機(jī)械原理練習(xí)題答案

一、填空題和填空題。1．在平面機(jī)構(gòu)中若引入PH個(gè)高副將引入PH個(gè)拘束，而引入PL個(gè)低副將引入2PL個(gè)拘束，則活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n、拘束數(shù)與機(jī)構(gòu)自由度F的關(guān)系是F=3n-2PL-PH。2．機(jī)構(gòu)擁有確立運(yùn)動(dòng)的條件是：機(jī)構(gòu)的自由度大于零，且機(jī)構(gòu)自由度數(shù)等于原動(dòng)件數(shù)；若機(jī)構(gòu)自由度Ｆ>0，而原動(dòng)件數(shù)<F，則構(gòu)件間的運(yùn)動(dòng)是不確定的；若機(jī)構(gòu)自由度Ｆ>０，而原動(dòng)件數(shù)>F，則各構(gòu)件之間運(yùn)動(dòng)關(guān)系發(fā)生矛盾，將惹起構(gòu)件損壞。以以下圖為一對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，若以滑塊3為機(jī)架，則該機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槎▔K機(jī)構(gòu)；若以構(gòu)件2為機(jī)架，則該機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閾u塊機(jī)構(gòu)。4．挪動(dòng)副的自鎖條件是驅(qū)動(dòng)力在摩擦角以?xún)?nèi)；轉(zhuǎn)動(dòng)副的自鎖條件是驅(qū)動(dòng)力在摩擦圓之內(nèi)。5．在凸輪機(jī)構(gòu)的各樣常用從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律中，等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律擁有剛性沖擊；等加快等減速、間諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律擁有柔性沖擊；而正弦加快度、五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律無(wú)沖擊。6．內(nèi)嚙合斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件是模數(shù)相等，；壓力角相等；螺旋角相等。7．等效質(zhì)量和等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可依據(jù)等效原則：等效構(gòu)件所擁有的動(dòng)能等于整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)能來(lái)確立。8．剛性轉(zhuǎn)子靜均衡條件是散布于轉(zhuǎn)子上的各個(gè)偏愛(ài)質(zhì)量的離心慣性力的協(xié)力為零或許質(zhì)徑積的向量和為零；而動(dòng)均衡條件是當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子上散布在不同樣平面內(nèi)的各個(gè)質(zhì)量所產(chǎn)生的空間隔心慣性力系的協(xié)力及協(xié)力矩為零。9．用標(biāo)準(zhǔn)齒條形刀具加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí)，其刀具的中線與輪坯的分度圓之間作純轉(zhuǎn)動(dòng)；加工變位齒輪時(shí)，其刀具的節(jié)線與輪坯的分度圓之間作純轉(zhuǎn)動(dòng)。10．平面四桿機(jī)構(gòu)中，能否存在死點(diǎn)，取決于_B能否與連桿共線。A．主動(dòng)件B.從動(dòng)件C.機(jī)架D.搖桿11．在平面連桿機(jī)構(gòu)中，欲使作來(lái)往運(yùn)動(dòng)的輸出構(gòu)件擁有急回特色，則輸出構(gòu)件的行程速比系數(shù)K____A____。A．大于1B．小于1C．等于1D．等于12．_____C___盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角恒等于常數(shù)。A．搖動(dòng)尖頂推桿B．直動(dòng)滾子推桿C．直動(dòng)平底推桿D．搖動(dòng)滾子推桿13．為使凸輪機(jī)構(gòu)的滾子從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)時(shí)必然保證關(guān)系式C。A．滾子半徑rr≤凸輪理論輪廓外凸部分的最小曲率半徑ρminB．滾子半徑rr≥凸輪理論輪廓外凸部分的最小曲率半徑ρminC．滾子半徑rr<凸輪理論輪廓外凸部分的最小曲率半徑ρminD．滾子半徑rr不受任何限制當(dāng)凸輪基圓半徑同樣時(shí)，從動(dòng)件導(dǎo)路向推程中從動(dòng)件與凸輪的相對(duì)速度瞬心一側(cè)偏置，能夠___A_____凸輪機(jī)構(gòu)推程的壓力角。（A）減?。˙）增添（C）保持本來(lái)為了減少飛輪尺寸和重量，飛輪平常應(yīng)裝在__A_______。（A）高速軸上（B）低速軸上（C）機(jī)架上蝸桿蝸輪傳動(dòng)中，模數(shù)為m，蝸桿頭數(shù)為z1，蝸桿直徑系數(shù)為q，蝸輪齒數(shù)為z2，則蝸桿直徑d1=___C。A）mz1（B）mz2（C）mq在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)ABCD中，已知AB=25mm，BC=0mm，CD=65mm，AD=95mm，當(dāng)AD為機(jī)架時(shí)，是__B____機(jī)構(gòu)；當(dāng)AB為機(jī)架時(shí)，是____A_____機(jī)構(gòu)。A）雙曲柄機(jī)構(gòu)；（B）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；（C）雙搖桿機(jī)構(gòu)0,0.0,00若機(jī)構(gòu)正反行程效率分別用和表示，則設(shè)計(jì)自鎖機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)知足要____B_____。(A)(B)(C)機(jī)構(gòu)擁有確立運(yùn)動(dòng)的條件是__機(jī)構(gòu)的自由度大于零，且機(jī)構(gòu)自由度數(shù)等于原動(dòng)件數(shù)____。高副低代必然知足的條件是_取代前后機(jī)構(gòu)的自由度不變_，_取代前后機(jī)構(gòu)的剎時(shí)速度和剎時(shí)加快度不變_____-______。21．在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)__C____，將出現(xiàn)死點(diǎn)。A）曲柄為原動(dòng)件且曲柄與連桿共線；B）曲柄為原動(dòng)件且曲柄與機(jī)架共線時(shí)；C）搖桿為原動(dòng)件且曲柄與連桿共線時(shí)；（D）搖桿為原動(dòng)件且搖桿與機(jī)架共線時(shí)。22．在以曲柄為主動(dòng)件的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，最小傳動(dòng)角出現(xiàn)在_B_____。（A）曲柄與連桿兩次共線地址之一；（B）曲柄與機(jī)架兩次共線地址之一；（C）曲柄與連桿共線時(shí)；架共線時(shí)

（D）曲柄與機(jī)23．在以下四桿機(jī)構(gòu)中，不可以夠?qū)崿F(xiàn)急回運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)是-_C_____。（A）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；（B）導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)；（C）對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)；（D）偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)24．下述幾種運(yùn)動(dòng)規(guī)律中，___B___既不會(huì)產(chǎn)生柔性沖擊也不會(huì)產(chǎn)生剛性沖擊。（A）等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律；（B）擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律；（C）等加快等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律；動(dòng)規(guī)律

（D）簡(jiǎn)諧運(yùn)25．對(duì)心直動(dòng)尖頂盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的推程壓力角超出許用值時(shí)，可采納__A____舉措來(lái)解決。（A）增大基圓半徑；（B）改為滾子推桿；（C）改變凸輪轉(zhuǎn)向26．正變位齒輪與標(biāo)準(zhǔn)齒輪比較較，其分度圓齒厚__B____，齒根高_(dá)_A____。（A）減小（B）增大（C）不變27．機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)地址時(shí)，其傳動(dòng)角γ為0度，壓力角α為90度。28．滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪的理論廓線和實(shí)質(zhì)廓線之間的關(guān)系為（D）a)

兩條廓

線

相似

b)兩條廓線同樣c)兩條廓線之間的徑向距離相等d)兩條廓線之間的法向距離相等29．鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的壓力角是指在不計(jì)摩擦力的狀況下連桿作用于_從動(dòng)件______上的力與該力作用點(diǎn)速度所夾的銳角。30．漸開(kāi)線斜齒輪的_法面______參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值；而尺寸計(jì)算應(yīng)按___端面____上的參數(shù)代入直齒輪的計(jì)算公式。31．速度瞬心是兩剛體上_相對(duì)速度______為零的重合點(diǎn)32．為減小飛輪的重量和尺寸，應(yīng)將飛輪安裝在_高速______軸上。33．漸開(kāi)線的形狀取決于_基圓______的大小。34．擁有同樣理論廓線，只有滾子半徑不同樣的兩個(gè)對(duì)心直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)，其從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律1

，凸輪的實(shí)質(zhì)廓線2。①同樣

②不同樣

③不用然35．用標(biāo)準(zhǔn)齒條形刀具加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí)，其刀具的中線與輪坯分度圓之間作純轉(zhuǎn)動(dòng)。36．關(guān)于挪動(dòng)平底從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)，選擇適合的偏距，平常是為了減少?gòu)膭?dòng)件過(guò)大的曲折應(yīng)力。37．平行軸外嚙合直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的正確嚙合條件是摸數(shù)和壓力角分別相等且兩齒輪的螺旋角的大小同樣_，旋向相反___。38．周期性速度顛簸的調(diào)理方法是_安裝飛輪______，非周期性速度顛簸調(diào)理方法是_安裝調(diào)速器______。二、判斷題。1．凡是以最短桿為機(jī)架的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，都是雙曲柄機(jī)構(gòu)。（錯(cuò)）2．在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，壓力角越大，對(duì)傳動(dòng)越不利。（對(duì)）3．假如機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)F=2則機(jī)構(gòu)作無(wú)確立性運(yùn)動(dòng)。（錯(cuò)）4．兩個(gè)理論廓線同樣、滾子半徑不同樣的凸輪機(jī)構(gòu)，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律不同樣。（錯(cuò)）5．假如連桿機(jī)構(gòu)的極位夾角不為零，則說(shuō)明該機(jī)構(gòu)擁有急回特色。（對(duì)）6．因?yàn)槠叫休S斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的幾何尺寸在端面計(jì)算，所以基本參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值規(guī)定在端面。（錯(cuò)）7．周期性速度顛簸的調(diào)理方法是加調(diào)速器。（錯(cuò)）8．在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，只有當(dāng)滑塊為原動(dòng)件時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)死點(diǎn)。（對(duì)）9．在凸輪從動(dòng)件常用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律中，等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律會(huì)產(chǎn)生柔性沖擊。（錯(cuò)）10．在挪動(dòng)滾子從動(dòng)件的凸輪機(jī)構(gòu)中，可經(jīng)過(guò)采納從動(dòng)件適當(dāng)?shù)钠梅剿貋?lái)獲取較小的推程壓力角。（對(duì)）11．只有一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪在標(biāo)準(zhǔn)中心距狀況下嚙合傳動(dòng)時(shí)，嚙合角的大小才等于分度圓上的壓力角。（錯(cuò)）12．飛輪一般安裝在高速軸上的原由是速度變化小。（錯(cuò)）13．若機(jī)構(gòu)正反行程效率分別為和表示，則設(shè)計(jì)自鎖機(jī)構(gòu)是應(yīng)知足0，0。（錯(cuò)）14．在機(jī)械系統(tǒng)中，其運(yùn)行不均勻程度可用最大角速度和最小角速度之差表示。（錯(cuò)）15．在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，因?yàn)檫B桿作的是平面運(yùn)動(dòng)，所以連桿跟其余構(gòu)件不可以能存在絕對(duì)瞬心。（錯(cuò)）16．構(gòu)成正傳動(dòng)的齒輪應(yīng)是正變位齒輪。（錯(cuò)）17．飛輪一般安裝在高速軸上的原由是速度變化小。（錯(cuò)）18．作用于等效構(gòu)件上等效勞等于作用在機(jī)械中全部外力的協(xié)力。（錯(cuò)）19．對(duì)漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪，可用改變螺旋角的方法調(diào)整中心距。（錯(cuò)）20．軸承對(duì)軸頸的總反力素來(lái)與摩擦圓相切。（對(duì)）21．在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，壓力角越大，對(duì)傳動(dòng)越不利。（對(duì)）22．把若干個(gè)自由度為零的基本桿組挨次連結(jié)到原動(dòng)件和機(jī)架上，就能夠構(gòu)成一個(gè)新的機(jī)構(gòu)。（對(duì)）23．動(dòng)均衡的剛性轉(zhuǎn)子必然靜均衡，靜均衡的轉(zhuǎn)子不用然動(dòng)均衡。(對(duì))24．為了防范滾子從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)中凸輪實(shí)質(zhì)廓線產(chǎn)生過(guò)分切割，應(yīng)選擇較大的滾子半徑。（錯(cuò)）25．導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)性能最差。（錯(cuò)）26．一個(gè)正在運(yùn)行的展轉(zhuǎn)副，只需外力的協(xié)力切于摩擦圓，這個(gè)展轉(zhuǎn)副將漸漸停止展轉(zhuǎn)。（錯(cuò)）27．在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，搖桿位于兩極限地址時(shí)曲柄兩地址所夾的銳角，稱(chēng)為極位夾角。（對(duì)）28．在設(shè)計(jì)用于傳達(dá)平行軸運(yùn)動(dòng)的斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)時(shí)，若中心距不等于標(biāo)準(zhǔn)中心距，則只好采納變位齒輪以配湊實(shí)質(zhì)中心距。(錯(cuò))三、機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算及拆桿組。1．計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，用低副取代高副，并確立機(jī)構(gòu)所含桿組的數(shù)量和級(jí)別以及機(jī)構(gòu)的級(jí)別。解（1）計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度。滾子處有局部自由度。F=3n－2p5－p4=3×6－2×8－1=12）高副低代。以以下圖3）該機(jī)構(gòu)是由原動(dòng)件1、三個(gè)Ⅱ級(jí)桿組（2-3和6-7、4-5）2．計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，用低副取代高副，并確立機(jī)構(gòu)所含桿組的數(shù)量和級(jí)別以及機(jī)構(gòu)的級(jí)別。解（1）計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度。A處有局部自由度，G處有虛拘束，F(xiàn)=3n－2p5－p4=3×6－2×8－1=1（2）高副低代。如圖（b）所示（3）該機(jī)構(gòu)是由原動(dòng)件2、機(jī)架1、1個(gè)Ⅱ級(jí)桿組（7-8）和一個(gè)Ⅲ級(jí)桿組（3-4-5-6）構(gòu)成的，故該機(jī)構(gòu)為Ⅲ級(jí)機(jī)構(gòu)。計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，并指出復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛拘束。拆桿組。試計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，并分析此機(jī)構(gòu)的構(gòu)成狀況。已知DE=FG，DF=EG，DH=EI。4D6EB582FG311KJA1C7910HI解（1）自由度計(jì)算D和E為復(fù)合鉸鏈，B點(diǎn)處有局部自由度，F(xiàn)G桿及其兩頭的轉(zhuǎn)動(dòng)副所引入的拘束為虛拘束，應(yīng)予去除。將凸輪與滾子構(gòu)成的高副以一個(gè)虛假構(gòu)件和兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副做高副低代，以以下圖。計(jì)算自由度：（2）分析機(jī)構(gòu)的構(gòu)成狀況以以下圖，此機(jī)構(gòu)由四個(gè)Ⅱ級(jí)桿組和一個(gè)Ⅰ級(jí)機(jī)構(gòu)組成。所以是一個(gè)Ⅱ級(jí)機(jī)構(gòu)。計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，用低副取代高副，并確立機(jī)構(gòu)所含桿組的數(shù)量和級(jí)別以及機(jī)構(gòu)的級(jí)別。（1）計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度。B處有局部自由度，G處有復(fù)合鉸鏈，2）高副低代。如圖（b）所示3）該機(jī)構(gòu)是由原動(dòng)件1、機(jī)架9、兩個(gè)Ⅱ級(jí)桿組（2'-3和6-7）和一個(gè)Ⅲ級(jí)桿組（4-5-6-8）構(gòu)成的，故該機(jī)構(gòu)為Ⅲ級(jí)機(jī)構(gòu)。三、連桿機(jī)構(gòu)的計(jì)算題。在圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知：lBC=50mm，lCD=35mm，lAD=30mm，AD為機(jī)架，若將此機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)，求lAB的取值范圍。解：圖示機(jī)構(gòu)要稱(chēng)為雙搖桿機(jī)構(gòu)，必然知足最短桿與最長(zhǎng)桿之和大于其余兩桿之和。1）AB為最短桿，lAB30,lAB503035,lAB15,所以15lAB302）AB是最長(zhǎng)桿，lAB50,30lAB5035,lAB553）AB既不是最長(zhǎng)也不是最短30lAB50，3050lAB35，lAB45,30lAB45以以下圖曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，曲柄AB等速整周展轉(zhuǎn)。1）設(shè)曲柄為主動(dòng)件，滑塊朝右為工作行程，確立曲柄的合理轉(zhuǎn)向；2）設(shè)曲柄為主動(dòng)件，畫(huà)出急位夾角

，最小傳動(dòng)角

min出現(xiàn)的地址；3）此機(jī)構(gòu)在什么狀況下，出現(xiàn)死點(diǎn)地址，指出死點(diǎn)地址。BAeC解：1）曲柄逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。3）當(dāng)以滑塊為原動(dòng)件且曲柄與連桿共線的兩個(gè)地址時(shí)，機(jī)構(gòu)出現(xiàn)死點(diǎn)地址。設(shè)計(jì)一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)曲柄為主動(dòng)件，從搖動(dòng)桿處于兩極限地址時(shí)，連桿的兩鉸鏈點(diǎn)的連線正利處于圖示之C11和C22地址，且連桿處于極限地址C11時(shí)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角為40。若連桿與搖桿的鉸接點(diǎn)取在C點(diǎn)（即圖中之C1點(diǎn)或C2點(diǎn)），試用圖解法求曲柄AB和搖桿CD之長(zhǎng)。（直接在圖上作圖，保存做圖線，不用寫(xiě)作圖步驟，l=）在圖示導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，已知LAB40mm，試問(wèn)：欲使其為曲柄搖動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，LAC的最小值為多少；該曲柄搖動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角為多大。解：(1)LAC40mm,LACmin40mm。(2)傳動(dòng)角恒為90四、凸輪機(jī)構(gòu)的計(jì)算及分析題。以以下圖，偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)，已知凸輪實(shí)質(zhì)輪廓線為一圓心在O點(diǎn)的偏愛(ài)圓，其半徑為R.從動(dòng)件的偏距為e，試用作圖法：確立凸輪的合理轉(zhuǎn)向；順時(shí)針畫(huà)出該機(jī)構(gòu)的凸輪理論廓線及基圓；標(biāo)出當(dāng)從動(dòng)件從圖示地址升到位移s時(shí),對(duì)應(yīng)凸輪的轉(zhuǎn)角及凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角；sBAOR2．試在圖上標(biāo)出從C點(diǎn)接觸到D點(diǎn)接觸時(shí)，凸輪轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)角φ，及在D點(diǎn)接觸時(shí)凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角α。以以下圖為一偏置搖動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪為偏愛(ài)輪，轉(zhuǎn)向如圖。試在圖上：（1）畫(huà)出該凸輪的基圓和理論廓線；（2）標(biāo)出該地址時(shí)從動(dòng)件擺角和壓力角，并求出該地址時(shí)從動(dòng)件的角速度；五、齒輪機(jī)構(gòu)計(jì)算題。一對(duì)外嚙合漸開(kāi)線直齒圓柱標(biāo)準(zhǔn)齒輪，已知z1=18，z2=41，m=4mm，=20，ha=1，c=。（14分）1）分別計(jì)算兩輪的分度圓半徑、基圓半徑、節(jié)圓半徑、頂圓半徑、標(biāo)準(zhǔn)中心距、分度圓齒距；若中心距加大，回答以下問(wèn)題（把不對(duì)的劃去））節(jié)圓半徑r’（變大，變小，不變））分度圓半徑r（變大，變小，不變））嚙合角（變大，變小，不變）4）傳動(dòng)比i12（變大，變小，不變））齒側(cè)空隙（有，沒(méi)有）6）節(jié)圓壓力角（等于，大于，小于）嚙合角。解：分度圓半徑：小齒輪：r11mz136mm2大齒輪：r21mz282mm2基圓半徑:小齒輪:rb1r1cos2034.2mm大齒輪:rb2r2cos2077.05mm節(jié)圓半徑：小齒輪：r1'r136mm大齒輪：r‘2r282mm齒頂圓半徑：小齒輪：ra1r1ha*m40mm大齒輪：ra2r2ha*m86mm中心距:ar1r2118mm分度圓齒距:p1p2m12.56mm（2）1)增大2）不變3）變大4）不變5）有6）等于2．一對(duì)外嚙合漸開(kāi)線直齒圓柱標(biāo)準(zhǔn)齒輪，已知z1=19，z2=41，m=3mm，=20，ha=1，c=。1）分別計(jì)算兩輪的分度圓直徑、基圓直徑、頂圓直徑、根圓直徑、標(biāo)準(zhǔn)中心距、齒距、基圓齒距；（7分）用作圖法確立實(shí)質(zhì)嚙合線長(zhǎng)，由此計(jì)算重合度。（5分）解：(1)d1=19×3=57

mm

d2=41×3=123mmha=1×3=3

mm

hf=×3=

mmc=－3=mma=×(57+123)=90mmda1=57+2×3=63mmda2=123+2×3=129mmdf1=57－2×=mmdf2=123－2×=mmdb1=57×cos20°=mmdb2=123×cos20°mmp=3×π

=mm

p

b=3×π

×cos20°=mm

（7

分）以以下圖實(shí)質(zhì)嚙合線長(zhǎng)B1B2=重合度ε==3.兩個(gè)同樣的漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，其20，ha*1,在標(biāo)準(zhǔn)安裝下傳動(dòng)。若兩輪齒頂圓正好經(jīng)過(guò)對(duì)方的極限嚙合點(diǎn)N，試求兩輪理論上的齒數(shù)z應(yīng)為多少解:以以下圖，實(shí)質(zhì)嚙合線段B1B2即為理論嚙合線段N1N2，此時(shí)正好不發(fā)生根切。因?yàn)镹1N22NP2rsin所以tgN1N22rsin2rsinaO1N1rb2tg2tg200.72794rcos363'9"rbrcosmZcos/2Zcos又因?yàn)閏osarhaZ*ra*Z2hamha2所以*2hacosZcoscos

aa

21cos363'9"12.323cos20cos363'9"當(dāng)兩輪齒數(shù)z12.323時(shí)，正好B1B2N1N2，而不發(fā)生根切，但齒輪齒數(shù)只好取整數(shù)，則兩輪齒數(shù)時(shí)，其最少齒數(shù)為13。已知某對(duì)漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，中心距a=350mm傳動(dòng)比i=，=20，ha=1，c=，依據(jù)強(qiáng)度等要求模數(shù)m必然在5、6、7mm三者中選擇，試設(shè)計(jì)此對(duì)齒輪的以下參數(shù)和尺寸。（1）齒輪的齒數(shù)z1、z2，模數(shù)m，傳動(dòng)種類(lèi)；（2）分度圓直徑d1、d2，齒頂圓直徑da1、da2，根圓直徑df1、df2，節(jié)圓直徑d1、d2，嚙合角；（3）若實(shí)質(zhì)安裝中心距a=351mm，上述哪些參數(shù)變化數(shù)值為多少解:（1）am(z1z2)mz1(1i)350mm22m5mmz140所以z135026mmz133.333.5mmm7mmz128.57所以z140z2402.5100m5mm（2）分度圓直徑：小齒輪：d1mz1200mm大齒輪：d2mz2500mm齒根圓直徑:小齒輪:df1m(z12ha*2c*)187.5mm大齒輪:df2m(z22ha*2c*)487.5mm節(jié)圓直徑：小齒輪：d1'd1200mm大齒輪：d‘2d2500mm嚙合角：'20（3）'、d1'、d2'發(fā)生變化acosa'cos'所以'acos（arccosa'20.4438d1'd1cos200.57mmcos'（分）d2'd2cos501.43mmcos'用齒條形刀具加工素來(lái)齒圓柱齒輪，設(shè)已知被加工齒輪輪坯的角速度15rad/s，刀具挪動(dòng)的速度v0.375m/s，刀具的模數(shù)m10mm,壓力角20。求被加工齒輪的齒數(shù)z1。解：vr1mz1所以z12v20.375152m101035六、輪系的計(jì)算題。1．在圖示組合機(jī)床分度工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的輪系中，已知各輪齒數(shù)為：z1=2（右旋），z2=46，z3=18，z4=28，z5=18，z6=28。1）試分析該輪系由哪些基本輪系構(gòu)成。（2分）2）試求i16及齒輪6方向。（10分）解：該輪系是一個(gè)帶有蝸輪蝸桿傳動(dòng)的混淆行星輪系n1z223i12z1n2n2n123蝸輪2的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍◤淖笙蛴铱矗┰谟?、3、4、5、6構(gòu)成的行星輪系中2n6n2z5z31818i63n3n2z6z42828因n30，故n611818n2282823n611818n12828i16n12339.2n61811828齒輪6的轉(zhuǎn)向與蝸輪2的轉(zhuǎn)向同樣。n1156

423在圖示輪系中，全部齒輪均為標(biāo)準(zhǔn)齒輪，齒數(shù)z1=30，z268，試問(wèn)：（1）z1=，z2=2）該輪系屬于何種輪系解:（1）因?yàn)閙z4mz1mz2所以z2z4z16830192222z3z219（2）差動(dòng)輪系在圖示輪系中，已知z1=22，z3=88，z4=z6，試求：1）傳動(dòng)比i16；2）該機(jī)構(gòu)的自由度F，并指明虛拘束、復(fù)合鉸鏈和局部自由度。解：（1）4-5-6n4z6（）定軸輪系i46n6z411-2-3-6差動(dòng)輪系i136n1n6z34（2）n3n6z2因?yàn)閚3n4n6帶入（2）中得i16n19n6（2）F3n2PLPH3525414.以以下圖輪系中，z5z225，z220，構(gòu)成輪系的各齒輪模數(shù)同樣。齒輪1和3軸線重合，且齒數(shù)同樣。求輪系傳動(dòng)比i54125

243136解：1-2-5-4差動(dòng)輪系i154n1n4z5n5n4z15-2-2’-3-4差動(dòng)輪系i534n5n4z2z3n3n4z5z2'1’-6-3’定軸輪系n1'n1z3'i1'3'n3z1'n3'因?yàn)楦鼾X輪模數(shù)同樣，所以1mz5mz21mz1,z175221mz51mz21mz2'1mz3,z330因?yàn)辇X輪1’和3’同軸，2222所以z1'z3'把齒數(shù)帶入上邊三式，并聯(lián)立求解得i54n55n45.在圖示輪系中，已知各輪齒數(shù)為z1=1，z2=30，z2=14，z3=18，z5=20，z6=15。主動(dòng)輪1為右旋渦桿，其轉(zhuǎn)向如圖所示。）分析該輪系的組合方式；）求z4、z4及傳動(dòng)比i14;3）畫(huà)出輪2和輪4的轉(zhuǎn)向。解：解:1）1-2蝸桿傳動(dòng)2-3-4-5差動(dòng)輪系4-5-6定軸輪系2）1mz2'mz31mz4z4z4'z2'2z350221-2蝸桿傳動(dòng)n1z230n1i12z1n2n230①4-5-6定軸輪系

n4'z520i4'5z4'50n55n5n4'②22-3-4-5差動(dòng)輪系所以5n2'n5z450③i2'4n5z2'14n4因?yàn)閚2n2'n4n4'④聯(lián)立上式求解得i144503）齒輪2的轉(zhuǎn)向是向上的，齒輪4的轉(zhuǎn)向是向下的。七、飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算題。1.已知某機(jī)械一個(gè)堅(jiān)固運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)的等效勞矩Mr如圖所示，等效驅(qū)動(dòng)力矩Md為常數(shù)，等效構(gòu)件的最大及最小角速度分別為：max200rad/s及min180rad/s。試求：1）等效驅(qū)動(dòng)力矩Md的大??；2）運(yùn)行的速度不均勻系數(shù)；3）當(dāng)要求在范圍內(nèi)，其實(shí)不計(jì)其余構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量時(shí)，應(yīng)裝在等效構(gòu)件上的飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JF。MrMd1000Nm?Mr200Nm?2j4解MM

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:(1)驅(qū)動(dòng)力矩12001600200所以22002222275Nm(2)Wmax360.609(5分)(3)2nmm104.667rad/s60JFWmax0.658kgm22m以以下圖為某剪床以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子為等效構(gòu)件時(shí)的等效阻力矩曲線Mrj,它的循環(huán)周期為20，即電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)10轉(zhuǎn)達(dá)成一次剪切。設(shè)驅(qū)動(dòng)力矩為常數(shù)及機(jī)組各構(gòu)件的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量能夠忽視不計(jì)，試達(dá)成以下計(jì)算：1）求驅(qū)動(dòng)力矩Md，并以圖線表示在圖上；2）求最大贏虧功W；3）設(shè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為750r/min，許用的速度不均勻系數(shù)0.05，求安裝在電動(dòng)機(jī)軸上的飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JF.解：MNm500Mr185Md80jO520(1)Md(20)5500(205)803700Md185Nm（分）5(2)W(500185)51575(Nm)（分）4(3)900W900157516.04kgm2（分）JF2n24275020.05在圖（a）所示的傳動(dòng)系統(tǒng)中，齒輪1為主動(dòng)輪，其上作用的主動(dòng)力矩M1為常數(shù)，齒輪2上作用有阻力矩M2，其值隨齒輪2的轉(zhuǎn)角作周期性變化：當(dāng)齒輪2由0°轉(zhuǎn)至120°時(shí)，其變化關(guān)系如圖（b）所示；當(dāng)2輪由120°轉(zhuǎn)至360°時(shí)，M2=0。齒輪1的均勻角速度ωm=50S-1,兩輪的齒數(shù)為z1=20，z2=40。試求：（1）以齒輪1為等效構(gòu)件時(shí)的等效阻力矩Mr；（2）在堅(jiān)固運(yùn)行階段的等效驅(qū)動(dòng)力矩Md；（3）為減小速度顛簸，在齒輪1的軸上裝置飛輪，若要求該系統(tǒng)的速度不均勻系數(shù)δ=，而不計(jì)齒輪1和