湖南大學(xué)機(jī)械原理分析題

1、21l  圖示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(jī)構(gòu)，將使沖頭4上下運動以達(dá)到?jīng)_壓的目的。試?yán)L出其機(jī)構(gòu)運動簡圖，分析其是否能實現(xiàn)設(shè)計意圖，井提出修改方案。212  圖示為一小型壓力機(jī)。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、滑桿3使C軸上下移動；最后，通過在擺桿4的又槽中的滑塊7和鉸鏈G使沖頭8實現(xiàn)沖壓運動。試?yán)L制其機(jī)構(gòu)運動簡圖，并計算其自由度。21

2、6  試計算圖示各機(jī)構(gòu)的自由度。圖a、d為齒輪連桿組合機(jī)構(gòu)；圖b為凸輪連桿組合機(jī)構(gòu)(圖中D處為鉸接在一起的兩個滑塊)；圖c為一精壓機(jī)構(gòu)。并問在圖d所示機(jī)構(gòu)中，齒輪3、5和齒條7與齒輪5的嚙合高副所提供的約束數(shù)目是否相同，為什么?34  在圖示的齒輪連桿組合機(jī)構(gòu)中，試用瞬心法求齒輪1與3的傳動比。413  圖示為一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的三個位置，F(xiàn)為作用在活塞上的力，轉(zhuǎn)動副A及月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(構(gòu)件重量及慣性力略去不計)。5-8  圖a所示為一焊接用的楔形夾具

3、。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(dāng)夾緊后，楔塊3不會自動松脫出來的條件)。圖b為一顎式破碎機(jī)，在破碎礦石時要求礦石不致被向上擠出，試問角應(yīng)滿足什么條件?經(jīng)分析可得出什么結(jié)論?6-7  在圖示的轉(zhuǎn)子中，已知各偏心質(zhì)量m110kg，m215kg，m320kg，m410kg，它們的回轉(zhuǎn)半徑大小分別為rl40 cm，r2r430 cm，r320 cm，方位如圖所示。若置于平衡基面及中的平衡質(zhì)量mb及mb的回轉(zhuǎn)半徑均為50cm，試求mb及mb的大小和方位(l12l23l34)。77  圖示為一

4、機(jī)床工作臺的傳動系統(tǒng)。設(shè)已知各齒輪的齒數(shù)z1=z2=20，z2=z3=40，齒輪3的分度圓半徑r3。各齒輪的轉(zhuǎn)動慣量J1、J2、J2'、J3，齒輪1直接裝在電動機(jī)軸上，故J1中包含了電動機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量，電機(jī)作用在軸1上的驅(qū)動力矩為M。工作臺和被加工零件的重量為G，所受的工作阻力為F。當(dāng)取齒輪1為等效構(gòu)件時，試求該機(jī)械系統(tǒng)的等效轉(zhuǎn)動慣量Je、等效力矩Me、等效阻力矩Mer、等效驅(qū)動力矩Med。712  某內(nèi)燃機(jī)的曲柄輸出力矩Md隨曲柄轉(zhuǎn)角的變化曲線如圖所示，其運動周期，曲柄的平均轉(zhuǎn)速nm=620r/min。當(dāng)用該內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動一阻抗力為常數(shù)的機(jī)械時，如果要求其運轉(zhuǎn)不均勻

5、系數(shù)=0.01。試求：1)曲軸最大轉(zhuǎn)速nmax和相應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角位置；2)裝在曲軸上的飛輪轉(zhuǎn)動慣量JF(不計其余構(gòu)件的轉(zhuǎn)動慣量)。88  圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，各桿的長度為l1=28mm，l2=52mm，l3=50mm，l4=72mm，試求：1)當(dāng)取桿4為機(jī)架時，該機(jī)構(gòu)的極位夾角、桿3的最大擺角、最小傳動角和行程速度變化系數(shù)K；2）當(dāng)取桿1為機(jī)架時，將演化成何種類型的機(jī)構(gòu)?為什么?并說明這時C、D兩個轉(zhuǎn)動副是周轉(zhuǎn)副還是擺轉(zhuǎn)副；3）當(dāng)取桿3為機(jī)架時，又將演化成何種機(jī)構(gòu)?這時A、B兩個轉(zhuǎn)動副是否仍為周轉(zhuǎn)副?816  圖示為一已知的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，現(xiàn)要求用一連桿將搖

6、桿CD和滑塊F連接起來，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)(圖示尺寸系按比例繪出)。試確定此連桿的長度及其與搖桿CD鉸接點的位置。823  如圖所示，現(xiàn)欲設(shè)計一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，設(shè)已知搖桿CD的長度為lCD71mm，行程速度變化系數(shù)K1.5，機(jī)架AD的長度為lAD=100mm，搖桿的一個極限位置與機(jī)架間的夾角為=45°。試求曲柄的長度lAB和連桿的長度lBC(有兩組解)。827  如圖所示，設(shè)要求四桿機(jī)構(gòu)兩連架桿的三組對應(yīng)位置分別為：=35°，=50°；=80°，=75&#

7、176;；=125°，=105°。試以作圖法設(shè)計此四桿機(jī)構(gòu)。9-7  試標(biāo)出題9-6a圖在圖示位置時凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角，凸輪從圖示位置轉(zhuǎn)過90°后推桿的位移。并標(biāo)出題9-6b圖推桿從圖示位置升高位移s時，凸輪的轉(zhuǎn)角和凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角。  98  在圖示凸輪機(jī)構(gòu)中，圓弧底擺動推桿與凸輪在B點接觸。當(dāng)凸輪從圖示位置逆時針轉(zhuǎn)過90°時，試用圖解法標(biāo)出：    1)推桿在凸輪上的接觸點；    2)擺桿位移角的大??； 

8、;   3)凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角。  9-12  試設(shè)計一個對心平底直動推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)凸輪的輪廓曲線。設(shè)已知凸輪基圓半徑r0=30mm，推桿平底與導(dǎo)軌的中心線垂直，凸輪順時針方向等速轉(zhuǎn)動。當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過120°時推桿以余弦加速度運動上升20mm，再轉(zhuǎn)過150°時，推桿又以余弦加速度運動回到原位，凸輪轉(zhuǎn)過其余90°時，推桿靜止不動。問這種凸輪機(jī)構(gòu)壓力角的變化規(guī)律如何?是否也存在自鎖問題?若有，應(yīng)如何避免?914  試設(shè)計偏置直動滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)凸輪的理論輪廓曲線和工作廓線。已知凸

9、輪軸置于推桿軸線右側(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針方向回轉(zhuǎn)，在凸輪轉(zhuǎn)過角=120°的過程中，推桿按正弦加速度運動規(guī)律上升h=50mm；凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)過=30°時，推桿保持不動；  其后，凸輪再回轉(zhuǎn)角度60°時，推桿又按余弦加速度運動規(guī)律下降至起始位置；凸輪轉(zhuǎn)過一周的其余角度時，推桿又靜止不動。1023  設(shè)有一漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪，z26，m3mm，1，20°，求其齒廊曲線在分度圓和齒頂圓上的曲率半徑及齒頂圓壓力角。10-26  已知一對漸開線標(biāo)

10、準(zhǔn)外嚙合圓柱齒輪傳動的模數(shù)m5 mm，壓力角=20°，中心距a350mm，傳動比i12=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。10-27  試問當(dāng)漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒根圓與基圓重合時，其齒數(shù)應(yīng)為多少?又當(dāng)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?1028  已知一對標(biāo)準(zhǔn)外嚙合直齒圓柱齒輪傳動的20°、m5 mm、z119、z242，試求其重合度。問當(dāng)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(dāng)一對輪齒在B1點處嚙合時，情況又如何?(參看教材圖10-12。)10-2

11、9  設(shè)有一對外嚙合齒輪的z1=30，z2=40，m20mm，20°，1。試求當(dāng)a=725mm時，兩輪的嚙合角。又當(dāng)嚙合角=22°30時，試求其中心距a。10-30  已知一對外嚙合變位齒輪傳動的z1z212，m10mm，20°，l，a130mm，試設(shè)計這對齒輪(取x1x2)。10-34  設(shè)已知一對斜齒輪傳動的zl=20，z2=40，mn8mm，15°(初選值)，B30mm，l；試求a  (應(yīng)圓整，并精確重算)及zv1。10-40  一蝸輪的齒數(shù)，z2=

12、40，d2=200mm，與一單頭蝸桿嚙合，試求：    1)蝸輪端面模數(shù)mt2及蝸桿軸面模數(shù)mx1；    2)蝸桿的軸面齒距px1及導(dǎo)程l；    3)兩輪的中心距a；    4)蝸桿的導(dǎo)程角、蝸輪的螺旋角及兩者輪齒的旋向。1111  圖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(dāng)提升重物時手柄的轉(zhuǎn)向。1116  如圖a、b所示為兩個不同結(jié)構(gòu)的錐齒輪周轉(zhuǎn)輪系，已知z120

13、，z224，z230，z340，n1200r/min，n3-100r/min。求兩輪系的nH等于多少?    通過對本題的計算，請進(jìn)一步思考下列問題：轉(zhuǎn)化輪系傳動比的“±”號確定錯誤會帶來什么惡果？在周轉(zhuǎn)輪系中用畫箭頭的方法確定的是構(gòu)件的什么轉(zhuǎn)向?試計算n1-nH，n3nH的值，并進(jìn)而說明題中n1與n3以及與之間的轉(zhuǎn)向關(guān)系。11-21  在圖示輪系中；設(shè)各輪的模數(shù)均相同，且為標(biāo)準(zhǔn)傳動，若已知z1z2 z3 z620，z2z4z6z740。試問：    1)當(dāng)把齒輪1作為原動件時，該機(jī)構(gòu)是否具有確定的運動?    2)齒輪3、5的齒數(shù)應(yīng)如何確定?    3)當(dāng)n1=980r/min時，n3及n5各為多少?122某牛頭刨床送進(jìn)絲杠的導(dǎo)程為6 mm，要求設(shè)計一棘輪機(jī)構(gòu)，使每次送進(jìn)量可在0.21.2 mm之間作有級調(diào)整(共6級)。設(shè)棘輪機(jī)構(gòu)的棘爪由一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的搖桿來推動，試?yán)L出機(jī)構(gòu)運動簡圖，并作必要的計算和說明。128某自動機(jī)的工作臺要求有六個工位，轉(zhuǎn)臺停歇時進(jìn)行工藝動作其中最