機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ) 習(xí)題答案（鄧海英） 任務(wù)1-10 認(rèn)識機(jī)器 -靜力學(xué)

機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)習(xí)題答案

任務(wù)1認(rèn)識機(jī)器（參考答案）

姓名：班級：學(xué)弓：成績：

【任務(wù)描述】

觀察常見的機(jī)械設(shè)備，分析機(jī)器的組成及功能。

圖17臥式車床結(jié)構(gòu)圖

?主軸箱2-刀架3-尾座4-床身5,9-床腿6-光桿7-絲桿

8-溜板箱10-進(jìn)給箱11-掛輪變速機(jī)構(gòu)

【學(xué)習(xí)過程】

學(xué)習(xí)任務(wù)1認(rèn)識機(jī)器的結(jié)構(gòu)

1.術(shù)語解釋。

（1）機(jī)械：是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的統(tǒng)稱O

（2）機(jī)器：是人為的實物組合，可以代替人力做功.

（3）機(jī)構(gòu)：機(jī)構(gòu)是由多個構(gòu)件通過動連接組成，其各部分之間具有確定的相對運動，能進(jìn)行運動的傳遞

以及變換運動形式。

（4）構(gòu)件：機(jī)器中最小的運動單元。

（5）零件：機(jī)器中最小的制造單元。

2.組成機(jī)器的制造單元稱為A。

A.零件B.構(gòu)件C.機(jī)件D.部件

3.機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件是由一個或多個零件所組成，這些零件間—B―產(chǎn)生相對運動。

A.可以B.不能C.不一定能

4.機(jī)器中最小運動單元稱為一B―o

A.零件B.構(gòu)件C.部件

5.機(jī)器與機(jī)構(gòu)的主要區(qū)別在于_C—。

A.機(jī)器的運動較為復(fù)雜B.機(jī)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜

C.機(jī)器能完成有用的機(jī)械功或?qū)崿F(xiàn)能量轉(zhuǎn)換D.機(jī)器能變換運動形式

6.機(jī)器和機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱為機(jī)械。

7.零件是機(jī)器的最小制造單元,構(gòu)件是機(jī)器的最小運動單元。

8.機(jī)構(gòu)與機(jī)器有什么區(qū)別？舉例說明機(jī)構(gòu)與機(jī)器各自的特點及其聯(lián)系。

答：機(jī)構(gòu)與機(jī)器的區(qū)別：

（1）從組成上看，機(jī)器是由機(jī)構(gòu)組成的，一臺機(jī)器可以含有一個機(jī)構(gòu)，也可以包含多個機(jī)構(gòu)。

（2）從功能上講，機(jī)器能完成有用的機(jī)械功或完成能量形式的轉(zhuǎn)換，而機(jī)構(gòu)主要用于傳遞和轉(zhuǎn)換運動。

（3）若單從運動觀點來看，機(jī)器和機(jī)構(gòu)并無區(qū)別。

舉例說明：內(nèi)燃機(jī)是機(jī)器可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為動能，代替人力做工。

自燃機(jī)有齒輪傳動機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)等組成，各機(jī)構(gòu)分別實現(xiàn)相應(yīng)的運動轉(zhuǎn)換

9.試述構(gòu)件和零件的區(qū)別與聯(lián)系。

答：構(gòu)件是機(jī)器的最小運動單元，零件是機(jī)器的最小制造單元。構(gòu)件是由1個或多個零件通過靜連接而

成,

學(xué)習(xí)任務(wù)2討論學(xué)習(xí)，通過各種途徑獲取信息，認(rèn)識機(jī)器的物理學(xué)基礎(chǔ)

1.功一運動過程中力產(chǎn)和，立移S的作用結(jié)果，稱為功，計算公式卬=FS,單位一焦耳。

2.能——一個物體能夠?qū)ν庾龉t這個物體就具有能。單位是在國際單位制中是焦耳

（J）________o

3.能量守恒定律——能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只會從?種形式轉(zhuǎn)化為另?種形式，

或者從一個物體轉(zhuǎn)移到其它物體，而能顯的總最保持不變。

網(wǎng)

4.功率一單位時間1內(nèi)所做的功稱為功率，計算公式—P=Fv（直線運動功率、力和

絡(luò)

速度的關(guān)系）、尸二焉（回轉(zhuǎn)運動功率、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的關(guān)系）,單位是瓦（W）或千瓦

搜7JJ

索（kW）

5.效率一有用輸出功和輸入的總功之比。

查0

閱6.工作設(shè)備的物理學(xué)基礎(chǔ)（寫出公式和單位）。

資物理量公式單位

料密度mm3

p=—

V

速度sm/s,

v=—

t

m/min

轉(zhuǎn)速zr/min

n=—

7.從電動機(jī)的能量流圖形中可知，該電動機(jī)的效率77=（）中

8.電動機(jī)3秒轉(zhuǎn)動了36圈，請問該電動機(jī)的轉(zhuǎn)速是多少。（單位：r/min）

z36圈60秒

答：：---1-X------=720r/min

3秒1分鐘

9.一個質(zhì)量加為1500kg的沖壓錘從0.8米高處落下砸向工件，是哪種能量使沖壓工件沖壓變形，該

能量是多大？

答：勢能

F=m^h=]500kgx9.8Nx0.8=11760(J)

10.一臺升降機(jī)電動機(jī)在運行過程中從電網(wǎng)獲取的功率為8.4kW,電動機(jī)和升降機(jī)變速箱的總效率達(dá)

到82%,電動機(jī)在20秒內(nèi)能把多重的物體提升到5m的高度？

答：升降機(jī)的輸出功率：

%=P入x=8.4kWx0.82=6.89kW

v==0.25m/s

20s

產(chǎn)二&二型%=2756ON

v0.25m/s

11.濕料用輸送帶送入一個15m長的隧道爐進(jìn)行干燥處理，要在2分鐘內(nèi)完成干燥，那么輸送帶輸送

帶的速度是多少？

MS15m

答：V=-==0.125m/s

t120s

學(xué)習(xí)任務(wù)3認(rèn)識機(jī)器的組成、功能及機(jī)械的分類

保護(hù)環(huán)境

控制單元控制機(jī)器起動、停車和變更

運動參數(shù)的部分

【任務(wù)實施】

1.以自己熟悉的機(jī)器（如自行車、洗衣機(jī)、汽車、車床等）為例，分組討論并完成下表。（略）

2.繪制草圖或用表格解釋普通車床的的能量流材料流和信息流。

輸入轉(zhuǎn)換輸出

電能動能°

車床

工件毛坯成形的工件和鐵屑。

操作按鈕顯示工件形狀

任務(wù)2分析機(jī)器內(nèi)部運動結(jié)構(gòu)

姓名：班級：學(xué)號：成績：

【任務(wù)描述】

觀察牛頭刨床，每兩個同學(xué)工相說出其基本功能單元及其所使用的部件，指出哪些結(jié)構(gòu)成為運動副,

并畫出其中一個組成部分的運動簡圖。

T->

刀架ii.nit.tr

工作也

帝傳動

電動機(jī)

【學(xué)習(xí)過程】

學(xué)習(xí)任務(wù)1認(rèn)識機(jī)器內(nèi)部運動結(jié)構(gòu)

1.機(jī)器的功能單元通?？梢詣澐譃槟男╊愋?？

參考答案:

典型功能

驅(qū)動單元

傳動單元

執(zhí)行單元

支撐和承重單元

連接單元

安全保護(hù)裝置

操縱單元

輔助系統(tǒng)和附屬裝置

2.請列表說明，圖示立式鉆床由哪些功能單元組成?

1?主軸2.頭架3-塔形帶輪4-保險環(huán)5?立柱&底座7.轉(zhuǎn)盤8?工作臺

參考答案：

典型功能采用的元件

驅(qū)動單元用電動機(jī)實現(xiàn)

傳動單元用帶傳動實現(xiàn)

執(zhí)行單元用主軸實現(xiàn)

支掠和承重單元用底座和工作臺等實現(xiàn)

連接單元用螺訂、螺母、螺栓等實現(xiàn)

安全保護(hù)裝置用急停裝置，防護(hù)罩實現(xiàn)

操縱單元用操作首輪等實現(xiàn)

3.平面運動副按接觸形式的不同可分為低副副和高副兩大類:而根據(jù)構(gòu)件的相對運動形式不同，低副

可分為轉(zhuǎn)動副和移動副o

4.通過點、線接觸構(gòu)成的平面運動副稱為o

A.轉(zhuǎn)動副B.移動副C.高副

5.通過面接觸構(gòu)成的平面運動副稱為o

A.轉(zhuǎn)動副B.移動副C.高副D.低副

6.下列運動副屬干高副的是0

A.轉(zhuǎn)動副B.移動副C.齒輪副D.都不是

7.判斷正誤：凡兩構(gòu)件直接接觸，而乂相互聯(lián)接的都叫運動副。（錯）

8.什么叫運動副？簡述運動副的分類，并分別舉出兩個實例。

參考答案：

運動副一兩構(gòu)件直接接觸又能作一定的相對運動的可動聯(lián)接。

運動副的分類：

I.按照兩構(gòu)件之間的相對運動是平面運動還是空間運動，可將運動副分為平面運動副和空間運動副兩類。

2.兩構(gòu)件間的接觸形式不同，平面運動副又可分為低副和高副兩類。

一副是面接觸，觸移動副和轉(zhuǎn)動副兩種。

高副是點線接觸，常見有齒輪副和凸輪副。

舉例：自行車軸與車體之間是轉(zhuǎn)動副

牛頭刨床滑枕與機(jī)架之間是轉(zhuǎn)動副

學(xué)習(xí)任務(wù)2繪制機(jī)構(gòu)平面簡圖

1.機(jī)構(gòu)運動簡圖表示機(jī)構(gòu)的構(gòu)件的組成和各構(gòu)件間的運動莢裝

2.一個機(jī)構(gòu)通常由機(jī)架、原動件和從動件三部分組成。其中固定的構(gòu)件稱為機(jī)架，通

常在上加上箭頭表示。

3.機(jī)構(gòu)運動簡圖與有關(guān)。

A.構(gòu)件數(shù)目和運動副的結(jié)構(gòu)形狀B.運動副數(shù)目和類型

C.運動副及構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形狀D.構(gòu)件數(shù)目，運動副的類型，運動副的相對位置

4.什么叫機(jī)構(gòu)運動簡圖？什么叫機(jī)構(gòu)運動示意圖？試述兩者的區(qū)別。

參考答案：

機(jī)構(gòu)運動簡圖??…僅用簡單的線條和規(guī)定的符號來表示構(gòu)件和運動副，并按比例確定出各運動副的相對

位置，以此來表達(dá)機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件間的相對運動關(guān)系的簡圖。

機(jī)構(gòu)運動示意圖--為了表示機(jī)械的組成和運動情況，僅用簡單的線條和規(guī)定的符號來表示構(gòu)件和運動

副，不用嚴(yán)格按比例繪制的圖形。

機(jī)構(gòu)運動簡圖要嚴(yán)格按照比例畫圖，而機(jī)構(gòu)運動示意圖不必按照比例畫圖。

5.簡述平面機(jī)構(gòu)運動簡圖的繪制步驟。

答案：

（1）研究機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及動作原理，分清固定件，確定原動件，確定活動構(gòu)件數(shù)目。

（2）沿著運動傳遞路線，分析兩構(gòu)件間相對運動的性質(zhì)，以確定運動副的類型和數(shù)目。

（3）測量出運動副間的相對距離。

（4）選擇機(jī)構(gòu)運動簡圖的視圖平面和比例尺。

（5）用簡單線條和規(guī)定符號繪制機(jī)構(gòu)運動簡圖，并從原動件開始，按傳動順序用數(shù)字標(biāo)出各構(gòu)件的編

號和用字母標(biāo)出運動副的代號。

（6）在原動件上標(biāo)出箭頭以表示其運動方向，在固定件上畫出斜線以表示機(jī)架。

6.指出下列平面運動副的名稱。

1------

^2

（移動副）

7.通過查閱資料及觀看視頻，繪制下列機(jī)構(gòu)運動簡圖和機(jī)構(gòu)運動示意圖

【任務(wù)實施】

運用所學(xué)知識，對牛頭刨床的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析：

1.請列出牛頭刨床的基本功能單元及其使用的部件。

2.指出三種以上形成運動副的結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)對牛頭刨床結(jié)構(gòu)的分析，畫出其中一個組成部分的機(jī)構(gòu)運動簡圖。

【檢查與評估】

自評分教師評分

評估結(jié)

檢查

果ABCDABCD

i.繪制的機(jī)構(gòu)運動簡圖是否表達(dá)了原動件和機(jī)架.

2.繪制的機(jī)構(gòu)運動簡圖運動副符號是否符合規(guī)范。

3.你繪制的運動簡圖能正確表達(dá)組成機(jī)構(gòu)的構(gòu)件數(shù)

目？

4.繪制的運動簡圖能表達(dá)各構(gòu)化之間是如何連接

的。

5.能主動完成課前預(yù)習(xí)。

6.積極參與課覺活動。

7.能按時完成工作災(zāi)。

【總結(jié)反思】

用簡練的語言總結(jié)本單元學(xué)習(xí)的關(guān)鍵知識點。

任務(wù)3機(jī)構(gòu)運動方案可行性分析（參考答案）

姓名：班級：學(xué)號：成績：

【任務(wù)描述】

圖示一簡易沖床。設(shè)想動力由齒輪1輸入，使軸A連續(xù)回轉(zhuǎn)；固聯(lián)在軸A上的凸輪2與擺桿3組

成的凸輪機(jī)構(gòu)將使沖頭4上下往復(fù)運動，達(dá)到?jīng)_壓的目的。試分析該機(jī)構(gòu)能否運動，若無法運動，請?zhí)崽?/p>

修改措施。

【學(xué)習(xí)過程】

學(xué)習(xí)g務(wù)1自學(xué)并計算下列機(jī)構(gòu)自由度

1.什么叫運動副？運動副如何進(jìn)行分類？如何區(qū)分低副4.計算圖示機(jī)構(gòu)自由度，并分析機(jī)構(gòu)具有確定運動所

和高副？需要的原動件數(shù)目。

答：運動副是兩構(gòu)件之間直接接觸的可動連接。

按照運動副的接觸形式分類:面和面接觸的運動副在

接觸部分的壓強較低，被稱為低副，而點或線接觸的運動

副稱為高副，高副比低副容易磨損。

按照相對運動的形式分類。構(gòu)成運動副的兩個構(gòu)件之間

的用對運動若是平面運動則為平面運動副，若為空間運動

則稱為空間運動副，兩個構(gòu)件之間只做相對轉(zhuǎn)動的運動副

自主被稱為轉(zhuǎn)動副，兩個構(gòu)件之間只做相對移動的運動副稱為

學(xué)習(xí)移動副。

2.平面機(jī)構(gòu)計算自由度計算公式為解：

F=3〃-2PL-%7,A=10,產(chǎn)產(chǎn)0

3.解釋式中參數(shù)的含義:43〃—2P—凡二3X7-2X10-0=1

方表示自由度數(shù)目,機(jī)構(gòu)要有確定的相對運動，原動件數(shù)等于自由度

的數(shù)目。

〃表示活動構(gòu)件數(shù)目,

所以需要1個原動件。

■表示低副數(shù)目,

R表示高副數(shù)目O

4.判斷機(jī)構(gòu)是否具有確定運動的條件是_____________

機(jī)構(gòu)自由度數(shù)要大于零且原動件個數(shù)應(yīng)等于機(jī)構(gòu)的

自由度數(shù)

學(xué)習(xí)任務(wù)2技能拓展訓(xùn)練，分析下列機(jī)構(gòu)的運動情況

1.數(shù)運動副數(shù)目時有哪些注意事項？

（1）要注意區(qū)分低副還是高副。

凡是面接觸的是低副（兩個構(gòu)件之間的只能相對轉(zhuǎn)動或者相對移動）

凡是點或者線基礎(chǔ)的是高副（（兩個構(gòu)件之間可以相對滾動））

（3）低副數(shù)和高副數(shù)要分開計數(shù)。

2.什么叫復(fù)合校鏈？在計算機(jī)構(gòu)自由度時，若機(jī)構(gòu)中山現(xiàn)復(fù)合餃鏈應(yīng)如何處理？

兩個以上的構(gòu)件用轉(zhuǎn)動副在同一軸線上聯(lián)接，就構(gòu)成復(fù)合較鏈。

若有，〃個構(gòu)件組成的復(fù)合較曜，其轉(zhuǎn)動副的個數(shù)應(yīng)為個。

3.什么叫局部自由度？在計算機(jī)構(gòu)自由度時，若機(jī)構(gòu)中出現(xiàn)局部自由度應(yīng)如何處理？

有些機(jī)構(gòu)中，某些構(gòu)件產(chǎn)生的局部運動并不影響其他構(gòu)件的運動，這種不影響整個機(jī)構(gòu)運動的自由度，稱為局

部自由度。在計算機(jī)構(gòu)自由度時應(yīng)將局部自由度除去不算。

4.什么叫虛約束？在計算機(jī)構(gòu)自由度時，若機(jī)構(gòu)中出現(xiàn)虛約束應(yīng)如何處理？

機(jī)構(gòu)中，有些運動副引入的約束，對機(jī)構(gòu)的運動實際上不起約束作用，這種不起獨立約束作用的約束稱為虛約

束。在計算機(jī)構(gòu)自由度時，應(yīng)將虛約束除去不計。

自主

學(xué)習(xí)5.指出下圖所示的復(fù)合校鏈，局部自由度和虛約束。

郡自由屋、

1-7-7-7

1.在機(jī)構(gòu)中，某些不影響機(jī)構(gòu)運動傳遞的重復(fù)部分所帶入的約束為A_________。

回答

A.虛約束B.局部自由度C.復(fù)合較鏈

問題

2.圖示機(jī)構(gòu)中有_B_個虛約束。

C.2D.3

3.當(dāng)機(jī)構(gòu)的原動件數(shù)目小于自由度數(shù)時，則該機(jī)構(gòu)Co

A.具有確定的相對運動B.只能作有限的相對運動C.運動不能確定D.不能運動

4.四個構(gòu)件在同一處較接，則在該處構(gòu)成C個轉(zhuǎn)動副。

A.2B.1C.3D.4

1.請指出圖中的復(fù)合錢鏈、局部自由度和虛約束;1.請指出圖中的復(fù)合校鏈、局部自由度和虛約束;

2.活動構(gòu)件數(shù)目：，尸7；

3.運動副數(shù)目：低副PL=9_,高副％=」；2.活動構(gòu)件數(shù)目：n=8；

4.計算機(jī)構(gòu)自由度：4=3〃-2PL—PH=3X7—2x9—13.運動囿數(shù)目：低副外=LL,高副/=1_

=24.計算機(jī)構(gòu)自由度：J=3〃-2PL—PH=3X8—2x11-1=1

5.判斷機(jī)構(gòu)是否有確定運動；原動件有2個（圖中

拓展

標(biāo)注箭頭的構(gòu)件），原動件數(shù)等于自由度數(shù)，機(jī)構(gòu)5.判斷機(jī)構(gòu)是否有確定運動：原動件有1個（圖中標(biāo)注箭

訓(xùn)I練

具有確定的相對運動o頭的構(gòu)件），原動件數(shù)等于自由度數(shù)，機(jī)構(gòu)具有確定的相

對運動。

I.請指出圖中的復(fù)合校鏈、局部自由度和虛約束;1.請指出圖中的復(fù)合較鏈、局部自由度和虛約束;

2.活動構(gòu)件數(shù)目：〃=4；

3.運動副數(shù)目：低副兄=5，高副心=L；

2.活動構(gòu)件數(shù)目：/?=8

4.計算機(jī)構(gòu)自由度：4=3〃-2Pi-PH=3X4—2x5—1

3.運動副數(shù)目：低副R-n_，高副％-L

=1;

5.判斷機(jī)構(gòu)是否有確定運動：原動件有1個（圖中4.計算機(jī)構(gòu)自由度：產(chǎn)=3〃一2/\一尸H=3X8—2x11—1=1；

標(biāo)注箭頭的構(gòu)件），原動件數(shù)等于自由度數(shù)，機(jī)構(gòu)5.判斷機(jī)構(gòu)是否有確定運動：原動件有1個（圖中標(biāo)注箭

具有確定的相對運動_________O頭的構(gòu)件），原動件數(shù)等于自由度數(shù)，機(jī)構(gòu)具有確定的相

對運動_________O。

學(xué)習(xí)任務(wù)3分析牛頭刨床的設(shè)計方案圖是否合理？如不合理L請?zhí)岢鲂薷姆桨?/p>

低副數(shù)A=6；

高副數(shù)幾=1:

活動構(gòu)件數(shù)〃=3;

原動件數(shù)W=I,指出原動件小齒輪2

計算機(jī)構(gòu)自由度:尸=3〃一2九一尸H=3X5—2X6—1=2。

試判斷該牛頭刨床是否能完成繪制修改方案運動示意圖。

刨削加工？并說明原因。

答：不能，因為自由度等于2,

與原動件數(shù)目不相等，機(jī)構(gòu)運

動不確定

（方案不唯一，讀者可嘗試

給出多種方案，比較優(yōu)劣，

擇優(yōu)選用）

【任務(wù)實施】

運用所學(xué)知識，分組討詒簡易沖床的運動，并提出修改措施，并畫出修改后的機(jī)構(gòu)運動示意圖。

1.分析簡易沖床的結(jié)構(gòu)和運動情況，畫出沖床的機(jī)構(gòu)運動示意圖。

該方案的運動狀況

C點不幽般現(xiàn)沿翌直方向的直線運動

和沿以B為！BC.BC為半徑的圓弧運動

因此不能實現(xiàn)設(shè)計意.圖

B

2.計算沖床的自由度，并判斷其能否完成沖壓工作？為什么？

?機(jī)構(gòu)的自由度：戶=3n-2J；-〃=3x3-2x41=0

?結(jié)論：自由度F=U,計算結(jié)果表明該設(shè)計方案不自8運動

3.提出修改措施，畫出改進(jìn)后的機(jī)構(gòu)運動示意圖。

任務(wù)4設(shè)計平面連桿機(jī)構(gòu)（參考答案）

姓名：班級：學(xué)號：成績：

【學(xué)習(xí)過程】

學(xué)習(xí)任務(wù)1認(rèn)識較鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成和基本類型

1.在錢鏈四桿機(jī)構(gòu)中，能作整周連續(xù)回轉(zhuǎn)的連架桿稱為，加柄_,只能來回?fù)u擺某一角度的連

架桿稱為一搖桿.，與機(jī)架相對的構(gòu)件稱為一連桿一。

2.下圖的較鏈四桿機(jī)構(gòu)中，設(shè)桿a最短，桿b最長。

（1）試用表達(dá)式說明構(gòu)成滿足曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的條件：_a+b?c+d

（2）以AD或BC為機(jī)架,則AB為曲柄。

以AB為機(jī)架,則AD和BC為曲柄。

4.在四桿機(jī)構(gòu)中，若對桿兩兩平行且相等，則構(gòu)成一平行四邊形機(jī)構(gòu)。

5.平面四桿機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件以A相聯(lián)接。

A.轉(zhuǎn)動副B.移動副C.螺旋副

6.家用縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)屬于—A_o

A.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)B.雙曲柄機(jī)構(gòu)C.雙搖桿機(jī)構(gòu)

7.列舉兩個身邊常見的平面連桿機(jī)構(gòu)實例。

窗戶開啟機(jī)構(gòu):

雨傘開啟機(jī)構(gòu)、汽車雨刮器、手機(jī)支圾機(jī)構(gòu)等。

學(xué)習(xí)任務(wù)2認(rèn)識較鏈四桿機(jī)構(gòu)基本類型的判別方法

1.請歸納鐵鏈四桿機(jī)構(gòu)基本類型的判別方法。

校鏈四桿機(jī)構(gòu)基本類型的判別方法：

（1）若Lmax+Lmin＞少+?，則該機(jī)構(gòu)一定是雙搖桿機(jī)構(gòu)。

（2）若Lmax+」min」」'+q'，則還要根據(jù)機(jī)架才能判斷其基本類型。

①以最短桿為連架桿，得到曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。

②以最短桿為機(jī)架，得到雙曲柄機(jī)構(gòu)。

③以最短桿為連桿，得到雙搖桿機(jī)構(gòu)。

2.較鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若最長桿與最短桿之和大于其他兩桿之和，則機(jī)構(gòu)有C。

A.一個曲柄B.兩個曲柄C.兩個搖桿D.不確定

3.下圖的較鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知各桿長度分別為a=350nim,b=550mm,c=200mni,c=7（）0mm,

試回答：

（1）當(dāng)取d為機(jī)架時，機(jī)構(gòu)_A-；（2）當(dāng)取c為機(jī)架時，機(jī)構(gòu)_Bo

A.有一個曲柄B.有兩個曲柄C.有兩個搖桿

學(xué)習(xí)任務(wù)3認(rèn)識較鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式

1.內(nèi)燃機(jī)中的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)工作時是以_C為主動件。

A.曲柄B.連桿C.滑塊

2.對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的區(qū)別

對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，滑塊導(dǎo)路中心與曲柄轉(zhuǎn)動中心木齊，無急回特性；偏置偏置曲柄滑塊機(jī)

構(gòu)滑塊導(dǎo)路中心與曲柄轉(zhuǎn)動中心不對齊，有急回特性。

3.對于對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，若曲柄半徑為20mm,則滑塊移動的行程距離為40mm。當(dāng)曲

柄勻速回轉(zhuǎn)一圈，滑塊來回運動的速度—相同一（相同、不相同）；對于偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，

曲柄勻速回轉(zhuǎn)一圈，滑塊來回運動的速度—不相同^—（相同、不相同）。

4.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)利用一D_可演化為偏心輪機(jī)構(gòu)。

A.機(jī)架變換B.改變構(gòu)件相對長度C.用移動副取代轉(zhuǎn)動副D.擴(kuò)大轉(zhuǎn)動副

5.指出內(nèi)燃機(jī)中的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。

6.對于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，當(dāng)我不同構(gòu)件為機(jī)架，可以得到導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、搖塊機(jī)構(gòu)和定塊機(jī)

虬。

學(xué)習(xí)任務(wù)4認(rèn)識較鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本特性

1.極限位置

（1）下圖為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)ABCD,若搖桿CD為主動件時，當(dāng)機(jī)構(gòu)處于連桿BC與從動曲柄AB

共線的兩個位置AB.C.D和AB2c2D,稱為機(jī)構(gòu)的兩個一極限位置一位置。

（2）在圖示錢鏈四桿機(jī)構(gòu)中，AD桿為機(jī)架，AB桿作勻速圓周運動，用作圖法找出CD桿的兩個

極限位置.標(biāo)出搖桿擺角夕和極位夾角，.

畫圖步驟：

①以A為圓心，AB為半徑作圓，該圓為曲柄的運動軌跡。

②以A為圓心，AB+BC為半徑作圓弧1-1。

③以D為圓心,CD為半徑作圓弧2-2。

④圓弧1-1和圓弧2-2交于Ci點。

⑤以A為圓心,BC-AB為半徑作圓弧3-3,與圓弧2-2交于C2點。

⑥連接AC和AC2,分別得交點：Bi和比。

⑦連接DC.和DC2O

⑧標(biāo)出搖桿擺角8和極位夾角0。

J”W1-3VT|6現(xiàn)乘.八”tTWCAM里網(wǎng)阿坦切，

出搖桿擺角3和極位夾角8,

2.急回特性

（1）對于曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)主動曲柄等速轉(zhuǎn)動時，從動搖桿回程速度大于去程速度的現(xiàn)象稱為機(jī)

構(gòu)的Co

A.死點現(xiàn)象B,運動不確定性C.急回特性D.行程變化

（2）機(jī)械工程中常利用B的慣性儲能來通過平面連桿機(jī)溝的“死點”位置。

A.主動構(gòu)件B.從動構(gòu)件C.聯(lián)接構(gòu)件

（3）對于平面連桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)行程速比系數(shù)K_A_時，機(jī)構(gòu)就具有急回特性。

A.K>1B.K=\C.K<\

（4）在下列平面機(jī)構(gòu)中，一定有急回性質(zhì)的機(jī)構(gòu)是—D―o

A.平行雙曲柄機(jī)構(gòu)B.對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)C.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)D.偏置曲柄滑塊機(jī)

構(gòu)

（5）下列機(jī)構(gòu)中適當(dāng)選擇主動件時，_C必有急回運動特性。

A.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)B.雙搖桿機(jī)構(gòu)C.不等長雙曲柄機(jī)構(gòu)

（6）急回程度可用行程速比系數(shù)K表示，其計算公式為K二一。利用急【口I運動特性可用以

180-0

縮短_空行程時間一，從而提高工作效率。

3.死點位置

死點位置是指當(dāng)從動件上II勺傳動角等于零時，驅(qū)動力對從動件的有效回轉(zhuǎn)力矩為零，從動件運動

*4.下圖機(jī)構(gòu)名稱是一轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿_,這種機(jī)構(gòu)常用在牛頭刨床上。構(gòu)件r是_曲柄；構(gòu)

件I是一導(dǎo)桿一；構(gòu)件C是一滑塊。請用圖解法做出機(jī)構(gòu)的極位夾角及圖示C點處壓力

角，并從這方面解釋牛頭刨床采用該機(jī)構(gòu)的優(yōu)點。

牛頭刨床采用該機(jī)構(gòu)的優(yōu)點:

①具有急回運動性質(zhì)：

在擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，將曲柄的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成了導(dǎo)桿的往復(fù)擺動,因此具有急回運動性質(zhì)。

任務(wù)5認(rèn)識帶傳動（參考答案）

姓名：班級：學(xué)號：成績：

【任務(wù)描述】

實訓(xùn)用臺式鉆床如圖5-1所示，工作一段時間后，出現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)速下降并停止轉(zhuǎn)動的情況，請利用所學(xué)

的理論知識，分析原因并提出解決措施。

圖5-1臺式鉆床

1?主軸2.頭架3?塔形帶輪4-保險環(huán)5-立柱6-底座7.轉(zhuǎn)盤8?工作臺

【學(xué)習(xí)過程】

【學(xué)習(xí)任務(wù)1】分析臺式鉆床的帶傳動

1.帶傳動的傳動原理是什么？在鉆床中有什么作用?

帶傳動的傳動原理：帶傳動是一種常用的機(jī)械傳動裝置，通常是由主動輪、從動輪和張緊在兩輪上的撓性環(huán)形帶

組成。安裝時帶被張緊在帶輪上，當(dāng)主動輪轉(zhuǎn)動時，依靠帶與帶輪接觸面間的摩擦力或嚙合驅(qū)動，使從動輪一起回轉(zhuǎn),

從而傳遞一定的運動和動力。

鉆床中有什么作用：把電動機(jī)的驅(qū)動力傳遞到主軸

2.電動機(jī)是如何把運動傳到主軸的？

電動機(jī)通過帶傳動把運動傳遞到主軸

3.要想得到不同的主軸轉(zhuǎn)速，怎樣操作？

改變塔式帶輪中皮帶的位置，可以得到不同的傳動比，從而得到不司的主軸轉(zhuǎn)速。

【學(xué)習(xí)任務(wù)2】計算帶傳動的傳動比

1.什么叫帶傳動傳動比？計算公式是什么?

傳動比,——指兩個帶輪轉(zhuǎn)速之比，它與兩個帶輪的基準(zhǔn)直徑成反比。

傳動比公式：/=—=-^-（適用于摩擦帶傳動）。

,2〃24

2.已知小帶輪轉(zhuǎn)速a=600r/min，小帶輪直徑&=40mm,大帶輪直徑力=120mm,求（1）大帶輪的轉(zhuǎn)速〃2；

（2）畫出帶傳動的運動簡圖。

解：（1）大帶輪的轉(zhuǎn)速〃2

n.600r/min600r/minx40mm___..

=—=----：----=----------------=200r/nun

d,120nm

4

（2）帶傳動的運動簡圖

1.如圖，采用張緊輪將帶張緊，小帶輪為主動輪。在圖a、b、c、d、e、f、g和h所示的八種張緊輪的布置方式

中，指出哪些是合理的，哪些是不合理的？為什么？（注：最小輪為張緊輪。）

答案：

1圖裝在緊邊不合理

b）圖裝在松邊內(nèi)側(cè)，靠近大帶輪，是合理的。

c）圖裝在緊邊是不合理的。

d）圖裝在松邊內(nèi)側(cè)，靠近小帶輪，是小合理的。

e）圖裝在松邊外側(cè)，靠近小帶輪，是合理的。

D圖裝在緊邊不合理

g）圖裝在松邊外側(cè)，靠近大帶輪，是不太合理。

h）圖裝在緊邊，不合理。

2.圖中所示V帶在輪槽中的3種位置，試指出哪一種位置正確？

答案

圖A正確，圖B的底面與輪接觸，底面不是工作面不應(yīng)該接觸

圖C的帶高出了芾輪，安裝的時候帶輪與帶的中心線應(yīng)對應(yīng)輪槽的中心線

【思考與練習(xí)】

I.帶傳動是依鴕B來傳遞運動和功率的。

A.帶與帶輪接觸面之間的正壓力B.帶與帶輪接觸面之間的摩擦力

C.帶的緊邊拉力D.帶的松邊拉力

2.與鏈傳動相比較，帶傳動的優(yōu)點是A。

A.工作平穩(wěn)，基本無噪聲B.承載能力大C.傳動效率高D.使用壽命長

3.與平帶傳動相比較，V帶傳動的優(yōu)點是D“

A.傳動效率高B.帶的壽命長C.帶的價格便宜D.承載能力大

4.兩帶輪直徑一定時，減小中心距將引起_________D_______o

A.帶的彈性滑動加劇B.帶傳動效率降低C.帶工作噪聲增大D.小帶輪上的包角減小

5.帶傳動不能保證準(zhǔn)確的傳動比，其原因是Co

A.帶易變形和磨損B.帶在帶輪上出現(xiàn)打滑C.帶傳動工作時發(fā)生彈性滑動D.帶的彈性變形

不符合虎克定律

6.與V帶傳動相比較，同步帶傳動的突出優(yōu)點是o

A.傳遞功率大B.傳動比準(zhǔn)確C.傳動效率高D.帶的制造成本低

7.中心距一定的帶傳動，小帶輪上包角的大小主要由D決定。

A.小帶輪直徑B.大帶輪直徑C.兩帶輪直徑之和D.兩帶輪直徑之差

【任務(wù)實施】

運用所學(xué)知識，針對實訓(xùn)用臺式鉆床主軸轉(zhuǎn)速下降并停止問題進(jìn)行分析：

1.如電機(jī)轉(zhuǎn)速為14(X)r/min,主軸正常運轉(zhuǎn)時的速度是多少？導(dǎo)致主軸轉(zhuǎn)速停止的主要原因是什么？

可能原因：(1)皮帶變形，松弛

(3)鉆孔阻力太大

2.針對所指出的原因，提出合理化的改進(jìn)建議。

針對皮帶變形，松弛，可以采用拉開帶輪中心距，或者更換新皮帶

鉆孔阻力太大可以改變參數(shù)

任務(wù)6認(rèn)識齒輪傳動(參考答案)

姓名：班級：學(xué)號：成績：

【任務(wù)描述】

有一對正常齒制造的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，在搬運時丟失了大齒輪，現(xiàn)需要配置。測得兩軸間距

o=120mm,小齒輪齒數(shù)zi=20,齒頂圓直徑冊=88mm,試確定大齒輪齒數(shù)Z2，模數(shù)及壓力角。

【學(xué)習(xí)過程】

【學(xué)習(xí)任務(wù)1】觀看視頻，說出齒輪在機(jī)床中有什么作用

作用：

(1)傳遞旋轉(zhuǎn)運動;

(2)改變轉(zhuǎn)速；

(3)改變轉(zhuǎn)矩；

(4)改變旋轉(zhuǎn)方向。

【學(xué)習(xí)任務(wù)2】畫齒輪傳動機(jī)構(gòu)的運動簡圖，標(biāo)注轉(zhuǎn)向關(guān)系及傳動比公式（齒數(shù)％、Z2）o

齒輪傳動類型：外嚙合直齒圓齒輪傳動類型：圓錐齒輪傳動

柱齒輪傳動傳動比公式:傳動比公式：

4

機(jī)構(gòu)運動簡圖：

齒輪傳動類型：外嚙合斜齒圓柱

齒輪傳動__________

兩齒輪螺旋角方向:相反

機(jī)構(gòu)運動簡圖：

齒輪傳動類型：蝸輪蝸桿傳動

蝸輪蝸桿螺旋方向：相同

傳動比公式：_八=2=一三

%21

機(jī)構(gòu)運動簡圖：

【學(xué)習(xí)任務(wù)3】齒輪各部分尺寸名稱及計算

1.認(rèn)識模數(shù)：

（1）對比左圖不同模數(shù)的輪齒齒形，請根據(jù)輪齒大小，

找出對應(yīng)的模數(shù)數(shù)字分別填入不同的花瓣中。

（2）請觀察模數(shù)與齒形的關(guān)系，填寫以下內(nèi)容：模數(shù)越

大，輪齒越一粗，輪齒強度越一大°模數(shù)

相同（相同,不同）才可以配對。

2.請計算一對漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒齒輪外嚙合各部分尺寸，m=3mm,齒數(shù)%=20,z2=60o

名稱及代號齒輪1計算公式及計算值配對齒輪2計算公式及計算值

壓力角a20°20°

4=mzi=60innd2=mz2=10=180mm

分度圓直徑d

〃；)=

齒頂圓直徑d.A%=m(z1+2瓦)=66mmd*2=w(z2+2186nun

〃：-)

齒根圓直徑d『dn=m(zt-22c'=52.5nin八=/n(z2-2h：—c")=172.5mm

齒頂高：=mh：=3mm

4/?al=mh=3mm<4

齒根高瓦An=m(ha+c)=3.75mmnfl=m(ha+c)=3.75mm

h=mQh；+c)=6.75mm

全齒高h(yuǎn)

/?!=m(2h：+c")=6.75min

齒距PP}=mji=9.42nmP2=9.42mm

S=生^=4.71mm

齒厚sS.=------=4.71mm

1

22

兩個齒輪中心距離a

a=-(zl+z2)=\20mm

若〃?=1OOOr/min2=-J

（1）求兩齒輪傳動比；

n2Z1

（2）求大齒輪轉(zhuǎn)速。

n.ICWr/min.

n^=—=------------------=-333.3r/min

Q—3

3.兩個標(biāo)準(zhǔn)漸開線直齒圓柱齒輪，已知4=19,Z2=68,小齒輪齒頂圓直徑（&=240mm,大齒輪全齒高

h2=22.5mm,試判斷兩個齒輪能否正確嚙合？

答:

_4“_240inni

=(Z+2/z：)=(19+2)=11.4nun取標(biāo)準(zhǔn),tn}=12inn(查教材89頁,表8-3)

h22.5mm

2=10mm

m2

(2/<+c)(2x1+0.25)

因兩齒輪模數(shù)不相等，因此不能正確嚙合。

任務(wù)7.1分析簡單輪系（參考答案）

姓名：班級：學(xué)號：成績：

【任務(wù)描述】

如圖7-1所示為三級圓柱齒輪減速器中的定軸輪系，已知減速器高速軸轉(zhuǎn)速為4800r/min,各齒輪齒

數(shù)如圖所示，試完成以下任務(wù)：（I）繪制該減速器的運動簡圖；（2）計算減速器的總傳動比；（3）指

出輸出軸，并求出該軸的轉(zhuǎn)速。

圖7-1三級圓柱齒輪減速幫

【學(xué)習(xí)過程】

I.分析輪系結(jié)構(gòu)，完成以下任務(wù)

輪系平面定軸輪系

類型空間定軸輪系

五Z3

XX-

算-

計

Z4