哈工大机械原理考研例题精解

1、6.3例题精解及答题技巧例6-1某自动机上一棘轮机构，棘爪往复摆动一次，使棘轮转过18°,于是工件由一个工位转入另一个工位，已知棘轮的模数 m=8mm，试计算该棘轮机构的主要几何尺寸 .解题要点：棘轮机构基本几何尺寸的计算.解：1.齿数z棘轮每次至少转过一个齿又必须转过18° （一个工位），故棘轮的最小齿数为036018°-20棘轮每次转过的角度应该等于每个齿所对中心角的整数倍.即18°=型K （K=1、2、3、）z或36） k =20 K18齿数z的选择除满足运动要求外，尚需考虑轮齿强度、转位精度、转位精度、总体结构所允许的尺寸等因素.这里去K =2，

2、故选棘轮的齿数为z =20K =20 2 =402 顶圆直径dada 二 mz=8 40 = 320mm3 周节t （弧长）t =二 m4 .齿高 h取 h = 0.75m = 0.75 8 = 6mm5.齿顶弦长a取a =m =8mm6 齿面倾斜角取即-1507 齿根圆角半径rf取rf = 1.5mm9.工作面边长hi取hi =8mm取 a1 二 4mmn =2mm'-600l 二 2p =2 25.13 = 50.26mm选即=60°10 非工作面边长 a111. 爪尖圆角半径ri12. 齿形角13. 棘爪长度丨14. 齿槽夹角 例6-2某装配自动线上有一工作台，工作台要

3、求有六个工位，每个工 位在工作台静止时间tj = 10s内完成装配工序.当采用外槽轮机构时, 试求：1. 该槽轮机构的运动系数 -；2. 装圆柱销的主动构件(拨盘)的转动角速度-;3. 槽轮的转位时间td.解题要点：明确槽轮机构运动系数的定义和计算方法；了解槽轮机构的运动过 程.解：因为工作台要求有六个工位，所以槽轮的槽数为6,即z =6.1. 槽轮机构的运动系数设一个运动循环的时间为t,由槽轮机构运动系数的计算公式得二td /t =(t -tj)/t =1/2 -1/z =1/2 -1/6 =1/32. 主动构件的转动角速度-由上式得 tj 二t(1 一1/21/z) =(2二 A )(1/

4、21/z)=(2二 /tj)(1/2 1/z) =(2二/10)(1/2 1/6) =0.419rad/s3. 槽轮转位时间td 二 t-tj = 2二 /申-tj = 2二 /0.419-10 = 5s例6-3在单万向铰链机构中，主动轴1以n1 =1000r/min均匀，从动轴3作匀速运动，其最低转速n3min = 766r/min .试求：1. 主动轴与从动轴的夹角：，从动轴3的最高速度n3max ；2. 在轴1转动一转过程中，;：1角为何值时两轴转速相等；3. 从动轴的速度波动不均匀系数.解题要点：明确单万向铰链机构角速度之间的关系解:1.COS：当=90°，即轴1的叉平面位于

5、1、3两轴所在的垂直面内，n3 最小，有n3min 二 n1 cos：则,=cos( n3min / nJ =cos“766/1000) =40°当=0°，即轴1的叉平面位于1、3两轴所在平面内，n3最大，有n3min =山 /COS-： =1000/cos400=1305.4 r/min2.当 n1 = n3 即=1cos。2 2 .1 -sin : cos >解得cos21 二匸字 S sin g 1 -cos g 1 +cosa=arccos 土=arccos 土11 cos40。当=42.94140;137.05860;222.94140;317.0586时两轴转