【西南交通大學(xué)機(jī)械原理課后習(xí)題答案】

原動(dòng)件原動(dòng)件B3D22E解：該機(jī)構(gòu)由機(jī)架1、原動(dòng)件2和從動(dòng)件3、4組成，共4個(gè)構(gòu)件，屬于平面四桿機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)中構(gòu)件1、2,構(gòu)件2、3,構(gòu)件4、1之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為轉(zhuǎn)動(dòng)，即兩構(gòu)件間形成轉(zhuǎn)動(dòng)副，轉(zhuǎn)動(dòng)副中構(gòu)件3的中心線(xiàn)平行。構(gòu)件1的運(yùn)動(dòng)尺寸為A、C兩點(diǎn)間距離，構(gòu)件2的運(yùn)動(dòng)尺寸為A、B兩點(diǎn)之間的距離，構(gòu)件3從B點(diǎn)出發(fā)，沿移動(dòng)副導(dǎo)路方向及構(gòu)件4在C點(diǎn)形成移動(dòng)副，構(gòu)件4同時(shí)又在C點(diǎn)及構(gòu)件1形成轉(zhuǎn)A434題1圖液壓泵機(jī)構(gòu)動(dòng)方向，如題1圖所示。該機(jī)構(gòu)中構(gòu)件1及機(jī)架以轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，轉(zhuǎn)動(dòng)副中心位于固定軸的幾何中心A點(diǎn)處；構(gòu)件2除及構(gòu)件1一點(diǎn)B轉(zhuǎn)動(dòng)，即構(gòu)件3及機(jī)架形成的轉(zhuǎn)動(dòng)副位于B點(diǎn)，同時(shí)構(gòu)件3及構(gòu)件2形成移動(dòng)副，又及構(gòu)件4形成中心位于D點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)副；構(gòu)件4及構(gòu)件5形成中心位于E點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)副；構(gòu)件5及機(jī)架6形成沿垂直方向的該機(jī)構(gòu)屬于平面機(jī)構(gòu)，因此選擇及各構(gòu)件運(yùn)動(dòng)平面平行的平面作為繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的視圖平面。選擇比例尺μ=0.001m/mm,量出各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)尺寸，繪出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如題2圖所示。3.題3圖為外科手術(shù)用剪刀。其中彈簧的作用是保持剪刀口張開(kāi)，并且便于醫(yī)生單手操作。忽略彈簧，并以構(gòu)件1為機(jī)架，分析機(jī)構(gòu)的工作原理，畫(huà)出機(jī)構(gòu)的示意圖，寫(xiě)出機(jī)構(gòu)的關(guān)聯(lián)矩陣和鄰接矩陣，并4解：若以構(gòu)件1為機(jī)架，則該手術(shù)用剪刀由機(jī)架1、原動(dòng)件2、從動(dòng)件3、4組成，共4個(gè)構(gòu)件。屬當(dāng)用手握住剪刀，即構(gòu)件1(固定鉗口)不動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)構(gòu)件2,使構(gòu)件2繞構(gòu)件1轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，通過(guò)構(gòu)件3帶動(dòng)構(gòu)件4(活動(dòng)鉗口)也沿構(gòu)件1(固定鉗口)上下移動(dòng)，從而使剪刀的刀口張開(kāi)或閉合。其機(jī)構(gòu)示意4.計(jì)算題4圖所示壓榨機(jī)機(jī)構(gòu)的自由度。解：機(jī)構(gòu)為平面機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)中構(gòu)件1為偏心輪，構(gòu)件2繞構(gòu)件1的幾何中心發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，即形成中心位于偏心輪幾何中心個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副是在點(diǎn)A及機(jī)架11形成的，另外一個(gè)是在偏心輪幾何中心處及構(gòu)件2形成的。5、6。如果去掉一個(gè)對(duì)稱(chēng)部分，機(jī)構(gòu)仍能夠正常工作，所以可以將構(gòu)件8、9、10以及其上的轉(zhuǎn)動(dòng)副G、H、I和C處的一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副視為虛約束；構(gòu)件7及構(gòu)件11在左右兩邊同時(shí)形成導(dǎo)路平行的移動(dòng)副，只有其中一個(gè)起作用，另一個(gè)是虛約束；構(gòu)件4、5、6在D點(diǎn)處形成復(fù)合鉸鏈。機(jī)構(gòu)l,得則機(jī)構(gòu)自由度為:：（lhlh，機(jī)構(gòu)有確定的運(yùn)動(dòng)。其中：A、B、C、D四處lhllPhCBCBD。A。C9.計(jì)算題9圖所示機(jī)構(gòu)的自由度。題7圖^C3D題9圖解：(a)、F=3n-2P-P=3×6-2×6-4=2lh10.構(gòu)思出自由度分別為1、2和3的Ⅲ級(jí)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案。FF參數(shù)以及構(gòu)件1的轉(zhuǎn)速為和構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的比例尺為Cμ利用速檢置時(shí)，構(gòu)件2和構(gòu)件了的大公13.解：首先找出疆業(yè)的速度瞬心P、P、 19.同理，在速度瞬心點(diǎn)P.有由絕對(duì)速度的方向，可知其為逆時(shí)針?lè)较?。題13圖題13圖22.在題14圖所示所示的平面組合機(jī)構(gòu)中，已知機(jī)構(gòu)作圖的比例 ?,從而可先求出構(gòu)件3的角速11613'133613'1F?(b)、圖示機(jī)構(gòu)共有4個(gè)構(gòu)件，所以速度瞬心的數(shù)目為解：①當(dāng)輸出運(yùn)動(dòng)為往復(fù)擺動(dòng)時(shí)，機(jī)構(gòu)應(yīng)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，此時(shí)應(yīng)取四桿中最短桿的相鄰桿，即b或d作為機(jī)架。②當(dāng)輸出運(yùn)動(dòng)也為單向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，機(jī)構(gòu)應(yīng)為雙曲柄機(jī)構(gòu)，此時(shí)應(yīng)取四桿中的最短桿，即a作為機(jī)架。解：①當(dāng)輸出運(yùn)動(dòng)為往復(fù)擺動(dòng)時(shí)，機(jī)構(gòu)應(yīng)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，此時(shí)應(yīng)取四桿中最短桿的相鄰桿，即b或d作為機(jī)架。②當(dāng)輸出運(yùn)動(dòng)也為單向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，機(jī)構(gòu)應(yīng)為雙曲柄機(jī)構(gòu)，此時(shí)應(yīng)取四桿中的最短桿，即a作為機(jī)架。25.在題17圖a、b中PP3的速度方向如圖。應(yīng)取哪一個(gè)構(gòu)件為機(jī)架?①輸出運(yùn)動(dòng)為往復(fù)擺動(dòng)；②輸出運(yùn)動(dòng)也為單向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。題16圖題16圖題17圖(1)說(shuō)明如何從一個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)演化為題17圖a的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、再演化為題17圖b的擺動(dòng)(3)當(dāng)題17圖a為偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，而題17圖b為擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)時(shí)，畫(huà)出構(gòu)件3的極限位置，解：(1)當(dāng)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的搖桿為無(wú)窮長(zhǎng)時(shí)，則原來(lái)?yè)u桿及機(jī)架之間的轉(zhuǎn)動(dòng)副就變?yōu)橐苿?dòng)副，原機(jī)構(gòu)就演化為了題17圖a的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。如果取原來(lái)的連桿作為機(jī)架，則曲柄滑塊機(jī)構(gòu)就演化為了題17圖(3)對(duì)于圖(a),構(gòu)件3的極限位置在曲柄1和連桿2的兩次共線(xiàn)處，其極限位置3、3,和極位夾角θ如圖(a)所示；對(duì)于圖(b),構(gòu)件3的極限位置在曲柄1及滑塊2形成的轉(zhuǎn)動(dòng)副B的軌跡圓及導(dǎo)桿3的切線(xiàn)處，其極限位置3.、3。和極位夾角θ如圖(b)所示。26.題18圖為開(kāi)槽機(jī)上用的急回機(jī)構(gòu)。原動(dòng)件BC勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，已知a=80mm,b=200mm,l=100mm,l=400mm解：(1)滑塊F的上、下極限位置如圖中F?、F的位置。極位夾角θ=180°-2α=47.16°(3)欲使極位夾角增大，應(yīng)使C角減小，所以桿長(zhǎng)BC就當(dāng)減小。27.已知題19圖所示機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸、固定鉸鏈點(diǎn)的位置和原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)。試分別以構(gòu)件CD和構(gòu)件AB為原動(dòng)件，確定機(jī)構(gòu)中所有從動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)。解：首先建立直角坐標(biāo)系如圖所示。A(x,y)。當(dāng)以構(gòu)件CD為原動(dòng)件時(shí)，機(jī)構(gòu)為Ⅱ級(jí)機(jī)構(gòu)；而當(dāng)以構(gòu)件AB為原動(dòng)件時(shí)，機(jī)構(gòu)為Ⅲ級(jí)機(jī)構(gòu)。(一)、以構(gòu)件CD為原動(dòng)件時(shí)鉸鏈點(diǎn)C是構(gòu)件CD上點(diǎn)，同時(shí)也是構(gòu)件3上的點(diǎn)，而構(gòu)件3是一個(gè)從動(dòng)構(gòu)件，因此，運(yùn)動(dòng)分析從鉸鏈鉸鏈點(diǎn)C是構(gòu)件1上的點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)約束為到點(diǎn)D之間的距離變，并且點(diǎn)C、D連線(xiàn)及坐標(biāo)軸X正向之間的夾角為9,所以可以寫(xiě)出其位置方程鉸鏈點(diǎn)C的位置。將上式對(duì)時(shí)間t分別作一次、二次求導(dǎo)，可得點(diǎn)C的速度和加速度方程如下其中其中,根據(jù)已知的和α,就可以求出鉸鏈點(diǎn)C的速度和加速度。確定出從動(dòng)構(gòu)件3上點(diǎn)C的運(yùn)動(dòng)之后，必須再確定構(gòu)件3上另外一個(gè)點(diǎn)才能確定出構(gòu)件3的運(yùn)動(dòng)。構(gòu)件3上的點(diǎn)B和點(diǎn)F都可以作為下一步要求解的點(diǎn)。但是，在目前的條件下，無(wú)論是確定點(diǎn)B的位置、還是構(gòu)件3上的點(diǎn)F的位置都必須聯(lián)立三個(gè)或三個(gè)以上的方程才能求解。如果現(xiàn)在轉(zhuǎn)而分析構(gòu)件2上的點(diǎn)F情況就不同了。構(gòu)件2上點(diǎn)F受到兩個(gè)運(yùn)動(dòng)約束：1)直線(xiàn)CF垂直于直線(xiàn)FE;2)點(diǎn)F到點(diǎn)E的距離保持不變，且為已知的機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)。因此，可以建立構(gòu)件2上點(diǎn)F的位置方程，如下：牛頓迭代法求解，初始點(diǎn)的選取可以由在草稿紙上畫(huà)出機(jī)構(gòu)的大概位置來(lái)確定。當(dāng)然方程也可以利用代數(shù)在求得點(diǎn)F的位置之后，利用上式對(duì)時(shí)間的一階和二階導(dǎo)數(shù)，可以得到點(diǎn)F的速式中vv0，只有兩個(gè)未知數(shù)v和v，為線(xiàn)性方程組，可以直接求解。ExEyFxFy利用上式對(duì)時(shí)間的二階導(dǎo)數(shù)，求出點(diǎn)F的加速度方程：在求出點(diǎn)F的運(yùn)動(dòng)之后，便可以求解點(diǎn)B的運(yùn)動(dòng)了。點(diǎn)B既是構(gòu)件3上的點(diǎn)，同時(shí)，也是構(gòu)件4上的至此已經(jīng)可以看出：運(yùn)動(dòng)分析的關(guān)鍵是位置方程的建立，速度和加速度方程可以分別將位置方程對(duì)時(shí)在求出了以上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)以后，機(jī)構(gòu)中的每一個(gè)從動(dòng)構(gòu)件都有了兩個(gè)運(yùn)動(dòng)已知的點(diǎn)，因此，各個(gè)從動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)都可以確定出來(lái)了。例如，構(gòu)件3的3此時(shí)，點(diǎn)A、B之間距離H、v和a為已知的。構(gòu)件5為液壓驅(qū)動(dòng)的油缸，構(gòu)件4為活塞。機(jī)ABABAB(1)以構(gòu)件1為原動(dòng)件；(2)以構(gòu)件5為原動(dòng)件。方程為題21圖平面二桿機(jī)械手及其逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析解：首先，考慮二桿機(jī)械手的工作空間，在此機(jī)構(gòu)中運(yùn)動(dòng)輸出為點(diǎn)P,所以，其工作空間就是點(diǎn)P可以到達(dá)的區(qū)域。假設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)副A、B都是周轉(zhuǎn)副，如,則點(diǎn)P可以到達(dá)的區(qū)域?yàn)橐渣c(diǎn)A為圓心、半徑為2圓；如果,則點(diǎn)P的可到達(dá)區(qū)域?yàn)橐渣c(diǎn)A為圓心、外徑為的圓環(huán)。如果轉(zhuǎn)動(dòng)副A、B不全是周轉(zhuǎn)副，則點(diǎn)P的可到達(dá)區(qū)域顯然要減小。題22圖實(shí)現(xiàn)連桿三個(gè)位置的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為了得到封閉解，將點(diǎn)題22圖實(shí)現(xiàn)連桿三個(gè)位置的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)余弦定理可得則式中，取“-”對(duì)應(yīng)題21圖b中的實(shí)線(xiàn)所示的解，取“+”對(duì)應(yīng)虛線(xiàn)所示的解。ABCD,實(shí)現(xiàn)連桿的三個(gè)精確位解：在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，動(dòng)鉸鏈點(diǎn)B、C既是連桿上的點(diǎn)，同時(shí)，又是連架桿上的點(diǎn)，其軌跡為分別以固定鉸點(diǎn)A和D為圓心，相應(yīng)連架桿桿長(zhǎng)為半徑的圓弧，故稱(chēng)點(diǎn)B和C為圓點(diǎn)，而點(diǎn)A和D為圓心點(diǎn)。據(jù)此，可以得出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)作圖方法如下：值得注意的是，在確定鉸鏈點(diǎn)B、A的位置時(shí)沒(méi)有考慮鉸鏈點(diǎn)C、D,同樣，在確定鉸鏈點(diǎn)C、D的位置時(shí)沒(méi)有考慮鉸鏈點(diǎn)B、A的位置。這樣的設(shè)計(jì)通常被稱(chēng)為“分邊綜合”。此時(shí)的設(shè)計(jì)結(jié)果有無(wú)窮多個(gè)，因?yàn)辄c(diǎn)B、C在剛體的位置是任意選取的。如果直接將點(diǎn)P、Q作為圓點(diǎn)，則設(shè)計(jì)出來(lái)的機(jī)構(gòu)及鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)ABCD不同。在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)中，除了對(duì)機(jī)構(gòu)精確位置的要求之外，還可能有其他的設(shè)計(jì)要求。如果還要求機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，則應(yīng)檢驗(yàn)設(shè)計(jì)出的機(jī)構(gòu)是否滿(mǎn)足曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的條件，如果不滿(mǎn)足，則應(yīng)重新選擇圓點(diǎn)B、C,按照上述過(guò)程重新作圖。的擺角ψ。(2)行程速比系數(shù)K=1.5;解：(1)、當(dāng)行程速比系數(shù)K=1時(shí)，機(jī)構(gòu)的極位夾角為定活動(dòng)鉸鏈點(diǎn)C的另一個(gè)極限位置。選定比例尺，作圖，如下圖(a)所示。(2)、當(dāng)行程速比系數(shù)K=1.5時(shí)，機(jī)構(gòu)的極位夾角為 軌跡圓相交，交點(diǎn)就是活動(dòng)鉸鏈點(diǎn)C的另一個(gè)極限位置。選定比例尺，作圖，如下圖6)所示。。故有解一：搖桿的擺角ψ=41° 構(gòu)件AB的長(zhǎng)為構(gòu)件BC的長(zhǎng)搖桿的擺角ψ'=107°24.設(shè)計(jì)一個(gè)偏心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。已知滑塊兩極限位置之間的距離mm,導(dǎo)路的偏距e=20mm,機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù)K=1.5。試確定曲柄和連桿的長(zhǎng)度解：行程速比系數(shù)K=1.5,則機(jī)構(gòu)的極位夾角為直接由圖中量取,AC,=68mm,所以連桿BC的長(zhǎng)度設(shè)設(shè)根據(jù)以上分析，可以確定出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方程建立的主要途徑：利用連桿的位移矩陣方程和利用連架桿的(xB1xC1xC2xx)2(yy)2(xyC1yC2y11y)2Ay)2AABi1ixPiyPixP1xP1yP1yP11iBiB1y[D]y(4)Bi1iB1y[D]y(5)Ci1iC1在式（1）中有中間變量x,y，將位移矩陣方程（4）代入，就可以消去中間變量，得到只含設(shè)計(jì)BiBi為了便于求解，應(yīng)當(dāng)將聯(lián)立求解方程的數(shù)目減少到最少，因此，設(shè)計(jì)方程的求解及圖解法相同，也采x,YA,“B,Yn從代數(shù)學(xué)中可知：當(dāng)方程個(gè)數(shù)小于方程中的未知數(shù)數(shù)目時(shí)，可以任意假設(shè)一些未知數(shù)，方程有無(wú)窮多解；當(dāng)方程個(gè)數(shù)大于方程中的未知數(shù)數(shù)目時(shí)，方程一般無(wú)解；只有當(dāng)方程個(gè)數(shù)及方程中的未知數(shù)數(shù)目相等時(shí)，方程才有確定的解。含設(shè)計(jì)變量，YA,×B,Ys?的設(shè)計(jì)方程中有四個(gè)未知數(shù)，當(dāng)給定連桿n個(gè)位置時(shí)，可以得到n-1個(gè)設(shè)計(jì)方程。由此可知，當(dāng)給定連桿五個(gè)位置時(shí)，含設(shè)計(jì)變量x,yA,xn,Y的設(shè)計(jì)方程才有確定的解。由此可以得出結(jié)論：由鉸鏈點(diǎn)A、B組成的桿組可以實(shí)現(xiàn)的連桿精確位置的最大數(shù)目為5。由鉸鏈點(diǎn)A、B組成桿組的導(dǎo)引方式稱(chēng)為轉(zhuǎn)桿導(dǎo)引。下面通過(guò)具體數(shù)值的例子進(jìn)行說(shuō)明。設(shè)需要實(shí)現(xiàn)的連桿精確位置為三組位置xyi剛體從第1位置到第2位置的位移矩陣剛體從第1位置到第3位置的位移矩陣的時(shí)候，設(shè)計(jì)方程就有確定的解了。由此得出結(jié)論：由滑塊和轉(zhuǎn)動(dòng)副組成的桿組可以實(shí)現(xiàn)的連桿精確位置的最大數(shù)目為4?；瑝K和轉(zhuǎn)動(dòng)副組成桿組的導(dǎo)引方式稱(chēng)為滑塊導(dǎo)引。對(duì)于上面的三個(gè)連桿精確位置，由式(2)得到滑塊導(dǎo)引的設(shè)計(jì)方程C1何尺寸就可以按下面的計(jì)算方法確定出來(lái)。對(duì)于上面的三個(gè)連桿精確位置及設(shè)計(jì)方程的解可以得出題26圖(1)分別寫(xiě)出從起始位置到第j組對(duì)應(yīng)位置，構(gòu)件AB和滑塊的位移矩陣；(3)分析該機(jī)構(gòu)最多能夠?qū)崿F(xiàn)多少組精確對(duì)應(yīng)位置關(guān)系。(1)、從起始位置到第j組對(duì)應(yīng)位置，構(gòu)件AB和滑塊CC'的位移矩陣分別為(2)、鉸鏈點(diǎn)B和C還滿(mǎn)足B、C之間的距離保持不變的運(yùn)動(dòng)約束，為此建立約束方程為式中鉸鏈點(diǎn)B和C還滿(mǎn)足位移矩陣方程將(a)和(b)代入運(yùn)動(dòng)約束方程就得到僅含設(shè)計(jì)變量的方程，從而可求解。(3)、由于有4個(gè)設(shè)計(jì)變量，所以該機(jī)構(gòu)最多能夠?qū)崿F(xiàn)5組精確對(duì)應(yīng)位置關(guān)系。(4)、機(jī)構(gòu)的L,L,Lα等機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)參數(shù)分別為27.設(shè)計(jì)一個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)ABCD,利用連桿上點(diǎn)P的軌跡撥動(dòng)攝像膠片，如題27圖所示。已知A(-12.14,。確定機(jī)構(gòu)中各個(gè)構(gòu)件的桿長(zhǎng)，并檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)是否存在曲柄。桿AB的位移矩陣為連桿上點(diǎn)B和P滿(mǎn)足B、P之間的距離保持不變的運(yùn)動(dòng)約束，為此建立約束方程為式中鉸鏈點(diǎn)B還滿(mǎn)足位移矩陣方程Y搖桿上鉸鏈點(diǎn)C和D滿(mǎn)足C、D之間的距離保持不變的運(yùn)動(dòng)約束，為此建立約束方程為式中鉸鏈點(diǎn)C還滿(mǎn)足位移矩陣方程而可確定出機(jī)構(gòu)中各個(gè)構(gòu)件的桿長(zhǎng)分別為在上述四桿中，如果最短桿及最長(zhǎng)桿的桿長(zhǎng)之和不大于其余兩桿的桿長(zhǎng)之和，并且最短桿是1或,則該機(jī)構(gòu)一定存在曲柄。的曲率中心在點(diǎn)0。試對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行高副低代，并確定機(jī)構(gòu)的級(jí)別，驗(yàn)證替代前后機(jī)構(gòu)的自由度、凸輪1及從動(dòng)件2之間的速度瞬心都沒(méi)有發(fā)生變化。解：增加一個(gè)新的構(gòu)件1'及原構(gòu)件1和從動(dòng)件2分別在高副接觸點(diǎn)的曲率中心O'和原滾子中心以轉(zhuǎn)動(dòng)副相聯(lián)接，如圖(b)所示，就完成了原高副機(jī)構(gòu)的高副低代。該機(jī)構(gòu)去掉原動(dòng)件和機(jī)架后為一個(gè)Ⅱ級(jí)桿組，所以原機(jī)構(gòu)為Ⅱ級(jí)機(jī)構(gòu)。h…的連線(xiàn)的交點(diǎn)處，如圖(a)所示；替代后凸輪1及從動(dòng)件2之間的速度瞬心在瞬心瞬心都沒(méi)有發(fā)生變化。。0數(shù)為建立直角坐標(biāo)系，將坐標(biāo)原點(diǎn)選在點(diǎn)O,x軸沿0A方向，如上右圖所示。輪的齒數(shù)Z和變位系數(shù)X各是多少?最后加工的結(jié)果如何?變位系數(shù)X為別為又因義,即,代入上式，得并且被加工齒輪沒(méi)有發(fā)生根切現(xiàn)象。試確定被加工齒輪的基本參數(shù)。由于齒數(shù)數(shù)已經(jīng)小于標(biāo)準(zhǔn)齒輪不根切的最小齒數(shù)17,所以只可能是正變位齒輪，將齒數(shù)圓整至整數(shù)，此時(shí)齒輪不根切的最小變位系數(shù)為所以被加工齒輪為正變位齒輪，齒數(shù)為14,變位系數(shù)為0.25。分度圓半徑37.在下列情況下確定外嚙合直齒圓柱齒輪解：由式由于,這對(duì)齒輪傳動(dòng)只能采用正傳動(dòng)。變位系數(shù)的選擇應(yīng)滿(mǎn)解：因所以，必須采用負(fù)傳動(dòng)。齒輪的變位系數(shù)由無(wú)齒側(cè)間隙方程確定：解：由已確定的參數(shù)可知，不根切的最少齒數(shù)為17,根據(jù)各種傳動(dòng)類(lèi)型的齒數(shù)條件可知：可以采用的齒輪傳動(dòng)類(lèi)型是等變位齒輪傳動(dòng)、正傳動(dòng)和負(fù)傳動(dòng)。(4)a=138mm,m=4mm,α=20.,h*=1,·傳動(dòng)比誤差不超過(guò)38.題38圖為一對(duì)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，兩個(gè)圓分別為兩個(gè)齒輪的基圓，齒輪2為主動(dòng)輪，轉(zhuǎn)向如圖所示。試根據(jù)圖中所畫(huà)出的齒輪傳動(dòng)尺寸，畫(huà)出22(4)輪齒A以及及輪齒A相嚙合的輪齒的齒廓工作段。(2)、實(shí)際嚙合線(xiàn)為理論嚙合線(xiàn)上的段，其中B,為從動(dòng)齒輪1的齒頂圓及嚙合(4)、輪齒A以及及輪齒A相嚙合的輪齒的齒廓工作段為圖中紅色齒廓段所示。1題38圖解：(1)、標(biāo)準(zhǔn)中心距a為所以嚙合角α'=24.05°削頂系數(shù)為σ=x+x-y=-0.235+1.335-1=0.12傳動(dòng)相比較，該對(duì)齒輪傳動(dòng)的輪齒磨損較小，齒根彎曲強(qiáng)度較高，但重合度有所下降，互換性差。應(yīng)檢驗(yàn)a解：齒輪傳動(dòng)的中心距a為最后得重合度E為(2)、蝸輪端面模數(shù)m所以蝸桿分度圓升(4)、中心=900/,z=60,(1)寫(xiě)出解：(1)、,方向通過(guò)劃箭頭來(lái)確定；解：(1)、(2)、因所以,方向“十”,如圖所示。44.題44圖為一用于自動(dòng)化照明燈具的輪系，已知(1)輪系屬于什么類(lèi)型的周轉(zhuǎn)輪系；(2)確定箱體的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。22HV7A3132∠H70BCA代入上式，最后得7n2L47.題47圖所示為一提升重物裝置。蝸桿E為右旋。當(dāng)卷筒直徑為250mm,齒輪A的轉(zhuǎn)速為700r/min時(shí)，確定重物上升的速度和齒輪A的正確轉(zhuǎn)向。解：輪系是由定軸輪系(A-B-C-D-E-F-G)和周轉(zhuǎn)輪系(G-K-H-L-M)組成的混合輪系。對(duì)定軸輪系(A-B-C-D-E-F-G),有對(duì)周轉(zhuǎn)輪系(G-K-H-L-M),有,,最后得重物上升的速度；齒輪A的正確轉(zhuǎn)向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，如圖所示。48.在題48圖所示的輪系中，問(wèn)當(dāng)齒輪A轉(zhuǎn)動(dòng)一轉(zhuǎn)時(shí)，齒輪L轉(zhuǎn)動(dòng)幾轉(zhuǎn)?兩者的轉(zhuǎn)向是否一致?畫(huà)出輪系的拓?fù)鋱D，根據(jù)其拓?fù)鋱D確定輪系的自由度。解：輪系是由定軸輪系(A-B)、(A-D)和周轉(zhuǎn)輪系(E-F-G-H-J-K-L-M)組成的混合輪系。對(duì)定軸輪系(A-B),有=-0.5n=-0.5nAA有代入上式，最后對(duì)定軸輪系(A-D),有對(duì)周轉(zhuǎn)輪系(E-F-G-H-J-K-L-M),將=-0.5nAE得即，當(dāng)齒輪A轉(zhuǎn)動(dòng)一轉(zhuǎn)時(shí)，齒輪L轉(zhuǎn)動(dòng)0.34轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向及齒輪A相反。49.題49圖中，","。為輪系的輸入運(yùn)動(dòng)，C為輪系的運(yùn)動(dòng)輸出構(gòu)件。已知A題49圖解：(a)、輪系是由定軸輪系(1-2)和周轉(zhuǎn)輪系(2-3-4-4'-5)組成的混合輪系。對(duì)定軸輪系(1-2),有A對(duì)周轉(zhuǎn)輪系(2-3-4-4'-5),有,(b)、輪系是由定軸輪系(4-5-6)和周轉(zhuǎn)輪系(1-2-2'-3-4)組成的混合輪系。對(duì)定軸輪系(4-5-6),有即B對(duì)周轉(zhuǎn)輪系(1-2-2'-3-4),有,代入上式，最后得nc=88.2,方向“↓”,如圖所示。50.試求出題50圖中機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角和最大壓力角。第34頁(yè)BB24342題50圖 51.標(biāo)出題51圖所示機(jī)構(gòu)在圖示題51圖52.標(biāo)出題52圖中題51圖各個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)解：圖中各個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)的壓力角C如圖所示。53.在題53圖中，凸輪為主動(dòng)件，畫(huà)出凸輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)30°時(shí)機(jī)構(gòu)的壓力角。54.在題54圖中凸輪為半徑為R的圓盤(pán)，凸輪為主動(dòng)件。(2)討論如果α≥[α],應(yīng)采用什么改進(jìn)設(shè)計(jì)的措施?解：(1)、當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)任意角δ時(shí)，其壓力角α如圖所示。由圖中幾何關(guān)系有所以機(jī)構(gòu)的壓力角α及凸輪轉(zhuǎn)角δ之間的關(guān)系為(2)、如果α≥[α],則應(yīng)減小偏距e,增大圓盤(pán)半徑R和滾子半徑r。55.在題55圖所示的機(jī)構(gòu)中，以構(gòu)件1為主動(dòng)件機(jī)構(gòu)是否會(huì)出現(xiàn)死點(diǎn)位置?以構(gòu)件3為主動(dòng)件，機(jī)構(gòu)是為式λ≤4。第37頁(yè)RRDRRRDR(2)需施加于凸輪1上的驅(qū)動(dòng)力矩M55E2BQR?