机械原理课程-习题集及作业问题讲评.ppt

习题集及作业问题讲评 机械原理 二零一二年二月 第一章绪论 目录 第二章平面机构的结构分析 第三章平面机构的运动分析 第五章平面连杆机构及其设计 第六章凸轮机构及其设计 第七章齿轮机构及其设计 第十一章轮系及其设计 第十四章机械系统动力学 第十五章机械的平衡设计与实验 第四章平面机构的力分析 第一章绪论 1 1说明机构和机器的相同点和不同点 第一章绪论 1 2电子手表和石英手表的差异在何处 那种属于机械范畴 第一章绪论 1 3机械式手表属于机构还是机器 为什么 第一章绪论 1 4脚踏自行车和电动自行车相比 那种属于机器范畴 它们都是机械吗 第一章绪论 1 5脚踏缝纫机和电动缝纫机相比 那种属于机器范畴 它们都是机械吗 第一章绪论 1 6构件和零件的相同点和不同点是什么 第一章绪论 1 7机械原理研究对象是什么 第一章绪论 第二章平面机构的结构分析 2 1抄画题图2 1所示机构简图并计算自由度 a b 第二章平面机构的结构分析 2 1抄画题图2 1所示机构简图并计算自由度 a b 第二章平面机构的结构分析 解n 6 PL 8 PH 1F 3n 2PL PH 3 6 2 8 1 1 解n 5 PL 7 PH 0F 3n 2PL PH 3 5 2 7 0 1 一个构件 A 1 B C D E F G 2 3 4 5 6 A B C D E 1 2 3 4 5 7 6 6 6 一个构件 一个构件 2 2抄画题图2 2所示机构简图 计算自由度 若有局部自由度 复合铰链 虚约束 请在图上明确指出 a b c d e 第二章平面机构的结构分析 2 2抄画题图2 2所示机构简图 计算自由度 若有局部自由度 复合铰链 虚约束 请在图上明确指出 b 作业问题讲评 复合铰链 复合铰链 虚约束 虚约束 2 2抄画题图2 2所示机构简图 计算自由度 若有局部自由度 复合铰链 虚约束 请在图上明确指出 f g h i j k 第二章平面机构的结构分析 2 2抄画题图2 2所示机构简图 计算自由度 若有局部自由度 复合铰链 虚约束 请在图上明确指出 h 作业问题讲评 此处为高副接触 其中 有1个局部自由度 1个虚约束 2 2抄画题图2 2所示机构简图 计算自由度 若有局部自由度 复合铰链 虚约束 请在图上明确指出 m l 第二章平面机构的结构分析 2 3画出题图2 3所示机构简图并计算自由度 a b c d e 第二章平面机构的结构分析 2 3画出题图2 3所示机构简图并计算自由度 作业问题讲评 解n 9 PL 13 PH 0F 3n 2PL PH 3 9 2 13 0 1 2 3画出题图2 3所示机构简图并计算自由度 作业问题讲评 2 3画出题图2 3所示机构简图并计算自由度 b e 作业问题讲评 虚约束 虚约束 虚约束 复合铰链 2 4依据题图2 4b 修改题图2 4b的小冲床机构 使其自由度F 1 要求提出多种修改方案 a b 第二章平面机构的结构分析 2 5对题图2 5所示机构进行杆组分析并确定机构级别 a b 第二章平面机构的结构分析 级机构 级机构 2 6试在题图2 6所示四杆机构的基础上 通过附加杆组 构成自由度F 1的六杆机构 第二章平面机构的结构分析 2 7对题图2 7所示机构进行高副低代 并校核代换前后的自由度是否相等 第二章平面机构的结构分析 2 7对题图2 7所示机构进行高副低代 并校核代换前后的自由度是否相等 F 3n 2PL PH 3 4 2 5 1 1 机构具有一个原动件 且等于F 该机构具有确定的相对运动 该机构的级别为 机构 第三章平面机构的运动分析 3 1求题图3 1所示机构的全部瞬心 并说明那些事绝对瞬心 第三章平面机构的运动分析 3 1求题图3 1所示机构的全部瞬心 并说明那些事绝对瞬心 P12 P01 P 23 P 23 P 03 P 03 P13 P 02 0123 P01P12P23 P02P13 P03 作业问题讲评 3 2题图3 2所示机构中 已知lAB lBC 20mm lCD 40mm 90 1 100rad s 试用瞬心法求C点的速度的大小和方向 第三章平面机构的运动分析 3 3题图3 3所示为按正确比例画出的机构运动简图 构件1以等角速度顺时针转动且 1 10rad s 试求 1 在图上标出全部瞬心 2 机构在此位置时构件3的角速度的大小及方向 第三章平面机构的运动分析 3 3题图3 3所示为按正确比例画出的机构运动简图 构件1以等角速度顺时针转动且 1 10rad s 试求 1 在图上标出全部瞬心 2 机构在此位置时构件3的角速度的大小及方向 第三章平面机构的运动分析 0123 P01P12P23 P02P13 P03 P01 P 12 P23 P03 P13 P02 P 12 3 4求题图3 4所示为按照正确比例画出的机构运动简图 已知 1 10rad s 且为常数 试用瞬心法求构件3的角速度 第三章平面机构的运动分析 3 5题图3 5所示为已知机构运动简图 且 l 0 001m mm 1 100rad s且为常数 试用相对运动图解法求出构件3上E点的速度及加速度 第三章平面机构的运动分析 3 5题图3 5所示为已知机构运动简图 且 l 0 001m mm 1 100rad s且为常数 试用相对运动图解法求出构件3上E点的速度及加速度 第三章平面机构的运动分析 vB2 vB1 vB2B1 列速度矢量方程 p b1 b2 aB2 anB1 aKB2B1 arB2B1 列加速度矢量方程 aKB2B1 2 1vB2B1 k b 1 b 2 vB2B1 1 aKB2B1 3 6在题图3 6所示机构中 原动件以 1 20rad s等速转动 lAB 100mm lBC lCD 400mm 试用相对运动图解法求构件2 3的角速度 2 3及角加速度 2 3 第三章平面机构的运动分析 3 7题图3 7所示机构运动简图的比例尺为 l 0 005m mm 原动件的角速度 1 10rad s 且为常数 试用相对运动图解法求构件2 3的角速度角速度 2 3及角加速度 2 3 第三章平面机构的运动分析 3 8题图3 8所示机构运动简图 比例尺为 l 0 001m mm 原动件1的角速度 1 10rad s 方向顺时针 角加速度 1 100rad s 方向为逆时针 试求构件3的速度v3和加速度a2 第三章平面机构的运动分析 3 8题图3 8所示机构运动简图 比例尺为 l 0 001m mm 原动件1的角速度 1 10rad s 方向顺时针 角加速度 1 100rad s 方向为逆时针 试求构件3的速度v3和加速度a2 B1 B2 B3 vB2 vB1 vB2B1 aB2 anB1 atB1 aKB2B1 arB2B1 p b1 b2 b 2 b 1 k 列速度矢量方程 列加速度矢量方程 aKB2B1 2 1vB2B1 vB2B1 1 aKB2B1 b 1 作业问题讲评 3 9对于题图3 2所示机构试用解析法求构件2 3的角速度 2 3及角加速度 2 3 第三章平面机构的运动分析 3 10在题图3 10所示正切机构中 已知原动件位置及构件尺寸 原动件等速转动 角速度 1 1rad s 转向如图所示 试用解析法求构件3的速度v3 及加速度a3 第三章平面机构的运动分析 3 6在题图3 6所示机构中 原动件以 1 20rad s等速转动 lAB 100mm lBC lCD 400mm 试用相对运动图解法求构件2 3的角速度 2 3及角加速度 2 3 第三章平面机构的运动分析 3 7题图3 7所示机构运动简图的比例尺为 l 0 005m mm 原动件的角速度 1 10rad s 且为常数 试用相对运动图解法求构件2 3的角速度角速度 2 3及角加速度 2 3 第三章平面机构的运动分析 第五章平面连杆机构及其设计 5 1题图5 1所示铰链四杆机构 已知lBC 50mm lCD 35mm lCD 30mm AD为机架 1 若此机构为曲柄摇杆机构 且AB为曲柄 求lAB的最大值 2 欲使此机构为双曲柄机构 求lAB的取值范围 3 欲使此机构为双摇杆机构 求lAB的取值范围 第五章平面连杆机构及其设计 5 1题图5 1所示铰链四杆机构 已知lBC 50mm lCD 35mm lAD 30mm AD为机架 1 若此机构为曲柄摇杆机构 且AB为曲柄 求lAB的最大值 2 欲使此机构为双曲柄机构 求lAB的取值范围 3 欲使此机构为双摇杆机构 求lAB的取值范围 解 1 若此机构为曲柄摇杆机构 且AB为曲柄 按照杆长条件 lAB lBC lCD lADlAB 50 35 30 lAB 15 所以 lABmax 15mm 2 若此机构为双曲柄机构 按照杆长条件 lAD lBC lAB lCD 若AD杆为最短杆 那么30 50 lAB 35 lAB 45 若AB杆为最长杆 lAD lAB lBC lCD 30 lAB 50 35 则lAB 55mm 故 45 lAB 55 作业问题讲评 5 1题图5 1所示铰链四杆机构 已知lBC 50mm lCD 35mm lAD 30mm AD为机架 1 若此机构为曲柄摇杆机构 且AB为曲柄 求lAB的最大值 2 欲使此机构为双曲柄机构 求lAB的取值范围 3 欲使此机构为双摇杆机构 求lAB的取值范围 3 若此机构为双摇杆机构 则按照杆长条件 lAB lBC lCD lAD 若AB杆为最短杆 那么 lAB 15mm 若AD杆为最短杆 则lAD lBC lAB lCD 30 50 lAB 35 lAB 45 所以 15 lAB 45若AB杆为最长杆 AD杆为最短杆 lAD lAB lBC lCD 30 lAB 50 35 则lAB 55mm 若AB杆最长杆的另一种情况 与其他三杆拉直共线 故 lAB 115mm lAD lBC lCD 所以55 lAB 115 作业问题讲评 5 2题图5 2所示为一偏置曲柄滑块机构 试求杆AB为曲柄的条件 若偏距e 0 则杆AB为曲柄的条件又是什么 第五章平面连杆机构及其设计 5 2题图5 2所示为一偏置曲柄滑块机构 试求杆AB为曲柄的条件 若偏距e 0 则杆AB为曲柄的条件又是什么 第五章平面连杆机构及其设计 解 依据有四杆机构曲柄的条件 lAB lAD lBC lCD 其中 D点在无穷远处 那么 杆lAD lCD 所以 lABmax 15mmlAB lAD lCD lBC即 a e b当e 0时 则a b 5 3如题5 2图所示偏置曲柄滑块机构 已知le 10mm lAB 20mm lBC 70mm 试作图求 1 滑块行程的长度H 2 曲柄为原动件时 机构的最小传动角 min 3 滑块为原动件时 机构的死点位置 第五章平面连杆机构及其设计 5 3如题5 2图所示偏置曲柄滑块机构 已知le 10mm lAB 20mm lBC 70mm 试作图求 1 滑块行程的长度H 2 曲柄为原动件时 机构的最小传动角 min 3 滑块为原动件时 机构的死点位置 第五章平面连杆机构及其设计 min H A C B1 B B2 C1 C2 C B min min min 5 4题图5 4所示用铰链四杆机构作为加热炉炉门的启闭机构 炉门上两铰链的中心距为75mm 炉门打开后成水平位置时要求炉门的外边朝上 固定铰链在yy线上 其相互位置尺寸如图所示 试设计此机构 第五章平面连杆机构及其设计 5 5设计一夹紧机构 铰链四杆机构 已知连杆BC的长度lBC 40mm 它的两个位置如题图5 5所示 要求到达夹紧位置B2C2时 机构处于死点位置 且摇杆C2D垂直于B1C1 求各杆的长度lAB lCD lAD 第五章平面连杆机构及其设计 5 6题图5 6所示为飞机起落架机构 实线表示飞机降落时的位置 双点划线表示飞机起飞后的位置 已知 lAD 520mm lCD 340mm 且 90 60 10 试求构件AB和BC的长度lAB lBC 第五章平面连杆机构及其设计 5 7题图5 7所示为机床变速箱中操纵滑动齿轮的机构 已知滑动齿轮行程H 60mm lDE 100mm lCD 120mm lAD 250mm 其相互位置如图所示 当滑动齿轮在行程的另一端时 操纵手柄为垂直方向 试设计此机构 第五章平面连杆机构及其设计 H E1 E2 C1 C2 A D F2 F1 F2 C2 B2 B1 E1 C1 A D B1 5 7题图5 7所示为机床变速箱中操纵滑动齿轮的机构 已知滑动齿轮行程H 60mm lDE 100mm lCD 120mm lAD 250mm 其相互位置如图所示 当滑动齿轮在行程的另一端时 操纵手柄为垂直方向 试设计此机构 第五章平面连杆机构及其设计 5 8如题图5 8所示 设计一铰链四杆机构 已知两连架杆的三组对应位置是 1 120 1 105 2 90 2 85 3 60 3 65 且lAB 20mm lAD 50mm 试确定lBC和lCD 以及C1D 或C2D C3D 与E1D 或E2D E3D 之间的夹角 第五章平面连杆机构及其设计 5 8如题图5 8所示 设计一铰链四杆机构 已知两连架杆的三组对应位置是 1 120 1 105 2 90 2 85 3 60 3 65 且lAB 20mm lAD 50mm 试确定lBC和lCD 以及C1D 或C2D C3D 与E1D 或E2D E3D 之间的夹角 作业问题讲评 5 8如题图5 8所示 设计一铰链四杆机构 已知两连架杆的三组对应位置是 1 120 1 105 2 90 2 85 3 60 3 65 且lAB 20mm lAD 50mm 试确定lBC和lCD 以及C1D 或C2D C3D 与E1D 或E2D E3D 之间的夹角 C A B D E 作业问题讲评 5 9题图5 9所示曲柄滑块机构 若已知滑块和曲柄的对应位置为 s1 36mm 1 60 s2 28mm 3 85 s1 19mm 3 120 e 10mm 试确定各杆的长度 第五章平面连杆机构及其设计 5 10如题图5 10所示 欲设计一铰链四杆机构 已知其摇杆CD的长度lCD 75mm 行程速比系数K 1 5 机架AD的长度lAD 100mm 摇杆的一个极限位置与机架间的夹角 3 45 试求其曲柄的长度lAB和连杆的长度lBC 第五章平面连杆机构及其设计 5 10如题图5 10所示 欲设计一铰链四杆机构 已知其摇杆CD的长度lCD 75mm 行程速比系数K 1 5 机架AD的长度lAD 100mm 摇杆的一个极限位置与机架间的夹角 3 45 试求其曲柄的长度lAB和连杆的长度lBC 第五章平面连杆机构及其设计 D C2 B点 A C1 C1 C2 lBC mm lAB mm lAD mm 可得到两组解 5 10如题图5 10所示 欲设计一铰链四杆机构 已知其摇杆CD的长度lCD 75mm 行程速比系数K 1 5 机架AD的长度lAD 100mm 摇杆的一个极限位置与机架间的夹角 3 45 试求其曲柄的长度lAB和连杆的长度lBC 第五章平面连杆机构及其设计 D C2 B点 A C C1 C2 lBC mm lAB mm lAD mm 可解得 B 5 10如题图5 10所示 欲设计一铰链四杆机构 已知其摇杆CD的长度lCD 75mm 行程速比系数K 1 5 机架AD的长度lAD 100mm 摇杆的一个极限位置与机架间的夹角 3 45 试求其曲柄的长度lAB和连杆的长度lBC 第五章平面连杆机构及其设计 D C2 B点 A C1 C1 lBC mm lAB mm lAD mm 可解得 C B 5 11如题图5 11所示设计一铰链四杆机构 已知其摇杆CD的行程速比系数K 1 摇杆的长度lCD 150mm 摇杆的极限位置与机架所成的角度 1 30 2 90 试求曲柄 连杆以及机架的长度lAB lBC和lAD 第五章平面连杆机构及其设计 5 11如题图5 11所示设计一铰链四杆机构 已知其摇杆CD的行程速比系数K 1 摇杆的长度lCD 150mm 摇杆的极限位置与机架所成的角度 1 30 2 90 试求曲柄 连杆以及机架的长度lAB lBC和lAD 作业问题讲评 D C B A 5 12设计一铰链四杆机构 如题图5 12所示 已知行程速比系数K 1 机架长lAD 60mm 曲柄长lAB 10mm 且当曲柄与连杆共线 摇杆处于距A较远的极限位置时 曲柄与机架的夹角为45 试确定摇杆及连杆的长度lCD lBC 第五章平面连杆机构及其设计 5 13如题图5 13所示 设计一曲柄滑块机构 设已知其滑块的行程速比系数K 1 5 滑块的行程H 50mm 偏距le 20mm 第五章平面连杆机构及其设计 5 14如题图5 14所示为某插齿机的切削运动机构 已知lAD 200mm 要求插齿行程H 80mm 行程速比系数K 1 5 试确定扇形齿轮的分度圆半径r和构件AB的长度lAB 提示 插齿刀位移等于扇形齿轮转角乘r r须取为1 25或1 5mm的整数倍 然后再据此求lAB 第五章平面连杆机构及其设计 5 15如题图5 15所示的牛头刨床的摆动导杆机构中 已知lAC 300mm 行程H 450mm 行程速比系数K 1 55 试利用图解法求曲柄AB的长度lAB和导杆CD的长度lCD 第五章平面连杆机构及其设计 5 16如题图5 16所示 已知与连杆固接的一刚体的三个位置 xM1 yM1 1 1 0 xM2 2 yM2 0 5 2 30 xM3 3 yM3 0 3 60 试用位移矩阵法设计此铰链四杆机构 设根据结构条件已选定两固定铰链的位置xA yA 0 xD 1 yD 0 第五章平面连杆机构及其设计 5 17如题图5 17所示 设已知两固定铰链的位置xA yM 0 xD 0 yD 0 连架杆AB的起始位置AB1的位置 1 45 且xB1 0 5 2 105 3 135 另一连架杆CD上的某一标线的对应转角为 1 30 2 60 3 90 试用位移矩阵法设计此机构 第五章平面连杆机构及其设计 第六章凸轮机构及其设计 6 1在直动滚子从动件盘形凸轮机构中 如何度量凸轮的转交和从动件的位移 第六章凸轮机构及其设计 6 2简单说明从动件运动规律选择与设计的原则 第六章凸轮机构及其设计 6 3简单说明凸轮轮廓线设计的反转法原理 第六章凸轮机构及其设计 6 4什么是凸轮的理论廓线和实际廓线 二者有何联系 第六章凸轮机构及其设计 6 5何谓凸轮机构的压力角 压力角对机构的受力和尺寸有何影响 第六章凸轮机构及其设计 6 6如何选择 或设计 凸轮的基圆半径 第六章凸轮机构及其设计 6 7什么是 运动失真 现象 如何选择 或设计 凸轮的滚子半径 才能避免机构的 运动失真 第六章凸轮机构及其设计 6 8已知题图6 8所示凸轮机构中凸轮的理论廓线 试在此基础上做出凸轮的实际廓线 第六章凸轮机构及其设计 6 8已知题图6 8所示凸轮机构中凸轮的理论廓线 试在此基础上做出凸轮的实际廓线 作业问题讲评 6 9在题图6 9所示的凸轮机构中 试作图 1 凸轮位于图示位置时 凸轮机构的压力角和从动件的位移 2 凸轮从图示位置转过45 时 凸轮机构的压力角和从动件的位移 第六章凸轮机构及其设计 6 9在题图6 9所示的凸轮机构中 试作图 1 凸轮位于图示位置时 凸轮机构的压力角和从动件的位移 2 凸轮从图示位置转过45 时 凸轮机构的压力角和从动件的位移 第六章凸轮机构及其设计 6 10如题图6 10所示 对于偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构 若已知从动件的运动规律为 推程按简谐运动规律运动 推程运动角 120 行程h 30mm 远休止角 s 30 回程按等速运动规律运动 回程运动角 120 近休止角 s 30 凸轮以角速度 逆时针均匀转动 基圆半径r0 50mm 偏距e 12mm 滚子半径rr 10mm 试设计次凸轮机构 第六章凸轮机构及其设计 第七章齿轮机构及其设计 7 1一对轮齿的齿廓曲线应满足什么条件才能使其传动比为常数 渐开线齿廓为什么能满足定传动比的要求 叙述齿廓啮合基本定律 第七章齿轮机构及其设计 7 2渐开线是如何形成的 有哪些重要性质 一对渐开线齿廓相啮合有哪些特性 第七章齿轮机构及其设计 7 3直齿圆柱齿轮 斜齿圆柱齿轮 蜗杆蜗轮和直齿圆锥齿轮中 何处的模数是标准值 第七章齿轮机构及其设计 7 4渐开线齿廓上某压力角是如何确定 渐开线齿廓上各点的压力角是否相同 何处的压力角是标准压力角 第七章齿轮机构及其设计 7 5渐开线直齿圆柱齿轮机构的分度圆和节圆有何区别 在什么情况下分度圆和节圆是相等的 第七章齿轮机构及其设计 7 6啮合角与压力角有什么区别 在什么情况下两者大小相等 第七章齿轮机构及其设计 7 7何谓法向齿距和基圆齿距 它们之间有什么关系 第七章齿轮机构及其设计 7 8渐开线的形状取决于什么 若两个齿轮的模数和齿数分别相等 但压力角不同 它们的齿廓渐开线形状是否相同 一对相啮合的齿轮 若它们的齿数不同 它们齿廓的渐开线形状是否相同 第七章齿轮机构及其设计 7 9渐开线直齿圆柱齿轮 斜齿轮 锥齿轮及蜗杆传动的正确啮合条件是什么 第七章齿轮机构及其设计 7 10一对渐开线外啮合直齿圆柱齿轮机构的实际中心距大于标准中心距 其传动比i12是否有变化 节圆与啮合角是否有变化 第七章齿轮机构及其设计 7 11一标准齿轮与齿条相啮合 当齿条的分度线与齿轮的分度圆不相切 齿轮节圆与分度圆是否重合 齿条节线与分度线又是否重合 第七章齿轮机构及其设计 7 12何谓齿廓的根切现象 产生根切的原因是什么 如何避免根切 第七章齿轮机构及其设计 7 13何谓标准齿轮 变位齿轮与标准齿轮相比较 哪些尺寸发生了变化 哪些尺寸没有变化 第七章齿轮机构及其设计 7 14齿轮传动有哪些类型 第七章齿轮机构及其设计 7 15与直齿轮传动相比 斜齿轮传动的主要优点是什么 并简述其理由 第七章齿轮机构及其设计 7 16何谓斜齿轮的当量齿轮 对于螺旋角为 齿数为z的斜齿圆柱齿轮 试写出其当量齿数的表达式 第七章齿轮机构及其设计 7 17当 20 ha 1 c 0 25时 若渐开线标准直齿援助齿轮的齿根圆和基圆向重合 其齿数为多少 又当齿数大于以上求得的齿数时 基圆与齿根圆哪个大 第七章齿轮机构及其设计 7 18一对齿顶高系数ha 0 8和另一对ha 1的标准直齿圆柱齿轮 若具有相同的模数 分度圆压力角和齿数z1 z2 问哪一对齿轮具有较大的重合度 并说明其理由 第七章齿轮机构及其设计 7 19一模数为4mm 压力角 20 ha 1 齿数为30的渐开线标准直齿圆柱齿轮与一齿形角为 20 和ha 1的齿条无侧隙啮合 画出啮合图并求实际啮合线长度及重合度 第七章齿轮机构及其设计 7 20如题图7 20所示为一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动 1 2分别为主动轮1和从动轮2的角速度 rb1 rb2为两轮的基圆半径 ra1 ra2为两轮的顶圆半径 r 1 r 2为两轮的节圆半径 试在图中标注出理论啮合线N1N2 实际啮合线B2B1 啮合角 和齿廓在顶圆上的压力角 a1 a2 第七章齿轮机构及其设计 7 21有一渐开线标准直齿圆柱齿轮与齿条传动 齿轮的齿数z1 18 m 4mm 20 ha 1 试求 1 当标准安装时 齿轮的分度圆和节圆及啮合角各为多少 2 当齿条远离齿轮中心2mm时 齿轮的节圆半径和节圆半径及啮合角又各为多少 重合度减少多少 第七章齿轮机构及其设计 7 22图示为一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动 轮1为主动轮 有关尺寸如题图7 22所示 试求 1 画出理论啮合线N1N2 2 画出实际啮合线B2B1 3 标出啮合角 4 指出一对齿廓在啮合过程中的哪一点啮合时 其相对速度为零 5 写出该齿轮传动的重合度表达式 若 1 6 试画出单齿及双齿啮合区 第七章齿轮机构及其设计 7 23现有四个渐开线标准直齿圆柱齿轮 压力角为20 齿顶高系数为1 顶隙系数为0 25 且 1 m1 5mm z1 20 2 m2 4mm z2 25 3 m3 4mm z3 50 4 m4 3mm z4 60 问 1 轮2和轮3哪个齿廓较平直 为什么 2 哪个齿轮的齿最高 为什么 3 哪个齿轮的尺寸最大 为什么 4 齿轮1和2能正确啮合吗 为什么 第七章齿轮机构及其设计 7 24已知被加工的直齿圆柱齿轮毛坯的转动加速度 1rad s 齿条刀移动的线速度v刀 60mm s 其模数m刀 4mm 刀具中线与齿轮毛坯轴心的距离a 58mm 试问 1 被加工齿轮的齿数应是多少 2 这样加工出来的齿轮是标准齿轮还是变位齿轮 如为变位齿轮 是正变位还是负变位 变位系数x是多少 第七章齿轮机构及其设计 7 25用模数m 2mm 20 的滚刀加工一直齿圆柱变位外齿轮 要使该齿轮的分度圆齿厚比标准齿轮的齿厚减薄0 364mm 问其变位系数x为多少 第七章齿轮机构及其设计 7 26试问一渐开线齿轮在采取负变位修正后 有关参数和尺寸与不采取变位修正时相比较 会发生哪些变化 请在下表中用符号注明 不变用0 z增加用 减少用 第七章齿轮机构及其设计 7 27齿轮变速箱中各轮的齿数 模数和中心距如题图7 27所示 指出齿轮副z1 z2和z3 z4各采用何种变位齿轮传动类型 并简述理由 第七章齿轮机构及其设计 7 28一对渐开线外啮合标准直齿圆柱齿轮m 2mm 20 ha 1 c 0 25 z1 20 z2 40试求 1 标准安装的中心距a 2 齿轮1齿廓在分度圆上的曲率半径 1 3 这对齿轮安装时若中心距a 62mm 问啮合角 为多少 其传动比i12 齿侧间隙j 顶隙c有否变化 4 若用平行轴斜齿圆柱齿轮机构来满足中心距a 62mm的要求 试计算螺旋角 第七章齿轮机构及其设计 7 29一渐开线标准直齿圆柱齿轮和一直齿条标准安装并啮合传动 已知参数如下 齿轮齿数z 20 压力角 20 模数m 5mm 齿顶高系数h a 1 试求 1 齿轮以200rpm的转速旋转时 齿条移动的线速度为多少 2 齿条外移1mm时齿轮的节圆半径和啮合角各为多少 3 齿条外移1mm时 齿条顶线与啮合线的交点B 2到节点P点的距离 第七章齿轮机构及其设计 7 30有一渐开线直齿圆柱外齿轮 齿数z 36 测得跨测齿数k 5时的公法线长度和k 4时的公法线长度分别为w5 70 665mm和w4 55 904mm 齿顶圆直径da 194 03mm 齿根圆直径df 172 53mm 试求该齿轮的m x h a和c 第七章齿轮机构及其设计 7 31某牛头刨床中 有一对渐开线外啮合标准齿轮传动 已知z1 17 z2 118 m 5mm h a 1 a 337 5mm 检修时发现小齿轮严重磨损 必须报废 大齿轮磨损较轻 沿分度圆齿厚共需磨去0 91mm 可获得光滑的新齿面 拟将大齿轮修理后使用 仍用原来的箱体 试设计这对齿轮 第七章齿轮机构及其设计 7 32在一对相啮合的高度变位齿轮机构中 正变位齿轮的齿数z 14 m 3mm 20 h a 1 c 0 25 x 0 236 试计算该齿轮的主要几何尺寸r rb rf ra和s 并校核齿顶是否会变尖 要求sa 0 4mm 是否会发生根切 第七章齿轮机构及其设计 7 33一对渐开线标准斜齿圆柱齿轮的参数为z1 21 z2 37 m 3 5mm h an 1 c n 1 20 若这对齿轮传动的中心距a 105mm 试求螺旋角 并计算主要几何尺寸 d db da df zv 和重合度 取齿宽b 70mm 第七章齿轮机构及其设计 7 34已知一标准单头蜗杆蜗轮机构的中心距a 75mm 传动比i12 40 模数m 3mm 齿顶高系数h a 1 顶隙系数c 0 2 试计算蜗杆的直径系数q 螺旋角 蜗轮和蜗杆的分度圆 齿顶圆和齿根圆直径 第七章齿轮机构及其设计 7 35一对直齿圆锥齿轮的参数为 z1 15 z2 30 模数m 10mm 齿顶高系数h a 1 顶隙系数c 0 2 90 试计算这对圆锥齿轮的主要几何尺寸 第七章齿轮机构及其设计 第十一章轮系及其设计 11 1题图11 1所示为具有空间齿轮机构的定轴轮系 已知z1 15 z2 25 z2 15 z3 30 z3 15 z4 30 z4 2 右旋 z5 60 z5 20 m 4mm 若n1 500rpm 求齿条6的线速度v的大小和转向 第十一章轮系及其设计 11 2在题图11 2所示轮系中 已知z1 12 z2 52 z3 76 z4 49 z5 12 z6 73 求i1H 第十一章轮系及其设计 11 3在题图11 3所示行星减速机构中 已知z1 z2 17 z3 51 当手柄转过90 时 转盘H转过多少度 第十一章轮系及其设计 11 4在题图11 4所示轮系中 已知z1 60 z2 40 z2 z3 20 若n1 n3 120rpm 并n1与n3转向相反 求nH的大小 方向 第十一章轮系及其设计 11 5题图11 5所示为一车床尾架进给机构 已知各轮齿数z1 z2 z4 18 z3 54 试判断题图11 5a b所示两种轮系各属于什么轮系 当n1 10rpm时 分别求出各丝杠的转速 第十一章轮系及其设计 11 6题图11 6所示轮系中 已知各轮齿数z1 15 z2 33 z3 81 z2 30 z4 78 求传动比i14 第十一章轮系及其设计 11 7题图11 7所示轮系中 若已知各轮齿数 试用齿数写出传动比i16的表达式 第十一章轮系及其设计 11 8题图11 8所示轮系中 若已知各轮齿数z1 56 z2 62 z3 58 z4 60 z5 35 z6 30 若n 70rpm n 140rpm 两轴转向相同 试求轴 的转速并判断其转向 第十一章轮系及其设计 第十一章轮系及其设计 11 9题图11 9所示轮系中 各轮齿数为z1 36 z2 60 z3 23 z4 49 z4 69 z5 31 z6 131 z7 91 z8 36 z9 167 若n1 3549rpm 试求nH 第十一章轮系及其设计 11 10题图11 10所示轮系中 已知各轮齿数为z1 30 z2 26 z3 z3 z4 21 z4 30 z5 2 右旋蜗杆 齿轮1的转速为n1 260rpm 方向如图 蜗杆5的转速为n5 600rpm 方向如图 求传动比i1H 11 11题图11 11所示轮系中 已知各轮齿数 试求出指针A和B的角速度之比iAB 第十一章轮系及其设计 第十一章轮系及其设计 11 12题图11 12所示为钟表传动系统 E为擒纵轮 N为发条盘 S M及H各为秒针 分针及时针 已知各轮齿数为z1 72 z2 12 z2 64 z3 z2 8 z3 z4 60 z5 z6 6 z6 24 试计算齿轮4和7的齿数 第十一章轮系及其设计 11 13题图11 13所示轮系中 已知各轮齿数为z1 30 z2 20 z3 30 z3 10 z4 40 z5 50 z5 30 z6 70 试求当轴 转一转时 轴 转多少 它们的转向是否相同 第十一章轮系及其设计 11 14题图11 14所示的变速器中 已知z1 z1 z6 80 z2 z4 z7 26 当鼓轮A B及C分别被刹住时 求轴 和轴 的传动比 第四章平面机构的力分析 4 1题图4 1所示为一曲柄滑块机构的运动简图及其加速度矢量多边形 已知作用在构件2的质心S上的惯性力为10N 惯性力矩为0 1Nm 试在图上画出构件2总惯性力的方向及其作用线的位置 第四章平面机构的力分析 4 2题图4 2所示为杠杆加紧机构 Fd为驱动力 Fr为阻力 摩擦圆如图所示 摩擦角为20 试作出各运动副中的总反力的作用线 并标明方向 第四章平面机构的力分析 4 3题图4 3所示为一曲柄摇杆机构的运动简图 比例尺为 l 0 002m mm 曲柄2为原动件 各转动副的摩擦圆如图所示 已知作用在摇杆4上阻力矩M4 40Nm 若不计各构件的质量及转动惯量 试确定驱动力矩 第四章平面机构的力分析 4 4题图4 4所示为一曲柄滑块机构的运动简图 比例尺为 l 0 001m mm 各转动副的摩擦圆如图所示 为移动副的摩擦角 已知作用在曲柄上的驱动力矩Md 20Nm 方向如图所示 试确定作用在滑块上的生