機(jī)械原理習(xí)題

1、第2章 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析                                                &

2、#160;                         隨堂自測 選擇題（每小題5分，共100分）1.當(dāng)機(jī)構(gòu)的的原動件數(shù)目小于其自由度數(shù)時，該機(jī)構(gòu)將（  ）確定的運(yùn)動。   正確答案：CA.有 B.沒有 C.不完全有 2.當(dāng)機(jī)構(gòu)的的原動件數(shù)目大于其自由度數(shù)時，該機(jī)構(gòu)將（  ）。   正確答案：C

3、A.有確定的運(yùn)動 B.沒有確定的運(yùn)動 C.最薄弱環(huán)節(jié)發(fā)生損壞 3.在機(jī)構(gòu)中，某些不影響機(jī)構(gòu)運(yùn)動傳遞的重復(fù)部分所帶入的約束為（ ）。   正確答案：AA.虛約束 B.局部自由度 C.復(fù)合鉸鏈。4.機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件是（  ）。   正確答案：CA.機(jī)構(gòu)自由度小于原動件數(shù) B.機(jī)構(gòu)自由度大于原動件數(shù) C.機(jī)構(gòu)自由度等于原動件數(shù) 5.用一個平面低副聯(lián)二個做平面運(yùn)動的構(gòu)件所形成的運(yùn)動鏈共有（  ）個自由度。   正確答案：BA.3 B.4 C.5 D.6 6.桿組是自由度等于（  ）的運(yùn)動鏈。  &

4、#160;正確答案：AA.0 B.1 C.原動件數(shù)7.一般平面運(yùn)動副所提供的約束為（  ）。   正確答案：DA.1 B.2 C.3 D.1或2 8.某機(jī)構(gòu)為級機(jī)構(gòu),那么該機(jī)構(gòu)應(yīng)滿足的必要充分條件是（  ）。   正確答案：DA.含有一個自由度 B.至少含有一個基本桿組 C.至少含有一個級桿組 D.至少含有一個級桿組 9.機(jī)構(gòu)中只有一個（  ）。   正確答案：DA.閉式運(yùn)動鏈 B.運(yùn)動件 C.從動件 D.機(jī)架 10.具有確定運(yùn)動的差動輪系中其原動件數(shù)目（  ）。   正確答

5、案：AA.至少應(yīng)有2個 B.最多有2個 C.只有2個 D.不受限制 11.機(jī)構(gòu)作確定運(yùn)動的基本條件是其自由度必須大于零。（  ）   正確答案：錯對 錯 12.任何機(jī)構(gòu)都是自由度為零的基本桿組依次連接到原動件和機(jī)架上面構(gòu)成的。（  ）   正確答案：對對 錯 13.高副低代是為了對含有高副的平面機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析和研究。（  ）   正確答案：對對 錯 14.任何具有確定運(yùn)動的機(jī)構(gòu)的從動件系統(tǒng)的自由度都等于零。 （  ）   正確答案：對對 錯 15.在平面機(jī)構(gòu)中一個高副將引入兩個

6、約束。（  ）   正確答案：錯對 錯 16.當(dāng)機(jī)構(gòu)的自由度F>0,且等于原動件數(shù)，則該機(jī)構(gòu)即具有確定的相對運(yùn)動。（  ）   正確答案：對對 錯17.運(yùn)動鏈要成為機(jī)構(gòu)，必須使運(yùn)動鏈中原動件數(shù)目等于其自由度數(shù)。（  ）   正確答案：錯對 錯18.任何機(jī)構(gòu)都是由機(jī)架加原動件，再加若干自由度為零的桿組組成的。所以說桿組是自由度為零的運(yùn)動鏈。（  ）   正確答案：對對 錯19.只有自由度為1的機(jī)構(gòu)才具有確定的運(yùn)動。（  ）   正確答案：錯對

7、 錯20.具有一個自由度的運(yùn)動副稱為級副。（   ）   正確答案：錯對 錯 -1圖題1-1是由點(diǎn)(線)接觸所構(gòu)成的運(yùn)動副。試分析計(jì)算它們的自由度數(shù)量和性質(zhì)，并從封閉形式和受力狀況與相對應(yīng)的面接觸低副進(jìn)行比較。1-1答案：a)自由度數(shù)為。約束掉個移動，保留個轉(zhuǎn)動自由度，為級運(yùn)動副。b) 自由度數(shù)為。約束掉個移動、個轉(zhuǎn)動，保留個移動，個轉(zhuǎn)動自由度，為級運(yùn)動副。c) 自由度數(shù)為1。約束掉2個移動、3個轉(zhuǎn)動，保留1個移動自由度，為5級運(yùn)動副。d) 自由度數(shù)為1。約束掉3個移動、個轉(zhuǎn)動，保留個轉(zhuǎn)動自由度，為5級運(yùn)動副。e) 自由度數(shù)為2。約束掉2個移動、個轉(zhuǎn)動，

8、保留1個移動，個轉(zhuǎn)動自由度，為4級運(yùn)動副。  1-2觀察分析工作原理，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度。題圖-a為一夾持自由度。實(shí)線位置為從上輸送帶取出工件（夾頭處于夾緊狀態(tài)）；虛線位置為將工件放到下輸送帶上（夾頭松開）。該機(jī)構(gòu)是由行星輪系、凸輪機(jī)構(gòu)及連桿機(jī)構(gòu)組合而成。題圖-b是為了減小活塞與汽缸蓋之間的摩擦而設(shè)計(jì)的一種結(jié)構(gòu)形式的內(nèi)燃機(jī)，畫出它們的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖、計(jì)算其自由度。分析結(jié)構(gòu)中存在的虛約束和它們是如何來實(shí)現(xiàn)減小摩擦這一目的的。題圖-c為一種型式的偏心油泵，畫出其機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，計(jì)算其自由度，并分析它們是如何由運(yùn)動簡圖演化得到的。題圖-d為針織機(jī)的針桿驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，繪制其

9、機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖及運(yùn)動鏈圖。  1- 1-     2答案：a)其結(jié)構(gòu)的自由度××或××。機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖： b)自由度××。機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖：c)自由度××。機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖：d)自由度××。機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖：3用公式推導(dǎo)法，求出、的單鉸運(yùn)動鏈的基本結(jié)構(gòu)方案以及它們的單鉸數(shù)和所形成的閉環(huán)數(shù)k，并從中找出圖所示的雙柱壓力機(jī)構(gòu)簡圖所對應(yīng)的運(yùn)動鏈。1-3答案：,單鏈數(shù)（）閉環(huán)數(shù)k由頁公式a可得： 由上式可得自由度1的桿單鏈運(yùn)動鏈的基本方案如下：運(yùn)動鏈類型閉合回

10、路數(shù)運(yùn)動副數(shù)（）元素桿數(shù)目（）元素桿數(shù)目（）元素桿數(shù)目（）元素桿數(shù)目（） 桿鏈    頁圖雙柱曲柄壓力機(jī)構(gòu)簡圖中，所對應(yīng)的個閉合回路分別是由如下構(gòu)件組成：，；，；，；，。1.計(jì)算下列各機(jī)構(gòu)的自由度。注意分析其中的虛約束、局部自由度合復(fù)合鉸鏈等。題圖a為使、構(gòu)件能在相互垂直方向上作直線移動的機(jī)構(gòu)，其中。題圖b為凸輪式缸活塞氣壓機(jī)的結(jié)構(gòu)簡圖，在水平和垂直方向上作直線運(yùn)動，其中仍滿足。題圖c所示機(jī)構(gòu)，導(dǎo)路、。該機(jī)構(gòu)可有多種實(shí)際用途，可用于橢圓儀，準(zhǔn)確的直線軌跡產(chǎn)生器，或作為壓縮機(jī)或機(jī)動馬達(dá)等。題圖d為一大功率液壓動力機(jī)。其中，且、處于滑塊移動軸線的對

11、稱位置。1-4答案：a)其中、構(gòu)件構(gòu)成了虛約束。××先按a）圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動起來。拆去虛約束后再觀察其運(yùn)動。b)其中、桿及下方的活塞構(gòu)成虛約束。××c)為軌跡重合虛約束，可認(rèn)為桿或滑塊之一構(gòu)成虛約束。××d)對稱的上部分或下部分構(gòu)成虛約束。××.采用基本桿組法綜合運(yùn)動鏈和機(jī)構(gòu)。） ）         試用級和級基本桿組，綜合出如下的瓦特桿鏈和斯蒂芬遜桿鏈。） ）       

12、;  取題圖b、stephenson桿鏈中的不同構(gòu)件為機(jī)架和原動件，得出不同級別、不同組合方式得機(jī)構(gòu)。分別用級和級基本桿組，綜合出自由度為、的運(yùn)動鏈。1-1答案：a)自由度數(shù)為。約束掉個移動，保留個轉(zhuǎn)動自由度，為級運(yùn)動副。b) 自由度數(shù)為。約束掉個移動、個轉(zhuǎn)動，保留個移動，個轉(zhuǎn)動自由度，為級運(yùn)動副。c) 自由度數(shù)為1。約束掉2個移動、3個轉(zhuǎn)動，保留1個移動自由度，為5級運(yùn)動副。d) 自由度數(shù)為1。約束掉3個移動、個轉(zhuǎn)動，保留個轉(zhuǎn)動自由度，為5級運(yùn)動副。e) 自由度數(shù)為2。約束掉2個移動、個轉(zhuǎn)動，保留1個移動，個轉(zhuǎn)動自由度，為4級運(yùn)動副。  在題圖a、b、c中，分別限及為原動

13、件時，劃分其基本桿組，確定機(jī)構(gòu)的級別。將題圖d、e、f中的虛約束、局部自由度去除，并在高副低代后，劃分其基本桿組，確定機(jī)構(gòu)的級別。1-6答案：a)××注意其中的、點(diǎn)并不是復(fù)合鉸鏈。以為原動件時：由三個級基本桿組與原動件、機(jī)架構(gòu)成的機(jī)構(gòu)，其機(jī)構(gòu)級別為二級。以為原動件時：由個級基本桿組，個級基本桿組組成。桿組級別為三級。b)××以為原動件時：由個級基本桿組組成，機(jī)構(gòu)級別為三級。以為原動件時：由個級基本桿組組成，機(jī)構(gòu)級別為級。C）××其中點(diǎn)為復(fù)合鉸鏈，分別由2、構(gòu)件在點(diǎn)構(gòu)成復(fù)合鉸。以為原動件時：由個級基本桿組組成。機(jī)構(gòu)級別為級。以為原動件時

14、：由個級基本桿組組成。機(jī)構(gòu)級別為級。d)××或者××其中、處的磙子具有局部自由度。高副低代后的瞬時替代機(jī)構(gòu)為：   機(jī)構(gòu)級別為級。e）××其中不是復(fù)合鉸鏈，處構(gòu)成虛約束。高副低代后為：     由個級基本桿組組成，機(jī)構(gòu)級別為級。F）××滾子具有局部自由度，點(diǎn)構(gòu)成虛約束。其中、點(diǎn)不是復(fù)合鉸鏈。高副低代后為：       由個級基本桿組，個級基本桿組組成。機(jī)構(gòu)級別為級。按空間機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)公式，

15、計(jì)算題圖所示機(jī)構(gòu)的自由度，分析其過約束及局部自由度。答案：a)×（×××）b)F=6×3(3×2+5×2)c)×（×）d)×（×××）繪制題圖所示機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，說明它們個為何種機(jī)構(gòu)2-1答案：a) b)               曲柄搖塊機(jī)構(gòu) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)c)d)              曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄搖塊機(jī)構(gòu)已知題

16、圖所示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)ABCD中，lBC=50mm，lCD=35mm，lAD=30mm，取為機(jī)架） ）         如果該機(jī)構(gòu)能成為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，且AB是曲柄，求lAB的取值范圍；） ）         如果該機(jī)構(gòu)能成為雙曲柄桿構(gòu)，求lAB的取值范圍；） ）         如果該機(jī)構(gòu)能成為雙搖桿機(jī)構(gòu)，求lAB的取值范圍2-2答案：1）該機(jī)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，且

17、AB為曲柄，則AB應(yīng)為最短桿。其中已知BC桿為最長桿50。 lAB+lBClAD+lCD lAB152）該機(jī)構(gòu)欲成為雙曲柄機(jī)構(gòu)，同樣應(yīng)滿足曲柄存在的條件，且應(yīng)以最短桿為機(jī)架。現(xiàn)AD為機(jī)架，則只能最短桿即為AD，則最長桿可能為BC桿，也可能是AB桿。） ）  若AB桿為最長桿：lAD+lABlBC+lCDlAB55 即lAB） ）  若桿為最長桿：lAB+lBClAB+lCDlAB45 即lAB若該機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)，則桿桿長的取值范圍為：45lAB50） ）  欲使該機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)，則最短桿與最長桿之和應(yīng)大于另外二桿之和?，F(xiàn)在的關(guān)鍵是誰是最短、最長桿？1) 1)&

18、#160;    若AB桿最短，則最長桿為BC：lAB+lBClCD+lADlAB152）若AD桿最短，BC桿最長：lAD+lABlBC+lCD lAB45 AB桿最長：lAD+lABlBC+lCD lAB55   lABlAD+lCD+lBC lAB115 綜上分析：AB桿的取值為： 15lAB45 或者 55lAB11523在題圖所示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，各桿件長度分別為：lAB28mm，lBC52mm，lCD=50mm，lAD=72mm。） ）         若取AD為機(jī)

19、架，求該機(jī)構(gòu)的極位夾角和往復(fù)行程時間比系數(shù)，桿CD的最大擺角和最小傳動角min；） ）         若取AB為機(jī)架，該機(jī)構(gòu)將演化為何種類型的機(jī)構(gòu)？為什么？這是C、D兩個轉(zhuǎn)動副是整轉(zhuǎn)副還是搖轉(zhuǎn)副？2-3答案：由于lABlADlBClCD，且以最短桿的鄰邊為機(jī)架。故該鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。為曲柄。）以曲柄為主動件，作業(yè)搖桿的極限位置如圖所示。AC1lABlBC80AC2lBClAB24極位夾角：COSC2ADCOSC1AD COS(AC22AD2C2D2)AC2ADCOS(AC2AD2CD2)AC×

20、ADCOS(242+722502)/2×24×72COS(02+722502)/2×80×72 21o行程速比系數(shù)（）（）1.27最小傳動角min出現(xiàn)在與機(jī)架重合位置（分正向重合、反向重合）如下圖。分別求出1、，再求最小傳動角。1COSCD2+BC2(CDAB)2 /2×CD×BC27.5oCOSCD2+BC2(DAB)2 /2×CD×BC174.7o曲柄處于位置時，傳動角曲柄處于位置時，傳動角18002現(xiàn)比較的、大小，最小傳動角取、中最小者min5.3o求：搖桿的最大擺角：B1DC1B2DC2COS(1D2+C1

21、D2B1C1) /2×B1D×C1DCOS(2D2+C1D2B1C12) /2×B2D×C2D COS(442+502522) /2×44×50COS(1002+502522) /2×100×50 61.3o）         取為機(jī)架，該機(jī)構(gòu)演化為雙曲柄機(jī)構(gòu)。因?yàn)樵谇鷵u桿機(jī)構(gòu)中取最短桿作為機(jī)架，其個連架桿與機(jī)架相連的運(yùn)動副、均為整轉(zhuǎn)副。、兩個轉(zhuǎn)動副為搖轉(zhuǎn)副。題圖所示六桿機(jī)構(gòu)中，各構(gòu)件的尺寸為：lAB30mm，lBC55mm，lAD=

22、50mm，lCD=40mm，lDE20mm，lEF60mm 滑塊為運(yùn)動輸出構(gòu)件試確定：） ）         四桿機(jī)構(gòu)的類型） ）         機(jī)構(gòu)的行程時間比系數(shù)為多少？） ）         滑塊的行程為多少？） ）         求機(jī)構(gòu)的最小傳動角min傳動角最大值為

23、多少？導(dǎo)軌在什么位置時滑塊在運(yùn)動中的壓力角最?。?4答案：）四桿機(jī)構(gòu)中，最短桿，最長桿因?yàn)閘ABlBClCDlAD且以最短桿的鄰邊為機(jī)架故四桿機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)）搖桿處于極限位置時，滑塊亦分別處于其極限位置先求極位夾角，再求行程速比系數(shù)極位夾角C2ADC1AD COS(C2A2+AD2C2D) /2×C2A×ADCOS(C1A2+AD2C1D) /2×C1A×AD COS(252+502402) /2×25×50COS(852+502402) /2×85×50 39.2o行程速比系數(shù)（）（）1.56）在ADC1中：

24、COSDC1(502+402852) /2×50×40157.1o在ADC2中：COSDC2(502+402252) /2×50×4033o1D1DC12DE2ADC2在1D1中：COS1DE1 (1D2+20260) /2×F1D×60即可求出1=53.17在2D2中：COS2DE2 (2D2+20260) /2×F2D×60即可求出F2D=128.84所以滑塊的行程F2DF1D75.67）機(jī)構(gòu)的最小傳動角min出現(xiàn)在桿垂直于導(dǎo)路時（即導(dǎo)路）COSminED/EFCOSminmin78.4o） ） &#

25、160;       導(dǎo)軌水平處于E1、E2之中間時，機(jī)構(gòu)在運(yùn)動中壓力角最小2-5題圖所示六桿機(jī)構(gòu)已知lAB200mm，lAC585mm，lCD=30mm，lDE=700mm，ACEC，1為常數(shù)試求：） ）        機(jī)構(gòu)的行程時間比系數(shù)；） ）        構(gòu)件的行程；） ）        機(jī)構(gòu)的最小傳動角min為多少？

26、傳動角的最大值為多少？） ）        滑塊的最大壓力角max發(fā)生的位置及大小；欲使max減小，應(yīng)對機(jī)構(gòu)做怎樣改進(jìn)？） ）        在其他尺寸不變的情況下，欲使行程為原行程的倍，問曲柄長度應(yīng)為多少？2-5答案：當(dāng)構(gòu)件處于上下極限位置時，此時曲柄分別處于與搖桿垂直的兩次位置。）.°1°×COS-1(200/585) =24.4o k=(180°+)（180°）1.31）.sin-1(200/585)

27、=22.2o 11°°67.8o在11中：COS11（1212112）(1×1) 即COS11（302CE127002）(××CE1)CE1728.75在22中：222×11COS22（302CE227002）(××CE2)CE2693.67構(gòu)件的行程CE1CE235）機(jī)構(gòu)的最小傳動角出現(xiàn)在搖桿運(yùn)動到水平位置時minCOS-1(CD/DE)minCOS-1(300/700)71.8o )機(jī)構(gòu)的最小傳動角的位置即出現(xiàn)最大壓力角max即max90omin18.2o僅從減少最大壓力角max，可以將搖桿或還可將滑塊的導(dǎo)路平

28、行移到弧D1D圓弧的中間）曲柄應(yīng)增長到400mm如題圖所示，對于一偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，已知曲柄長為r，連桿長為l，偏距為e，求：） ）      當(dāng)曲柄為原動件機(jī)構(gòu)傳動角的表達(dá)式；說明曲柄r，連桿l和偏距e對傳動角的影響；） ）      說明出現(xiàn)最小傳動角時的機(jī)構(gòu)位置；若令e（即對心式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)），其傳動角在何處最大？何處最小？并比較其行程的變化情況2-6答案：）機(jī)構(gòu)處在圖示位置時，其機(jī)構(gòu)的傳動角如圖所示COS即COS（Sine）從上式可知，r，e均可使傳動角；使。）從上式可知，最小傳動角出現(xiàn)

29、在桿垂直于導(dǎo)路時.(即0時)）e時，最小傳動角min還是同上，出現(xiàn)在垂直于導(dǎo)路上時，且minCOS-1r/l。最大傳動角max出現(xiàn)在曲柄與導(dǎo)路垂直時，且max900此時行程增大，且r。題圖所示為小型插床常用的轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，已知lAB=50mm，lAD=40mm，行程時間比系數(shù)，求曲柄的長度lBC及插刀的行程2-7答案：當(dāng)點(diǎn)運(yùn)動到與水平線相交時，滑塊分別處于其極限位置即當(dāng)點(diǎn)在左方時，點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)正右方，滑塊處于右邊極限位置1；當(dāng)點(diǎn)在右方時，點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)正左方，滑塊處于左邊極限位置2插刀的行程mm1800×(k1)/(k1)1800×(×)(×)173.5o）

30、）         若C1BC2為銳角，則C1BC，lBClABSin（）51.1） ）         若C1BC2為鈍角，則C1BC21800，lBClABSin（C1BC2）lABSin（900）lABCOS(/2)242試求題圖所示各機(jī)構(gòu)在圖示位置時全部瞬心的位置2-8答案：瞬心P12在A點(diǎn) 瞬心P23、 P24均在B點(diǎn)瞬心P34在C點(diǎn) P14、 P13均在垂直導(dǎo)路的無瞬心P23、 P13均在B點(diǎn) 窮遠(yuǎn)處瞬心P14、 P24均在

31、D點(diǎn)     在題圖所示的齒輪連桿機(jī)構(gòu)中，三個圓輪互作純滾，試用相對瞬心13來求輪和輪的速度比2-9答案：此題關(guān)鍵是找到相對瞬心13在題圖所示凸輪機(jī)構(gòu)中，已知r mm，lOA=22mm，lAC=0mm，1900，凸輪以角速度1rads逆時針方向轉(zhuǎn)動試用瞬心法求從動件的角速度22-10答案：找到，構(gòu)件的相對瞬心12即有：1×2×現(xiàn)在的關(guān)鍵是求出的值。設(shè)為x，則(222x2)1/2(222x2)1/2，80xP12AOP12BC則有：x(222x2)1/2(222x2)1/2/(80x)求解出x37.4由式可得：21×

32、4.675rad/m試求題圖所示連桿機(jī)構(gòu)中構(gòu)件與構(gòu)件得角速度比42。2-11答案：此題關(guān)鍵是找出瞬心P24。2-12在題圖2-12所示縮放機(jī)構(gòu)中，已知構(gòu)件的角速度，試作出機(jī)構(gòu)的速度多邊形圖并示出點(diǎn)的速度v。-13題圖為干草壓縮機(jī)中的六桿機(jī)構(gòu)，已知各構(gòu)件的長度：lAB=600mm，lOA=150mm，lBC=120mm，lBD=500mm，lCE=600mm及xD=400mm，yD=500mm，yE=600mm，110rad/s。用圖解法求活塞E在一個運(yùn)動循環(huán)中的位移，用相對位移求解法求曲柄OA轉(zhuǎn)角1時活塞的速度和加速度。2-14在題圖所示機(jī)構(gòu)中，已知角速度1，試作出該機(jī)構(gòu)的速度多邊形圖及加速度

33、多邊形圖的草圖，并指出點(diǎn)的速度和加速度。2-15在題圖所示的六桿機(jī)構(gòu)中，已知CAE=90o，lAB150mm，lBC550mm， lBD0mm ，lDE500mm，曲柄以等角速度110rad/s沿逆時針方向回轉(zhuǎn)，用相對位移圖解法求當(dāng)BAE45o時，構(gòu)件的角速度、角加速度和構(gòu)件的速度、加速度。2-15答案：按題中給定的尺寸，選定尺寸比例尺，畫出=45o時的機(jī)構(gòu)位置圖。先列出其速度向量方程式?？汕蠼馑俣燃皹?gòu)件的角速度。大?。?？1lAB？方向：BC AB BC 即可求出構(gòu)件上點(diǎn)的速度及2/lBC。32大?。?？方向：？可求出D又大?。海糠较颍核紼D可求出E及4列出其加速度向量方程式?？汕蠼饨羌铀俣取?/p>

34、加速度。2-28題圖所示為一已知的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，現(xiàn)要求用一連桿將搖桿和一滑塊連接起來，使搖桿的三個已知位置C1D、C2D、C3D和滑塊的三個位置F1、F2、F3相對應(yīng)。試確定此連桿的長度及其與搖桿鉸接點(diǎn)的位置。2-28答案：用反轉(zhuǎn)原理?，F(xiàn)假想搖桿固定在C2D位置，使滑塊的導(dǎo)路位置轉(zhuǎn)動，且分別與C2D成1、1，即可得到F1、F2反轉(zhuǎn)后的新位置F1F2。作F1F2的中垂線，F(xiàn)3F2的中垂線的交點(diǎn)。即可得到搖桿CD與滑塊之間的連桿的轉(zhuǎn)動中心E2點(diǎn)，連接E2F2即可得到此連桿的長度。2-29已知兩連架桿的三組對應(yīng)位置如題圖所示為：160o，130o，290o，250o，3120o，380o，若取機(jī)架長

35、度lAD=100mm，試用圖解法計(jì)算此鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)各桿長度。2-29答案：假定連架桿CD的長度亦取100mm，且與機(jī)架夾角1，2，3正好定的連線與機(jī)架所成形的角?，F(xiàn)假象把連架桿固定在第一位置，轉(zhuǎn)動機(jī)架AD，使AD分別與AD的固定位置分別成1，2，3，從而可找到另一連架桿C2D，C3D位置。即轉(zhuǎn)化為已知連桿的三位置而設(shè)計(jì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，A是不用設(shè)計(jì)，其值只有C1,C2,C的轉(zhuǎn)動中心B1（作C1C2，C2C2的垂線）連接CB1C1D，即得鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。-31.如圖2-31所示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。設(shè)已知其搖桿CD的長度為 75mm，行程時間比系數(shù)K=1.5，機(jī)架AD的長度為80mm,又已知搖桿的一個極限位

36、置與機(jī)架的夾角45o，試求其曲柄的長度lAB和連桿的長度lBC。2-31答案：選尺寸比例畫出機(jī)架AD，即極限位置的CD極位夾角=(k-1)/(k+1)×180°=36°此題有2組解，因?yàn)镃D位置既可認(rèn)為最近極限位置。又可按最遠(yuǎn)極限位置來設(shè)計(jì)。1CD為最近極限位置，則最遠(yuǎn)極限位置在C2D則有 lAB+lBC=AC2× lBClAB=AC2× 即可求lAB，lBC亦可用作用在AC2上截去AC，剩余段的一半即為lAB,AF即代表lBC。 2CD為最遠(yuǎn)極限位置，則最近極限位置在C1D。則有 lAB+lBC=AC2× lBClAB=AC2

37、15; 即可求lAB，lBC（亦可用作圖法，同上）。 2-32題圖所示為一牛頭的主傳動機(jī)構(gòu)，已知lAB75mm，lDE100mm，行程時間比系數(shù)，刨頭的行程300mm，要求在整個行程中，刨頭有較小的壓力角，試設(shè)計(jì)此結(jié)構(gòu)。2-32答案：由題可得極位夾角180o×（k）（k）o即擺桿得擺角為60o曲柄運(yùn)動到與垂直，其擺桿分別處于左右極限位置，故平行擺桿得擺角機(jī)架AC的長度lAC75sin（）150mm欲使其刨頭的行程H300mm，即D點(diǎn)運(yùn)動的水平距離為300mm擺桿的長度lCDsin（）150sin30o300mm為了使機(jī)構(gòu)在運(yùn)動過程中壓力角較小，故取刨頭構(gòu)件的導(dǎo)路在3F的中點(diǎn)，且AC

38、CF lCD×cos（）150×mm刨頭構(gòu)件離曲柄轉(zhuǎn)動中心點(diǎn)的距離為：lAElCD3 lAC(lCD3 lCF)300150(300150×)/21303-1題圖所示為從動件在推程的部分運(yùn)動線圖，凸輪機(jī)構(gòu)的s0o，s 0o，試根據(jù)s、v和a之間的關(guān)系定性地補(bǔ)全該運(yùn)動曲線；并指出該凸輪機(jī)構(gòu)工作時,在推程的那些位置會出現(xiàn)剛性沖擊？那些位置會出現(xiàn)柔性沖擊？3-1答案：在、點(diǎn)會出現(xiàn)柔性沖擊。3-2在移動從動件凸輪機(jī)構(gòu)中，設(shè)已知推程運(yùn)動角所對應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角為/2，行程h50mm，試計(jì)算等速運(yùn)動、等加速等減速運(yùn)動、余弦加速度運(yùn)動、正弦加速運(yùn)動等四種運(yùn)動規(guī)律的最大類速度（ds/d

39、）max和最大類加速度（ds2/d2）max值。3-2答案：已知/2，h50mm，由表，P205207的公式可求出最大類速度、最大類加速度。等速運(yùn)動時：（ds/d）maxv/h/（）（ds2/d2）max。等加等減速運(yùn)動時：（ds/d）maxv/h/24××（）（）2400/（ds2/d2）maxa2h/2800/2余弦加速度：（ds/d）maxv/×h×sin(×)/sin×（）×50/2×/2（ds2/d2）maxa22×h×cos(×)/2502/2×(/2)2正余弦加

40、速：（ds/d）maxv/cos（×）2/h/2100/（ds2/d2）maxa2sin(2×) ×h2h2100/(/2)2400/3-3一對心滾子移動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪的推程運(yùn)動角180o，從動件的升距h75mm，若選用余弦加速度運(yùn)動規(guī)律，并要求推程壓力角不超過25o，試確定凸輪的基圓半徑rb。3-3答案：由212，圖3-13諾模圖b)，以最大壓力角max25o，180o作斜線，交余弦加速度運(yùn)動規(guī)律的水平標(biāo)尺與1處，即h/rb，rb50mm，當(dāng)然亦可rb50mm3-4一對心滾子移動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，已知從動件規(guī)律如下：當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過200o時，從動件以余弦

41、加速度運(yùn)動規(guī)律上升50mm；當(dāng)凸輪接著轉(zhuǎn)過60o時，從動件停歇不動；當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過一周中剩余的100o時，從動件以正弦加速運(yùn)動規(guī)律返回原處。若選取基圓半徑rb25mm，試確定推程和回程的最大壓力角max和max。3-4答案：由圖諾模圖b）來求解。h/rb50/25推程中轉(zhuǎn)角200o，為余弦運(yùn)動規(guī)律，由200o及h/rb，作斜線。max2o回程中轉(zhuǎn)角100o，為正弦運(yùn)動規(guī)律，由100o及h/rb，作斜線，max40o3-5在一對心滾子移動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)中，已知凸輪順時針轉(zhuǎn)動，推程運(yùn)動角30o，從動件的升距h16mm，從動件運(yùn)動規(guī)律為正弦加速度運(yùn)動若基圓半徑rb40mm，試確定推程的最大壓力角ma

42、x如果max太大，而工作空間又不允許增大基圓半徑，試問：為保證推程最大壓力角不超過30o，應(yīng)采取什么措施？3-5答案：由于h/rb16/4004, 推程運(yùn)動角30o，為正弦加速度運(yùn)動規(guī)律，圖3-13諾模圖b)，可確定推程中的最大壓力角max53o若max太大，又不允許增大rb，此時應(yīng)增大推程角度，大約推程角65o3-6題圖所示為凸輪機(jī)構(gòu)的起始位置，試用反轉(zhuǎn)法直接在圖上標(biāo)出：） ）         凸輪按方向轉(zhuǎn)過45o時從動件的位移；） ）      

43、60;  凸輪按方向轉(zhuǎn)過45o時凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角3-6答案：a）假想凸輪固定，從動件及其導(dǎo)路順時針旋轉(zhuǎn)，在偏距圓上順時針方向轉(zhuǎn)過45ob）假想凸輪固定，機(jī)架OA順時針轉(zhuǎn)過45o，找出擺桿的位置來確定擺桿的角位移3-7題圖所示為滾子擺動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)凸輪為一半徑為的偏心圓盤，圓盤的轉(zhuǎn)動中心在O點(diǎn)，幾何中心在C點(diǎn)，凸輪轉(zhuǎn)向如圖所示試在圖上作出從動件的初始位置，并在圖上標(biāo)出圖示位置時凸輪轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)角和從動件擺過的擺角3-7答案：設(shè)滾子的半徑為r，偏距oc為e以O(shè)點(diǎn)為圓心，以e +r為半徑畫圓弧再以l為半徑，為圓心畫圓弧即可找到初始點(diǎn)滾子中的位置B0又以點(diǎn)為圓心，偏距e為半徑畫弧，再連接O

44、B1直線交點(diǎn)即為初始位置時偏心圓盤的幾何中心C0即可找出凸輪的轉(zhuǎn)角如圖所示從動件的擺角如圖所示3-8題圖所示的對心滾子從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪的實(shí)際輪廓為一圓，圓心在A點(diǎn)，半徑40mm，凸輪轉(zhuǎn)動方向如圖所示，lOA25mm，滾子半徑rrmm，試問：） ）         凸輪的理論曲線為何種曲線？） ）         凸輪的基圓半徑rb？） ）       

45、60; 在圖上標(biāo)出圖示位置從動件的位移s，并計(jì)算從動件的升距h？） ）         用反轉(zhuǎn)法作出當(dāng)凸輪沿方向從圖示位置轉(zhuǎn)過90o時凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角，并計(jì)算推程中的最大壓力角max？） ）         若凸輪實(shí)際廓線不變，而將滾子半徑改為15mm，從動件的運(yùn)動規(guī)律有無變化？3-8答案：）理論輪廓曲線為：以點(diǎn)為圓心，半徑為Rrr的圓）此時所求的基圓半徑為理論輪廓曲線的rb rbrrmm） ）   

46、60;     此時從動件的位移如圖所示升程hrrrbmm） ）         即從動件導(dǎo)路沿方向轉(zhuǎn)過90o到B此時壓力角如圖中所示maxsin-1 (OA/(Rrr)o實(shí)際輪廓曲線不變，滾子半徑rr為，此時從動件的運(yùn)動規(guī)律不變因?yàn)閺膭蛹倪\(yùn)動規(guī)律與輪廓曲線一一對應(yīng)3-9一對心滾子移動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，已知凸輪的基圓半徑rb50mm，滾子半徑rr15mm，凸輪以等角速度順時針轉(zhuǎn)動當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過180o時，從動件以等加速等減速運(yùn)動規(guī)律上升h40mm；凸輪再轉(zhuǎn) 150o時，從動件

47、以余弦加速度運(yùn)動規(guī)律將回原處；其余s30o時，從動件靜止不動試用解析法計(jì)算60o，240o時凸輪實(shí)際輪廓曲線上點(diǎn)的坐標(biāo)3-9答案：）求60o時的坐標(biāo)，此時為推程的等加速階段（將滾子中心作為圓點(diǎn)）e =0位移s2h ×2/2（）2×2×40/2mm，而sorbrr65mm其坐標(biāo)：x(sos)sinsin（） y(sos)coscos（）2)求240o時的坐標(biāo)，此時為回程階，余弦加速度運(yùn)動，其位移scos（）h/cos（）56）40/2（cos）其坐標(biāo)： xsos)sin y(sos)cos3-11設(shè)計(jì)一偏置滾子移動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)已知

48、凸輪以等角速度逆時針轉(zhuǎn)動，基圓半徑rb50mm，滾子半徑rr10mm，凸輪軸心偏于從動件軸線左側(cè)，偏距e10mm，從動件運(yùn)動規(guī)律如下：當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過120o時，從動件以余弦加速度運(yùn)動規(guī)律上升30mm；當(dāng)凸輪接著轉(zhuǎn)過30o時，從動件停歇不動；當(dāng)凸輪再轉(zhuǎn)過150o時，從動件以等加速等減速運(yùn)動規(guī)律返回原處；當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過一周中的其余角度時，從動件又停歇不動3-11答案：先作出其從動件的位移曲線，再用反轉(zhuǎn)法作出凸輪的輪廓曲線3-12在題圖所示的凸輪機(jī)構(gòu)中，已知擺桿AB在起始位置時垂直于OB，lOB40mm，lAB80mm，滾子半徑rr10mm，凸輪以等角速度順時針轉(zhuǎn)動從動件運(yùn)動規(guī)律如下：當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過180o時，

49、從動件以正弦加速度運(yùn)動規(guī)律向上擺動30o；當(dāng)凸輪再轉(zhuǎn)過150o時，從動件又以正弦加速度運(yùn)動規(guī)律返回原來位置；當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過其余30o時，從動件停歇不動3-12答案：先作出其從動件的角位移曲線，再用反轉(zhuǎn)法作出凸輪的輪廓曲線3-13題圖所示為書本打包機(jī)的推書機(jī)構(gòu)簡圖凸輪逆時針轉(zhuǎn)動，通過擺桿滑塊運(yùn)動機(jī)構(gòu)帶動滑塊D左右運(yùn)動，完成推書工作已知滑塊行程hmm，凸輪理論廓線的基圓半徑rb50mm，lAC160mm，lCD200mm，其他尺寸如圖所示當(dāng)滑塊處于左極限位置時，AC與基圓切于B點(diǎn)；當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過120o時滑塊以等加速等減速運(yùn)動規(guī)律向右移動80mm；當(dāng)凸輪接著轉(zhuǎn)過30o時，滑塊在右極限位置靜止不動；當(dāng)滑塊再

50、轉(zhuǎn)過60o時，滑塊又以等加速等減速運(yùn)動向左移動至原處；當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過一周中最后150o時，滑塊在左極限位置靜止不動，試設(shè)計(jì)此凸輪機(jī)構(gòu)3-13答案：先作出其從動件的角位移曲線，再用反轉(zhuǎn)法作出凸輪的輪廓曲線4-1在題圖所示的車床變速箱中，已知各輪齒數(shù)為z142，z258，z338，z442，z550，z648，電動機(jī)轉(zhuǎn)速為1450r/min若移動三聯(lián)滑移齒輪a使齒輪3和4嚙合，又移動雙聯(lián)滑動齒輪b使齒輪5和6嚙合，試求此時帶輪轉(zhuǎn)速的大小和方向4-1答案：此輪系為定軸輪系I16n1/n6()3z2×z4×z6/z1×z3×z558×42×48/

51、42×38×5029×24/19×25=146n6n1×19×2529×24990r/min 帶輪的轉(zhuǎn)速方向與電機(jī)相反4-2在題圖所示的手搖提升裝置中，已知各輪齒數(shù)為z120，z250，z315，z430，z640，z718，z851，蝸桿z51為右旋，試求傳動比i18并確定提升重物時的轉(zhuǎn)向4-2答案：此輪系為定軸輪系I18n1/n8z4×z5×z6×z8/z1×z3×z5×z750×30×40×51/20×15×1

52、×1872222  4-3題圖所示為一滾齒機(jī)工作臺的傳動機(jī)構(gòu)，工作臺與蝸輪相固聯(lián)已知z1z120，z235，z420(右旋),z5=40,滾刀z6=(左旋),z7=28。若加要工一個z564的齒輪，試決定交換輪組各輪的齒數(shù)z2和z4 。 4-3答案：由定軸輪系組成。均從電機(jī)出發(fā)，一條傳動線路為1、7、6、5而另一條傳動線路為1、2、2、3、4、4、5 。且5與5 固聯(lián)在一起，即其轉(zhuǎn)速相同。i15i15 即z7×z5/z1×z6z2×z3×z4×z5/z1×z2×z3×z4 代如已知各齒數(shù)，得z4

53、128z2 齒數(shù)應(yīng)為整數(shù)，且要滿足上述條件 z2， z4的齒數(shù)取z225，50，100z432，64，128從體積的角度出發(fā)，現(xiàn)取z225，z432。4-4在題圖所示的傳動裝置中，螺桿和是一對旋向相反的單線螺桿，其螺距分別為3mm和25mm，螺桿旋在螺桿內(nèi)，螺桿旋在框架上齒輪1和1是固聯(lián)在手輪轉(zhuǎn)軸上的雙聯(lián)齒輪，齒輪與螺桿固聯(lián)在一起，齒輪與螺桿固聯(lián)在一起已知各輪齒數(shù)：z120，z126，z244，z338，試確定當(dāng)手輪按圖示方向轉(zhuǎn)動一周時，x，y的大小和方向變化4-4答案：和的旋向相反，現(xiàn)作如下假定：設(shè)為右旋，為左旋11按圖示轉(zhuǎn)動時，則，齒輪轉(zhuǎn)向的箭頭朝上為右旋，則其相對于機(jī)架向左運(yùn)動，其運(yùn)動距

54、離：S43n33z3/z151/13mm為左旋，其相對于向右移動，其相對于移動的距離：S525n225z2/z155mmxmm，向左移ymm，向右移設(shè)4為左旋，5為右旋則4相對于機(jī)架向右運(yùn)動，其運(yùn)動距離：S43n351/13mm5相對于向左移動，其相對于移動的距離：S555mmxmm，向右移y159mm，向左移4-5在題圖所示的壓榨機(jī)中，螺桿和為一對旋向相反的螺桿，其螺距分別為6mm和3mm，螺桿旋在螺桿內(nèi)，螺桿與齒輪固聯(lián)在一起，螺桿與聯(lián)在一起，盤插在框架兩側(cè)的槽內(nèi)不能轉(zhuǎn)動只能沿框架上下移動已知各輪齒數(shù)為：z118，z224，z224，z36，試求為使盤下降19mm，軸應(yīng)轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向如何？4-5答案：設(shè)的轉(zhuǎn)速為n1i13n1/n3z2z3/z1z2 n1/n324×64/18×24 n3n1/4此題須討論齒輪的轉(zhuǎn)向，以及，的旋向現(xiàn)列出表對比分析：齒輪齒輪為右旋為左旋（