機(jī)械原理習(xí)題集全答案

1、平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析1、如圖d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)將使沖頭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?。?，分析其是否 能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖并提出修改方案。解1）取比例尺內(nèi)繪制其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（圖b）。2）分析其是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖。由圖 b 可知，n = 3,門=4 , ph = 1, p = 0 , Ff = 0故：F = 3/7 - （2門 + 幾/） F = 3 x 3 - （2 x 4 +1 0） 0 = 0LIv因此，此簡(jiǎn)單沖床根本不能運(yùn)動(dòng)（即由構(gòu)件3、4與機(jī)架5和

2、運(yùn)動(dòng)副B、C、D組成不能 運(yùn)動(dòng)的剛性桁架），故需要增加機(jī)構(gòu)的自由度。圖b)3）提出修改方案（圖c）。為了使此機(jī)構(gòu)能運(yùn)動(dòng)，應(yīng)增加機(jī)構(gòu)的自由度（其方法是：可以在機(jī)構(gòu)的適當(dāng)位置増 加一個(gè)活動(dòng)構(gòu)件和一個(gè)低副，或者用一個(gè)高副去代替一個(gè)低副，其修改方案很多，圖C 給出了其中兩種方案）。圖c2)2. 試畫出圖示平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度。圖a)h ： n = 3. Pi = 4 , Ph = 0、F = 3n 2p廠兒=解：n = 49 Pl =5, ph = 11 F = 3n_2p ph = 1,解 33： /? = 9 , p = 12 , ph = 2 t F = 3n-2pt - ph =

3、 14、試計(jì)算圖示精壓機(jī)的自由度解：77 = 10 , pt = 15 , Ph = 解：7? = 11 p, = 17 , Ph = 0p = 2； +/兒3 = 2x5 + 0 3x3 = 1p = 2“； + pf,r3n = 2x10-3x6 = 2F = 0F = 3n-(2pph-p)-F,= 3x10(2x15 + 0 1)0 = 1(其中E. D及H均為復(fù)合較鏈)F = 0F = 3n - (2p/ + 兒 - /) - F= 3x11 (2x17 + 0 2) 0 = 1(其中C、F、K均為復(fù)合較鏈)5、圖示為一內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，試計(jì)算其自由度，并分析組成此機(jī)構(gòu)的基本桿組。又

4、 如在該機(jī)構(gòu)中改選EG為原動(dòng)件，試問(wèn)組成此機(jī)構(gòu)的基本桿組是否與前者有所不同。解1）計(jì)算此機(jī)構(gòu)的自由度F = 3” _（2/刁 + /外 _ /）_= 3x7 _2x 0 =2）取構(gòu)件AB為原動(dòng)件時(shí)機(jī)構(gòu)的基本桿組圖為此機(jī)構(gòu)為 II 級(jí)機(jī)構(gòu)3）取構(gòu)件EG為原動(dòng)件時(shí)此機(jī)構(gòu)的基本桿組圖為此機(jī)構(gòu)為III 級(jí)機(jī)構(gòu)平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析1、試求圖示各機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)全部瞬心的位置（用符號(hào)點(diǎn)接標(biāo)注在圖上）。2、在圖 n 所示的四桿機(jī)構(gòu)中，/4?=60mm, lCD =90mm, /lD =/R-= 120mm, CD2 =10rad/s, 試用瞬心法求：1）當(dāng)0二165時(shí)，點(diǎn)C的速度；2）當(dāng)0二165時(shí)，構(gòu)件3的

5、BC線上速度最小的一點(diǎn)E的位置及其速度的大小；3）當(dāng)耳二0時(shí)，0角之值（有兩個(gè)解）。解1）以選定的比例尺川作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（圖b）。Fb）2）求耳，定出瞬心的位置（圖b）因門3為構(gòu)件3的絕對(duì)速度瞬心，則有:w3 = JI 叭=叫/刖/廠= 10 x 0.06/0.003 x 78 = 2.56(/$)vc = ut CPw3 = 0.003 x 52 x 2.56 = 0.4(/w / s)3）定出構(gòu)件3的BC線上速度最小的點(diǎn)E的位置因BC線上速度最小之點(diǎn)必與心點(diǎn)的距離最近，故從片引BC線的垂線交于點(diǎn)E,由圖可得：CivE=utEwy = 0.003X 46.5 x 2.56 = 0357(m/

6、s)4）定出耳二0時(shí)機(jī)構(gòu)的兩個(gè)位置（作于Ce圖C處），量出叭=26.4(p2 = 226.6B2c)b) “a =(m/s)/mmC)3. 在圖示的機(jī)構(gòu)中，設(shè)已知各構(gòu)件的長(zhǎng)度/4D=85mni, lAH =25mm, ICD =45mm, /眈二70mm,原動(dòng)件以等角速度6y, =10rad/s轉(zhuǎn)動(dòng),試用圖解法求圖示位置時(shí)點(diǎn)E的速度 和加速度刁以及構(gòu)件2的角速度0?及角加速度J。a） y 1 二mm解1）以“產(chǎn)mm作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（圖a）2）速度分析 根據(jù)速度矢量方程：以/v = （m/s）/mm作其速度多邊形（圖b）。（繼續(xù)完善速度多邊形圖，并求及fi2）o 根據(jù)速度影像原理，作AbceABC

7、E,且字母 順序一致得點(diǎn)e,由圖得：v = “ pe = 0.005x62 = 0.3 （m/s）vv2 = / bc/lBC = 0.005x31.5/0.07 = 2.25（“s）（順時(shí)針）些=“.齊co = 0.005x33/0.045 = 3.27（/77/5）（逆時(shí)針）（3）加速度分析根據(jù)加速度矢量方程：ac =珥 += aB + aB + WCB以d = （m/s）/mm作加速度多邊形（圖c）。 （繼續(xù)完善加速度多邊形圖，并求匝及&2）。根捋加速度影像原理，作ABCE,且字母順序一致得點(diǎn)由圖得: aE = /77 = 0.05 x70 = 3.5（/77/ /）a2 =acB/lB

8、c =兒疋肚=0.05x27.5/0.07 = 19.6（“/,）（逆時(shí)針）4、在圖示的搖塊機(jī)構(gòu)中，已知IAli =30mm, /AC= 100mm, /;D=50mm, IDE =40mm,曲 柄以=10rad/s等角速度回轉(zhuǎn)，試用圖解法求機(jī)構(gòu)在0=45時(shí)，點(diǎn)D和點(diǎn)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）以/, -mm作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（圖3）。L2）速度分析“v = （m/s）/mni選C點(diǎn)為重合點(diǎn)，有：5方向 ？丄AB大??？岬朋c3 pC2VC2B丄BC9”C2C3II BC以“作速度多邊形（圖b）再根據(jù)速度影像原理,作 bd/bC2 = JD/BC , NMe 型DE、求得

9、點(diǎn) d 及 e, 由圖可得_vD = pci = 0.005 x 45.5 = 0.23(/?/s) vE = /255/0122 = 836（如7/疋）（順時(shí)針） 5、在圖示的齒輪-連桿組合機(jī)構(gòu)中，爪1為固定齒條，齒輪3的齒數(shù)為齒輪4的2倍，設(shè) 已知原動(dòng)件1以等角速度順時(shí)針?lè)较蚧剞D(zhuǎn)，試以圖解法求機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)，E點(diǎn)的 速度及齒輪3、4的速度影像。解1）以,作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（圖a）2）速度分析（圖b）此齒輪一連桿機(jī)構(gòu)可看作為ABCD及DCEF兩 個(gè)機(jī)構(gòu)串連而成，則可寫出% =兀 +取兒作其速度多邊形于圖b處，由圖得vE = / pe (m/s)取齒輪3與齒輪4嚙合點(diǎn)為K,根據(jù)速度影像原來(lái)，在速

10、度圖圖b中，作Mck ADCK 求出k點(diǎn)，然后分別以c、e為圓心，以怎、泵為半徑作圓得圓g3及圓別。求得 = Z50220o2 ()iv2(rad ! s)a2(rad / s2)(m/ s)a3(m/ s2)7、在圖示雙滑塊機(jī)構(gòu)中，兩導(dǎo)路互相垂直，滑塊1為主動(dòng)件，其速度為1 OOmm/s, 方向向右，/.4B=500mm,圖示位置時(shí)=250nuno求構(gòu)件2的角速度和構(gòu)件2中點(diǎn)C的速 度兀的大小和方向。解：取坐標(biāo)系oxy并標(biāo)出各桿矢量如圖所示。1）位置分析 機(jī)構(gòu)矢量封閉方程為：loc =XA +IAC(p2 = 180 一 (p、A Afi+ 寸 COS。?2）速度分析 A 1?. AD.xc

11、 =% sin 02 = vA _w2 sin(p2當(dāng) vA = 1OO/7/77 / s, xc = 50mnt / s2 2=-牛叫 cos02=120 , vv2 = 0.2309/z/J/5 (逆時(shí)針)yc = 28.86/?/5 ,=51.74mm/s像右下方偏30。8、在圖示機(jī)構(gòu)中，已知0=45, =100rad/s,方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍?血二40mm, 尸二60。求構(gòu)件2的角速度和構(gòu)件3的速度。解，建立坐標(biāo)系A(chǔ)xy,并標(biāo)示出各桿矢量如圖所示：1. 位置分析 機(jī)構(gòu)矢量封閉方程人=壬D + DB/嚴(yán)rc+/加E/ COS0 + lDB cos/ =scAsin% = IDB sin/2

12、. 速度分析消去/側(cè)，求導(dǎo)，w2 =0vc = /,vvjcos cot/-sin(p=-1 195.4/7277?/5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)1、在圖示較鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知：/眈=50mm, /CD=35min, /?w=30mni, AD為機(jī)架,1）若此機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，且AB為曲柄，求/.4B的最大值；2）若此機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)，求/皿的范圍；l八b S 45mm3）若此機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)，求/肋的范圍。解:1) AB為最短桿I AB + IBC / + /八 D/ = 151/1/fl八mu2) AD為最短桿，若lAB G +，ADAB 15AB I ADAD +】BC AB + G AB

13、BC + I CDI AB 55”由四桿裝配條件Iab 3）作出此機(jī)構(gòu)傳動(dòng)角最小的位置，量得/nun=/=22.7此機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)%3、現(xiàn)欲設(shè)計(jì)一校鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知其搖桿CQ的長(zhǎng)ZCD =75nun.行程速比系數(shù)Kr 機(jī)架AD的長(zhǎng)度為/肋“00mm,又知揺桿的一個(gè)極限位置與機(jī)架間的夾角為0=45, 試求其曲柄的長(zhǎng)度/加和連桿的長(zhǎng)/眈。（有兩個(gè)解）解:先計(jì)算& =i8(r+K180 K= 16.36并取“作圖，可得兩個(gè)解 lAB=pl(AC2-AQ)/2 = 2(84.5-35)/2 = 49.5nunlBC=pf(AC2+Aq)/2 = 2(84.5 + 35)/2 = 119.5mm q

14、=H(AC -ACj)/2 = 2(35-13)/2 = 22w/77/肚=H (A C； + A G)/ 2 = 2(35 + 13)/2 =pi=0.002 m/mm4、如圖所示為一已知的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，現(xiàn)要求用一連桿將搖桿CD和滑塊連接起 來(lái)，使揺桿的三個(gè)已知位置CD . C2D. C3D和滑塊的三個(gè)位置仟、竹、佗相對(duì)應(yīng) （圖示尺寸系按比例尺繪出），試以作圖法確定此連桿的長(zhǎng)度及其與搖桿CD較接點(diǎn)E 的位置。（作圖求解時(shí)，應(yīng)保留全部作圖線?！爱a(chǎn)解（轉(zhuǎn)至位置2作圖）故 /朋=plE1F1 = 5 x 26 = 130/77/775、圖3所示為一較鏈四桿機(jī)構(gòu)，其連桿上一點(diǎn)E的三個(gè)位置E“ E?、

15、b位于給定直線上。 現(xiàn)指定El、E2、Ej和固定較鏈中心A、D的位置如圖b所示，并指定長(zhǎng)度/CD =95mm, lEC =70mmo用作圖法設(shè)計(jì)這一機(jī)構(gòu)，并簡(jiǎn)要說(shuō)明設(shè)計(jì)的方法和步驟。解：以D為圓心，為半徑作弧，分別以垃，E2, &為圓心，以為半徑交弧G，C2, C3, DC, DC- DC3代表點(diǎn)E在1, 2, 3位置時(shí)占據(jù)的位置，ADC2 使 D 反轉(zhuǎn) 2，C? T ,得 DA2ADC5使D反轉(zhuǎn)3，得廠碼CD作為機(jī)架，DA、CE連架桿，按已知兩連架桿對(duì)立三個(gè)位置確定B。凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)1.在直動(dòng)推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)中，已知凸輪的推程運(yùn)動(dòng)角0=n/2,推桿的行程 h =50mmo試求：當(dāng)凸輪的角速

16、度-10rad/s時(shí)，等速、等加等滅速、余弦加速度和正 弦加速度四種常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律的速度最大值和加速度最大值dmax及所對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn) 角3。解推桿 運(yùn)動(dòng) 規(guī)律max 5/S)d（m/s）d等速 運(yùn)動(dòng),皿 0.05x10/?vv/50 = 0.318兀/2i0/r/20等加 速等 減速2h w/ Jo = 0.637兀44/zvv2 / J； =8.1050 /4 余弦 加速 度7diw/ 2= 0.5tf/4khw，/2疣=100正弦加速2hw/ = 0.637兀/42 加/壬=12.732龍/8度2、已知一偏置尖頂推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)如圖所示，試用作圖法求其推桿的位移曲線。 解 以同一比例尺作推桿

17、的位移線圖如下所示li= 0.001 m/mm3、試以作圖法設(shè)計(jì)一偏置直動(dòng)滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪輪廓曲線。已知凸輪 以等角速度逆時(shí)針回轉(zhuǎn)，偏距=10mm,從動(dòng)件方向偏置系數(shù)8=-1,基圓半徑ro=30mm, 滾子半徑/； = 10mmo推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律為：凸輪轉(zhuǎn)角0=0150,推桿等速上升16mm； 0=150 。180,推桿遠(yuǎn)休；（p =180300匚時(shí)，推桿等加速等減速回程16mm； 0二300360 。時(shí)，推桿近休。解 推桿在推程段及回程段運(yùn)動(dòng)規(guī)律的位移方程為：1）推程：s = h612）回程：等加速段s = h-2h& 15（,(60 J 120)等減速段s = 2h；5;2取“彳二1

18、 mm/mm作圖如下:總轉(zhuǎn) 角6 01530。45。60759010512013515016S0 816116 L180195210225240。25527028530031533036CS161482000C4、試以作圖法設(shè)計(jì)一擺動(dòng)滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪輪廓曲線，已知/Oyl=55mm, z；）=25mm, /4/=50mm, rr =8mm0凸輪逆時(shí)針?lè)较虻人俎D(zhuǎn)動(dòng)，要求當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過(guò)180時(shí)， 推桿以余弦加速度運(yùn)動(dòng)向上擺動(dòng)=25；轉(zhuǎn)過(guò)一周中的其余角度時(shí)，推桿以正弦加速 度運(yùn)動(dòng)擺回到原位置。解擺動(dòng)推桿在推程及回程中的角位移方程為,(0 J 180)1) 推程：0 = %-cos(za5/6)

19、/22) 回程:0 = %1-(3/況)+ sin(2加/況)/2兀,(OJ180195210225240。255270285r300315。3303604255, 在圖示兩個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪均為偏心輪，轉(zhuǎn)向如圖。已知參數(shù)為R -30mm. lOA=10mm, e=15mm. rr =5mm, /og=50mm, /fC=40mmo E, F 為凸輪與滾子的兩個(gè)接觸點(diǎn)， 試在圖上標(biāo)出：1）從E點(diǎn)接觸到F點(diǎn)接觸凸輪所轉(zhuǎn)過(guò)的角度0；2）F點(diǎn)接觸時(shí)的從動(dòng)件壓力角尸；3）由E點(diǎn)接觸到F點(diǎn)接觸從動(dòng)件的位移s （圖a）和妙（圖b）。4）畫出凸輪理論輪廓曲線，并求基圓半徑心；5）找出出現(xiàn)最大壓力角Qmax的

20、機(jī)構(gòu)位置，并標(biāo)出磯“。i)= 0.001 mAnm屮=0.001 m/mm齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)1、設(shè)有一漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪z =20. in =8mm. a =20 ,/?； = 1,試求：1）其齒廓曲線在 分度圓及齒頂圓上的曲率半徑、Pa及齒頂圓壓力角Q。； 2）齒頂圓齒厚*及基圓 齒厚； 3）若齒頂變尖（二0）時(shí)，齒頂圓半徑*又應(yīng)為多少解 1）求0、Pa、aa%d = rnz = 8 x 20 = 160”da =m(z + 2h； ) = 8x(20+2xl) = l 76mm db =d cosa = 160cos20 = 150.36“ p = rbtga = 75.175/20 = 273

21、6mmaa = cos / q) = cos-1 (75.175/ 88) = 31 o 193 pa = rbtgaa =75.175fg3119.3* = 45.75mm2)求、Sbsa = s2ra(invaa -inva)=罟 -|-176(/nv31 19.3-/nv20) = 5.56mmsb = cosa(s + mz - inva) = cos20( + 8 x 20 z7?v20) = 14.05”23）求當(dāng)二0時(shí)*sa =5 - 2r(invaa inva) = 0. inva = 4- inva = 0.0934442r由漸開(kāi)線函數(shù)表查得：=3528.5ZI = %/co

22、so； = 75.175 /cos35285 = 9232m2、試問(wèn)漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒根圓與基圓重合時(shí)，其齒數(shù)蘭應(yīng)為多少，又當(dāng)齒數(shù)大 于以上求得的齒數(shù)時(shí)，基圓與齒根圓哪個(gè)大解dh =mzcosad, = in(Z -2h： -2c*)由d f dh有亞 2（U = 2（1 + 0公）=4 45 1 - cos a1 - cos 20當(dāng)齒根圓與基圓重合時(shí)，z = 41.45當(dāng)z42時(shí)，根圓大于基圓。3、一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的模數(shù)in =5mm,壓力角a =20 ,齒數(shù)z=18。如圖所示, 設(shè)將直徑相同的兩圓棒分別放在該輪直徑方向相對(duì)的齒槽中，圓棒與兩側(cè)齒廓正好切于 分度圓上，試求1）圓棒的半徑G

23、； 2）兩圓棒外頂點(diǎn)之間的距離（即棒跨距）/。解rad)1 勿2 兀niz,/2 2z乙 KOP = x=2AKOP =2zg=NP_NK=%(tan25-/g20)=10198=4.33mm4、有一對(duì)漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪嚙合，已知2 =19, Z,2 =42, m =5mm1）試求當(dāng)=20時(shí)，這對(duì)齒輪的實(shí)際嚙合線的長(zhǎng)、作用弧.作用角及重合 度；2 ）繪出一對(duì)齒和兩對(duì)齒的嚙合區(qū)圖（選適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度比例尺仿課本上圖5-19作圖， 不用畫出嚙合齒廓），并按圖上尺寸計(jì)算重合度。解:1）求瓦瓦及6石 cos a=arccos +2力；19 cos 20=arccos19 + 2x1=31。46乙 cos

24、 a= arccos5 +2九42 cos 20=arccos42 + 2x1=26。19W、7r 1円雙齒單齒 iB足=ycost/(rfll-tga) + z2(tgaa2 -tga)= -cos20 19(tg 31 46 - /g 20) + z?26。19 一 /g 20)2= 24.103“BxB2 _ 2403a =Ton cos a 5/77 cos 202) 如圖示5、已知一對(duì)外嚙合變位齒輪傳動(dòng)，勺=二12. /n=10mm. a =20 町二1. N二130mm.=1 02982龍sa=盼=s - daX (invaaX - inva) = 6.059 0.25加=2.5故

25、可用。6、現(xiàn)利用一齒條型刀具（齒條插刀或齒輪滾刀）按范成法加工漸開(kāi)線齒輪，齒條 刀具的基本參數(shù)為：加=4mm, a =20, /:1, c* = .又設(shè)刀具移動(dòng)的速度為V滬s, 試就下表所列幾種加工情況，求出表列各個(gè)項(xiàng)目的值，并表明刀具分度線與輪坯的相對(duì) 位置關(guān)系（以L表示輪坯中心到刀具分度線的距離）。切制齒輪情況要求計(jì)算的項(xiàng)目圖形表示1.加工z二15 的標(biāo)準(zhǔn)齒輪。r = 7?z/2 = 4x15/2 = 30mmr =r =L = rf = 30”60x10 x vnn = = 0.6366 min2刃2、加工z=15 的齒輪，要求 剛好不根切。r = mzJ2 = 4x15/2 = 30m

26、m胃;15)=0.H76min17f = r = 30mmL = r+xm = 30+0.1176x4 = 30.47 nun60x103xvpn = = 0.6366 min2刃3、如果v及L 的值與情況1 相同，而輪坯 的轉(zhuǎn)速卻為 n 二 mn。r = r = 60 x 103 vrj / 2tdi = 24nunz = 2r/z?z = 2x24/4 = 12x = (L-rf)/m = 1.5 (正變位)L = 30r =r = 24nun4、如果v及Lr = r = 60 x 103 vn /2勿=36mm的值與情況1相同，而輪坯z = 2/7/? = 18的轉(zhuǎn)速卻為L(zhǎng) = 30mm

27、n=mino$x = (L rr)/m = (3036)/4 = 1.5f = r = 36mm7. 圖示回歸輪系中，已知 zf20. Z2=4&2=2nun, z3=18, zt=36, w34 =；各輪的壓力角a =20尤二1, /=。試問(wèn)有幾種傳動(dòng)方案可供選擇哪一種方案較合理解:12 = (3 + 乙2)= 68mm2di于 G + Z4)= 67.5323Q -7 4Z3 + z4 341,2標(biāo)準(zhǔn)（等變位）3, 4正傳動(dòng)3,4標(biāo)準(zhǔn)（等變位）1, 2正傳動(dòng)1,2和3, 4正傳動(dòng),x3+x4 X)+x21,2和3, 4負(fù)傳動(dòng),卜+對(duì)|+七|1,2負(fù)傳動(dòng)，3, 4負(fù)傳動(dòng)方案.較佳8、在某牛頭

28、刨床中，有一對(duì)外嚙合漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。已知：Zf17, Z2=ll& m=5mm, a =20。，/?；=!. c, a?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)小齒輪嚴(yán)重磨損，擬將其報(bào)廢，大齒輪 磨損較輕（沿齒厚方向兩側(cè)總的磨損量為），擬修復(fù)使用，并要求新設(shè)計(jì)小齒輪的齒頂 厚盡可能大些，問(wèn)應(yīng)如何設(shè)計(jì)這一對(duì)齒輪解1）確定傳動(dòng)類型諾G+Q = （17 + l 18） = 337.5”，因d“故應(yīng)采用等移距變位傳動(dòng)2）確定變位系數(shù)刃= 0.2062mtga 2x5fg20故州=0.206 , x2 = 0.2063) 幾何尺寸計(jì)算小齒輪大齒輪d =5x17 = S5mmd2 = inz2 =5x118 = 590m九 i

29、= (h：=(1 + 0.206) x5 = 6.03mm*心2 =(力：+七)加=(1 一 0.206) x5 = 3.97mm= (h： +c - )m= (1 + 0.25 - 0.206) x5 = 5.22mmhfl =(；+/ -x2)m=(1 + 0.25 + 0.206) x5 = 7.28mmdaX = + 2ha = 85 + 2x 6.03=97.06mmdol =d2 + 2hol =590+2x3.97=597.94mm門=d 一2門=85 -2x5.22 =74.56/?/?dfl = d2 一2h門=590-2x7.28=575.44mmdh = d cosa =

30、 85cos20=79.87/wmdb2 = d2 cosa = 590cos20=554.42mm巧=加(彳+ 2叩g&)=5(-4-2x0.20620) = 8.6125, = m( + 2xtga)= 5(-2x0.20620) = 7.12S =?(彳 _2Xfga)= 5(-2x0.20 20) =7.12e2 =m(-2x2tga)2=5(彳 + 2 x 0.20620) = 8.61/?, = s+e = Ton = 5/r = 15.71/mzp2 =s2 +e2 =7on = 57C = 15.71/nm9、設(shè)已知一對(duì)斜齒輪傳動(dòng)， zi=20,Z2=40. mn =8mmt

31、n=20 , h： =1,c： =, B=30mm并初取P=15,試求該傳動(dòng)的中心距a（a值應(yīng)圓整為個(gè)位數(shù)為0或5, 并相應(yīng)重算螺旋角B ）、幾何尺寸、當(dāng)量齒數(shù)和重合度。解1）計(jì)算中心距3初取 0 = 15。，則 u = 叫 （Z + 乙）=&2 一 40）= 248.4662cos0 1 2cosl5取 a = 250/?/77, 則 0 = drccos、iJ = Grecos。40）=】15372a2x2502）計(jì)算幾何尺寸及當(dāng)量齒數(shù)尺寸名稱小齒輪大齒輪d = mnz / cos p = 166.67/?/?d2 = 333.33mm齒頂圓直徑da = J, + 2ha = 182.67

32、/zv?/dal = 349.33齒根圓直徑d/i = - 21. = 146.67 nunAjaia aa基圓直徑dhx = cosaj = 155 .S5mmcl ,2 X clhl =311.69”齒頂高、齒根高h(yuǎn)a = h：叫=8mmha = (h： +c*)/nzi = 10/?/?法面及端面齒厚st = 7onn /(2cos 0) = 13.09”法面及端面齒距pH = 7nnn = 25.14”Pi = pn /cos 0 = 26.19”當(dāng)量齒數(shù)zvX = Z|/cos? p = 22.61zv2 = Zq/cos、p = 22.613）計(jì)算重合度勺 a = arctgQga

33、” / cos0) = arctg(tg20/cos 16 1537) = 204549aal = arccos / J = arccos(155 84/182.67 ) = 31 2649 anj2 = arccos(2 /da2) = arccos(311 69/349.33) = 265O33“2/r=20(/g 31 2649 - fg 204549) + 40(/g 265033二 /g 204549)= =Bsmpimnn =30sinl615z37/8 = 0.332y =乙 + $0 = 1.59 + 0.332 = 1.9210、設(shè)計(jì)一銃床進(jìn)給系統(tǒng)中帶動(dòng)工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的阿基米徳蝸

34、桿傳動(dòng)。要求ii2=, m=5mm, a =20. h：N, c,求蝸輪蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)、Z2、q、g 氐）、幾何尺寸（山、 d2、 dal、da2）和中心距 3。解1）確定基本參數(shù)選取zf2 （因?yàn)楫?dāng)b = 14.530.5時(shí)，一般推薦石=2。）Z2 品=20.5x2 = 41查表確定=50mm 計(jì)算 g = d /m = 50/5 = 10= arctg（niz, /= a ret g （5 x2/50） = 1118360=幷=11。1&362）計(jì)算幾何尺寸cl2 = /wz2 = 205 mmdn = d、+ 2ha = 60mmda2 = + 2ha = 215 mmd(=d 2h

35、f = 3Sntmdfl = 2hf = 193 mm3）中心距滬11、在圖示的各蝸輪蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿均為主動(dòng)，試確定圖示蝸桿、蝸輪的轉(zhuǎn)向或螺旅線的族向。輪系及其設(shè)計(jì)1、如圖所示為一手搖提升裝置，其中各輪齒數(shù)均已知，試求傳動(dòng)比訃.指出當(dāng)提 升重物時(shí)手柄的轉(zhuǎn)向（在圖中用箭頭標(biāo)出）。解此輪系為空間定軸輪系Z2Z3Z4Z550x30x40x5220x15x1x18= 577.782、在圖示輸送帶的行星減速器中，已知：zi=10t Z2=32, Z3=74, zi=72, Z2二30及 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1450r/min,求輸出軸的轉(zhuǎn)速m。解：1 23H行星輪系；3-2-2* 4H行星輪系；1一22 -

36、4-H差動(dòng)輪系；這兩個(gè)輪系是獨(dú)立的起=心_ “ =亠 （2） 一口 “2n4 = 6.29r / nin 與厲轉(zhuǎn)向相同。舁6 -Z1Z3Z5 30x24x18-帚E1 5S工1+勺3、圖示為紡織機(jī)中的差動(dòng)輪系,設(shè)zi=30t Z2=25, Z3=zi=24, zs=18,勿=1219 ni二48 200r/min, nH=316r/min,求皿=解此差動(dòng)輪系的轉(zhuǎn)化輪系的傳動(dòng)比為:= _LX(48-316) + 316-5.6當(dāng) =48 200 (r/min )時(shí)，貝 x(200-316) + 316 = 268.14 295.29(r/min)5.6 “6轉(zhuǎn)向與坷及“轉(zhuǎn)向相同。4、圖示為建筑用

37、較車的行星齒輪減速器。已知：n=z：f17.z2=zi=39,7=1&z7=152, m=1450r/min。當(dāng)制動(dòng)器B制動(dòng)，A放松時(shí)，鼓輪H回轉(zhuǎn)（當(dāng)制動(dòng)器B放松、A 制動(dòng)時(shí)，鼓輪H靜止，齒輪7空轉(zhuǎn)），求皿二解：當(dāng)制動(dòng)器B制動(dòng)時(shí)，A放松時(shí)，整個(gè)輪系 為一行星輪系，輪7為固定中心輪，鼓輪H為系 桿，此行星輪系傳動(dòng)比為：-1 ;11 - 1 ( 11 乙乙召= 1+39x39x15217x17x18= 45.44nlt =n /iH = 1450 /45.44 = 31.91與轉(zhuǎn)向相同。5.如圖所示為一裝配用電動(dòng)螺絲刀齒輪減速部分的傳動(dòng)簡(jiǎn)圖。已知各輪齒數(shù)為 zi=zi=7, Z3=Z6=39.ni

38、=3000r/min.試求螺絲刀的轉(zhuǎn)速。解：此輪系為一個(gè)復(fù)合輪系, 在1-2-3-Hi行星輪系中:=i一壟=i+i = i+2213 乙 7在4一5 6比行星輪系中39 7心比=(1 + = 43.18,故“，=3000/43.18 = 695（inin ）,其轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)向相同。6、在圖示的復(fù)合輪系中，設(shè)已ni=3549r/min,又各輪齒數(shù)為乙二36, z2=60, za=23, zi=49. zi* =69, z5=31, Z6=131, z?=94t zf36. zg=167.試求行星架 H 的轉(zhuǎn)速 n”（大小及 轉(zhuǎn)向）解：此輪系是一個(gè)復(fù)合輪系7 760x49在1 2（3） 4定軸輪系中/

39、14 =- = = 3.551 （轉(zhuǎn)向見(jiàn)圖）ZZ3 36 x 23H噲 “ +護(hù) 2.899在4 -5-6-7行星輪系中在7-8-9-H行星輪系中切=1 一炸 1+務(wù) 1+嚳= 2.777 iH = /14- % hn = 3-551 x 2.899 x 2.777=28.587故/ =i/iui =3549 / 28.587 =124.15(/7nin),其轉(zhuǎn)向與輪 4 轉(zhuǎn)向相同7、在圖示的輪系中，設(shè)各輪的模數(shù)均相同，且為標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)，若已知其齒數(shù)ZFZ2- =z3* =zb* =20 Z2=zi=Z6=z?=40 . 試問(wèn)：1）2當(dāng)把齒輪1作為原動(dòng)件時(shí)，該機(jī)構(gòu)是否具有確定的運(yùn)動(dòng)2）齒輪3、5的

40、齒數(shù)應(yīng)如何確定3）當(dāng)齒輪1的轉(zhuǎn)速m二980r/min時(shí)，齒輪3及齒輪5的運(yùn)動(dòng)情況各如何解1、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度=7 , i=7, ph = 8 , p = 2, F = 0。（6（6）及7引入虛約束，結(jié)構(gòu)重復(fù)）因此機(jī)構(gòu)（有.無(wú)）確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)（刪去不需要的）。2、確定齒數(shù)根據(jù)同軸條件，可得：Z3=Z|+Z2+Zy=2O + 4O + 2O = 8OZ5 = Zy + 2Z4 = 20 + 2 x 40 = 1003、計(jì)算齒輪3、5的轉(zhuǎn)速1）圖示輪系為封閉式 輪系,在作運(yùn)動(dòng)分析時(shí)應(yīng)劃分為如下衛(wèi)部分來(lái)計(jì)算。2）在1一2 （2）一35差動(dòng) 輪系中,有如下計(jì)算式(a)(b).5 _- n5 _ Z2Z3

41、_ 40x8015 n3 - n5 ZjZr 20x203) 在3 一4一5定軸輪系中,有如下計(jì)算式n3 _ 厶 _ 100 _ n5 Z3 20 4）聯(lián)立式（3）及（b）,得 ns = n /49 = 980 /49 = 20(/7 niin) n3 = _5 鳥(niǎo)=_5 x 20 = _ 100 (r / niii)故 113 -100 (r/min), 與 從 反 向;n5 =20 (r/min), 與 n 同 向。其他常用機(jī)構(gòu)1、圖示為澈調(diào)的螺族機(jī)構(gòu)，構(gòu)件1與機(jī)架3組成螺旋副A,其導(dǎo)程pa=,右族。構(gòu) 件2與機(jī)架3組成移動(dòng)副C, 2與1還組成螺旋副B。現(xiàn)要求當(dāng)構(gòu)件1轉(zhuǎn)一圈時(shí)，構(gòu)件2 向右

42、移動(dòng)，問(wèn)螺旋副B的導(dǎo)程p“為多少右旋還是左旋解：Pr = 3mm 右旋2、某自動(dòng)機(jī)床的工作臺(tái)要求有六個(gè)工位，轉(zhuǎn)臺(tái)停歇時(shí)進(jìn)行工藝動(dòng)作，其中最長(zhǎng)的 一個(gè)工序?yàn)?0秒鐘?，F(xiàn)擬采用一槽輪機(jī)構(gòu)來(lái)完成間歇轉(zhuǎn)位工作。設(shè)已知槽輪機(jī)構(gòu)的中 心距L=300mm,圓銷半徑r=25mm，槽輪齒頂厚b=,試?yán)L出其機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算槽輪機(jī)構(gòu) 主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速。解1)根據(jù)題設(shè)工作需要應(yīng)采用單銷六槽的槽輪機(jī)構(gòu)。2) 計(jì)算槽輪機(jī)構(gòu)的幾何尺寸，并以比例尺X作其機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖。n兀撥盤圓銷轉(zhuǎn)臂的臂長(zhǎng)R = Lsn- = 300sin - = 150/wnZ6槽輪的外徑S = Leos = 300cos = 259.8 mmZ6槽深 h L

43、(sin 4-cos-1) + / = 300(sin + cos -1) + 25 = 135mm Z Z66鎖止弧半徑= /? - r - /? = 150- 25 -12.5 = 112.5mm3) 計(jì)算撥盤的轉(zhuǎn)速 設(shè)當(dāng)撥盤轉(zhuǎn)一周時(shí)，槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為S,靜止時(shí)間為t靜止的時(shí)間應(yīng)取為tj =30 so本槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)k=(Z-2)/2Z=l/3停歇系數(shù)由此可得撥盤轉(zhuǎn)一 周所需時(shí)間為/=匚/(1一匕)=30/(1-9 = 45(巧故撥盤的轉(zhuǎn)速114= - x 60 =x60 = (r/mill) t453機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的擬定1、試分析下列機(jī)構(gòu)的組合方式，并畫出其組合方式框圖。如果是組合機(jī)構(gòu)

44、，請(qǐng)同 時(shí)說(shuō)明。2、在圖示的齒輪-連桿組合機(jī)構(gòu)中，齒輪a與曲柄1固聯(lián)，齒輪b和c分別活套在 軸C和D上，試證明齒輪C的角速度3c與曲柄1、連桿2、揺桿3的角速度3|、32、 33之間的關(guān)系為3 匸 co 3（rb+rc） /rc- 3 2 （c+rj /哄+ 3 ira/re證明：1）由c-b-3組成的行星輪系中有叫-比_ J叫一些 %得叫=“ + W3 _ vb(a)幾=21N,連桿重量Q2=25N. Jf2=,連桿質(zhì)心s至曲柄銷B的距離 /比2 = /眈/3。試確定在圖示位置的活塞的慣性力以及連桿的總慣性力。解1）以旳作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（圖a）3） ?運(yùn)動(dòng)分析，以“.和作其速度圖（圖b）及加速圖（圖c）。由圖c得2CC3pj.= 0.005 m/mm 4ca. = “ 7? = 75x24 = 1 8OO(7 / $?) ac = /,兩=75 x 28.3 = 2122.5(m/s2)吹瞥普= = 5000（,）（逆枷5）確定慣性力= 3853.2(2)o 71活塞 3： P/3=/=X1800連桿 2： P門=乞匕=X2122.5=5409（TV）g 29.81A/