以B為機(jī)架時(shí)，有兩個(gè)曲柄。A最短桿相鄰邊B最短桿C最短桿對(duì)邊。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于其余兩桿長(zhǎng)度之和，當(dāng)以A為機(jī)架時(shí)，有一個(gè)曲柄。A最短桿相鄰邊B最短桿C最短桿對(duì)邊。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于其余兩桿長(zhǎng)度之和，當(dāng)以C為機(jī)架時(shí)，無曲柄。A最短桿相鄰邊B最短桿C最短桿對(duì)邊。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和B其余兩桿長(zhǎng)度之和，就一定是雙搖桿機(jī)構(gòu)。A<B>C=對(duì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，若曲柄與連桿處于共線位置，當(dāng)C為原動(dòng)件時(shí)，此時(shí)機(jī)構(gòu)處在死點(diǎn)位置。A曲柄B連桿C搖桿對(duì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，若曲柄與連桿處于共線位置，當(dāng)A為原動(dòng)件時(shí)，此時(shí)為機(jī)構(gòu)的極限位置。A曲柄B連桿C搖桿對(duì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)以曲柄為原動(dòng)件且極位夾角B時(shí)，機(jī)構(gòu)就具有急回特性。A<0B>0C=0對(duì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)以曲柄為原動(dòng)件且行程速度變化系數(shù)B時(shí)，機(jī)構(gòu)就具有急回特性。A<1B>1C=1在死點(diǎn)位置時(shí)，機(jī)構(gòu)的壓力角α=C。A0oB45oC90o若以B為目的，死點(diǎn)位置是一個(gè)缺陷，應(yīng)設(shè)法通過。A夾緊和增力B傳動(dòng)若以A為目的，則機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置可以加以利用。A夾緊和增力；B傳動(dòng)。判斷一個(gè)平面連桿機(jī)構(gòu)是否具有良好的傳力性能，可以A的大小為依據(jù)。 A傳動(dòng)角B擺角C極位夾角壓力角與傳動(dòng)角的關(guān)系是=C。 A180oB45oC90o要將一個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化為雙搖桿機(jī)構(gòu)，可用機(jī)架轉(zhuǎn)換法將原機(jī)構(gòu)的C。 A曲柄作為機(jī)架 B連桿作為機(jī)架 C搖桿作為機(jī)架對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)以曲柄為原動(dòng)件時(shí)，其最大傳動(dòng)角為C。A B C D四、簡(jiǎn)答題：什么叫連桿、連架桿？不與機(jī)架連接的構(gòu)件稱為“連桿”與機(jī)架相連接的構(gòu)件稱為“連架桿”什么叫連桿機(jī)構(gòu)的急回特性？它用什么來表達(dá)？原動(dòng)件作等速定軸轉(zhuǎn)動(dòng)、從動(dòng)件相對(duì)機(jī)架作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的連桿機(jī)構(gòu)，從動(dòng)件正、反行程平均速度不相等的現(xiàn)象稱為“連桿機(jī)構(gòu)的急回特性”，它用行程速度變化系數(shù)來表達(dá)。什么叫極位夾角？它與機(jī)構(gòu)的急回特性有什么關(guān)系？從動(dòng)件處于兩個(gè)極限位置時(shí)對(duì)應(yīng)的原動(dòng)件(曲柄)位置所夾的角度，稱為“極位夾角”，用表示。機(jī)構(gòu)的急回特性用行程速度變化系數(shù)來衡量，而。什么叫死點(diǎn)？它與運(yùn)動(dòng)鏈的自由度有什么區(qū)別？機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角為的位置，稱為“死點(diǎn)”。運(yùn)動(dòng)鏈的自由度意味著運(yùn)動(dòng)鏈不能成為機(jī)構(gòu)，無法運(yùn)動(dòng)。而具有死點(diǎn)的機(jī)構(gòu)能運(yùn)動(dòng)并且構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律確定，即使機(jī)構(gòu)處在死點(diǎn)位置，也可以通過一定的方式(如運(yùn)用飛輪的慣性等)使機(jī)構(gòu)克服死點(diǎn)位置而實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。什么叫連桿機(jī)構(gòu)的壓力角、傳動(dòng)角？研究傳動(dòng)角的意義是什么？在不計(jì)摩擦?xí)r，主動(dòng)件曲柄通過連桿作用在從動(dòng)件上力的方向與該點(diǎn)速度方向之間所夾的銳角稱為機(jī)構(gòu)在此位置的壓力角；壓力角的余角稱為“傳動(dòng)角”。常用傳動(dòng)角來衡量機(jī)構(gòu)傳動(dòng)性能的好壞，傳動(dòng)角越大，機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率就越高。五、分析計(jì)算設(shè)計(jì)題：根據(jù)題45圖中標(biāo)注的尺寸判斷各機(jī)構(gòu)是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)還是雙搖桿機(jī)構(gòu)。題45圖雙曲柄機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)在題46圖所示的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，各構(gòu)件長(zhǎng)度已知(自取長(zhǎng)度比例尺，數(shù)值從圖中量出)，曲柄1為原動(dòng)件。=1\*GB2⑴在圖中標(biāo)出極位夾角并求出行程速度變化系數(shù)；=2\*GB2⑵在圖中標(biāo)出構(gòu)件3的最大擺角；=3\*GB2⑶在圖中標(biāo)出最小傳動(dòng)角；=4\*GB2⑷若構(gòu)件3向左擺動(dòng)為工作行程，機(jī)構(gòu)工作的性質(zhì)為慢進(jìn)快退，請(qǐng)確定原動(dòng)件1的轉(zhuǎn)向；=5\*GB2⑸當(dāng)分別取構(gòu)件1、2、3為機(jī)架時(shí)，各獲得何種機(jī)構(gòu)？答46圖構(gòu)件1作機(jī)架，雙曲柄機(jī)構(gòu)構(gòu)件2作機(jī)架，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)構(gòu)件3作機(jī)架，雙搖桿機(jī)構(gòu)題47圖所示為一六桿機(jī)構(gòu)，各構(gòu)件尺寸已知(自取長(zhǎng)度比例尺，數(shù)值從圖中量出)，構(gòu)件AB為原動(dòng)件。試用作圖法確定：=1\*GB2⑴滑塊5的沖程；=2\*GB2⑵滑塊5往返行程的平均速度是否相同？若不同，求其行程速度變化系數(shù)；=3\*GB2⑶滑塊的最小傳動(dòng)角（保留作圖線）。題47圖在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)ABCD中，AB為曲柄，AD為機(jī)架，CD為搖桿，BC為連桿，搖桿CD的長(zhǎng)度已知(自取長(zhǎng)度比例尺，數(shù)值從圖中量出)，擺角，行程速度變化系數(shù)，機(jī)架長(zhǎng)度。試用圖解法確定曲柄AB及連桿BC的長(zhǎng)度。答48圖∵∴由圖中數(shù)據(jù)可求得，已知一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)滑塊的行程速比系數(shù)，滑塊的行程，偏距。試用作圖法設(shè)計(jì)此曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，并求其最大壓力角。答49圖極位夾角根據(jù)圖中測(cè)量數(shù)據(jù)，可求得，，第9章單項(xiàng)選擇題1．與連桿相比，凸輪機(jī)構(gòu)的最大的缺點(diǎn)是。A．慣性力難以平衡B．點(diǎn)、線接觸易磨損C．設(shè)計(jì)較為復(fù)雜D．不能實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)2．與其他機(jī)構(gòu)相比，凸輪機(jī)構(gòu)最大的優(yōu)點(diǎn)是。A．可實(shí)現(xiàn)各種預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律B．便于潤(rùn)滑C．制造方便，易獲得較高的精度D．從動(dòng)件的行程可較大3．盤形凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角恒等于常數(shù)。A．?dāng)[動(dòng)尖頂推桿B．直動(dòng)滾子推桿C．?dāng)[動(dòng)平底推桿D．?dāng)[動(dòng)滾子推桿4．對(duì)于直動(dòng)推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)來講，在其他條件相同的情況下，偏置直動(dòng)推桿與對(duì)心直動(dòng)相比，兩者在推程段最大壓力角的關(guān)系為。A．偏置比對(duì)心大B．對(duì)心比偏置大C．一樣大D．不一定5．下述幾種運(yùn)動(dòng)規(guī)律中，即不會(huì)產(chǎn)生柔性沖擊也不會(huì)產(chǎn)生剛性，可用于調(diào)整場(chǎng)合。A．等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律B．?dāng)[線運(yùn)動(dòng)規(guī)律(正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律)C．等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律D．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律(余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律)6．對(duì)心直動(dòng)尖頂推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)的推程壓力角超過許用壓力角許用值時(shí)，可采用措施來解決。A．增大基圓半徑B．改用滾子推桿C．改變凸輪轉(zhuǎn)向D．改為偏置直動(dòng)尖頂推桿填空題1．在凸輪機(jī)構(gòu)幾種常用的推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律中，等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律只宜用于低速；等加速、等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律和余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律不宜用于高速；而正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律和五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律都可在高速下應(yīng)用。2．滾子推桿盤形凸輪的基圓半徑是從凸輪回轉(zhuǎn)中心到凸輪理論廓線的最短距離。3．平底垂直于導(dǎo)路的直動(dòng)推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)中，其壓力角等于0。4．在凸輪機(jī)構(gòu)推桿的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律中，等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律有剛性沖擊；等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律、余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律有柔性沖擊；正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律和五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律無沖擊。5．凸輪機(jī)構(gòu)推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇原則為：①滿足機(jī)器工作的需要；②考慮機(jī)器工作的平穩(wěn)性；③考慮凸輪實(shí)際廓線便于加工。6．凸輪機(jī)構(gòu)中，使凸輪與從動(dòng)件保持接觸的方法有力封閉法和幾何封閉法兩種。7．凸輪的基圓半徑越小，則凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角越大，而凸輪機(jī)構(gòu)的尺寸越緊湊。8．用作圖法繪制直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪廓線時(shí)，常采用反轉(zhuǎn)法法。即假設(shè)凸輪

靜止不動(dòng)，從動(dòng)件作作繞凸輪軸線的反向轉(zhuǎn)動(dòng)（-ω方向轉(zhuǎn)動(dòng)）和沿從動(dòng)件導(dǎo)路方向的往復(fù)移動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。9．設(shè)計(jì)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)，滾子中心的軌跡稱為凸輪的理論廓線；與滾子相包絡(luò)的凸輪廓線稱為實(shí)際廓線。簡(jiǎn)答題1．(1)凸輪施加給從動(dòng)件的正壓力方向與從動(dòng)件受力點(diǎn)處的速度方向所夾銳角。(2)壓力角的大小可影響凸輪機(jī)構(gòu)尺寸和凸輪機(jī)構(gòu)的傳力效果。2．(1)與基圓半徑有關(guān)；(2)與偏距大小、方向有關(guān)；(3)與從動(dòng)件類型有關(guān)；(4)與運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇有關(guān)。3．(1)向右偏置好。(2)向右偏置，可使工作行程中的壓力角減小。(3)偏置過多，會(huì)使行程始末點(diǎn)附近的壓力角增大過多。若偏距超出基圓半徑，會(huì)導(dǎo)致從動(dòng)件與凸輪脫離接觸。4．(1)不相同。(2)凸輪的實(shí)際廓線相同，而從動(dòng)件端部形狀不同時(shí)，該凸輪的理論廓線不相同，故從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律不相同。5．(1)由等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律和等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律組合而成。(2)有沖擊。(3)ABCD處有柔性沖擊。計(jì)算分析題1．2．(1)s線圖如圖示（=）。(2)凸輪廓線如圖示。34．①找出凸輪轉(zhuǎn)過90的位置。②標(biāo)出，＝10③標(biāo)出，5．(1)理論廓線如圖所示（由三段圓弧和一段直線所組成）。(2)基圓半徑如圖示。(3)行程h如圖示?！稒C(jī)械原理》習(xí)題卡齒輪機(jī)構(gòu)：習(xí)題1專業(yè)：學(xué)號(hào)：姓名：?jiǎn)雾?xiàng)選擇題1．漸開線上某點(diǎn)的壓力角是指該點(diǎn)所受正壓力的方向與該點(diǎn)方向線之間所夾的銳角。A．絕對(duì)速度B．相對(duì)速度C．滑動(dòng)速度D．牽連速度2．漸開線在基圓上的壓力角為。A．20°B．0°C．15°D．25°3．漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪是指均為標(biāo)準(zhǔn)值，且分度圓齒厚齒槽寬的齒輪。A．小于B．大于C．等于D．小于且等于4．一對(duì)漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪要正確嚙合，它們的必須相等。A．直徑B．寬度C．齒數(shù)D．模數(shù)5．齒數(shù)大于42，壓力角α=20°的正常齒漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒外齒輪，其齒根圓基圓。A．大于B．等于C．小于D．小于且等于6．漸開線直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的重合度是實(shí)際嚙合線段與的比值。A．齒距B．基圓齒距C．齒厚D．齒槽寬7．漸開線直齒圓柱齒輪與齒條嚙合時(shí)，其嚙合角恒等于齒輪上的壓力角。A．基圓B．齒頂圓C．分度圓D．齒根圓8．用標(biāo)準(zhǔn)齒條型刀具加工的漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒輪時(shí)，不發(fā)生根切的最少齒數(shù)為。A．14B．15C．16D．179．正變位齒輪的分度圓齒厚標(biāo)準(zhǔn)齒輪的分度圓齒厚。A．大于B．等于C．小于D．小于且等于10．負(fù)變位齒輪的分度圓齒槽寬標(biāo)準(zhǔn)齒輪的分度圓齒槽寬。A．大于B．等于C．小于D．小于且等于11．斜齒圓柱齒輪的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角在上。A．端面B．軸面C．主平面D．法面12．在蝸桿傳動(dòng)中，用來計(jì)算傳動(dòng)比i12是錯(cuò)誤的。A．i12=ω1/ω2B．i12=d1/d2C．i12=z1/z2D．i12=n1/n2填空題1．漸開線離基圓愈遠(yuǎn)的點(diǎn)，其壓力角愈大。2．漸開線直齒圓柱外齒輪齒廓上各點(diǎn)的壓力角是不同的，它在基圓上的壓力角為零，在齒頂圓上的壓力角最大；在分度圓上的壓力角則取為標(biāo)準(zhǔn)值。3．用標(biāo)準(zhǔn)齒條型刀具加工的標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí)，刀具的中線與輪坯的分度圓之間作純滾動(dòng)。4．用同一把刀具加工m、z、α均相同的標(biāo)準(zhǔn)齒輪和變位齒輪，它們的分度圓、基圓和齒距均相等。5．一對(duì)漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝時(shí)，兩輪的節(jié)圓分別與其分度圓重合。6．有一對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，當(dāng)正確安裝時(shí)，頂隙為1mm，理論上的側(cè)隙為0；當(dāng)中心距變動(dòng)量mm時(shí)，頂隙變?yōu)?.5mm。7．正變位齒輪與標(biāo)準(zhǔn)齒輪比較其齒頂高增大，齒根高減小。8．斜齒圓柱齒輪的齒頂高和齒根高，無論從法面或端面來都是相同的。9．一對(duì)外嚙合斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件為法面模數(shù)與壓力角相等并等于標(biāo)準(zhǔn)值，螺旋角大小相等方向相反。10．蝸桿的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角在軸面，蝸辦經(jīng)的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角在端面。11．直齒錐齒輪的幾何尺寸通常都以大端作為基準(zhǔn)。12．齒輪分度圓是指齒輪尺寸計(jì)算的基準(zhǔn)圓，一般在其上具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角的圓；節(jié)圓是指一對(duì)齒輪嚙合時(shí)作純滾動(dòng)的圓。13．用范成法加工漸開線直齒圓柱齒輪，發(fā)生根切的原因是刀具的齒頂線或齒頂圓超過了嚙合線與輪坯基圓的切點(diǎn)。14．決定漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪尺寸的參數(shù)有z、m、a、、；寫出用參數(shù)表示的齒輪尺寸公式：r=；；；。15．一對(duì)漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪非正確安裝時(shí)，節(jié)圓與分度圓不重合，分度圓的大小取決于m、z，而節(jié)圓的大小取決于安裝中心距和傳動(dòng)比 。三、簡(jiǎn)答題1.一個(gè)齒輪只有分度圓，只有一對(duì)齒輪傳動(dòng)時(shí)才有節(jié)圓。在標(biāo)準(zhǔn)安裝時(shí)分度圓和節(jié)圓相等。 3.因?yàn)辇X廓在任一點(diǎn)接觸傳動(dòng)時(shí)，其接觸點(diǎn)的公法線通過連心線上的定點(diǎn)。(公法線為同一條直線兩輪基圓的一條內(nèi)公切線)。4.分度圓是齒輪基本尺寸計(jì)算的基準(zhǔn)圓；在分度圓上具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角值；分度圓上的齒厚等于齒槽寬；分度圓與用齒條刀加工時(shí)的節(jié)圓重合。5．根據(jù)漸開線直齒圓柱齒輪正確嚙合條件：兩齒輪法節(jié)(即法線齒距，等于基圓齒距，等于)，必須相等。題中，齒輪的法節(jié)為： mm齒條的法節(jié)為： mm因?yàn)?，所以，這一齒輪和齒條能夠正確嚙合傳動(dòng)。6．(1)齒數(shù)增加，齒頂高系數(shù)增加，嚙合角減小，將使重合度增加； (2)模數(shù)與重合度無關(guān)； (3)兩輪中心距變大，重合度減小。7．當(dāng)實(shí)際中心距比標(biāo)準(zhǔn)中心距大時(shí)：傳動(dòng)比不變，齒側(cè)間隙變大，頂隙變大，嚙合角變大，重合度變小。8．的一對(duì)齒輪具有較大的重合度。因齒高較高，因而實(shí)際嚙合線長(zhǎng)，而兩者的基節(jié)(或法節(jié))相等，按定義可知，的較大。四、分析計(jì)算題1．解：KrkrbKrkrb∴另外，2．解：設(shè)圓棒與齒廓的接觸點(diǎn)為B點(diǎn)，由漸開線性質(zhì)可知，過B點(diǎn)作齒廓法線與基圓相切于N點(diǎn)，該法線也要通過圓棒圓心，且為直角三角形，,又在直角中，根據(jù)正弦定理有(a)式中故且將以上諸值代入式(a)中，整理后得mm3．模數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)系列，故必為，其第三位小數(shù)值是由測(cè)量或制造誤差引起的。4.解：⑴求、及⑵求及⑶求當(dāng)時(shí)所以則有5．解：正確嚙合條件：標(biāo)準(zhǔn)安裝：6．解：已知p刀＝mmm刀＝p刀/＝5mm即m=m刀=5mm刀＝a=O1P=60mmr=O1P=60mm由r=mz/2mm7．解：(1)mm(2)(3)，不根切8．解：由題意知，當(dāng)基圓與齒根圓重合時(shí)，則有解上式有當(dāng)時(shí)，即 故，即這時(shí)齒根圓大于基圓。9．解：(1)3齒輪rb大，所以齒廓平直；(2)1齒輪齒最高，因?yàn)閙最大；(3)3齒輪尺寸最大，因?yàn)閐最大；(4)1齒輪和2齒輪不能嚙合，因?yàn)?0．解：1)求B1B2及arccos(rb1/ra1)=arcos(r1cosα/ra1)arccos(rb2/ra2)=arcos(r2cosα/ra2)0.63%0.63%0.37%B1B20.63%0.63%0.37%B1B2單B1B2/Pb=B1B2/πmcosα=1.63單雙當(dāng)剛好能連續(xù)傳動(dòng)時(shí)，有：1雙即εα=[z1(t