《850機械原理復(fù)習(xí)題》

1、850機械原理復(fù)習(xí)題第一章 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)及其可動性分析1-1 如圖所示為牛頭刨的一個機構(gòu)設(shè)計方案簡圖。設(shè)計者的意圖是動力由曲柄1輸人，通過滑塊2使擺動導(dǎo)桿4作往復(fù)擺動，從而帶動滑枕3往復(fù)移動以達到刨削的目的。試分析此方案有無結(jié)構(gòu)組成原理上的錯誤（須說明理由），若有，應(yīng)如何修改？（試提出四種修改方案） 1-2 試?yán)L出圖示機構(gòu)的機構(gòu)運動簡圖，并計算機構(gòu)自由度。 1-3 試計算圖示連桿-齒輪組合機構(gòu)的自由度，圖中繪有箭頭的構(gòu)件為原動件。（若有復(fù)合鉸鏈、局部自由度或虛約束應(yīng)明確指出） 1-4 試計算圖示機構(gòu)的自由度，若有復(fù)合鉸鏈、局部自由度或虛約束應(yīng)明確指出。若要使機構(gòu)滿足確定的運動的運動學(xué)條件，應(yīng)如何

2、選取原動件的數(shù)目？ 1-5 試計算圖示齒輪系機構(gòu)的自由度。（若有復(fù)合鉸鏈、局部自由度或虛約束應(yīng)明確指出） 1-6 如圖所示為一個機構(gòu)設(shè)計方案簡圖。設(shè)計者的意圖是動力由凸輪（即圓盤）輸人，通過構(gòu)件CD使構(gòu)件EF作往復(fù)移動。 試計算機構(gòu)的自由度，并分析其設(shè)計是否合理？若有復(fù)合鉸鏈、局部自由度或虛約束應(yīng)明確指出。 如果此方案不合理（須說明理由），應(yīng)如何修改？并用簡圖表示。 1-7 計算圖示機構(gòu)的自由度（指出復(fù)合鉸鏈，局部自由度及虛約束）并確定機構(gòu)的級別，所拆的桿組需畫圖表示，并指出該基本桿組的組別。 思考題及練習(xí)題何謂構(gòu)件？何謂運動副、運動副元素、高副、低副？運動副是如何進行分類的？ 2.機構(gòu)運動簡

3、圖有何用處？它能表示出原機構(gòu)哪些方面的特征？如何繪制機構(gòu)運動簡圖?3.機構(gòu)具有確定運動的條件是什么？當(dāng)機構(gòu)的原動件數(shù)少于或多于機構(gòu)的自由度時，機構(gòu)的運動將發(fā)生什么情況？4.在計算機構(gòu)的自由度時，應(yīng)注意哪些事項？通常在哪些情況下存在虛約束？第二章 平面機構(gòu)的性能分析2-1 試求圖示各機構(gòu)在圖示位置時全部瞬心的位置。2-2 圖示的齒輪連桿組合機構(gòu)中，用瞬心法求齒輪1與3的傳動比1/3。 2-3 圖示的四桿機構(gòu)中，已知lAB=60mm，lCD=90mm，lAD=lBC=120mm，1=10rad/s，試用瞬心法求：（1）當(dāng)=1650時，點C的速度vC；（2）當(dāng)=1650時，構(gòu)件2的BC線上（或其延長

4、線上）速度最小的一點E的位置及其速度的大??；（3）當(dāng)vC=0時，求角的值（有兩個解）。 2-4 圖示的凸輪機構(gòu)中，已知r=50mm，lOA=30mm，lAC=90mm，1=900，凸輪1以角速度1=10rad/s逆時針方向轉(zhuǎn)動。試用瞬心法求從動件2的角速度2。 第三章 平面連桿機構(gòu)及其設(shè)計3-1 如圖所示 設(shè)已知四桿機構(gòu)各機構(gòu)的長度為a=240mm,b=600mm,c=400mm,d=500mm。試問：1）當(dāng)取桿4為機架時，是否有曲柄存在。2）當(dāng)取桿長度不變，能否采用選不同桿為機架的辦法獲得雙曲柄機構(gòu)和雙搖桿機構(gòu)？如何獲得？3）若a,b,c三桿的長度不變。取桿4為機架，要獲得曲柄搖桿機構(gòu)， 的

5、取值范圍應(yīng)為何值？3-2 圖示連桿機構(gòu)中，已知各機構(gòu)的尺寸為AB=160mm,BC=260mm,CD=200mm,AD=80mm；機構(gòu) 為原動件，沿順時針方向勻速回轉(zhuǎn)，試確定：1）四桿機構(gòu)ABCD的類型；2）該四桿機構(gòu)的最小傳動角 ；3）滑快F 的行程速度變化系數(shù)K 。 3-3 圖示為六桿機構(gòu)。已知AB=200mm，AC=585mm，CD=300mm，DE=700mm，ACEC，1為常數(shù)，試求：（1）機構(gòu)的行程速度變化系數(shù)K；（2）構(gòu)件5的沖程H；（3）構(gòu)件最大壓力角發(fā)生的位置及大小；（4）在其它尺寸不變的情況下，欲使沖程為原沖程的2倍，問曲柄長度應(yīng)為多少？3-4 如圖所示為用鉸鏈四桿機構(gòu)作為

6、加熱爐門的啟閉機構(gòu)。爐門上兩鉸鏈的中心距為50mm，爐門打開后成水平位置時要求爐門的外邊朝上，固定鉸鏈裝在軸線yy上，其相互位置的尺寸如圖所示。試設(shè)計此機構(gòu)。3-5 如圖所示設(shè)計一鉸鏈四桿機構(gòu)。已知搖桿 的長度CD=75mm，行程速比系數(shù)K=1.5，機架AD 的長度AD=100mm，搖桿的一個極限位置與機架間的夾角為ws, =45，試求曲柄的長度AB和連桿的長度BC（有兩組解）。3-6 試設(shè)計一曲柄導(dǎo)桿機構(gòu)（示意圖參考圖4-10）。已知導(dǎo)桿的行程速比系數(shù)K=2，機架長度AC=50mm，求曲柄長度AB（要求寫出設(shè)計步驟）。 3-7 設(shè)計一偏置曲柄滑塊機構(gòu)（如圖所示）。已知滑塊的行程速比系數(shù)K=1

7、.5，滑塊的沖程LC1C2=50mm，導(dǎo)路的偏距e=20mm。求曲柄長度AB和連桿長度BC。3-8 設(shè)計一個如圖所示的曲柄搖桿機構(gòu)。已知搖桿DC=50mm，擺角c=45，行程速度比系數(shù)K=1.2，機架長度AD=b-a。3-9 已知構(gòu)件S的兩個位置，如圖所示，并已知活動鉸鏈中心B及固定鉸鏈中心D的位置，試設(shè)計一鉸鏈四桿機構(gòu)ABCD能實現(xiàn)構(gòu)件S的兩個位置。3-10 設(shè)計一鉸鏈四桿機構(gòu)（如圖）。已知構(gòu)件AB=25mm，機架長度為AD=50mm，并要求兩連架桿的對應(yīng)轉(zhuǎn)角位置關(guān)系為：1=40，2=90，3=150，1=45，2=70，3=100。試求連桿BC及連架桿CD的長度。第四章 凸輪機構(gòu)及其設(shè)計4

8、-1 圖示為一尖頂移動從動件盤形凸輪機構(gòu)從動件的部分運動線圖。試在圖上補全各段的位移、速度及加速度曲線，并指出在哪些位置會出現(xiàn)剛性沖擊？哪些位置會出現(xiàn)柔性沖擊？4-2 設(shè)計一偏置移動滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)。已知凸輪以等角速度順時針轉(zhuǎn)動，基圓半徑r050mm，滾子半徑rT10mm，凸輪回轉(zhuǎn)中心偏于從動件軸線右側(cè)，偏距e10mm。從動件運動規(guī)律如下：=1200，S=300，=1500，S=600，從動件在推程中以簡諧運動規(guī)律上升30mm；回程中從動件以等加等減速運動規(guī)律返回原處。4-3 設(shè)計一對心移動平底從動件盤形凸輪機構(gòu)。已知基因半徑r050mm，從動件平底與導(dǎo)路中心線垂直，凸輪順時針等速轉(zhuǎn)動。

9、從動件運動規(guī)律如下：=1200，S=00，=1500，S=900，從動件在推程中以簡諧運動規(guī)律上升30mm；回程從動件也以簡諧運動規(guī)律返回原處。4-4 設(shè)計一擺動滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)。如圖所示，已知擺桿AB在起始位置時垂直于OB，lOB40mm，lAB80 mm，滾子半徑rT=10mm。凸輪以等角速度順時針轉(zhuǎn)動。從動件運動規(guī)律如下：=1800，S=00，=1500，S=300，從動件在推程中以擺線運動規(guī)律向上擺動300；從動件在回程中又以擺線運動規(guī)律返回原處。4-5 設(shè)計一擺動平底從動件盤形凸輪機構(gòu)。凸輪回轉(zhuǎn)方向和從動件初始位置如圖所示。已知 lOA=85mm，rb=40mm。從動件運動規(guī)律

10、如下：=1800，S=00，=1500，S=300，從動件在推程中以間諧運動規(guī)律順時針擺動200；從動件在回程中以等加速等減速運動規(guī)律返回原處。4-6 如圖所示的對心移動滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)中，已知凸輪的實際廓線為圓，其圓心在A點，回轉(zhuǎn)方向如圖所示。R=40mm， lOA=25mm，rT=10mm。試求：（1）凸輪的理論廓線； （2）凸輪的基圓半徑rb；（3）從動件的升程h；（4）推程中的最大壓力角max；（5）若凸輪實際廓線不變，而將滾子半徑改為15mm，從動件的運動規(guī)律有無變化？4-7 如圖所示擺動滾子從動件凸輪機構(gòu)中，已知凸輪的實際廓線為圓，其圓心在A點，回轉(zhuǎn)方向如圖所示。R=40mm

11、， lOA=25mm，lOB=80mm，lBC=60mm，rT=10mm。D、E為凸輪與滾子的兩個接觸點。試求：（1）從D點接觸到E點接觸凸輪所轉(zhuǎn)過的角度；（2）E點接觸時，凸輪機構(gòu)的壓力角；（3）從D點接觸到E點接觸從動件的角位移；（4）找出推程中出現(xiàn)最大壓力角max的機構(gòu)位置，并標(biāo)注max。思考題及練習(xí)題1.試比較尖端、滾子和平底從動件的優(yōu)缺點及其應(yīng)用場合。2.在等加速等減速運動規(guī)律中，是否可以只有等加速而無等減速？3.選擇從動件運動規(guī)律應(yīng)考慮哪些方面的問題?4.什么叫剛性沖擊，如何避免剛性沖擊? 何謂凸輪機構(gòu)傳動中的柔性沖擊?5.何謂反轉(zhuǎn)法 ?6.基圓半徑是否一定是凸輪實際輪廓曲線的最小

12、向徑?7.在選取滾子半徑和基圓半徑的尺寸時，應(yīng)當(dāng)注意哪些問題?8.何謂凸輪機構(gòu)的壓力角？設(shè)計時，為什么要控制壓力角的最大值?9.凸輪輪廓線曲率半徑a，理論輪廓線曲率半徑和滾子半徑rs有何關(guān)系?10.何謂凸輪工作廓線的變尖現(xiàn)象和推桿運動的失真現(xiàn)象？它對凸輪機構(gòu)的工作有何影響？如何加以避免?第五章 齒輪機構(gòu)及其設(shè)計5-1 一漸開線其基圓半徑為rb93.97 mm，試求：1）當(dāng)rK125 mm時，漸開線的展角K，壓力角K和該點曲率半徑K；2）當(dāng)K10時，漸開線的壓力角K及向徑rK的值。5-2 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？當(dāng)齒數(shù)大于以上求得的齒數(shù)時，基圓與齒根圓哪個大？5-3

13、 已知一對漸開線標(biāo)準(zhǔn)外嚙合直齒圓柱齒輪，正常齒制，m5 mm，20，中心距a350 mm，傳動比i129/5，試求兩齒輪各部分尺寸。5-4 已知一對漸開線標(biāo)準(zhǔn)外嚙合圓柱齒輪傳動，要求傳動比i8/5，模數(shù)m3 mm，安裝中心距a78 mm，試確定這對齒輪的齒數(shù)，并計算這對齒輪的各部分尺寸及其重合度。5-5 一對標(biāo)準(zhǔn)漸開線直齒圓柱齒輪傳動，z117，z242，20，m5 mm，正常齒制。若將中心距加大至剛好連續(xù)傳動，求此時的嚙合角，節(jié)圓直經(jīng)、中心距、兩分度圓分離距離各頂隙c。5-6 設(shè)計一無根切的齒輪齒條機構(gòu)，z115，m10 mm，20，正常齒制。求：（1）齒輪r1，r1，s1，ha1，hf1，

14、ra1，rf1；（2）齒條s2，ha2，hf2以及齒輪中心至齒條分度線之間的距離L。5-7 已知一對外嚙合變位齒輪傳動，z1z212，m14 mm，20，試求不產(chǎn)生根切的最小變位系數(shù)。5-8 一對標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪傳動，z120，z237，mn8 mm，n20，13，h*an1，c*n0.25，齒輪寬度B30 mm。求：中心距a；分度圓半徑r1，r2；軸面重合度、當(dāng)量齒數(shù)zv1，zv2。5-9 一個z240，d2200 mm的蝸輪，與一雙頭蝸桿嚙合。試求：它們的模數(shù)m、蝸桿分度圓直徑d1、中心距a。5-10 一對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪傳動，z114，z230，m10 mm，20，h*a1，c*0.2，軸交角

15、=90。求：分度圓直徑，齒頂圓及齒根圓直徑；當(dāng)量齒數(shù)zv1和zv2。此時小齒輪是否根切？為什么？思考題及練習(xí)題齒輪傳動的基本要求是什么？漸開線有哪些特性？漸開線齒輪為何能滿足齒廓嚙合基本定律?2.解釋下列名詞：分度圓、節(jié)圓、基圓、壓力角、嚙合角、重合度。在什么條件下分度圓與節(jié)圓重合？壓力角與嚙合角相等?3.齒輪傳動為什么有最少齒數(shù)的限制？對于20正常制直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪的 Zmin各等于多少 ?4.漸開線齒輪的正確嚙合和連續(xù)傳動的條件是什么?5.漸開線具有哪些重要的性質(zhì)？漸開線齒輪傳動具有哪些特點和優(yōu)點？6.具有標(biāo)準(zhǔn)中心距的標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動具有哪些特點?7.何謂重合度？重合度的大小與齒數(shù)Z

16、、模數(shù)m、壓力角、齒頂高系數(shù)ha* 、頂隙系數(shù)C* 及中心距 a 之間有何關(guān)系？8.用齒條插刀加工齒輪時，被加工齒輪的模數(shù)、壓力角、齒數(shù)和變位系數(shù)如何來獲得?9.齒輪齒條嚙合傳動有何特點?10.節(jié)圓與分度圓，嚙合角與壓力角有什么區(qū)別?11.何謂根切？它有何危害？如何避免?12.用范成法加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪時，為了防止根切，有最少齒數(shù)的限制。用仿形法加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪時，是否也有最少齒數(shù)的限制？這樣的齒輪在傳動中會出現(xiàn)什么問題?13.齒輪為什么要變位？何謂最小變位系數(shù)？變位系數(shù)的最大值也要受到限制嗎？14.齒輪正變位后和變位前比較，哪些參數(shù)發(fā)生了變化？哪些參數(shù)沒有發(fā)生變化？15.是否可以認(rèn)為，凡是變位系數(shù)X0

17、的齒輪就是標(biāo)準(zhǔn)齒輪?16.變拉齒輪傳動的設(shè)計步驟如何？17.為什么斜齒輪的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)要規(guī)定在法面上，而其幾何尺寸卻要按端面來計算？18.什么是斜齒輪的當(dāng)量齒輪？為什么要提出當(dāng)量齒輪的概念?19.斜齒輪傳動具有哪些優(yōu)缺點?20.若齒輪傳動的設(shè)計中心距不等于標(biāo)準(zhǔn)中心距，可以用哪些方法來滿足中心距的要求？21.平行軸和交帶軸斜齒輪傳動有哪些異同點 ?22.何謂蝸桿傳動的中間平面？蝸桿的直徑系數(shù)有何重要意義?23.蝸桿傳動的正確嚙合條件是什么，蝸桿傳動可用作增速傳動嗎?24.什么是直齒錐齒輪的背錐和當(dāng)量齒輪？25.為什么要計算錐齒輪的分錐角、頂錐角和根錐角？如何計算直齒錐齒輪的頂錐角 ?26.為修配A、

18、B 二個損壞的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，現(xiàn)測得：齒輪A的齒高h(yuǎn)=9mm，齒頂圓直徑da=324mm，齒輪B的da=88mm，齒距p=12.56mm。試計算齒輪A和B的模數(shù)m和齒數(shù)Z。27.若已知一對標(biāo)準(zhǔn)安裝的直齒圓柱齒輪的中心距a196mm，傳動比i=3.48，小齒輪齒數(shù)Z1 25。試確定這對齒輪的m、d1、d2、da1、 da2、 df1、df2。輪系及其設(shè)計6-1 如圖所示一滾齒機工作臺的傳動機構(gòu)，工作臺與蝸輪5相固聯(lián)，已知：z1=z1=15，z2=35，z4=1（右旋），z5=40，滾刀z6=1（左旋），z7=28。若要加工一個z5=60的齒輪，試確定交換齒輪組各輪的齒數(shù)z2和z4。6-2 如圖所示收音機短波調(diào)諧、微動機構(gòu)。已知齒數(shù)：z1=99，z2=101。試問當(dāng)旋鈕轉(zhuǎn)動一圈時，齒輪2轉(zhuǎn)過多大角度?(齒輪3為寬齒，同時與齒輪1、2相嚙合。6-3 如圖所示一裝配用的電動螺絲刀的傳動簡圖。已知齒數(shù)：z1=z4=7，z3=z6=39。若n1=3000r/min，試求螺絲刀的轉(zhuǎn)速。6-4 如圖所示紡織機中的差動輪系，設(shè)z1=30，z2=25，z3=z4=24，z5=18，z6=1214，n1=48-200r/min，nH=316r/min，求n6等于多少？6-5 如圖所示一輪