機械原理計算題

1、五計算題（每小題10分，共20分）1 計算下圖示機構(gòu)的自由度，指出復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，并判斷機構(gòu)是否 具有確定運動。C處是復(fù)合鉸鏈；無局部自由度和虛約束；（3分）自由度：F=3 n-2P L-Ph （ 2 分）n=5 Pl =7 P h=0（ 3 分）=3*5-2*7-0=1（ 1 分）機構(gòu)具有確定運動（1分）2計算下圖示機構(gòu)的自由度，指出復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，并判斷機構(gòu)是否具有 確定運動。C處是復(fù)合鉸鏈；F是局部自由度；E、E'互為虛約束；（3分）自由度:F=3 n-2P L-Ph （2 分）n=7 Pl =9 P h=1（1 分）=3*7-2*9-仁2（1 分）機

2、構(gòu)具有確定運動（1分）有確定的運動（2分）3計算下圖示機構(gòu)的自由度，指出復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，并判斷機構(gòu)是否具有確定運動。無復(fù)合鉸鏈和虛約束；有局部自由度；（3分）自由度：F=3 n-2P L-Ph （2 分）n=4 Pl =4 P h=2（3 分）=3*4-2*4-2=2（1 分）有確定的運動（1分）4計算下圖示機構(gòu)的自由度，指出復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，并判斷機構(gòu)是否具有 確定運動。E處是復(fù)合鉸鏈；無局部自由度和虛約束；（3分）自由度:F=3 n-2P L-Ph （ 2 分）n=7 Pl =10 P h=0（ 3 分）=3*7-2*10=1（ 1 分）機構(gòu)具有確定運動 （1分）

3、5計算圖示機構(gòu)的自由度，指出復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，并判斷機構(gòu)是否具有確 定運動。機構(gòu)有復(fù)合鉸鏈、局部自由度、虛約束；（3分）自由度：F=3 n-2P L-Ph （2 分）n=8 Pl =11 P h=1（3 分）F=3*8-2*11-1=1（1 分）機構(gòu)具有確定運動（1分）6.在圖示的車床變速箱中，移動三聯(lián)齒輪a使齒輪3'和4嚙合。又移動雙聯(lián)齒輪 b使齒輪 5' 和 6' 嚙合。 已 知各輪 的 齒數(shù) 為4 =42,勺=58, Z3=38,Z4=42憶5 = 50總6 = 48，電動機的轉(zhuǎn)速 口 =1445r/mi n，求帶輪轉(zhuǎn)速的大小和方向。mZ2Z/Z6&#

4、39;58漢4248 .i16'- 一 -1.47n6'乙Z3Z5'42 38 501445-1.47:-983r/min其運動方向與1相反7.如圖，已知 z 1=6, z 2=Z2, =25, z 3=57, z 4=56，求 i 仏?齒輪 1-2-3 組成一周轉(zhuǎn)輪系，有：(n i-n H)/(n 3-n h)= - z 3/z 1= - 57/6齒輪1-2-2 -4組成另一周轉(zhuǎn)輪系，有：(n 1-n h)/(n 4-n h)= - z 2z4/z 億 2= - 56/6=-28/3從圖中得：n3=0聯(lián)立求解得：i 14=“/n 4= - 588& 輪系如下圖

5、：已知：Z1=30;乙=60;乙=30; Z4=90 ;求傳動比i 1H。對于定軸輪系1-2 有：i12=n1z2'2n2z1(2分)對于行星輪系2' -3-4 有:H2 j 'H ,z3 z4 （2 分）i24IHZ2z2= 24=0 （ 2 分）傳動比i1H =-8 （ 4分）9.一對漸開線外嚙合標(biāo)準(zhǔn)齒輪圓柱齒輪機構(gòu)。已知Z1=18, Z2=36,模數(shù)m=3，壓力角a與齒頂高系數(shù)h；為標(biāo)準(zhǔn)值，試求:1）該圓柱齒輪機構(gòu)的傳動比i 122）兩輪的分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑3）求兩輪的中心距；）該圓柱齒輪機構(gòu)的傳動比（2分）iz2 36 2丨12 = = = 2Z

6、i 18b）兩輪的分度圓直徑：（2分）d1 =mz =3漢 18 = 54mmd2 = mz2 =3 匯36 = 108mm齒頂圓直徑：（2分）da1 =（乙 2h；）m =（182 1） 3 = 63mmd；2=(z2 2h；)m=(362 1) 3=117mm齒根圓直徑：(2分)df1 =(乙 一 2h； - 2c*)m = (18-2 1 -2 0.25) 3 = 46.5mmdf2 = (z2 - 2h； - 2c )m = (36 - 2 1 - 2 0.25) 3 = 100.5mmc) 兩輪中心距：(2分)d1 d2254 1082-81mmABG為死點位置。壓力角a如圖。六.分

7、綜合分析題（本題10分）1 請在圖中畫出一個死點位置、最小傳動角的位置以及圖示位置的壓力角。作圖：AB處于垂直位置時存在最小傳動角。B2lilBCaC2BiA/CiAD2 .試設(shè)計一鉸鏈四桿機構(gòu)。已知其搖桿K =1.5，機架 AD 的長度 Iad =100mm。間較小的一個夾角。試用圖解法求曲柄的長度CD的長度Id = 75mm，行程速度變化系數(shù)1 =45是搖桿CD的一個極限位置與機架1 AB和連桿的長度1 BC。解:作圖步驟：180(1.5-1)1.5 1180°"K -1）=36a）極位夾角v -180丄丄K +1b)作 AD = 100mmc）作線段DC,并取線段DC

8、=75mm使乂GDA=45°d）作線段 AC，使.C1AC2 =36e）量得 AC=70mm; AC2=170mmf）曲柄和連桿的長度Iab、lBC為1 ABAC2 - AC2170 - 702二 50mmBCAC2 + AC2170702=120mmCl3設(shè)計一導(dǎo)桿機構(gòu)，已知機架長度100mm行程速比系數(shù) K=1.5。（要求保留作圖軌跡，以及必要的文字說明。）導(dǎo)桿機構(gòu)的極位夾角“ -180 （K 9工型 5"）=36K +11.5 + 1根據(jù)導(dǎo)桿機構(gòu)的特性知：v -；其中為導(dǎo)桿的擺角作圖步驟：a）作 EmDn = : -b）作.mDn的角平分線，在該線上取 IDa =d = 100mm （即機架長度）c）過A點作導(dǎo)桿任一極位的垂線 AG （或AG），其即為曲柄，故AC=a =dsin（ ：/2） =100