機械原理復(fù)習(xí)題及解答

1、一.填空題： 1兩構(gòu)件通過點、線接觸而構(gòu)成的運動副稱為 （ 咼副 ）;兩構(gòu)件通過面接觸構(gòu)成的運動副 稱為（低副）。 2在其它條件相同時，槽面摩擦大于平面摩擦， 3設(shè)螺紋的升角為 入，接觸面的當量摩擦系數(shù)為（ 其原因是 （正壓力分布不均 ）。 fv ）,則螺旋副自鎖的條件為 ( A0.785kg.m 7如圖所示為某一機械在一個運動循環(huán)中的等效驅(qū)動力矩 線。設(shè)兩曲線包圍的各小塊面積所代表的盈虧功分別為 S=1200J，S=-1500J，S5=1000J，S6=-100J。試做出能量指示圖并確定其最大盈虧功。 解: = 12 + 工;+SA =2 000 + 1 200 -1 500 = 2 300

2、 J 很明顯爲 H 血 1 = 2 (XX)上 iLq .= 解：（1）因為 Wd =Wr, wd =M d 2兀 2；! Wd = JM rd護= 0 Md和等效阻抗力矩 Mr的變化曲 Si=1400J, A2000J， 1 1 1 C a 華f耳* 3 200 3 先畫出能量指示圖，最大盈虧功就是最高點到最低點之間盈虧功代數(shù)和的絕對值。 8如圖所示輪系中, 已知各輪齒數(shù)為 Zi =乙毘5, Z3=2O, ZH=1OO, Z4 = 20。 試求傳動比i 14 9如圖2所示已知齒輪 (1 ) i13 ； i1H i14 1的轉(zhuǎn)速 n H的大小及方向。 解：（1） nH ni -nH (2)由

3、200 66.67 n1 - nH =2 ni nH Z2Z3 0 一 nH n3 一 nH =1 - Z2Z3 =1 -nH Z1Z2- ZiZ2- = i1HiH4 20 x20 25X25 n1=200r/min ，而 25 .H I13 得: n3 - nH nH ZH丿 125 乙=40, n1 - nH 0 - nH a： 66.67 Z2=2O, Z3=8OO 求 Z2Z3 =_互 Z1Z2 Z1 r/min 方向與m的轉(zhuǎn)向相同。 3 200 3 10如圖所示輪系中，已知各輪齒數(shù)為 乙=Z2= L =Z4=20 , Z3 = Z5=60O 1） 分析該輪系為何種輪系？ （ 4分）

4、 2） 試求傳動比i15并指明其轉(zhuǎn)向。（8分） S El 解：1）該輪系為定軸輪系。 =9 2)町=工=沁Z1Z2Z3-Z4 Z1Z3， 20 x20 兩輪轉(zhuǎn)向相同 解：* (1)行星架H, (2)行星架5, iH15=(w1-wH)/ 1 -1,行星輪4; 3,1 -1，行星輪2l513=(w1-w5)/(0-w5)=-z3/z1=-5/2; 得到 12/7w1=7/2wH l1H=w1/wH=49/2411如圖所示輪系中，已知各輪齒數(shù)為 （12 分） 乙=Z1，= 40, Z2= Z4=3O, Z3=Z5=1OO,試求傳動比 i 1H JI tod E Z2 Z3 Z4 Z5 Z3 Z5

5、太陽輪 太陽輪 (w5-wH) =zz5/z1 =-5/2; 2 四、分析題作圖題 1如圖3所示鉸鏈四桿機構(gòu)中， 各桿的長度為桿1為28mm桿2為52mm桿3為50mm桿4 為 73mm 傳動角 4) 5) 圖示鉸鏈四桿機構(gòu)中，已知I BC=50mm l DC =35mm l AD =30mrp試問： 當取桿4為機架時，求機構(gòu)的極為夾角 0,桿3的最大擺角 max機構(gòu)的最小 min（結(jié)果可以作圖量取）。（14分） Y 1) 2) 3) 以A點為圓心，AB長為半徑作圓； 以D點為圓心，DC長為半徑畫弧CC 以A點為圓心AB+BC長為半徑畫弧交 CC弧于C1點，再以A為圓心BC-AB長為半徑畫弧

6、交CC弧于C2點，則AC1與AC2的夾角0即為極位夾角； DC1與DC2的夾角max即為最大擺角； 最小傳動角為 AB與AD兩次共線時BC與 CD的夾角（取其較小值）見教材 P119 2 若此機構(gòu)為曲柄搖桿機構(gòu)，且 AB桿為曲柄，IAB的最大值為多少？ （ 5分） 若此機構(gòu)為雙曲柄機構(gòu)，IAB的最大值為多少？ （ 5分） 若此機構(gòu)為雙搖桿機構(gòu)，IAB應(yīng)為多少？ （ 5分） 架長 LAC。 解：作圖步驟： 由 0 =180（ K-1 ） /（K+1） 求得 0 =36 選擇合適比例尺 在任意位置選擇一點，以此點為圓心，以 100/ S 為半徑作圓，并從該圓圓心作一 鉛垂線，以該鉛垂線為角平分線，

7、以圓心為角頂點作一夾角為 144,該夾角與圓 相交于兩點，分別以兩點作夾角邊垂線交角平分線于一點，該點與圓心的距離即為 機架長。 a=250mm b=600mm,c=400mm,d=500mm試分析： 當取桿4為機架時，是否有曲柄存在？若有曲柄，問哪個桿為曲柄？此時該機構(gòu)為什么 機構(gòu)？ （ 5分） 要想獲得雙曲柄機構(gòu)，應(yīng)取哪個桿為機架？（ 5分） 若將桿4的長度改為d=400mm而其它各桿的長度不變，則當分別以 1、2、3桿為機架 時，所獲得的機構(gòu)為什么機構(gòu)？（ 5分）解（1） 若為曲柄搖桿機構(gòu)，且 LAB+LBC=LCD+LAD 若此機構(gòu)為雙曲柄機構(gòu)， 若AB為最長桿， 若BC為最長桿， A

8、B桿為曲柄，則 LABAD=30mm, LAB w 55mm, 50mm LAB 55mm故最大值是 55mm 若此機構(gòu)為雙搖桿機構(gòu)， 若BC為最短桿，不成立， 若不滿足桿長條件， AB為最短桿，LAB+LBO LCD+LAD 30mm 若為最短桿，LAB+LAD LBC+LCD, 50mm 若不為最短桿也不為最長桿， Lbc+lAD Lcd+LAB 30mm LAB 15mm, lAB LAB45mm 3 用圖解法設(shè)計擺動導(dǎo)桿機構(gòu)，已知行程速比系數(shù) K=1.5，曲柄長LAB =100mm。求機 4如圖所示，已知四桿機構(gòu)各構(gòu)件的長度 1） 2) 3) 解：1）因a+b=250+600 c+d=

9、400+500且最短桿1為連架桿，故當取桿 存在。此時該機構(gòu)為曲柄搖桿機構(gòu)。 2） 要使此機構(gòu)成為雙曲柄機構(gòu)，則應(yīng)取最短桿 1為機架 3） 如果將桿4的長度改為400，其他桿長不變，則當分別以 1， 不滿足桿長條件，故所獲機構(gòu)均為雙搖桿機構(gòu)。 4為機架時，有曲柄 2, 3桿為機架時，因 5在圖示鉸鏈四桿機構(gòu)中， 已知各桿長分別為：LABF30mm LBC=110mm 構(gòu)件1為原動件。試分析： （1） 判斷構(gòu)件1能否成為曲柄，為什么？ （ 4分） 0 max （5 分） ；（5 分） 用作圖法求出構(gòu)件 3的最大擺角 用作圖法求出最小傳動角 L cD=80mm,LAD=120mm 丫 min 解：

10、（1）構(gòu)件1能成為曲柄，因為AB桿最短且為連架桿， 并且, LAB+ L AD L Bc+ L CD,滿足桿長條件。（3分） （2），（3）答案如圖所示。（10分） （4 ）固定構(gòu)件 固定構(gòu)件 固定構(gòu)件 固定構(gòu)件 1為雙曲柄機構(gòu)；（1分） 2為曲柄搖桿機構(gòu)機構(gòu)；（1分） 3為雙搖桿機構(gòu)；（1分） 4為曲柄搖桿機構(gòu)。（1分） C 2 D B 6試設(shè)計如圖所示的鉸鏈四桿機構(gòu) ABCD已知IAB和 IAD （由圖中直接量?。┑闹?，要求滿 足AB、AB2與DE、DE2兩組對應(yīng)位置, 圖法設(shè)計該四桿機構(gòu)。（12分） 并要求滿足搖桿 CD在第二位置為極限位置。試用作 ftft 7一對心直動尖頂推桿偏心圓凸

11、輪機構(gòu)， 圓盤半徑 R=60mm （15分） 1） 根據(jù)圖a及上述條件確定基圓半徑 SD及壓力角a D. 2） 若偏心圓凸輪幾何尺寸不變，僅將推桿由尖頂改為滾子，見圖 O為凸輪幾何中心，O為凸輪轉(zhuǎn)動中心，OO=0.5OA ro、行程h, C點壓力角a c和D點接觸時的位移 b,滾子半徑rT=l5mm hD 二、。2 +OD 2 O1A= 37.08mm h = OrC Or A = 60mm(不變) 4) hD = JOQ2 + (R+rr )2 -r0 =36.16mm 5) a D =arctg(OO) =23.20 D OD 叫=arctg(OO) =23.20 OD可不必計 試問上述參

12、數(shù)r。、h、a c和SD a D有否改變？如認為沒有改變需說明理由, 解：1. 1) r0 =04 =30mm 2) h = OQ - Or A = 60mm 3) 叫=0 4) 5) aarctg(OlO-26.57* OD 2. 1) r0 =04 A + 匚=40mm 2) 3) 叭=0 （不變） 7在如圖示的對心直動尖頂推桿偏心圓凸輪機構(gòu)中， OO=0.50A,圓盤半徑 R=60mm 求： （1） 確定基圓和基圓半徑 ro； （ 5分） （2） 確定推程和C點的壓力角a c; （ 5 分） （3） 確定當推桿與凸輪a 論廊線 ?實飯廊線） 1 AD 苗 I? 嚴論扇線 /婕融 甘-/ h j r 7z *. = 0 H H T T ” ” I I 干 k k 1 1 A 竝叫 O為凸輪幾何中心，O為凸輪轉(zhuǎn)動中心, 8如圖所示，一偏置直動尖頂推桿盤形凸輪機構(gòu)。 已知凸輪為一偏心圓盤， 圓盤半徑R=30mm 幾何中心為 A,回轉(zhuǎn)中心為 0,從動件偏距 OD=e=10