大连理工大学机械原理习题.doc

机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编机构的组成和结构 专业 班级 学号 姓名 1. 试绘制图示机构的机构运动简图，标出原动件和机架，并计算其自由度。 机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编机构的组成和结构 专业 班级 学号 姓名 2. 试绘制图示机器的机构运动简图,并计算其自由度。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编机构的组成和结构 专业 班级 学号 姓名 3. 试计算下列二图所示齿轮连杆组合机构的自由度。图中相切的圆周表示一对齿轮传动的节圆；凡局部自由度、复合铰链和虚约束均需明确指出。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编机构的组成和结构 专业 班级 学号 姓名 4. 试计算下列二图所示压榨机的自由度。图a中，左右两半完全对称；图b中，CD=FI=KL=KM=FJ=CE，LI=KF=MJ=JE=FC=ID。凡局部自由度、复合铰链和虚约束均虚明确指出。(1)图a (2) 图b机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编机构的组成和结构 专业 班级 学号 姓名 5. 图示为一液压挖掘机的机构简图，试计算其自由度。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编机构的组成和结构 专业 班级 学号 姓名 6. 图示为一内燃机的机构简图，试计算其自由度并分析组成此机构的基本杆组。又如在该机构中改选EG为原动件，试问组成此机构的基本杆组是否与前有所不同。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编机构的组成和结构 专业 班级 学号 姓名 7. 图示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A连续回转；而固装在轴A上的凸轮与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压目的。试绘制其机构运动简图，分析其运动是否确定，并提出修改措施。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编机构的组成和结构 专业 班级 学号 姓名 8. 图示割草机机构为空间机构，D处运动副为球面副，试计算该机构的自由度。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编机构的组成和结构 专业 班级 学号 姓名 9. 同源拓扑机构。（1）观察公共汽车车门控制机构，能否发现是一个四杆机构，画出机构简图； （2）试画出四杆机构的拓扑图；（3）以该机构为同源机构，试变异两种四杆机构，并画出机构简图。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编机构的组成和结构 专业 班级 学号 姓名 10. 同源拓扑机构。（1）观察汽车车门或工程中应用的六杆机构，画出机构简图；（2）试画出该六杆机构的拓扑图；（3）以该机构为同源机构，经过运动副形式或机架构件的变异演化列举出两种六杆机构并画出机构简图。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编连杆机构 专业 班级 学号 姓名 1. 在一个四铰链运动链中，已知各构件长度lAB=55mm，lBC=40mm，lCD=50mm，lAD=25mm。试问：（1） 该运动链中是否有双整转副构件？（2） 如果具有双整转副构件，则固定哪个构件可获得曲柄摇杆机构？（3） 固定哪个构件可获得双曲柄机构？（4） 固定哪个构件可获得双摇杆机构？机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编连杆机构 专业 班级 学号 姓名 2. 如图为一偏置曲柄滑块机构。试问：1） 杆AB为曲柄的条件是什么？2） 该机构是否具有急回运动特性，为什么？3） 以曲柄为主动件时，其传动角在何处最大、何处最小？4） 机构在什么条件下存在死点？ 机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编连杆机构 专业 班级 学号 姓名 3. 在图示的铰链四杆机构中，试求：1） 当取杆4为机架时，标出该机构的急位夹角q、杆3的最大摆角y和最小传动角min ；2） 当取杆1为机架时，机构将演化成何种类型机构？并说明这时C、D两个转动副是周转副还是摆转副？机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编连杆机构 专业 班级 学号 姓名 4. 图所示为一铰链四杆机构的示意图。已知其机架的长度lAD=100mm，摇杆的长度lCD=75mm，工作要求当角=45时，摇杆CD到达其一个极限位置DC1且要求行程速度变化系数K=1.5。试设计此机构，求出曲柄和连杆的长度lAB和lBC。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编连杆机构 专业 班级 学号 姓名 5. 求图中各机构在图示位置的瞬心。 机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编连杆机构 专业 班级 学号 姓名 6. 在图示四杆机构中，1=3mm/mm，=10 rad/s，试用瞬心法求图示位置时 点C的速度Vc； 构建BC上（即BC线上或其延长线上）速度最小的一点E的位置及其速度的大小。 机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编连杆机构 专业 班级 学号 姓名 7. 在图示的齿轮连杆组合机构中，图中相切圆代表一对齿轮节圆，两节圆切点为该对齿轮相对瞬心。试用瞬心法求齿轮1与齿轮3的传动比1/3 。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编连杆机构 专业 班级 学号 姓名 8. 应用杆组法对图示四杆机构进行运动分析。已知：各杆尺寸L1，L2，L3，L4，1为常数，XA =a，YA =YD =b，（1） 写出A, B, D点的位移，速度数学模型；（2） 对于图示的R R R杆组（B C D杆组）。 已知杆长L2, L3运动副B, D点的位移，速度，试按下列步骤进行运动分析：a.建立C点的位置分析数学模型；b.建立求解构件2及构件3的角位移，角速度的数学模型；c.建立求解C点速度及加速度的数学模型。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编连杆机构 专业 班级 学号 姓名 9. 对于图示六杆机构，已知 lAB，lBC，lCD，lDE，lEF，lBG，lAD，原动件AB以匀速转动；试应用杆组法对该机构进行运动分析：（1） 建立坐标系；（2） 拆分基本杆组；（3） 按运动分析的步骤填表；（4） 建立G点位移、速度的表达式；杆组或构件已知参数待求参数位置分析方程单杆构件ABRRR杆组单杆构件DERRP杆组机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编连杆机构 专业 班级 学号 姓名 10. 图示为平锻机中的六杆机构。已知各构件尺寸，试简述应用杆组法对该机构进行运动分析步骤，画出计算流程图。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编连杆机构 专业 班级 学号 姓名 11. 图所示为加热炉炉门的启闭状态，试设计一机构，使炉门能占有图示的两个位置。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编连杆机构 专业 班级 学号 姓名 12. 图所示为存储器的一个侧壁和活动顶部的两个要求位置。试设计一个机构，引导顶部通过这两个位置而不与存储器的侧壁发生干涉。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编连杆机构 专业 班级 学号 姓名 13. 试设计一铰链四杆机构ABCD，要求满足AB1，AB2与E1D，E2D两组对应位置如图所示，并要求满足CD在第2位置为极限位置。已知lAB和lAD，试求铰链C的位置。解题步骤提示： 1） 将B1ED1视为刚体绕D点反转至DE1与DE2重合，试确定B1的转位点B1 位置；2） 确定满足要求的铰链点C的位置范围；3） 按摇杆CD在第2位置为极限位置要求，试确定铰链点C的位置。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编凸轮机构 专业 班级 学号 姓名 1. 以作图法设计一偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的凸轮轮廓曲线。设已知凸轮以等角速度顺时针回转，推杆行程h=32mm,推杆位移曲线如图所示。凸轮轴心偏于推杆轴线右侧，偏距e=10mm。凸轮基圆半径r 0 =35mm, 滚子半径rr=15mm。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编凸轮机构 专业 班级 学号 姓名 2. 用作图法设计图示凸轮机构实际廓线。摆AB在起始位置时垂直于OB，LOB=40mm, LAB=80mm, 滚子半径rr=10mm，从动件摆杆AB角位移曲线如图所示，最大摆角max=30。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编凸轮机构 专业 班级 学号 姓名 3. 图示三个凸轮机构中凸轮完全相同（偏心圆盘），只是推杆不同。试用图解法（反转法）求各推杆位移曲线S=S（j）比较之。要求三条位移曲线画在同一坐标系上，均以推杆最低位置为起始点。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编凸轮机构 专业 班级 学号 姓名 4. 试用解析法求解图示凸轮机构的推杆位移表达式S=S（j）机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编凸轮机构 专业 班级 学号 姓名 5. 试用作图法求下列凸轮机构中凸轮从图示位置转过45后轮廓上的压力角，并在图上标注出来。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编凸轮机构 专业 班级 学号 姓名 6. 图示为两种凸轮机构的凸轮轮廓，升程起始点均为点C 。试在图上标注出1）从滚子在C点接触到D点接触时凸轮的转角；2）滚子在D点接触时的压力角及推杆的位移。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编齿轮机构 专业 班级 学号 姓名 1. 在图示的齿廓图中，一对齿廓在K点啮合，n-n为过啮合点的公法线，O1、O2分别为两轮的中心，试在图上画出或标出：1）两轮基圆；2）两轮节圆；3）啮合角；4）理论啮合线N1N2；5）实际啮合线B1B2； 6）法向齿距；7）齿廓上M点在图示位置的曲率半径和压力角；8）重合度是多少？9）若为主动轮时两轮的转向；10)齿廓工作段。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编齿轮机构 专业 班级 学号 姓名 2. 已知一对渐开线外啮合标准直齿圆柱齿轮机构,=20,ha*=1，m=4mm，Z1=15，Z2=27。试求：1）两轮几何尺寸分度圆半径r，基圆半径rb，齿根圆半径rf，齿顶圆半径ra和标准中心距a以及其重合度a；2）当中心距a=86mm时，啮合角和节圆半径r1 和r2 各为多少？3）当中心距改变为a=87mm时，啮合角 和节圆半径r1 和r2 又各为多少？机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编齿轮机构 专业 班级 学号 姓名 3. 用标准齿条型刀具范成切制渐开线直齿圆柱齿轮，基本参数为：m=2mm,=20,ha*=1 。（1） 当轮坯角速度=1/22.5 rad/s时，欲切制齿数Z=90的标准齿轮，求轮坯中心与刀具中线之间的距离L和刀具移动的线速度v刀；（2） 在保持所求出的L和v刀 不变的情况下，若将轮坯角速度改为=1/23 rad/s，求所切制的齿轮的齿数z和变位系数x，并说明所切制出来的齿轮是正变位齿轮还是负变位齿轮；（3） 在保持L和v刀 不变的情况下，若将轮坯角速度改为=1/22.1 rad/s，试计算被切制的齿轮的齿数z和变位系数x，若在这种情况下范成切制，最后加工的结果如何？机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编齿轮机构 专业 班级 学号 姓名 4. 在图示的回归轮系中，两对齿轮实际中心距相同。已知：Z1=15, Z2=40, Z2=38, Z3=18，压力角=20,各齿轮模数均相等m=4mm，采用变位方法设计该轮系。试问：（1） 若a=a12，试确定各对齿轮的传动类型。（2） 若a12aa23，试确定各对齿轮的传动类型。（3） 若a=a23，试确定各对齿轮的传动类型。（4） 若aa23，试确定各对齿轮的传动类型。（提示：不必计算各轮几何尺寸）机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编齿轮机构 专业 班级 学号 姓名 5. 已知一对渐开线外啮合齿轮齿数Z1=16,Z2=32,m=5mm，实际中心距a=122mm，ha*=1 ,压力角=20。设计这对齿轮传动：（1）确定两轮变位系数x1,x2；（2）计算节圆r，齿顶圆半径ra，及齿根圆半径rf 。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编齿轮机构 专业 班级 学号 姓名 6. 在图示的齿轮机构中，齿轮1、3同轴，两对齿轮实际中心距相同。已知：Z1=15, Z2=34, Z2=20, Z3=30, 压力角=20，各齿轮模数均为m=2mm，采用变位方法设计该轮系。试问：（1）齿轮1、2和齿轮2、3选择哪种传动类型最好？ （2）根据问题（1）确定的传动类型设计齿轮机构，确定齿轮变位系数x1、x2、x2、x3。（3）计算齿轮几何尺寸节圆r 1，齿顶圆半径r 1a，及齿根圆半径r 1f。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编齿轮机构 专业 班级 学号 姓名 7. 两轮的中心距a=155mm，传动比i12=8/7，模数m=10mm，压力角=20，ha*=1。试确定这对齿轮的传动类型，并求其啮合角及两轮变位系数和x1+x2。（提示：a按i12选齿数，用正传动）机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编齿轮机构 专业 班级 学号 姓名 8. 已知互相啮合的三个齿轮，Z1=20, Z2=14, Z3=50, m=4mm,=20,a23=128mm, 为了使齿轮3的基圆和根圆重合，齿轮1和齿轮2在分度圆上的齿厚相等，试计算齿轮的变位系数x1, x2, x3和中心距a12。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编轮系 专业 班级 学号 姓名 1. 图示的轮系中，设已知Z1=Z2=Z3=Z4=20，又齿轮1，3，3与5轴同轴，试求Z3,Z5及传动比i15。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编轮系 专业 班级 学号 姓名 2. 图示为一手摇提升装置，其中各轮齿数均为已知，试求传动比i15，并指出当提升重物时手柄的转向。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编轮系 专业 班级 学号 姓名 3. 图示的差动轮系中，已知各轮系的齿数Z1=15,Z2=25,Z2=20,Z3=60，又n1=200r/min，n3=50r/min ，试求系杆H转速nH的大小和方向。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编轮系 专业 班级 学号 姓名 4. 在图2.5所示的行星轮系中，已知Z2=101, Z2 =100, Z5=99,试求：（1） Z1=100时轮系的传动比iH1；（2） Z1= 99时轮系的传动比iH1。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编轮系 专业 班级 学号 姓名 5. 在图示轮系中，设已知n1=3549r/min，齿轮齿数Z1=36,Z2=60,Z3=23，Z4=49,Z4=69,Z5=31,Z6=131,Z7=94,Z8=36,Z9=167，试求系杆H的转速nH 。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编轮系 专业 班级 学号 姓名 6. 在图示轮系中，设各轮的模数均相同，且为标准传动，若已知其齿数Z1=Z2=Z3=Z6=20,Z2=Z4=Z6=Z7=40。试问：（1） Z3=? Z5=?（2） i13=? i15=?机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编轮系 专业 班级 学号 姓名 7. 在图示混合轮系中，已知各轮齿数，求i1H =?机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编轮系 专业 班级 学号 姓名 8. 在图示轮系中已知各轮齿数为Z1=Z2=24,Z3=27,Z4=89,Z5=95,Z6=24,Z7=30，试求A轴与B轴之间的传动比iAB。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编轮系 专业 班级 学号 姓名 9. 画出图示轮系机构简图并确定该轮系类型。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编机械系统动力学 专业 班级 学号 姓名 1. 如图所示为一机床工作台的传动系统。设已知各齿轮的齿数分别为Z1，Z2，Z2，Z3。齿轮3的分度圆半径为r 3，各齿轮的转动惯量分别为J1，J2，J2，J3,（Z1直接装在电动机轴上时，J1还包含电动机转子的转动惯量），工作台和被加工零件的重量之和为G。当取齿轮1为等效构件时，试求该机械系统的等效转动惯量J。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编机械系统动力学 专业 班级 学号 姓名 2. 在图所示定轴轮系中，已知各齿轮的齿数分别为Z1=Z2=20, Z2=Z3=40；各轮对其轮心的转动惯量分别为J1=J2=0.01, J2=J3=0.04;作用在轮1上的驱动力矩Md=60Nm,作用在轮3上的阻力矩Mr=120Nm。设该轮原来静止，试求在Mr和Md作用下，运转到t=1.5s时，轮1的角速度1和角加速度1 。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编机械系统动力学 专业 班级 学号 姓名 3. 图示为多气缸原动机稳定运转一周期内等效驱动力和等效阻力变化曲线，等效阻力Pr为常数。已知图示面, f1=580Nm ,f3=390Nm ,f4=520Nm ,f5=190Nm,f6=390Nm，f7=260Nm ,f8=190 Nm ，设其等效构件曲柄轴的平均转速为120r/min，且原动机转速不得超过其平均转速3%。试求：（1）f2=？（2）装在曲柄轴上飞轮的转动惯量JF（其余构件的转动惯量忽略不计）。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编机械系统动力学 专业 班级 学号 姓名 4. 某内燃机的曲柄输出力矩Md随曲柄转角j的变化曲线如图所示，其运动周期T =,曲柄的平均转速 nm=620 r/ min。当用该内燃机驱动一阻抗力为常数的机械时，如果要求其运转不均匀系数=0.01。试求装在曲轴上的飞轮转动惯量 JF（不计其余构件的转动惯量）。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编机械的平衡 专业 班级 学号 姓名 1. 图所示为一均质圆盘转子，工艺要求在圆盘上钻4个圆孔，圆孔直径及孔心到转轴O的距离分别为d1=40mm，r1=120mm；d2=60mm，r2=100mm；d3=50mm，r3=110；d4=70mm，r4=90mm；方位如图。试对该转子进行平衡设计。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编机械的平衡 专业 班级 学号 姓名 2. 在图所示的刚性转子中，已知各个不平衡质量、向径、方位角以及所在回转平面的位置分别为m1=12, m2=20，m3=21；r1=20mm，r2=15mm，r3=20mm；1=60，2=90，3=30；l1=50mm，l2=80mm，l3=160mm。改转子选定的两个平衡面和之间距离，应加重配重的向径分别为rb=30mm和rb=40mm。求应加配重的质量mb和mb以及它们的方位角b和b。机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编机械的平衡 专业 班级 学号 姓名 3. 图示曲柄滑块机构中，已知各杆长度lAB=100mm, lBC=300mm,曲柄和连杆质心的位置分别为 lAS1=30mm, lBS2=180mm, 曲柄、连杆和滑块的质量分别为m1、m2、 m3，试采用增加质量法对该机构进行完全平衡设计，并求解机构平衡后曲柄质量m1和连杆质量m2的大小。 机 械 原 理 习 题 活 页大连理工大学编机械中的摩擦与机械效率 专业 班级 学号 姓名 1. 图示为一曲柄滑块机构的三个