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第2章 机构的结构分析 随堂自测 选择题（每小题5分，共100分）1.当机构的的原动件数目小于其自由度数时，该机构将（ ）确定的运动。 正确答案：CA.有 B.没有 C.不完全有 2.当机构的的原动件数目大于其自由度数时，该机构将（ ）。 正确答案：CA.有确定的运动 B.没有确定的运动 C.最薄弱环节发生损坏 3.在机构中，某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为（ ）。 正确答案：AA.虚约束 B.局部自由度 C.复合铰链。4.机构具有确定运动的条件是（ ）。 正确答案：CA.机构自由度小于原动件数 B.机构自由度大于原动件数 C.机构自由度等于原动件数 5.用一个平面低副联二个做平面运动的构件所形成的运动链共有（ ）个自由度。 正确答案：BA.3 B.4 C.5 D.6 6.杆组是自由度等于（ ）的运动链。 正确答案：AA.0 B.1 C.原动件数7.一般平面运动副所提供的约束为（ ）。 正确答案：DA.1 B.2 C.3 D.1或2 8.某机构为级机构,那么该机构应满足的必要充分条件是（ ）。 正确答案：DA.含有一个自由度 B.至少含有一个基本杆组 C.至少含有一个级杆组 D.至少含有一个级杆组 9.机构中只有一个（ ）。 正确答案：DA.闭式运动链 B.运动件 C.从动件 D.机架 10.具有确定运动的差动轮系中其原动件数目（ ）。 正确答案：AA.至少应有2个 B.最多有2个 C.只有2个 D.不受限制 11.机构作确定运动的基本条件是其自由度必须大于零。（ ） 正确答案：错对 错 12.任何机构都是自由度为零的基本杆组依次连接到原动件和机架上面构成的。（ ） 正确答案：对对 错 13.高副低代是为了对含有高副的平面机构进行分析和研究。（ ） 正确答案：对对 错 14.任何具有确定运动的机构的从动件系统的自由度都等于零。 （ ） 正确答案：对对 错 15.在平面机构中一个高副将引入两个约束。（ ） 正确答案：错对 错 16.当机构的自由度F0,且等于原动件数，则该机构即具有确定的相对运动。（ ） 正确答案：对对 错17.运动链要成为机构，必须使运动链中原动件数目等于其自由度数。（ ） 正确答案：错对 错18.任何机构都是由机架加原动件，再加若干自由度为零的杆组组成的。所以说杆组是自由度为零的运动链。（ ） 正确答案：对对 错19.只有自由度为1的机构才具有确定的运动。（ ） 正确答案：错对 错20.具有一个自由度的运动副称为级副。（ ） 正确答案：错对 错 -1图题1-1是由点(线)接触所构成的运动副。试分析计算它们的自由度数量和性质，并从封闭形式和受力状况与相对应的面接触低副进行比较。1-1答案：a)自由度数为。约束掉个移动，保留个转动自由度，为级运动副。b) 自由度数为。约束掉个移动、个转动，保留个移动，个转动自由度，为级运动副。c) 自由度数为1。约束掉2个移动、3个转动，保留1个移动自由度，为5级运动副。d) 自由度数为1。约束掉3个移动、个转动，保留个转动自由度，为5级运动副。e) 自由度数为2。约束掉2个移动、个转动，保留1个移动，个转动自由度，为4级运动副。 1-2观察分析工作原理，绘制机构运动简图，计算机构自由度。题图-a为一夹持自由度。实线位置为从上输送带取出工件（夹头处于夹紧状态）；虚线位置为将工件放到下输送带上（夹头松开）。该机构是由行星轮系、凸轮机构及连杆机构组合而成。题图-b是为了减小活塞与汽缸盖之间的摩擦而设计的一种结构形式的内燃机，画出它们的机构运动简图、计算其自由度。分析结构中存在的虚约束和它们是如何来实现减小摩擦这一目的的。题图-c为一种型式的偏心油泵，画出其机构运动简图，计算其自由度，并分析它们是如何由运动简图演化得到的。题图-d为针织机的针杆驱动装置的结构示意图，绘制其机构运动简图及运动链图。1- 1- 2答案：a)其结构的自由度或。机构运动简图： b)自由度。机构运动简图：c)自由度。机构运动简图：d)自由度。机构运动简图：3用公式推导法，求出、的单铰运动链的基本结构方案以及它们的单铰数和所形成的闭环数k，并从中找出图所示的双柱压力机构简图所对应的运动链。1-3答案：,单链数（）闭环数k由页公式a可得： 由上式可得自由度1的杆单链运动链的基本方案如下：运动链类型闭合回路数运动副数（）元素杆数目（）元素杆数目（）元素杆数目（）元素杆数目（）杆链页图双柱曲柄压力机构简图中，所对应的个闭合回路分别是由如下构件组成：，；，；，；，。1.计算下列各机构的自由度。注意分析其中的虚约束、局部自由度合复合铰链等。题图a为使、构件能在相互垂直方向上作直线移动的机构，其中。题图b为凸轮式缸活塞气压机的结构简图，在水平和垂直方向上作直线运动，其中仍满足。题图c所示机构，导路、。该机构可有多种实际用途，可用于椭圆仪，准确的直线轨迹产生器，或作为压缩机或机动马达等。题图d为一大功率液压动力机。其中，且、处于滑块移动轴线的对称位置。1-4答案：a)其中、构件构成了虚约束。;先按a）图机构运动起来。拆去虚约束后再观察其运动。b)其中、杆及下方的活塞构成虚约束。;c)为轨迹重合虚约束，可认为杆或滑块之一构成虚约束。;d)对称的上部分或下部分构成虚约束。.采用基本杆组法综合运动链和机构。） ） 试用级和级基本杆组，综合出如下的瓦特杆链和斯蒂芬逊杆链。） ） 取题图b、stephenson杆链中的不同构件为机架和原动件，得出不同级别、不同组合方式得机构。分别用级和级基本杆组，综合出自由度为、的运动链。1-1答案：a)自由度数为。约束掉个移动，保留个转动自由度，为级运动副。b) 自由度数为。约束掉个移动、个转动，保留个移动，个转动自由度，为级运动副。c) 自由度数为1。约束掉2个移动、3个转动，保留1个移动自由度，为5级运动副。d) 自由度数为1。约束掉3个移动、个转动，保留个转动自由度，为5级运动副。e) 自由度数为2。约束掉2个移动、个转动，保留1个移动，个转动自由度，为4级运动副。 在题图a、b、c中，分别限及为原动件时，划分其基本杆组，确定机构的级别。将题图d、e、f中的虚约束、局部自由度去除，并在高副低代后，划分其基本杆组，确定机构的级别。1-6答案：a)注意其中的、点并不是复合铰链。以为原动件时：由三个级基本杆组与原动件、机架构成的机构，其机构级别为二级。以为原动件时：由个级基本杆组，个级基本杆组组成。杆组级别为三级。b)以为原动件时：由个级基本杆组组成，机构级别为三级。以为原动件时：由个级基本杆组组成，机构级别为级。C）其中点为复合铰链，分别由2、构件在点构成复合铰。以为原动件时：由个级基本杆组组成。机构级别为级。以为原动件时：由个级基本杆组组成。机构级别为级。d)或者其中、处的磙子具有局部自由度。高副低代后的瞬时替代机构为：机构级别为级。e）其中不是复合铰链，处构成虚约束。高副低代后为： 由个级基本杆组组成，机构级别为级。F）滚子具有局部自由度，点构成虚约束。其中、点不是复合铰链。高副低代后为： 由个级基本杆组，个级基本杆组组成。机构级别为级。按空间机构的结构公式，计算题图所示机构的自由度，分析其过约束及局部自由度。答案：a)（）b)F=63(32+52)c)（）d)（）绘制题图所示机构的机构运动简图，说明它们个为何种机构2-1答案：a) b) 曲柄摇块机构 曲柄滑块机构c)d) 曲柄滑块机构曲柄摇块机构已知题图所示铰链四杆机构ABCD中，lBC=50mm，lCD=35mm，lAD=30mm，取为机架） ） 如果该机构能成为曲柄摇杆机构，且AB是曲柄，求lAB的取值范围；） ） 如果该机构能成为双曲柄杆构，求lAB的取值范围；） ） 如果该机构能成为双摇杆机构，求lAB的取值范围2-2答案：1）该机为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，则AB应为最短杆。其中已知BC杆为最长杆50。 lAB+lBClAD+lCD lAB152）该机构欲成为双曲柄机构，同样应满足曲柄存在的条件，且应以最短杆为机架。现AD为机架，则只能最短杆即为AD，则最长杆可能为BC杆，也可能是AB杆。） ） 若AB杆为最长杆：lAD+lABlBC+lCDlAB55 即lAB） ） 若杆为最长杆：lAB+lBClAB+lCDlAB45 即lAB若该机构为双曲柄机构，则杆杆长的取值范围为：45lAB50） ） 欲使该机构为双摇杆机构，则最短杆与最长杆之和应大于另外二杆之和。现在的关键是谁是最短、最长杆？1) 1) 若AB杆最短，则最长杆为BC：lAB+lBClCD+lADlAB152）若AD杆最短，BC杆最长：lAD+lABlBC+lCD lAB45 AB杆最长：lAD+lABlBC+lCD lAB55 lABlAD+lCD+lBC lAB115 综上分析：AB杆的取值为： 15lAB45 或者 55lAB11523在题图所示的铰链四杆机构中，各杆件长度分别为：lAB28mm，lBC52mm，lCD=50mm，lAD=72mm。） ） 若取AD为机架，求该机构的极位夹角和往复行程时间比系数，杆CD的最大摆角和最小传动角min；） ） 若取AB为机架，该机构将演化为何种类型的机构？为什么？这是C、D两个转动副是整转副还是摇转副？2-3答案：由于lABlADlBClCD，且以最短杆的邻边为机架。故该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构。为曲柄。）以曲柄为主动件，作业摇杆的极限位置如图所示。AC1lABlBC80AC2lBClAB24极位夹角：COSC2ADCOSC1AD COS(AC22AD2C2D2)AC2ADCOS(AC2AD2CD2)ACADCOS(242+722502)/22472COS(02+722502)/28072 21o行程速比系数（）（）1.27最小传动角min出现在与机架重合位置（分正向重合、反向重合）如下图。分别求出1、，再求最小传动角。1COSCD2+BC2(CDAB)2 /2CDBC27.5oCOSCD2+BC2(DAB)2 /2CDBC174.7o曲柄处于位置时，传动角曲柄处于位置时，传动角18002现比较的、大小，最小传动角取、中最小者min5.3o求：摇杆的最大摆角：B1DC1B2DC2COS(1D2+C1D2B1C1) /2B1DC1DCOS(2D2+C1D2B1C12) /2B2DC2D COS(442+502522) /24450COS(1002+502522) /210050 61.3o） 取为机架，该机构演化为双曲柄机构。因为在曲柄摇杆机构中取最短杆作为机架，其个连架杆与机架相连的运动副、均为整转副。、两个转动副为摇转副。题图所示六杆机构中，各构件的尺寸为：lAB30mm，lBC55mm，lAD=50mm，lCD=40mm，lDE20mm，lEF60mm 滑块为运动输出构件试确定：） ） 四杆机构的类型） ） 机构的行程时间比系数为多少？） ） 滑块的行程为多少？） ） 求机构的最小传动角min传动角最大值为多少？导轨在什么位置时滑块在运动中的压力角最小？-4答案：）四杆机构中，最短杆，最长杆因为lABlBClCDlAD且以最短杆的邻边为机架故四杆机构为曲柄摇杆机构）摇杆处于极限位置时，滑块亦分别处于其极限位置先求极位夹角，再求行程速比系数极位夹角C2ADC1AD COS(C2A2+AD2C2D) /2C2AADCOS(C1A2+AD2C1D) /2C1AAD COS(252+502402) /22550COS(852+502402) /28550 39.2o行程速比系数（）（）1.56）在ADC1中：COSDC1(502+402852) /25040157.1o在ADC2中：COSDC2(502+402252) /2504033o1D1DC12DE2ADC2在1D1中：COS1DE1 (1D2+20260) /2F1D60即可求出1=53.17在2D2中：COS2DE2 (2D2+20260) /2F2D60即可求出F2D=128.84所以滑块的行程F2DF1D75.67）机构的最小传动角min出现在杆垂直于导路时（即导路）COSminED/EFCOSminmin78.4o） ） 导轨水平处于E1、E2之中间时，机构在运动中压力角最小2-5题图所示六杆机构已知lAB200mm，lAC585mm，lCD=30mm，lDE=700mm，ACEC，1为常数试求：） ） 机构的行程时间比系数；） ） 构件的行程；） ） 机构的最小传动角min为多少？传动角的最大值为多少？） ） 滑块的最大压力角max发生的位置及大小；欲使max减小，应对机构做怎样改进？） ） 在其他尺寸不变的情况下，欲使行程为原行程的倍，问曲柄长度应为多少？2-5答案：当构件处于上下极限位置时，此时曲柄分别处于与摇杆垂直的两次位置。）.1COS-1(200/585) =24.4o k=(180+)（180）1.31）.sin-1(200/585)=22.2o 1167.8o在11中：COS11（1212112）(11) 即COS11（302CE127002）(CE1)CE1728.75在22中：22211COS22（302CE227002）(CE2)CE2693.67构件的行程CE1CE235）机构的最小传动角出现在摇杆运动到水平位置时minCOS-1(CD/DE)minCOS-1(300/700)71.8o )机构的最小传动角的位置即出现最大压力角max即max90omin18.2o仅从减少最大压力角max，可以将摇杆或还可将滑块的导路平行移到弧D1D圆弧的中间）曲柄应增长到400mm如题图所示，对于一偏置曲柄滑块机构，已知曲柄长为r，连杆长为l，偏距为e，求：） ） 当曲柄为原动件机构传动角的表达式；说明曲柄r，连杆l和偏距e对传动角的影响；） ） 说明出现最小传动角时的机构位置；若令e（即对心式曲柄滑块机构），其传动角在何处最大？何处最小？并比较其行程的变化情况2-6答案：）机构处在图示位置时，其机构的传动角如图所示COS即COS（Sine）从上式可知，r，e均可使传动角；使。）从上式可知，最小传动角出现在杆垂直于导路时.(即0时)）e时，最小传动角min还是同上，出现在垂直于导路上时，且minCOS-1r/l。最大传动角max出现在曲柄与导路垂直时，且max900此时行程增大，且r。题图所示为小型插床常用的转动导杆机构，已知lAB=50mm，lAD=40mm，行程时间比系数，求曲柄的长度lBC及插刀的行程2-7答案：当点运动到与水平线相交时，滑块分别处于其极限位置即当点在左方时，点运动到点正右方，滑块处于右边极限位置1；当点在右方时，点运动到点正左方，滑块处于左边极限位置2插刀的行程mm1800(k1)/(k1)1800()()173.5o） ） 若C1BC2为锐角，则C1BC，lBClABSin（）51.1） ） 若C1BC2为钝角，则C1BC21800，lBClABSin（C1BC2）lABSin（900）lABCOS(/2)242试求题图所示各机构在图示位置时全部瞬心的位置2-8答案：瞬心P12在A点 瞬心P23、 P24均在B点瞬心P34在C点 P14、 P13均在垂直导路的无瞬心P23、 P13均在B点 穷远处瞬心P14、 P24均在D点在题图所示的齿轮连杆机构中，三个圆轮互作纯滚，试用相对瞬心13来求轮和轮的速度比2-9答案：此题关键是找到相对瞬心13在题图所示凸轮机构中，已知r mm，lOA=22mm，lAC=0mm，1900，凸轮以角速度1rads逆时针方向转动试用瞬心法求从动件的角速度22-10答案：找到，构件的相对瞬心12即有：12现在的关键是求出的值。设为x，则(222x2)1/2(222x2)1/2，80xP12AOP12BC则有：x(222x2)1/2(222x2)1/2/(80x)求解出x37.4由式可得：214.675rad/m试求题图所示连杆机构中构件与构件得角速度比42。2-11答案：此题关键是找出瞬心P24。2-12在题图2-12所示缩放机构中，已知构件的角速度，试作出机构的速度多边形图并示出点的速度v。-13题图为干草压缩机中的六杆机构，已知各构件的长度：lAB=600mm，lOA=150mm，lBC=120mm，lBD=500mm，lCE=600mm及xD=400mm，yD=500mm，yE=600mm，110rad/s。用图解法求活塞E在一个运动循环中的位移，用相对位移求解法求曲柄OA转角1时活塞的速度和加速度。2-14在题图所示机构中，已知角速度1，试作出该机构的速度多边形图及加速度多边形图的草图，并指出点的速度和加速度。2-15在题图所示的六杆机构中，已知CAE=90o，lAB150mm，lBC550mm， lBD0mm ，lDE500mm，曲柄以等角速度110rad/s沿逆时针方向回转，用相对位移图解法求当BAE45o时，构件的角速度、角加速度和构件的速度、加速度。2-15答案：按题中给定的尺寸，选定尺寸比例尺，画出=45o时的机构位置图。先列出其速度向量方程式。可求解速度及构件的角速度。大小：？1lAB？方向：BC AB BC 即可求出构件上点的速度及2/lBC。32大小：？方向：？可求出D又大小：？方向：水平ED可求出E及4列出其加速度向量方程式。可求解角加速度、加速度。2-28题图所示为一已知的曲柄摇杆机构，现要求用一连杆将摇杆和一滑块连接起来，使摇杆的三个已知位置C1D、C2D、C3D和滑块的三个位置F1、F2、F3相对应。试确定此连杆的长度及其与摇杆铰接点的位置。2-28答案：用反转原理。现假想摇杆固定在C2D位置，使滑块的导路位置转动，且分别与C2D成1、1，即可得到F1、F2反转后的新位置F1F2。作F1F2的中垂线，F3F2的中垂线的交点。即可得到摇杆CD与滑块之间的连杆的转动中心E2点，连接E2F2即可得到此连杆的长度。2-29已知两连架杆的三组对应位置如题图所示为：160o，130o，290o，250o，3120o，380o，若取机架长度lAD=100mm，试用图解法计算此铰链四杆机构各杆长度。2-29答案：假定连架杆CD的长度亦取100mm，且与机架夹角1，2，3正好定的连线与机架所成形的角。现假象把连架杆固定在第一位置，转动机架AD，使AD分别与AD的固定位置分别成1，2，3，从而可找到另一连架杆C2D，C3D位置。即转化为已知连杆的三位置而设计铰链四杆机构，A是不用设计，其值只有C1,C2,C的转动中心B1（作C1C2，C2C2的垂线）连接CB1C1D，即得铰链四杆机构。-31.如图2-31所示的铰链四杆机构。设已知其摇杆CD的长度为 75mm，行程时间比系数K=1.5，机架AD的长度为80mm,又已知摇杆的一个极限位置与机架的夹角45o，试求其曲柄的长度lAB和连杆的长度lBC。2-31答案：选尺寸比例画出机架AD，即极限位置的CD极位夹角=(k-1)/(k+1)180=36此题有2组解，因为CD位置既可认为最近极限位置。又可按最远极限位置来设计。1CD为最近极限位置，则最远极限位置在C2D则有 lAB+lBC=AC2 lBClAB=AC2 即可求lAB，lBC亦可用作用在AC2上截去AC，剩余段的一半即为lAB,AF即代表lBC。 2CD为最远极限位置，则最近极限位置在C1D。则有 lAB+lBC=AC2 lBClAB=AC2 即可求lAB，lBC（亦可用作图法，同上）。 2-32题图所示为一牛头的主传动机构，已知lAB75mm，lDE100mm，行程时间比系数，刨头的行程300mm，要求在整个行程中，刨头有较小的压力角，试设计此结构。2-32答案：由题可得极位夹角180o（k）（k）o即摆杆得摆角为60o曲柄运动到与垂直，其摆杆分别处于左右极限位置，故平行摆杆得摆角机架AC的长度lAC75sin（）150mm欲使其刨头的行程H300mm，即D点运动的水平距离为300mm摆杆的长度lCDsin（）150sin30o300mm为了使机构在运动过程中压力角较小，故取刨头构件的导路在3F的中点，且AC CF lCDcos（）150mm刨头构件离曲柄转动中心点的距离为：lAElCD3 lAC(lCD3 lCF)300150(300150)/21303-1题图所示为从动件在推程的部分运动线图，凸轮机构的s0o，s 0o，试根据s、v和a之间的关系定性地补全该运动曲线；并指出该凸轮机构工作时,在推程的那些位置会出现刚性冲击？那些位置会出现柔性冲击？3-1答案：在、点会出现柔性冲击。3-2在移动从动件凸轮机构中，设已知推程运动角所对应的凸轮转角为/2，行程h50mm，试计算等速运动、等加速等减速运动、余弦加速度运动、正弦加速运动等四种运动规律的最大类速度（ds/d）max和最大类加速度（ds2/d2）max值。3-2答案：已知/2，h50mm，由表，P205207的公式可求出最大类速度、最大类加速度。等速运动时：（ds/d）maxv/h/（）（ds2/d2）max。等加等减速运动时：（ds/d）maxv/h/24（）（）2400/（ds2/d2）maxa2h/2800/2余弦加速度：（ds/d）maxv/hsin()/sin（）50/2/2（ds2/d2）maxa22hcos()/2502/2(/2)2正余弦加速：（ds/d）maxv/cos（）2/h/2100/（ds2/d2）maxa2sin(2) h2h2100/(/2)2400/3-3一对心滚子移动从动件盘形凸轮机构，凸轮的推程运动角180o，从动件的升距h75mm，若选用余弦加速度运动规律，并要求推程压力角不超过25o，试确定凸轮的基圆半径rb。3-3答案：由212，图3-13诺模图b)，以最大压力角max25o，180o作斜线，交余弦加速度运动规律的水平标尺与1处，即h/rb，rb50mm，当然亦可rb50mm3-4一对心滚子移动从动件盘形凸轮机构，已知从动件规律如下：当凸轮转过200o时，从动件以余弦加速度运动规律上升50mm；当凸轮接着转过60o时，从动件停歇不动；当凸轮转过一周中剩余的100o时，从动件以正弦加速运动规律返回原处。若选取基圆半径rb25mm，试确定推程和回程的最大压力角max和max。3-4答案：由图诺模图b）来求解。h/rb50/25推程中转角200o，为余弦运动规律，由200o及h/rb，作斜线。max2o回程中转角100o，为正弦运动规律，由100o及h/rb，作斜线，max40o3-5在一对心滚子移动从动件盘形凸轮机构中，已知凸轮顺时针转动，推程运动角30o，从动件的升距h16mm，从动件运动规律为正弦加速度运动若基圆半径rb40mm，试确定推程的最大压力角max如果max太大，而工作空间又不允许增大基圆半径，试问：为保证推程最大压力角不超过30o，应采取什么措施？3-5答案：由于h/rb16/4004, 推程运动角30o，为正弦加速度运动规律，图3-13诺模图b)，可确定推程中的最大压力角max53o若max太大，又不允许增大rb，此时应增大推程角度，大约推程角65o3-6题图所示为凸轮机构的起始位置，试用反转法直接在图上标出：） ） 凸轮按方向转过45o时从动件的位移；） ） 凸轮按方向转过45o时凸轮机构的压力角3-6答案：a）假想凸轮固定，从动件及其导路顺时针旋转，在偏距圆上顺时针方向转过45ob）假想凸轮固定，机架OA顺时针转过45o，找出摆杆的位置来确定摆杆的角位移3-7题图所示为滚子摆动从动件盘形凸轮机构凸轮为一半径为的偏心圆盘，圆盘的转动中心在O点，几何中心在C点，凸轮转向如图所示试在图上作出从动件的初始位置，并在图上标出图示位置时凸轮转过的转角和从动件摆过的摆角3-7答案：设滚子的半径为r，偏距oc为e以O点为圆心，以e +r为半径画圆弧再以l为半径，为圆心画圆弧即可找到初始点滚子中的位置B0又以点为圆心，偏距e为半径画弧，再连接OB1直线交点即为初始位置时偏心圆盘的几何中心C0即可找出凸轮的转角如图所示从动件的摆角如图所示3-8题图所示的对心滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮的实际轮廓为一圆，圆心在A点，半径40mm，凸轮转动方向如图所示，lOA25mm，滚子半径rrmm，试问：） ） 凸轮的理论曲线为何种曲线？） ） 凸轮的基圆半径rb？） ） 在图上标出图示位置从动件的位移s，并计算从动件的升距h？） ） 用反转法作出当凸轮沿方向从图示位置转过90o时凸轮机构的压力角，并计算推程中的最大压力角max？） ） 若凸轮实际廓线不变，而将滚子半径改为15mm，从动件的运动规律有无变化？3-8答案：）理论轮廓曲线为：以点为圆心，半径为Rrr的圆）此时所求的基圆半径为理论轮廓曲线的rb rbrrmm） ） 此时从动件的位移如图所示升程hrrrbmm） ） 即从动件导路沿方向转过90o到B此时压力角如图中所示maxsin-1 (OA/(Rrr)o实际轮廓曲线不变，滚子半径rr为，此时从动件的运动规律不变因为从动件的运动规律与轮廓曲线一一对应3-9一对心滚子移动从动件盘形凸轮机构，已知凸轮的基圆半径rb50mm，滚子半径rr15mm，凸轮以等角速度顺时针转动当凸轮转过180o时，从动件以等加速等减速运动规律上升h40mm；凸轮再转 150o时，从动件以余弦加速度运动规律将回原处；其余s30o时，从动件静止不动试用解析法计算60o，240o时凸轮实际轮廓曲线上点的坐标3-9答案：）求60o时的坐标，此时为推程的等加速阶段（将滚子中心作为圆点）e =0位移s2h 2/2（）2240/2mm，而sorbrr65mm其坐标：x(sos)sinsin（）y(sos)coscos（）2)求240o时的坐标，此时为回程阶，余弦加速度运动，其位移scos（）h/cos（）56）40/2（cos）其坐标：xsos)siny(sos)cos3-11设计一偏置滚子移动从动件盘形凸轮机构已知凸轮以等角速度逆时针转动，基圆半径rb50mm，滚子半径rr10mm，凸轮轴心偏于从动件轴线左侧，偏距e10mm，从动件运动规律如下：当凸轮转过120o时，从动件以余弦加速度运动规律上升30mm；当凸轮接着转过30o时，从动件停歇不动；当凸轮再转过150o时，从动件以等加速等减速运动规律返回原处；当凸轮转过一周中的其余角度时，从动件又停歇不动3-11答案：先作出其从动件的位移曲线，再用反转法作出凸轮的轮廓曲线3-12在题图所示的凸轮机构中，已知摆杆AB在起始位置时垂直于OB，lOB40mm，lAB80mm，滚子半径rr10mm，凸轮以等角速度顺时针转动从动件运动规律如下：当凸轮转过180o时，从动件以正弦加速度运动规律向上摆动30o；当凸轮再转过150o时，从动件又以正弦加速度运动规律返回原来位置；当凸轮转过其余30o时，从动件停歇不动3-12答案：先作出其从动件的角位移曲线，再用反转法作出凸轮的轮廓曲线3-13题图所示为书本打包机的推书机构简图凸轮逆时针转动，通过摆杆滑块运动机构带动滑块D左右运动，完成推书工作已知滑块行程hmm，凸轮理论廓线的基圆半径rb50mm，lAC160mm，lCD200mm，其他尺寸如图所示当滑块处于左极限位置时，AC与基圆切于B点；当凸轮转过120o时滑块以等加速等减速运动规律向右移动80mm；当凸轮接着转过30o时，滑块在右极限位置静止不动；当滑块再转过60o时，滑块又以等加速等减速运动向左移动至原处；当凸轮转过一周中最后150o时，滑块在左极限位置静止不动，试设计此凸轮机构3-13答案：先作出其从动件的角位移曲线，再用反转法作出凸轮的轮廓曲线4-1在题图所示的车床变速箱中，已知各轮齿数为z142，z258，z338，z442，z550，z648，电动机转速为1450r/min若移动三联滑移齿轮a使齿轮3和4啮合，又移动双联滑动齿轮b使齿轮5和6啮合，试求此时带轮转速的大小和方向4-1答案：此轮系为定轴轮系I16n1/n6()3z2z4z6/z1z3z5584248/4238502924/1925=146n6n119252924990r/min 带轮的转速方向与电机相反4-2在题图所示的手摇提升装置中，已知各轮齿数为z120，z250，z315，z430，z640，z718，z851，蜗杆z51为右旋，试求传动比i18并确定提升重物时的转向4-2答案：此轮系为定轴轮系I18n1/n8z4z5z6z8/z1z3z5z750304051/201511872222 4-3题图所示为一滚齿机工作台的传动机构，工作台与蜗轮相固联已知z1z120，z235，z420(右旋),z5=40,滚刀z6=(左旋),z7=28。若加要工一个z564的齿轮，试决定交换轮组各轮的齿数z2和z4 。 4-3答案：由定轴轮系组成。均从电机出发，一条传动线路为1、7、6、5而另一条传动线路为1、2、2、3、4、4、5 。且5与5 固联在一起，即其转速相同。i15i15 即z7z5/z1z6z2z3z4z5/z1z2z3z4 代如已知各齿数，得z4128z2 齿数应为整数，且要满足上述条件 z2， z4的齿数取z225，50，100z432，64，128从体积的角度出发，现取z225，z432。4-4在题图所示的传动装置中，螺杆和是一对旋向相反的单线螺杆，其螺距分别为3mm和25mm，螺杆旋在螺杆内，螺杆旋在框架上齿轮1和1是固联在手轮转轴上的双联齿轮，齿轮与螺杆固联在一起，齿轮与螺杆固联在一起已知各轮齿数：z120，z126，z244，z338，试确定当手轮按图示方向转动一周时，x，y的大小和方向变化4-4答案：和的旋向相反，现作如下假定：设为右旋，为左旋11按图示转动时，则，齿轮转向的箭头朝上为右旋，则其相对于机架向左运动，其运动距离：S43n33z3/z151/13mm为左旋，其相对于向右移动，其相对于移动的距离：S525n225z2/z155mmxmm，向左移ymm，向右移设4为左旋，5为右旋则4相对于机架向右运动，其运动距离：S43n351/13mm5相对于向左移动，其相对于移动的距离：S555mmxmm，向右移y159mm，向左移4-5在题图所示的压榨机中，螺杆和为一对旋向相反的螺杆，其螺距分别为6mm和3mm，螺杆旋在螺杆内，螺杆与齿轮固联在一起，螺杆与联在一起，盘插在框架两侧的槽内不能转动只能沿框架上下移动已知各轮齿数为：z118，z224，z224，z36，试求为使盘下降19mm，轴应转多少转，转向如何？4-5答案：设的转速为n1i13n1/n3z2z3/z1z2 n1/n32464/1824 n3n1/4此题须讨论齿轮的转向，以及，的旋向现列出表对比分析：齿轮齿轮为右旋为左旋（代表的转向）为左旋为右旋为右旋为左旋为左旋为右旋此时