机械原理试卷解答一.pdf

w w w z h i n a n ch e co m 1 2003200320032003 2004200420042004 1 1 1 1 机原试卷 机原试卷 A A A A 解答解答 解 1 最短杆 连架杆 AB最长杆 AD 杆 Lmin Lmax 30 85 115 0 四杆机构 ABCD 有急回作用 3 1 xB lABcos 1yB lABsin 1 2 由 xC xB 2 yC yB 2 lBC2 0 xC xD 2 yC yD 2 lCD2 0 解出 xC和 yC 3 由 xE xC 2 yE yC 2 lCE2 0 xE xD 2 yE yD 2 lED2 0 解出 xE和 yE 4 由 xF xE 2 yF yE 2 lEF2 0 yF yA 解出 xF和 yF 5 以上方程对时间求一阶 二阶导数 得到以 B C E F 各点速度 加速度为未知数的线性方程组 方程个数等于未知数个数 可解出 速度和加速度 二 解 w w w z h i n a n ch e co m 2 1 齿轮 1 顺时针转动 2 题设标准齿轮 标准安装 z1 z2 则推论出 20 a1 a2ra1 ra2且两齿轮其它对应参数都 相等 以下省略下标 1 和 2 由题设 N1在齿轮 2 齿顶圆上 又在齿轮 2 齿廓渐开线上 故 a N1O2N2 tg r PN r PN r PNPN NO NN tg bbb a 2 2121 22 21 又由题设 2 1 7378 1 2211 tgtgztgtgz aa tg z tgtg z a 15 20 7378 1 7378 1 21 tgtg zz 3 齿轮发生根切 因为 z1 z2 15 则应加大 r0 五 解 1 GA nn FD nn 10 39 1820 5426 1 CA DB D A zz zz n n 1 G F HF HG z z nn nn 1 即3 20 60 HD HA nn nn 2 w w w z h i n a n ch e co m 5 由 1 2 解出 min 308 17300 52 3 52 3 rnn AH 2 中心轮 A 中心轮 G 与中心轮 D 中心轮 F 与系杆 H 共同的转动轴线 处为机架上的复合铰链 没有局部自由度和虚约束 3 三个行星轮 E 应如 图 5 2 布置 这样 三个行星轮 E 与系 杆的总质心就在系 杆 H 的转动轴线 上 因而构件 H 的 转轴上没有惯性力 的影响 六 解 1 本设计题目为实现刚体 储存箱 的三个位置 1 在储存箱上选取基点 P 和标线 t 则存储箱的三个位置可用点 P 的位置 xpi ypi 和标线 t 的角位置 i i 1 2 3 来表示 2 约束方程为 2 1 222 1 2 1 222 1 2 1 DiCDiCDCDC AiBAiBABAB yyxxyyxx yyxxyyxx i 2 3 位移矩阵方程为 3 11 cossin sincos 0 cos sin 0 sin cos 1 1 1 1111 1111 1 1 1 1 B B ipippi ipippi i i i i iB iB y x yxy yxx y x 4 11 cossin sincos 0 cos sin 0 sin cos 1 1 1 1111 1111 1 1 1 1 C C ipippi ipippi i i i i iC iC y x yxy yxx y x 其中 1i i 1 将 3 4 代入 1 2 得到含有八个未知数 xA yA xB1 yB1 w w w z h i n a n ch e co m 6 xC1 yC1 和 xD yD 的四个非线性设计方程 可以指定其中四个未知数 例如为了安装方便指定 xA yD等等 再解上述 非线性方程组求出另外四个未知数 如果无解或不符合工程需要 则应重新指定 其中四个未知数再解方程组求解另外四个未知数 杆长 2 1 2 1 BABAAB yyxxl 其余类推 2 应检验 1 传动角 min 2 连杆 储存箱 顺序到位条件 3 有很多设计方案 图六 d 为其中一个方案 图 6 d 七 解 1 螺旋副 A B 的旋向应该相反 2 由于与丝杆螺母相连的两件连杆对称于丝杆轴线 因而它们作用于丝杆 螺母的合力方向沿丝杆轴线方向 也就是说丝杆和螺母所受载荷方向仍 然沿其轴线方向 所以自锁条件仍为 arctanfV 3 设连杆与丝杆轴线的夹角为 arctantan 2 13 1