机械原理期末考试绝版(第二版)PPT课件

.,3.3图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,s,.,34题图34所示为摆动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮为一半径为R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。,.,B,B0,A,C,B,max,解:(1)作出从动件的初始位置(2)从动件摆过的摆角(3)凸轮转过的转角(4)从动件最大摆角,.,3-5图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？,.,O,A,h,s,Bo,.,解：）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rbrbrrmm3）从动件的位移如图所示升程hrrrbmm4）从动件导路沿方向转过90o到B，压力角如图中所示。高福低代后机构为曲柄滑块机构。当曲柄转到与机架垂直时，有最大压力角。5）实际轮廓曲线不变，滚子半径rr为时，从动件的运动规律改变，因为构件ABo的长度改变为55mm。,.,O,A,Bo,B1,s,问题：若将对心从动件改为偏置从动件，当凸轮和从动件在图示B0B1点接触时，凸轮的转角？,.,例在图3.19所示的凸轮机构中，从动件的起始上升点均为C点。(1)试在图上标注出从C点接触到D点接触时，凸轮转过的角度及从动件走过的位移；(2)标出在D点接触时凸轮机构的压力角。,.,.,解：,（3）以上两种中心距情况下的两对节圆半径的比值相等，等于传动比。,.,解：,故两对齿轮传动不能都采用标准齿轮传动方案一：a=a121、2齿轮采用零传动，2、3采用负变位传动方案二：a=a231、2齿轮采用正传动，2、3采用零传动,合理方案三：,1、2齿轮采用正传动，2、3采用负传动,.,例用标淮齿条刀具(m=5mm、20o、c*0.25，ha*1)切制一对渐开线直齿圆柱齿轮，已知齿数比为i4，Z120，安装中心距a255mm。试求：（1）两轮的节圆半径r1、r2和啮合角；（2）两轮的分度圆半径和基圆半径；（3）小齿轮齿廓上最大曲率半径和最小压力角；（4）该对齿轮应选何种类型的变位齿轮传动。（5）如将该对齿轮采用齿数、模数、压力角完全相同的斜齿轮传动，试计算该对斜齿轮的螺旋角。,解：,.,该对齿轮应选正变位齿轮传动。,a=mn(z1+z2)/2cos,.,5-8题图5-8所示轮系中，已知各轮齿数为:zl=60,z2=20,z2=20,z3=20,z4=20,z5=100。试求传动比i41,解：该轮系为3K轮系,1，2-2，3，4，构成差动轮系,1，2-2，5，构成行星轮系,代入上式即可得i41,.,5.10在图所示轮系中，设已知各轮齿数为：z1，z2，z2，z3，z3和z4，试求其传动比i1H。解：该轮系为行星轮系,.,5-13在题图5-13所示双螺旋桨飞机的减速器中，已知z1=26，z2=20,z4=30,z5=18，n1=15000r/min，求螺旋桨P、Q的转速nP,、nQ及转向。,.,5.14图示轮系中，已知z122，z233，z3z5。1）若1,2,3均为正确安装的标准齿轮传动，求z3的齿数为多少？2）求传动比i15？解：1）由同心条件得：z32z2z188）,构成差动轮系，有：,，构成定轴轮系,n5nH，n3n3。,.,5.15图示传动装置中，已知各轮齿数为：z120，z240，z330，z160，z530，z520，z444，z340，为右旋三头螺杆，为蜗轮，z763。试问：当轴以na60rmin的转速按图示方向转动时，蜗轮的转速n7为多少？转向如何？解：，构成定轴轮系,，构成定轴轮系。,3，4，5，构成差动轮系,n3n340r/min,n5n5120r/min,.,即蜗杆的转速n613.33r/min转向与nA的转向相反蜗杆为右旋，头数为，即z6，用右手定则判定蜗轮的转向为顺时针。,n740/63（r/min）,.,例图示为一种大速比减速器的示意图。动力由齿轮1输入，H输出。已知各轮齿数为：z112，z25l，z376，z249，z412，z373。(1)试求传动比i1H。(2)若将齿轮2的齿数改为52，则传动比i1H又为多少?,解：1,2,3构成定轴轮系,2，4，3，构成差动轮系,.,n2n2n3n3,.,5-17图示的轮系中，已知各轮齿数为z132，z234，z236，z364，z432，z517，z6=24。若轴A按图示方向以1250rmim的转速回特，轴B按图示方向以600rmin的转速回特，试确定轴C的转速大小及转向。,解：1,2-2,3,4构成差动轮系,4,5,6构成定轴轮系,代入即可求n3=26.47,.,5-18图所示的变速器，已知z1z1z628，z3z5z380，z2z4z726。当鼓轮A，B，C分别被制动时，求传动比i1H。解：）鼓轮被制动时，(H)构成定轴轮系,）鼓轮被制动时1，组成行星轮系；，3，h组成差动轮系,）鼓轮被制动时，组成差动轮系；，组成行星轮系,.,i1Hn1/nH375,.,7-1题图所示机构中，已知P51000N，AB100mmBCCD2AB、CEEDDF，不计运动副中的摩擦，试用图解法求各运动副中的反力和平衡力矩M1。,.,解：首先分析各构件的受力状态构件2、4为二力杆，受压杆构件三、四为三力构件，三力汇交于一点,P5,R45,R65,P5+R45+R65=0R43+R63+R23=0,R43,R63,R23,.,P5+R45+R65=0R43+R63+R23=0,P5,R45,R43,R63,R23,若考虑运动副的摩擦,.,7-5题图7-5所示的曲柄滑块机构中，设已知机构的尺寸(包括轴颈的直径)，各轴颈的当量摩擦系数0,滑块与导路之间的摩擦系数及驱动力F(回行时力F的方向向右)。设从动件1上的阻力矩为Mr。若不计各构件的质量，求=45o,135o,225o和315o时，各运动副中总反力的作用线。,.,R43,.,例图示为一曲柄滑块机构的三个不同位置，F为作用在滑块上的力，转动副A和B上所画的虚线圆为摩擦圆，试确定在此三个位置时，连杆AB上所受作用力的方向。,.,1,2,3,4,4,3,2,1,.,例图示为一平压机。巳知作用在构件1上的主动力F500N，转动副处的圆为摩擦圆，摩擦角的大小示于右侧，要求在图示位置：（1）画出各构件上的作用力(画在该简图上)。（2）用F10Nmm的比例尺，画出力多边形，求出压紧力Q的大小。,.,.,R21,FR21Ro410,R21,Ro41,F,R41,FR21R410,.,R23QR430,R23,R43,Q,v3,.,7-9如题图7-9所示的六杆机构中，已知滑块5的质量m5=20kg,lAB=lED=100mm,lBC=lCD=lEF=200mm，1=2=3=90，作用在滑块5上的力P=500N。当取曲柄AB为等效构件时，求机构在图示位置的等效转动惯量和力P的等效力矩。,解：,在图示位置，构件2作瞬时平动,.,7-10题图7-10所示的轮系中，已知各轮齿数:z1=z2=20,z2=z3=40,J1=J2=0.Olkgm2,J2=J3=0.04kgm2。作用在轴3上的阻力矩M3=40Nm。当取齿轮1为等效构件时，求机构的等效转动惯量和阻力矩M3的等效力矩。,解：等效转动惯量,等效阻力矩为：,.,7-15题图7-15所示为某机械以主轴为等效构件时，等效驱动力矩Mrd在一个工作循环中的变化规律。设计主轴转速为n=750rmin；等效阻力矩Mrp为常数；许用速度波动系数=0.01。若忽略机械中其余各构件的等效转动惯量，试确定最大盈亏功Amax，并计算装在主轴上的飞轮转动惯量JF。,.,解取主轴为等效构件(1)求等效阻力矩Md一个T内等效驱动力短Md所做功等于等效阻力矩Mr所消耗功：,(2)求最大盈亏功在图中画出等效阻力矩Md1062.5Nm的直线，它与Md曲线之间所夹的各单元面积所对应的盈功或亏功分别为,Mr,.,绘出能量指示图最大盈亏功即:Amax5385.29(3)求飞轮的转动惯量将Amax代人飞轮转动惯量计算式，可得：,f1,f2,f3,.,例在图示定轴轮系中，已知各轮齿数分别为z1z2,20，z2z340；各轮对其轮心的转动惯量分别为J1J20.01kgm2，J2J30.04kgm2；作用在轮1上的驱动力矩Md60Nm，作用在轮3上的阻力矩Mr120Nm。设该轮系原来静止，试求在Md和Mr作用下，运转到t1.5s时，轮1的角速度1和角加速度1。,解：等效转动惯量,.,.,.,.,例已知一机械系统的等效力矩Me对转角的变化曲线如图所示。各块面积为别为f1340mm2，f2810mm2，f3600mm2，f49l0mm2，f5555mm2，f6470mm2，f7695mm2，比例尺M7000，1o/mm,平均转速nm800rmin，运转不均匀系数0.02。若忽略其它构件的转动质量，求飞轮的转动惯量JF。并指出最大、最小角速度出现的位置。,.,b,c,d,e,f,g,h,Amax,解：先求作能量指示图。,a,a,a-b:-f1=-340a-c:-f1+f2=470a-d:-f1+f2-f3=-130a-e:-f1+f2-f3+f4=780a-f:-f1+f2-f3+f4-f5=225a-g:-f1+f2-f3+f4-f5+f6=695a-h:-f1+f2-f3+f4-f5+f6-f7=0,图中最高点和最低点分别表示机械系统动能最高和最低时的位置,.,1）求最大盈亏功AmaxAmax(780+340)FSA112070000.0174136833.82）求JF令Jc0,.,例如图所示的齿轮传动，z1=20，z2=60，轮1为主动，驱动力矩Md常数，加在轮2上的阻力矩Mr的变化规律如图所示。两齿轮绕回转中心的转动惯量分别为J10.01Kgm2，J2=0.03kgm2，轮1的平均角速度m100rads，若不均匀系数=0.02。试回答：（1）画出以构件1为等效构件时的等效阻力矩Mer图，并求出等效驱动力矩Med=?（2）求出飞轮转动惯量Jf=?并说明飞轮应装在轴上还是轴上为好。,.,解（1）等效构件1上的等效阻力矩为Mer：,由