朱理版__机械原理课后作业全部答案.ppt课件.ppt

作业 1 作业1 21 3 高副低代 拆杆组 1 4 a b c d 1 5 2 3 4 5 a F 3x4 2x5 1 1 b F 3x5 2x6 2 1F 3x7 2x8 2 2 1 c F 3x9 2x13 1 d F 3x6 2x8 1 1 e F 3x6 2x8 2 6 7 作业2 12 22 32 4 8 习题解答 2 1试求图示各机构在图示位置时全部瞬心 9 2 2在图示机构中 已知各构件尺寸为lAB 180mm lBC 180mm lBD 180mm lCD 180mm lAE 120mm 30 构件AB上点E的速度为vE 150mm s 试求该位置时C D两点的速度及连杆2的角速度 2 10 2 3在图示的摆动导杆机构中 已知lAB 30mm lAC 100mm lBD 50mm lDE 40mm 1 45 曲柄1以等角速度 1 10rad s沿逆时针方向回转 求D点和E点的速度和加速度及构件3的角速度和角加速度 用相对运动图解法 大小 1lAB 方向 CB AB BC 11 大小已知 已知已知 方向B C CBB A BC BC 12 2 4在图示机构中 已知lAB 50mm lBC 200mm xD 120mm 原动件的位置 1 30 角速度 1 10rad s 角加速度 1 0 试求机构在该位置时构件5的速度和加速度 以及构件2的角速度和角加速度 大小 1lAB 方向水平 AB CD 大小 影象法 方向铅垂p d2 BC 13 大小 12lAB 22lBC 方向水平B AC B CB 大小 影象法2 2vD4D2 方向铅垂p d2 BC BC 14 2 5图示为机构的运动简图及相应的速度图和加速度图 1 在图示的速度 加速度多边形中注明各矢量所表示的相应的速度 加速度矢量 2 以给出的速度和加速度矢量为已知条件 用相对运动矢量法写出求构件上D点的速度和加速度矢量方程 3 在给出的速度和加速度图中 给出构件2上D点的速度矢量 和加速度矢量 15 16 作业 3 13 23 33 4 3 7 17 习题解答 3 1图示楔形机构中 已知 60 有效阻力Fr 1000N 各接触面的摩擦系数f 0 15 试求所需的驱动力Fd 18 3 2在图示机构中 已知F5 1000N lAB 100mm lBC lCD 2lAB lCE lED lDF 试求各运动副反力和平衡力矩Mb 19 3 3在图示曲柄滑块机构中 已知各构件的尺寸 转动副轴颈半径r及当量摩擦系数fv 滑块与导路的摩擦系数f 而作用在滑块3上的驱动力为Fd 试求在图示位置时 需要作用在曲柄上沿x x方向的平衡力Fb 不计重力和惯性力 20 3 4在图示机构中 已知 x 250mm y 200mm lAS2 128mm Fd为驱动力 Fr 200N为有效阻力 m1 m3 2 75kg m2 4 59kg Js2 0 012kg mm2 滑块3以等速v 5m s向上移动 试确定作用在各构件上的惯性力 21 22 23 3 7图示为一楔块夹紧机构 其作用是在驱动力Fd的作用下 使楔块1夹紧工件2 各摩擦面间的摩擦系数均为f 试求 1 设Fd已知 求夹紧力Fr 2 夹紧后撤掉Fd 求滑块不会自行退出的几何条件 24 本章考点 绘制平面连杆机构运动简图 并确定该机构类型 根据机构中给定的各杆长度 或尺寸范围 来确定属于何种铰链四杆机构 根据机构中给定的各杆长度判定机构有无急回特性和死点位置 确定行程速比系数K和最小传动角 已知活动铰链中心的位置设计四杆机构 以实现二个 或三个 预定的连杆位置 已知固定铰链中心的位置设计四杆机构 以实现二个 或三个 预定的连杆位置 已知固定铰链中心的位置设计平面四杆机构 以实现预定的两连架杆二对 或三对 对应位置 按行程速比系数K设计四杆机构 设计由n个四杆机构组成的多杆机构 25 作业 4 14 24 34 54 104 114 144 18 26 4 1在铰链四杆机构ABCD中 若AB BC CD三杆的长度分别为 a 120mm b 280mm c 360mm 机架AD的长度d为变量 试求 1 当此机构为曲柄摇杆机构时 d的取值范围 2 当此机构为双摇杆机构时 d的取值范围 3 当此机构为双曲柄机构时 d的取值范围 解 27 4 24 3如图所示为转动翼板式油泵 由四个四杆机构组成 主动盘绕固定轴A转动 试画出其中一个四杆机构的运动简图 画图时按图上尺寸 并选取比例尺 l 0 0005m mm 即按图上尺寸放大一倍 并说明它们是哪一种四杆机构 28 4 5在图所示的铰链四杆机构中 各杆的长度为l1 28mm l2 52mm l3 50mm l4 72mm 试求 1 当取杆4为机架时 该机构的极位夹角 杆3的最大摆角 最小传动角 min和行程速比系数K 2 当取杆1为机架时 将演化成何种类型的机构 为什么 并说明这时C D两个转动副是周转副还是摆转副 3 当取杆3为机架时 又将演化成何种机构 这时A B两个转动副是否仍为周转副 1 极位夹角 18 562度 最大摆角 70 558度最小传动角 min 180 157 266 22 734度 k 1 23 2 是双曲柄机构 C D两个转动副是摆转副 3 是双摇杆机构 A B两个转动副是周转副 29 4 10图示为脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构 铰链中心A B在铅垂线上 要求踏板DC在水平位置上下各摆动10 且lDC 500mm lAD 1000mm 试求曲柄AB和连杆BC的长度lAB和lBC 并画出机构的死点位置 LAB 8 682x10 86 2mm LBC 111 466x10 1114 66mm 死点位置 30 4 11图示为一实验用小电炉的炉门装置 在关闭时为位置El 开启时为位置E2 试设计一四杆机构来操作炉门的启闭 各有关尺寸见图 在开启时炉门应向外开启 炉门与炉体不得发生干涉 而在关闭时 炉门应有一个自动压向炉体的趋势 图中S为炉门质心位置 B C为两活动铰链所在位置 31 4 14图示为一用于控制装置的摇杆滑块机构 若已知摇杆与滑块的对应位置为 1 60 s1 80mm 2 90 s2 60mm 3 120 s3 40mm 偏距e 20mm 试设计该机构 LAB 38 86mmLBC 53 56mm 32 4 18试设计一铰链四杆机构 已知摇杆CD的行程速度变化系数K 1 5 其长度lCD 75mm 摇杆右边的一个极限位置与机架之间的夹角 1 45 如图所示 机架的长度lAD 100mm 试求曲柄AB和连杆BC的长度lAB和lBC 当取C 时 当取C 时 33 作业 5 15 25 35 45 7 34 5 1如图所示 B0点为从动件尖顶离凸轮轴心O最近的位置 B 点为凸轮从该位置逆时针方向转过90 后 从动件尖顶上升s时的位置 用图解法求凸轮轮廓上与B 点对应的B点时 应采用图示中的哪一种作法 并指出其它各作法的错误所在 错误 错误 错误 正确 35 5 2在图中所示的三个凸轮机构中 已知R 40mm a 20mm e 15mm rr 20mm 试用反转法求从动件的位移曲线s s 并比较之 要求选用同一比例尺 画在同一坐标系中 均以从动件最低位置为起始点 36 37 38 39 5 3如图所示的两种凸轮机构均为偏心圆盘 圆心为O 半径为R 30mm 偏心距lOA 10mm 偏距e 10mm 试求 1 这两种凸轮机构从动件的行程h和凸轮的基圆半径r0 2 这两种凸轮机构的最大压力角 max的数值及发生的位置 均在图上标出 40 41 5 4在如图所示上标出下列凸轮机构各凸轮从图示位置转过45 后从动件的位移s及轮廓上相应接触点的压力角 42 5 7试以作图法设计一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构凸轮的轮廓曲线 凸轮以等角速度顺时针回转 从动件初始位置如图所示 已知偏距e l0mm 基圆半径r0 40mm 滚子半径rr 10mm 从动件运动规律为 凸轮转角 0 150 时 从动件等速上升h 30mm 150 180 时 从动件远休止 180 300 时从动件等加速等减速回程30mm 300 360 时从动件近休止 43 作业 6 16 26 36 46 56 76 96 12 44 6 1在图中 已知基圆半径rb 50mm 现需求 1 当rk 65mm时 渐开线的展角 k 渐开线的压力角 k和曲率半径 k 2 当 k 20 时 渐开线的压力角 k及向径rk的值 解 45 6 2当压力角 20 的正常齿制渐开线标准外直齿轮 当渐开线标准齿轮的齿根圆与基圆重合时 其齿数z应为多少 又当齿数大于以上求得的齿数时 试问基圆与齿根圆哪个大 解 46 6 3已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮 20 m 5mm z 40 试分别求出分度圆 基圆 齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径和压力角 解 47 6 4在一机床的主轴箱中有一直齿圆柱渐开线标准齿轮 经测量其压力角 20 齿数z 40 齿顶圆直径da 84mm 现发现该齿轮已经损 需重做一个齿轮代换 试确定这个齿轮的模数 解 48 6 5已知一对外啮合标准直齿轮传动 其齿数z1 24 z2 110 模数m 3mm 压力角 20 正常齿制 试求 1 两齿轮的分度圆直径d1 d2 2 两齿轮的齿顶圆直径da1 da2 3 齿高h 4 标准中心距a 5 若实际中心距a 204mm 试求两轮的节圆直径d1 d2 解 49 6 7一对外啮合标准直齿轮 已知两齿轮的齿数z1 23 z2 67 模数m 3mm 压力角 20 正常齿制 试求 1 正确安装时的中心距a 啮合角 及重合度 并绘出单齿及双齿啮合区 2 实际中心距a 136mm时的啮合角 和重合度 解 50 51 6 9某对平行轴斜齿轮传动的齿数z1 20 z2 37 模数mn 3mm 压力角 20 齿宽B1 50mm B2 45mm 螺旋角 15 正常齿制 试求 1 两齿轮的齿顶圆直径da1 da2 2 标准中心距a 3 总重合度 4 当量齿数zv1 zv2 解 52 53 6 12在图中所示机构中 所有齿轮均为直齿圆柱齿轮 模数均为2mm z1 15 z2 32 z3 20 z4 30 要求轮1与轮4同轴线 试问 1 齿轮1 2与齿轮3 4应选什么传动类型最好 为什么 2 若齿轮1 2改为斜齿轮传动来凑中心距 当齿数不变 模数不变时 斜齿轮的螺旋角应为多少 3 斜齿轮1 2的当量齿数是多少 4 当用范成法 如用滚刀 来加工齿数z1 15 解 1 可有三种方案 a 1 2正传动 3 4零传动b 1 2零传动 3 4负传动c 1 2正传动 3 4负传动b C 方案均有负传动降低了传动质量应舍去 采用a 方案 2 采用斜齿轮 应使a 12 a34 50 54 3 斜齿轮1 2的当量齿数 4 斜齿轮1 2均不会根切 因为zv 17 55 作业 7 27 37 57 67 12 56 7 2在图示某传动装置中 已知 Z1 60 Z2 48 Z2 80 Z3 120 Z3 60 Z4 40 蜗杆Z4 2 右旋 蜗轮Z5 80 齿轮Z5 65 模数m 5mm 主动轮1的转速为n1 240r min 转向如图所示 试求齿条6的移动速度v6的大小和方向 57 7 3图示为一电动卷扬机的传动简图 已知蜗杆1为单头右旋蜗杆 蜗轮2的齿数Z2 42 其余各轮齿数为 Z2 18 Z3 78 Z3 18 Z4 55 卷简5与齿轮4固联 其直径D5 400mm 电动机转速n1 1500r min 试求 1 转筒5的转速n5的大小和重物的移动速度v 2 提升重物时 电动机应该以什么方向旋转 2 电动机的旋转方向 58 7 5在图示周转轮系中 已知各轮齿数为z1 60 z2 20 z2 20 z3 20 z4 20 z5 100 试求传动比i41 59 7 6在图示轮系中 已知各轮齿数为z1 26 z2 32 z2 22 z3 80 z4 36 又n1 300r min n3 50r min 两者转向相反 试求齿轮4的转速n4的大小和方向 60 7 12在图示轮系中 已知各齿轮的齿数为 z1 34 z5 50 z6 18 z7 36 z3 z4 齿轮1的转速为n1 1500r min 试求齿轮7的转速n7 61 作业 9 19 29 39 4 62 9 3在图示的盘形转子中 有四个偏心质量位于同一回转平面内 其大小及回转半径分别为m1 5kg m2 7kg m3 8kg m4 6kg r1 r4 100mm r2 200mm r3 150mm 方位如图所示 又设平衡质量m的回转半径r 250mm 试求平衡质量m的大小及方位 63 9 4在图示的转子中 已知各偏心质量m1 10kg m2 15kg m3 20kg m4 10kg 它们的回转半径分别为r1 300mm r2 r4 150mm r3 100mm 又知各偏心质量所在的回转平面间的距离为l1 l2 l3 200mm 各偏心质量问的方位角为 1 1200 2 600 3 900 4 300 若置于平衡基面 及 中的平衡质量m 和m 的回转半径均为400mm 试求m 和m 的大小和方位 64 10 5在图示定轴轮系中 已知各轮齿数分别为z1 z2 20 z2 z3 40 各轮对其轮心的转动惯量分别为J1 J2 0 01kg m2 J2 J3 0 04kg m2 作用在轮1上的驱动力矩Md 60N m 作用在轮3上的阻力矩Mr 120N m 设该轮系原来静止 试求在Md和Mr作