机械设计基础习题1

第2-1课考试出题第2-1度的各平面机构的运动略图，并计算其自由度。A)b)c)d) 2-2问题2-2插图显示了简单冲床的初始设计方案。设计师的想法是：动力由齿轮1输入，轴a连续旋转。由固定在轴a上的凸轮2和杠杆3组成的凸轮机构，为了冲压目的上下移动冲头4。绘制机构运动图，分析其运动是否确定，并提出修正措施。2-3计算问题2-3图中所示凸轮-连结组合机构的自由度。在插图中，表示复合铰链、本端自由度和虚拟约束。2 4 3 1 2 3 4 1 5 3 4 2 1 b a 4 3 2 1 3 5 1 2 b)a e m d f e l j I f b c d b a接头2-2图2-3图接头2-1图2-4测试计算接头2-4图所示，齿轮-连杆组合机构的自由度。在插图中，表示复合铰链、本端自由度和虚拟约束。2-5计算问题2-5图解显示了每个机构的自由度。在插图中，表示复合铰链、本端自由度和虚拟约束。问题2-5度(a)表头2-5度(b) c d c d b a (b) (a)表头2-5度(c)表头2-5度(d)表头2-5度(e)其中图(a)是液压挖掘机构，图(b)是差动齿轮线。(a)(b) 2-7问题2-7如图所示，箭头显示为先导的零部件试验该机构是否确定相对运动。B A C E D F A C B D E F (a)(b)问题2-7图问题2-6图学习问题3-1单答1)平面四栏机构的基本样式是什么？什么样的进化是可能的？2)机构运动分析包括什么？什么是三心定理？3-2提出了至少三种基本类型的平面四杆机构应用实例，并绘制了机构运动图。3-3问题3-3图所示的铰链4杆机制中，已知BC=100mm、CD=70mm、AD=60mm、AD是机架。(1)如果机构是曲柄摇杆机构，AB是曲柄，则取得AB的最大值。(2)如果该机构是双曲柄机构，求AB最小值。(3)如果该机构是双摇杆机构，请查找AB值范围。如3-4问题3-4图表所示，每个杆长度为a=30 mm、b=60 mm、c=75 mm、d=80 mm，并寻找机构的最大和最小滚动角度、最大和最小压力角度以及移动速度比率系数。(以图形方式解决)3-5问题3-5图中所示的四杆机构中，每个杆机构的长度为a=25 mm、b=90 mm、c=75 mm、d=100 mm、测试：1)如果杆AB是机构的活动部件，则AD是机架，机构是什么类型2)如果负载BC是机制的活动部件，AB是机架，则机制是什么类型？3)如果负载BC是机制的活动部件，CD是机架，那么机制是什么类型的？A B C D标头3-3图标头3-4图3-6图标是偏移曲柄滑块机构，提供了机构传递角度表达式，该表达式显示了使用曲柄作为圆周时机构的传递角度位置，并分析了机构的每个参数对最小传递角度的影响。3-7问题3-7图中所示的曲柄滑块机构：(1)曲柄是驱动部件，滑块以右侧移动为工作日程，确定曲柄的合理方向，并简述其原因。(2)如果曲柄是活动零件，则绘制极角，即最小传递角度。(3)将滑块设置为活动零件，并使用映射方法确定机构中死点的位置。3-8设计了已知机构的操纵杆直流长度为150mm、操纵杆的极限角度为45、运行速度系数K=1.5、机架长度为90mm的曲柄摇杆机构。以图形方式求解(比例mmmm l/4) 3-9摆动引导机构设计，已知摆动引导机构的机架长度d=450 mm，移动速度比率A B C问题3-7图问题3-6图问题3-5图系数K=1.40。(比例尺mmmm l/13) 3-10将主驱动机构(此处为机构示意图)设计为刨床，活动曲柄围绕轴中心a以恒定速度旋转，从从从动件滑动枕头往复移动，平面头行程E1E2=300 mm，移动速度比率系数k=2，其他3(要点：a .制定平面连杆机构的运动图；b .确定机构的几何尺寸。)问题3-10图问题4-1凸轮机构由几个基本组件组成？请举例说明凸轮机构的实际应用。4-2从动件中常用的运动规律是什么？每个都有什么特性？适合什么情况？什么是4-3刚性冲击和柔性冲击？什么运动规律会产生坚硬的冲击？什么运动规律会产生灵活的冲击？什么运动规律没有冲击？如果4-4凸轮机构的滚子损坏，是否可以选择其他滚子？怎么了？在4-5凸轮机构中，一般凸轮形式和从动件的结构形式有哪些？每个特征是什么？以图形方式设计4-6滚子直从动件盘形凸轮轮廓时，实际轮廓线是否可以作为导向方向减去滚子半径的理论轮廓线？怎么了？4-7设定连续移动推杆的行程h=32mm，绘制推角o 0 120、馀弦加速度运动、远停止角度o 30s、返回角度o 0 150、等速运动、近停止角度o s 60、计算后推的位移曲线。4-8问题在4-8图所示的定心直滚子从动件凸轮机构中，凸轮的实际轮廓为圆，中心点为点a，半径R=40 mm，凸轮绕轴o逆时针旋转，LOA=25 mm，滚子半径为10 mm，测试：凸轮的理论轮廓；凸轮基本半径；跟随者旅行；显示位置的压力角。问题4-8图问题4-11图4-9一对中心直滚子从动件圆盘凸轮机构，已知基本圆半径r0=50 mm，滚子半径rT=10 mm，凸轮逆时针等速旋转。如果凸轮转140，从动件将按照谐波运动规律增加30mm。凸面线继续旋转40度时，从动件不移动。在往返过程中，凸轮转120，从动件返回加速度等减速运动规律。当凸轮转动剩下的60度时，从动件不会移动。绘制从动件位置移动曲线，并以图形方式设计凸轮的轮廓曲线。4-10问题4-9的条件保持不变，但是请尝试使用e=20 mm的偏移和凸轮中心右侧的从动件设计凸轮的轮廓。如4-11问题4-11所示，摆动滚子推杆盘形凸轮机构被称为lOA=60 mm、r0=25 mm、lAB=50 mm、rT=8 mm。如果凸轮逆时针旋转相同的速度，则当凸轮转动180度时，从动轮必须以余弦加速度运动向上摆动25度。如果将剩下的角度旋转一周，推杆以正弦加速度动作重新定位。以图形方式设计凸轮的实际轮廓。以实际轮廓试验凸轮机构的理论轮廓，如4-12已知问题4-12所示。问题4-12度问题4-13度4-13度出题4-13度出题4-13度，凸轮机构的凸轮基准圆表示凸轮从图标位置旋转60度方向时从动件的位移和凸轮的压力角度。练习5-1知道外部啮合正常齿标准正齿轮系数m=3mm、z1=19、z2=41，其中此齿轮的分度圆直径、齿高度、齿根高度、齿隙、中心距离、齿顶直径、齿根圆直径、基准圆直径、基准圆直径寻找5-2外部齿轮标准正齿轮的标准中心距离a=160mm、齿数z1=20、齿数z2=60、模数和分度圆直径。5-3已知正常齿制标准正齿轮的齿数z=25，齿圆直径da=135mm。5-4称为正常齿标准正齿轮=20、模组m=5mm和z=40，分别取得分度圆、基准圆和齿圆的渐开线齿轮廓的曲率半径和压力角度。5-5比较正常齿渐开线标准正齿轮的基本齿根圆和齿根圆。在什么条件下，基本圆比根圆大？在什么条件下，基准圆小于齿根圆？5-6如图5-16所示，显示了普通齿标准渐开线直齿轮用齿条工具加工时不发生齿根切削的最小齿数zmin 17。使用相同的方法，使用要用齿条刀具加工的最小齿数找到短齿标准渐开线圆柱齿轮。请根据5-7渐开线性质，说明成对的模组、压力角度相同，但齿数不同的渐开线标准直圆柱齿轮、分度圆齿厚度和齿根圆齿厚度相同。哪个更大？5-8被称为一对螺旋齿轮传动，z1=30、z2=100、m=6 mm。为了满足中心距离为400 mm的设计要求，螺旋角必须为多少？5-9外部啮合正常齿轮标准锥齿轮传动的中心距离a=250mm，法向系数mn=4mm，法向压力角度n=20，齿数z1=23，z2=98的齿轮螺旋角，端面系数，分度圆直径，齿圆直径尝试设计5-10外部啮合正齿轮。已知z1=21、z2=32、mn=2mm，实际中心距离为55mm。(1)该齿轮是否可以使用标准正齿轮？(2)如果使用标准锥圆柱齿轮传动装置满足中心距离要求，则分度圆螺旋角、分度圆直径d1、d2和节圆直径D1 、D2 分别是多少？5-11为一对等齿隙收缩齿渐开线标准直锥齿轮的=90、齿数z1=17、z2=43、大端系数m=3mm、分度圆锥角度、分度圆直径、齿根圆直径、外推拔距离、齿根角度5-12渐开线的特点是什么？渐开线齿轮为什么符合齿形啮合的基本规律？5-13节圆和分度圆、啮合角和压力角之间有何区别？5-14斜齿轮传动的优点和缺点是什么？如果5-15齿轮传动装置的设计中心距离不等于标准中心距离，可以使用什么方法满足中心距离的要求？学习问题6-1轮有哪些类型？固定轴轮系和旋转齿轮轮系的主要区别是什么？行星轮系和差动轮系的区别是什么？6-2双轴车轮上第一个和最后两个车轮的转向之间的关系如何确定？6-3惰轮是什么？在轮子上起什么作用？6-4切换轮是什么？如何转换规则，计算转向轮系的传动比？如何找到6-5复合轮系的传动比？分解复合轮系的关键是什么？如何分割？6-6问题6-6图中所示的车轮上，每个车轮的齿数为Z1=20、z2=40、2 z=20、z3=30、3 z=20、Z4=32、z5=40、传动比15问题6-6在图6-7问题6-7图中所示的车轮上，已知齿轮1如图所示旋转，n1=405 r/min。每个齿的齿数为：z1=2 z=4 z=20，z2=z3=z5=30，Z4=z6=60(1)传动比16i(2)齿轮6的速度n6的大小和旋转方向。问题6-7度6-8所示的时钟驱动器示意图中，e是擒纵轮，n是发条，s、m和h分别是秒针、分针和时针。Z1=72、z2=12、z3=64、z4=8、z5=60、z6=8、z7=60、z8=6、z9=8、z106-8时钟驱动图6-9 6-9图表所示的手举装置上，知道每个车轮的齿数，找到传动比i15，并在举起重物时给出把手的方向。问题6-9图6-10问题6-10图(a)、(b)分别针对两种不同结构的锥齿轮旋转轮，z1=20、z2=24、2 z=30、z3=40、n1=20在两个车轮上找到行星齿轮h的速度nH的大和小方向。问题6-10图6-11问题6-11图中所示的手动葫芦中，a是手动链轮，b是提升链轮。已知z1=12、z2=28、2 z=14、z3=54、传动比iAB。问题6-11在图6-12问题6-12图所示的电动三爪卡盘驱动轮中，每个车轮的齿数已知为z1=6、z2=2 z=25、z3=57、z4=56。找到齿轮比i14。问题6-12在图6-13问题6-13的车轮上，每个车轮的齿数已知为z1=2 z=25、z2=z3=20、zH=100、z4=20。找到传动比i14。问题6-1