机械原理课后全部习题答案

1、目录第1章绪论1第2章平面机构的结构分析3第3章平面连杆机构8第4章凸轮机构及其设计15第5章齿轮机构19第6章轮系及其设计26第8章机械运动力学方程32第9章平面机构的平衡39第一章绪论、补充题1、复习思考题1）、机器应具有什么特征机器通常由哪三部分组成各部分的功能是什么2）、机器与机构有什么异同点3）、什么叫构件什么叫零件什么叫通用零件和专用零件试各举二个实例。#4）、设计机器时应满足哪些基本要求试选取一台机器，分析设计时应满足的基本要求。2、填空题1）、机器或机构，都是由组合而成的。2）、机器或机构的之间，具有确定的相对运动。3）、机器可以用来人的劳动，完成有用的。4）、组成机构、并且相

2、互间能作的物体，叫做构件。5）、从运动的角度看，机构的主要功用在于运动或运动的形式。6）、构件是机器的单元。零件是机器的单元。7）、机器的工作部分须完成机器的动作，且处于整个传动的。；8）、机器的传动部分是把原动部分的运动和功率传递给工作部分的。9）、构件之间具有的相对运动，并能完成的机械功或实现能量转换的的组合，叫机器。3、判断题1）、构件都是可动的。（）2）、机器的传动部分都是机构。（）3）、互相之间能作相对运动的物件是构件。（）4）、只从运动方面讲，机构是具有确定相对运动构件的组合。（）5）、机构的作用，只是传递或转换运动的形式。（）6）、机器是构件之间具有确定的相对运动，并能完成有用的

3、机械功或实现能量转换的构件的组合。（）7）、机构中的主动件和被动件，都是构件。（）2填空题答案1）、构件2）、构件传递转换6）、运动9）、确定有用构件3）、代替制造机械功7）、预定4）、相对运动5）、终端8）、中间环节3判断题答案1）、J2）、V3）、V4）、V5）、X6）、V7）、V第二章机构的结构分析2-7是试指出图2-26中直接接触的构件所构成的运动副的名称。，解：a）平面高副b）空间低副c）平面高副2-8将图2-27中机构的结构图绘制成机构运动简图，标出原动件和机架，并计算其自由度。解：b）n=3,P=4,P=0,F=3X3-2X4=1LHc)n=3，PL=4，P=02-9试判断图2-

4、28中所示各“机构”能否成为机构，并说明理由。解：/trr*a)n=4P=6P=0LHF=3x42x6=0不是机构修改后的机构b)n=3P=4P=1LHF=3x42x6=0不是机构修改后的机构c)n=2P=3P=0LHF=3x22x3=0不是机构修改后的机构d)n=10P=14P=0LHF=3x102x14=2是机构2-10计算图2-29中所示各机构的自由度，并指出其中是否含有复合铰链、局部自由度或虚约束，说明计算自由度应作何处理。解：a)n=5，P=7，L有复合铰链：构件3和构件5;构件3和构件1;F=3n-2P=3X52X7=1有局部自由度，有虚约束Lb)n=6，P=8，PH=1，LF=3

5、n-2P-P=3x6-2x8-1=1LHn=5，P=7，LP=0，HF=3n-2P-P=3X5-2X7-0=1n=5，P=7LF=3n-2P=1Ln=3，P=3，P=2LHF=3n-2P-P=1LHg)n=2，P=2，P=1，n=3，P=4有虚约束LHLEDh)有对称虚约束,n=3，P=4L|F=3n-2P=3X3-2X4=1L或者：n=4,p=5p=1,LHF=3n-2p-p=3X4-2X5-1=1LH2-12计算图2-30所示各机构的自由度，并在高副低代后，分析组成这些机构的基本杆组即杆组的级别。解a)mii<n<nn=6，P=8，P=1LHF=3n-2P-P=1LH所以此机构

6、为III级机构2-13说明图2-32所示的各机构的组成原理，并判别机构的级别和所含杆组的数目。对于图2-32f所示机构，当分别以构件1、3、7作为原动件时，机构的级别会有什么变化a)|机构的级别:IIb)机构的级别:IIf)当分别以构件1、3、7作为原动件时以构件1作为原动件时，以构件1作为原动件时，机构的级别II以构件3作为原动件时，以构件3作为原动件时，机构的级别:11以构件7作为原动件时，L彳丿|以构件7作为原动件时，机构的级别:1112-14绘制图2-33所示机构高副低代后的运动简图，计算机构的自由度。并确定机构所含杆组的数目和级别以及机构的级别。图2-33机构示意图5机构高副低代后的

7、运动简图所以，机构的级别：川2-15试分析图2-35所示刨床机构的组成，并判别机构的级别。若以构件4为原动件，则此机构为几级解：F=3n-2P-P=3X5-2X7=1LH*一、若以构件1为原动件，则此机构拆分的杆组是所以此机构为III级二、若以构件4为原动件，则此机构拆分的杆组是：所以此机构为I级MWSW4WWWoa(*)av(8)MWSWi¥WW03av<z)KaI®耗avvd)SZ=10S=100=1SS=1JJl/卿射出#瞬脈陡母血谥动射&脚迪(fr)°MWi2KM#IaW(S)側出#瞬簿耶低母血谥出篠城氷池M(Z)。匪策站I®修驻2

8、E3申鶉修耍駆出報蝴條(巧avaoJQ°UlUl、乙=/$tUtUQg=/6血血0”=/(uiuigg=SV1%w-effi6-c事三當3-10图3-57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为曲柄的条件又如何解:主要分析能否通过极限位置a+e<b3-11在图3-81所示的铰链四杆机构中，各杆件长度分别为lAB=25mm，BC二40mm，!d二50mm，1ad二55mm。（1）若取AD为机架，求该机构的极位夹角e，杆CD的最大摆角申和最小传动角丫min0（2）若取AB为机架，求该机构将演化为何种类型的机构为什么请说明这时C、D两个转动副是周转副

9、还是摆转副图3-58铰链四杆机构解：由于25+55<40+50,所以1ab+1AdW1bc+1Cd，且以最短杆AB的邻边为机架。故该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构。AB为曲柄1）以曲柄AB为主动件，作出摇杆CD的极限位置如图所示。AC1=lAB+lBC=40+25=65AC2=lBC_lAB=40_25=15（1）极位夹角e：出现在AB与连杆BC重合位置AC2+AD2一CD2AC2+AD2一CD29二arccos11一arccos222xACxAD2xACxAD12652+552502152+552502=arccos一arccos2x65x552x15x55=14.6o图1行程速比系数K=

10、(18Oo+0)/(18Oo-0)求摇杆的最大摆角d，从图1摇杆的最大摆角,<=zb1dc1-zb2dc2CD2+AD2一AC2CD2+AD2一AC2=arccost1arccost22xADxCD2xADxCD12_502+552652一502+5521522x50x552x50x55二60.830最小传动角Ymin出现在AE与机架AD重合位置(分正向重合、反向重合)如图2。分别求出5、§,再求最小传动角。12BC2+CD2(ADAB)25=arccos1 2xBCxCD402+502(5525)2=arccos2x40x50=36.860BC2+CD2一(AD+AB)25=

11、arccos2 2xBCxCD402+502(55+25)22x40x50=arccos=125.090曲柄处于AB位置时，传动角Y=5=1 1i曲柄处于AB位置时，传动角Y=18005=.2 22现比较的Y、Y大小，最小传动角取Y、Y中最小者.1212Y=min2)取AB为机架，即取最短杆为机架，该机构演化为双曲柄机构。因为在曲柄摇杆机构中取最短杆作为机架，其2个连架杆与机架相连的运动副A、B均为周转副°C、D两个转动副为摆转副。3-15图3-59所示为加热炉炉门的启闭状态，试设计一机构使炉门能占有图示的两个位置。图3-59题3-15图提示：把门看着是在连杆上，即两个活动铰链中心在

12、门上同时把固定铰链中心装在炉子的外壁上。3-16试设计一个如图3-60所示的平面铰链四杆机构。设已知其摇杆BB的长度l二75mm，行程速比系数K=,机架AB的长度0B0B00l=100mm，-个极限位置与机架间的夹角申二45，试求A0B0其曲柄的长度l和连杆的长度l。A0AAB图3-60题3-16图解：（符号与课本不太一致）当行程速比系数时，机构的极位夹角为K-115-19=180。一=180。=36。K+11.5+1即机构具有急回特性，过固定铰链点A作一条与已知直线AC成36。的直1线再与活动铰链点C的轨迹圆相交，交点就是活动铰链点C的另一个极限位置。(b)选定比例尺，作图，如下图所示。由图

13、可知，有两个交点，即有两组解。直接由图中量取AC二70.84,1TAC=25.75，AC=169.88。故有两组解。22解一：/uT构件AB的长为l=竺匚=22.55mmAB22-u-t/tL.砧上斗7AC+AC70.84+25.75构件BC的长为l=i2=48.3mmBC22摇杆的摆角屮=41。169.88-70.84“羽=49.52mm=16988*九84=120.36mm3-17如图3-61所示，设已知破碎机的行程速比系数K=，颚板长度l=300mm,颚板摆CD角9=35°，曲柄长度/ab=80mm。求连杆的长度，并验算最小传动角丫是否在允许的范围AB3-18试设计一曲柄滑块机

14、构，设已知滑块的行程速比系数K=，滑块的冲程H=50mm,偏距e=20mm,并求其最大压力角«max解：行程速比系数K=，则机构的极位夹角为K-11.5-19=180。一=180。=36。K+11.5+1选定作图比例，先画出滑块的两个极限位置C1和C2,再分别过点C、C2作与直线C1C2成90°-0=54。的射线，两射线将于点0。以点O为圆心,OC2为半径作圆，再作一条与直线C1C2相距为e=20mm的直线，该直线与先前所作的圆的交点就是固定铰链点A。作图过程如解题24图所示。直接由图中量取AC=25mm,AC=68mm，所以12曲柄AB的长度为lAB连杆BC的长度为1bc

15、AC-AC68-25=2i=21.5mm22AC+AC68+2512=46.5mm9e9AVOiC2C190o解题3-18图22最大压力角，提示：出现在曲柄与导路垂直的时候。3-19图3-62所示为一牛头刨床的主传动机构，已知/=75mm,/=100mm,A0ABC行程速比系数K=2,刨头5的行程H=300mm。要求在整个行程中，刨头5有较小的压力角，试设计此机构。解：（符号与课本不太一致）l=ll(ll)/A0EB0B3A0B0B0B3B0F3-22有一曲柄摇杆机构，已知其摇杆长ZB0B二420如'摆角屮二90，摇杆在两极限位O由题可得极位夹角e=180oX(kl)/Ck+l)=6O

16、o即摆杆BB的0摆角为60o曲柄运动到与BB垂直，其摆杆BB分别处于左右极限位置BB、BB000102已知：曲柄长度l=75AA0机架AB的长度l=75/sin(0/2)=150mm00A0B0A欲使其刨头的行程H=300mm,即C点运动的水平距离为300mm.摆杆BB的长度/=H/2/sin(0/2)=150/sin30o=300mm01B0B1为了使机构在运动过程中压力角较小，故取刨头5构件的导路在B3F的中点,且丄AB00B0F=lXcos(0/2)=150X丫3mm0B0Bi刨头5构件离曲柄转动中心A点的距离为02=300150(300-150X3)/2时与机架所成的夹角各为60和30

17、,机构的行程速比系数K=,设计此四杆机构，并验算最(小传动角角mink1解：0=180x=36k+1OO按照课本的方法作图3-23试求图3-65所示各机构在图示位置时全部瞬心的位置。（a）（b）（c）（d）图3-65题3-23图提示：列出n个构件，画出n边形，同时结合三心定理。2143b）P13、P14在过C点垂直于BC的无穷远处。324在图366所示的机构中，已知曲柄2顺时针方向匀速转动，角速度o二lOOrad/s,试求在图示位置导杆4的角速度®的大小和方向。24图366题324图23aBoP24P348P12p24Vp24=w.LP4P2414解：P在A，P在B，P在无穷远n=4

18、k=咛=6个是的瞬心，两个构件在该点的绝对速度相等。=w.LA2P024¥第四章凸轮机构4-10图4-40所示为一尖端移动从动件盘凸轮机构从动件的运动线图。试在图上补全各段的位移、速度及加速度曲线，并指出在哪些位置会出现刚性冲击哪些位置会出现柔性冲击dsdv根据关系式v=存,a=存，补全后的从动件位移、速度和加速度线图丄兀4兀5兀如上右图所示。在运动的开始时点0=0、以及、丁、丁处加速度有限突变，所以在这些I2兀位置有柔性冲击；在0=丁和兀处速度有限突变，加速度无限突变，在理论上将会产生无穷大的惯性力，所以在这些位置有刚性冲击。413设计一偏置移动滚子从动件盘形凸轮机构。已知凸轮以等

19、角速度o顺时针转动，基圆半径滚子半径r=10mm,凸轮轴心偏于从动件轴线右侧，br偏距e=10mm。从动件运动规律如下：当轮转过1200时，从动件以简谐运动规律上升30mm;当凸轮接着转过30时从动件停歇不动；当凸轮再转过150时，从动件以等加减速运动返回原处；当凸轮转过一周中其余角度时，从动件又停歇不动。反转法画图4-6设计一对心移动平底从动件盘形凸轮机构。已知基圆半径从动b件平底与导路中心线垂直，凸轮顺时针等速转动。从动件运动规律如下：当凸轮转过120时，从动件以简谐运动规律上升30mm;当凸轮再转过150时，从动oo件以简谐运动规律返回原处；当凸轮转过其余90时，从动件又停歇不动。4-7

20、在图4-43所示的凸轮机构中，已知摆杆BB在起始位置时垂直于AB，00l=40mm，l=80mm，滚子半径r=10mm，凸轮以等角速度o顺时针转动。A0BB0Br从动件运动规律如下：当凸轮再转过1800时，从动件以摆线运动规律向上摆动30；当凸轮再转过150时，从动件以摆线运动规律返回物原来位置，当凸轮转oo过其余30时，从动件又停歇不动。4-15试用作图法求出图4-47所示凸轮机构中当凸轮从图示位置转过45后机构的压力角，并在图上标注出来。反转法画图°AO45Jo4-16在图4-48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点接触时，凸轮转过的

21、角度CP及从动件走过的位移。2）标出在D点接触凸轮时机构的压力角a。解：a）图:（1）作偏置圆（2）过D点作偏置圆切线,得出所在位置（3）作理论轮廓，作出两者交点B'（4）得申s如图（5）a;b)图:(1) 以AO为圆心，AA0为半径画圆弧；(2) 以B1为圆心，AB为半径画圆弧；交A1点;卩卩=¥(3)21第五章齿轮机构5-11一渐开线在基圆半径r=50mm的圆上发生。试求：渐开线上向径r=65mmbk的点k的曲率半径p、压力角a和展角9。kkk解：生线P吐N展0圆COSakrbrk=arccos50=39.765p=rtga=50xtg39.7=41.5mm kbk

22、69;0=tgaa=0.139 kkk弧度5-12已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮m=5mm,a=20°,z=45，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：d=mz=5x45=225mmd=mzcosa=5x45xcos20=211.4mmbd=mz+2h*m=5x45+2xlx5=235mmaa分度圆a=20基圆处cosa=r,a=0brbb,r211.4cosa=-b=0.899齿顶圆处ar235aa=25.892114°=xtg25.89=51.3mmoap=rtgabp=rtgabbbp=rtgaaba5-13已知一对外啮合正常齿制标准直齿圆

23、柱齿轮m=2mm,z=20,z=45,试计算这对齿轮的分度圆直径、齿顶高、齿根高、顶12隙、中心距、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径、齿距、齿厚和齿槽宽。解：由m=2mm,z=20,z=4512d=mz=40mm11d=mz=90mm22h=h*m=2mmaah=(h*+c*)m=2.5mmfah=h+h=4.5afc=c*m=0.5da1df1da1df2=m(z+2h*)=44mm1a=mz-2(h*+c*)=31mm1a=m(z+2h*)=94mm2a=mz一2(h*+c*)=81mm2ad=dcosa=40xcos20=37.58mmb11d=dcosa=90xcos20=84.57m

24、mb22p=km=6.28mm=3.14mmaa1r37.59=arccos七=arccos=26.49r42aia=(z+z)=65mm2i25-14试比较正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的基圆和齿根圆，在什么条件下基圆大于齿根圆什么条件下基圆小于齿根圆解：根据：d=d一2h=mz一2x(h*+c*)xmffad=dcosa=mzcosabmz一2(h*+c*)m=mzcosaa2(h*+c*)z=a1一cosam>1,c*=0.25z=2(ha*+c*)=”(1+°25)=41.451一cosa1一cosam<l，c*=0.35_2(h*+c*)_2x(1+0.35)1

25、-cosaza44./1一cosa2)m>1如果齿数小于等于41,基圆大于齿根圆m>1如果齿数大于42,基圆小于齿根圆m<1如果齿数小于等于44,基圆大于齿根圆m>1如果齿数大于45,基圆小于齿根圆)5-15现需要传动比i=3的一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，有三个压力角相等的渐开线标准直齿圆柱齿轮，它们的齿数分别为z=20，z=z=60，123齿顶圆直径分别为d=44mm，d=124mm，d=139.5mm，问哪两个齿轮a1a2a3能用中心距a等于多少并用作图法求出它们的重合度8。解：两个齿轮能用，是指能够正确啮合。根据d=m(z+2ha11am=21d=m(z+2h

26、)=44mm)=124mma21am=22d=m(z+2h)=139.5mma33am=2.253所以：齿轮1和齿轮2两个齿轮能用.m中心距乙+)=80mm212重合度8r40cos20cosa=-bi=0.854air44a1a=31.32a1o=0.909r120cos20cosa=-b2=a2r124a2a=24.58a20)NX8abb=12-p-Nz(Tga-tga')+z(tga一tga1A12A231.32-tg20)+60(tg24.58-tg20)=1.675-18对z=24、z=96、m=4mm、a=20。、H*=1、（*=的标准安装的渐开线外啮合标A准直齿圆柱齿轮

27、传动、因磨损严重，维修时拟利用大齿轮坯，将大齿轮加工成变位系数乂=的负变位齿轮、试求：1）新配的小齿轮的变位系数X、2）大齿轮顶圆直径d、解： x+x=012x=0.52x=0.51 r=r一(h*+c*)m+xm=45f11a1mr=a'一r一c*m=(z+z)一45一0.25x4=194afi212d=388mm5-20在图所示的同轴式渐开线圆柱齿轮减速器中，已知：z=15、z=53、z=56、z=14,两对齿轮传动的中心距a'=a'=70mm,各轮的m=2mm、a=20。、h*=1、c*=。a(1)若两对齿轮均采用直齿圆柱齿轮，试选择两对齿轮的传动类型，并分别求其

28、啮合角、(2)若轮1、2采用斜齿圆柱齿轮，轮3、4仍采用直齿圆柱齿轮，则；计算轮1、2的螺旋角的大小、判断轮1是否根切。轮3、4不发生根切的最小变位系数x、设计计算轮3、4的分度圆、齿顶圆和齿根圆直径、解：(1)若两对齿轮均采用直齿圆柱齿轮，两对齿轮的传动类型实际中心距：a=70mm理论中心距：a12=Xm(z1+z2)=X2(15+53)=68mma34=Xm(z3+z4)=X2(14+56)=70mm因为：a12<a,a=a34所以，齿轮1和2采用正传动，齿轮3和4采用零传动。acosa'=acosa啮合角cosa12'=a12Xcosa/a12'=68Xco

29、s20°/70=,所以，a'=24°a'=a=20°342)若轮1、2采用斜齿圆柱齿轮，轮3、4仍采用直齿圆柱齿轮 计算轮1、2的螺旋角的大小a12=X(d1+d2)=X叫X(z1+z2)/cosBcosB=XmnX(Z+z2)/a12=68/70，所以，B=° 判断轮1是否根切zmin=17cos3B=17X°=minz1=15<zmin,所以，齿轮1发生根切。 轮3、4不发生根切的最小变位系数xminx3min17z17563=2.29171717z1714x4min故：取z4=0.1761717x=x=0.17634

30、min 计算轮3、4的分度圆、齿顶圆和齿根圆直径x=x=0.17634x=x+x=0工34a=ay=0计算轮3的分度圆、齿顶圆和齿根圆直径d=mz=112mm33d=m(z+2h*+2x)=2(56+2x1+2x(0.176)=115.296mma33ad=m(z一2h*2c*+2x)=2(56-2x12x0.25+2x(0.176)=106.296mmf33a计算轮4的分度圆、齿顶圆和齿根圆直径d=mz=28mm44d=m(z+2h*+2x)=2(14+2x1+2x0.176)=32.704mma44ad=m(z一2h*2c*+2x)=2(14一2x12x0.25+2x0.176)=23.7

31、04mmf44a5-21设已知一对斜齿轮转动，z=20、z=40、m=8mm、a=20。、12nnh*=1,c*=0.25,0=15。(初选值)，B=30mm，试求a(应圆整)，8ann0及z，z。v1v2解：11a=m(z+z)=x8x(20+40)=248.46mm2cosBn122cos15a=250mmcosB=1X8X(20+40)/'250亠卩=16.26foBsin葺30X血Z=0.334zv1z1COS3B20=22.61cos316.26zv240=45.22COS3BCOS316.265-22平行轴斜齿轮机构。已知：z=30、z=100、m=6mm。若要求设计中心距

32、为400mm,试确定该对斜齿轮的螺旋角。解：a=12cosBx6x(30+1nB=12.84ocosB=5-25有一阿基米德蜗杆传动，已知：传动比i=18，蜗杆头数z=2，直径1系数q=8，分度圆直径d=80mm。试求：（1）模数m、蜗杆分度圆柱导程角Y、蜗轮齿数z2及分度圆柱螺旋角P；#（2）蜗轮的分度圆直径d2和蜗杆传动中心距a。解：z=iz=3621d=mq=801m=10,zpzm2x10tanY=ix=_j_=0.25兀dd8011Y=14.03P=Yd=mz=10x36=36022m10a=(q+z)=(8+36)=220mm2<2第六章轮系及其设计6-11在图6-27所示的

33、车床变速箱中，已知各轮齿数为z=42,z=58,z'=38,z'=42,z'=50,z'=48，电动机转速为1450r/min。若移动二联滑移齿轮a使齿轮3'和4'啮合，又移动双联滑移齿轮5'6'啮合，试求此时带轮转速的大小和方向。b图&28车床变速箱解：.nzxzxz/八i=_二24'6,x(1)3i带nzxzxz带13'5'zxzxzn=nx工5ix(1)=989.58r/min带1zxzxz24'6'带轮方向与轮相反6-12图6-28所示为一电动卷扬机的传动简图。已知蜗杆1为单

34、头右旋蜗杆，蜗轮2的齿数z=42，其余各轮齿数为：z=18,z=78,z=18,=55；22'33'4卷筒5与齿轮4固联，其直径D5=400mm,电动机转速n=1450r/min。试求:(1) 卷筒5的转速n的大小和重物的移动速度V；5(2) 提升重物时，电动机应该以什么方向旋转图6-28题6-12图,定轴轮系,较简单。.nzxzxzi=_1=2'3415nzxzxz512'3'=2.61r/minzxzxzn=nx2'3451zxzxz12'3'兀nV=3r=_5xr=0.0564m/s56056-13在图示轮系中，已知各轮齿数

35、为：z=60,z=20,z=20,zo=20,122'3z=20,z=20,z=100。试求该轮系的传动比口。3'4541图6-29题6-13图解：是两个周转轮系组成的复合轮系A.齿轮4、行星齿轮3、行星齿轮2，、齿轮5构成周转轮系H是行星架B.齿轮4、行星齿轮3、行星齿轮2，、行星齿轮2、齿轮1构成周转轮系H是行星架给系统加H,行星架固定。H.n-n/八zxzxz=iH=H=(1)2X325=545nnzxzxz5H432n=05n=4n4HnnzxzxzzxzlH=4H=(1)3X32'1=2'1=341nnzxzxzzxz1H432428n=_n13hni

36、=414=1.5n16-14在图示轮系中，已知各轮齿数为：z=26,z=32,z,=22,z=80,122'3z=36，又n=300r/min,n=50r/min两者转向相反。试求齿轮4的转速n4134的大小和方向。图6-30题6-14图解：是周转轮系.齿轮1、行星齿轮2、行星齿轮2，、齿轮4、齿轮3构成周转轮系，行星架H没有标出给系统加一3，行星架固定。HflP71JiH13二(j)1x32x80zxz26x22二一4.4752设：S转向为正,300一nh=-4.475-50一nH=13.92n-n=Hn-n4H300-13.92=2.01n-13.924n=128.4r/min4方

37、向与n相同1iH14=(-1)2Xzxz24zxz12=HI=2.01！6-15图示周转轮系'已知Z1=20，z2=24，z2'=30，z3=40'又n=200r/min,n=-100r/min。试求行星架H的转速讯耳13图6-31题6-15图解：是周转轮系.齿轮1、行星齿轮2、行星齿轮2'、齿轮3构成周转轮系行星架H。给系统加一o，行星架固定。H.n-n4zxz24x40iH=1H=1x23=13nnzxz20x303H12'设：n转向为正，1200n=1.6100一nHn=15.38r/minH方向与n相同16-19图示为一装配用电动螺丝刀齿轮减速部

38、分的传动简图。已知各轮齿数为z=z=7,z=z=39。若n=3000r/min，试求螺丝刀的转速n。14361刀图6-35题6-19图解：是两个周转轮系组成的复合轮系A.齿轮1、行星齿轮2、齿轮3构成周转轮系,H1是行星架。nH1=n4B.齿轮4、行星齿轮5、齿轮6构成周转轮系,H2是行星架nH2=n刀n3=n6=0根据装配条件，可以求出z、z25.n-n.zxz39iH1=1=(1)1X23=-13nnzxz73H1127n=nhi46in=n4H1nnzxz39iH2=H2=(1)15&=-46nnzxz76H24546n=n47H277n=n=nH246446H17=X467x3

39、000=69r/min46n=n=69r/min刀H26-22图6-38所示轮系中，已知z=18,z=20,z=20,=18,=58,11'22'3z=56，若n=1000r/min,转向如图所示，求n的大小和方向。3'13'图6-38题6-22图解：是一个周转轮系和一个定轴轮系组成的复合轮系A.齿轮1、行星齿轮2、齿轮3构成周转轮系，齿轮3是行星架HonH=nH3nnz58iH=1H=J=3.2213nnz183H1B.齿轮1，、齿轮2，、齿轮3，构成定轴轮系.a)nH=nn=_1L=二=n3z1'50=-2-8b)3'n3=n1'=2

40、.8(c)d)联立上述四个方程，可以求出n=n=75.55r/min3'H方向与n相同1第7章间歇运动机构和其它常用机构7-1什么是间歇运动有哪些机构能实现间歇运动解主动件的连续运动，而从动件作非连续运动。常见的棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构能实现间歇运动<7-2常见的棘轮机构有哪几种试述棘轮机构的工作特点。解常用类型：单动式、双动式；单向式、双向式；外啮合、内啮合；摩擦式等。如课本图7-1，当摆杆1顺时针方向摆动时，棘爪2将插入棘轮齿槽中，并带动棘轮顺时针方向转过一定的角度；当摆杆逆时针方向摆动时，棘爪在棘轮的齿背上滑过，这时棘轮不动。为防止棘轮倒转，机构中装有止回棘爪5，

41、并用弹簧使止回爪与棘轮齿始终保持接触。这样，当白干1连续往复摆动时，就实现了棘轮的单向间歇运动。7-3槽轮机构有哪几种基本型式槽轮机构的运动系数是如何定义的解基本型式：外接式和内接式。在一个运动循环内，槽轮运动时间tb与拨盘运动时间tj之比值kt称为运动特性系数。7-5试述凸轮间歇运动机构的工作原理及运动特点。解工作原理：当凸轮转动时，通过其曲线沟槽（或凸脊）拨动从动盘上的圆柱销，使从动盘作间歇运动。（特点：优点是结构简单、运转可靠、转位精确，无需专门的定位装置，易实现工作对动程和动停比的要求。通过适当选择从动件的运动规律和合理设计凸轮的轮廓曲线，可减小动载荷和避免冲击，以适应高速运转的要求。

42、主要缺点是精确度要求较高，加工比较复杂，安装调整比较困难。7-6不完全齿轮机构与普通齿轮机构的啮合过程有何异同点解在不完全齿轮机构中，主动轮1连续转动，当轮齿进入啮合时，从动轮2开始转动，当轮1上的轮耻退出啮合时，由于两轮的凸、凹锁止弧的定位作用，齿轮2可靠停歇，从而实现从动齿轮2的间歇转动。而普通齿轮啮合是连续的，从动轮的运动也是连续的。第八章机械运动动力学方程8-6在如图10-14所示汽轮机和螺旋浆的传动机构中，已知各构件的转动惯量分别为：汽轮机1的转子和与其相固联的轴2及其上齿轮的转动惯量J1=1900kgm2，螺旋桨5的转动惯量为J5=2500kgm2，轴3及其上齿轮的转动惯量=400

43、，轴4及其上齿轮的转动惯量J3=1000kgm2，加在螺旋桨上的阻力矩为M5=30Nm，传动比i23=6,i34=5。若取汽轮机1为等效构件，试求整个机组的等效转动惯量和等效阻力矩。图10J4汽轮机和螺旋桨的传动机构解：丄J®2=丄J®2+丄J®2+-J®2+丄J®22e1211233244255i二623i二613®1®6-i=534i=6x5=30-4®-4=-®30-(1>2(->2(->2-+J一1+J16丿4130丿5130丿J=J+Je13(1>2(1>2(1&g

44、t;2J=1900+400+1000一I+2500e16丿130丿130丿(Fvcos0)+迟(±Mw)iii=lMw=Mwr155w_5凹丿Mw=1LeeM=Mr5jjj=1=30*301=1(Nm)8-7如图为具有往复运动时杆的油泵机构运动简图。已知：咕=50，移动导杆3的质量为m3=0.4kg，加在导杆3上的工作阻力Fr=20N。若选取曲柄1为等效构件，试分别求出在下列情况下，工作阻力的等效力矩和导杆3质量的等效转动惯量Je。(1)°1=0；(2)叫=30；(3)賀=90oo0解：FxvMxw=FxvnM=r3r1r3rw111mv2J2xw2=2mv2nJ:33e1

45、33ew21v3二rsin申11wl1ABsin申1e申=30iM=Fl°rrABJ=mxl2xsin230=250kgxmm2e3ABx、o甲=90iM=Fl°sin90=1000NxmmrrAB.0J=mxl2xsin290=1000kgxmm2e3AB-MerdwedLww=Jwwr=36.32Nxmet103图示为X6140铣床主传动系统简图图中标出各轴号(I,II,V),轴V为主轴各轮齿数见图各构件的转动惯量(单位为kgm2)为：电动机J00842；轴：J“=00002,J=00018,J=00019,MS1S2S3JS4=00070，JS5=00585；齿轮块：

46、J3=00030，J4=00091，J7=00334，J=00789；齿轮：J=00053，J=00087，J=01789，J=00056；856910飞轮JF=01112；带轮：J1=0.0004,J2=0.1508；制动器C：JC=00004,带的质量m=1214kg求图示传动路线以主轴V为等效构件时的等效转动惯量10463718RD1727M岛】58图10-16X614O铳康生传动系统简图71'PA解：i12=w1/w2=D2/D13严75心2/145i25=32/35=(-1)3X38X46X71/16X17X18A32=2535X«5将32代入式可得：3=-481X

47、35i35=33/35=(-1)2X46X71/17X18ao3=10.67X«5i45=34/35=(-1)1X71/18A34=-3.94X35皮带的速度：V=32XD2/2IAV=2535X35XD2/2TV/35=25.35X0275/2=3.48由转动惯量的公式:JV5=ni=1JsiX(«i/Q5)2+mi(Vsi/3护JV5=(JM+JS1+J1+JC)X(31/35)2+mX(V/35)2+(J2+JS2+J3)X(°2/35)2+(J4+JS3+J5+J6)X(33/35)2+(J7+JS4+J8)X(34/35)2+(J9+JF+J10+JS5

48、)X(35/35)2JV5=+X+X+X+X+(00334+00070+00789)X3942+(01789+01112+00056+00585)X12？JV5=31686(kgm2)10-5如图所示为一简易机床的主传动系统，由一级皮带传动和两级合并轮传动组成。已知直流电动机的转速n0=15OO，小皮带轮直径d=100,转动惯量Jd=kgm2，大皮带轮直径D=200,转动惯量JD=kgm2，各齿轮的齿数和转动惯量分别为：Z1=32,J1=kgm2,Z2=56,J2=kgm2,Z2'=32,J2'=kgm2,J3=kgm2要求在切断电源后2s,利用装在轴上的制动器将整个传动系统制

49、动住。求所需的制动力矩。制动器II图10-18简易机床的主传动系统解：以主轴I为等效构件 M-M:eder M二0eddeM=JdedtJ二J+J+Je10deeX(f)2+(J+J)(-e212，euie)2+J()23euie0-e1eDdwuiez卄z2zX1zXz23n二nx二75010d2兀ne=i二i60从而得出：J=0.925kgeerdedt=0.925X78.5eredt8-8在图所示定轴轮系中，已知各轮齿数为Z1=Z2'=20,Z3=Z4=40，各轮对其轮心的转动惯量分别为J1=J2'=kgm2,J2=J3=kgm2作用在轮1上的驱动力矩Md=30Nm，作用在轮3上的阻力矩Mr=120Nm。设该轮系原来静止，试求在Md和Mr作用下，运转到1=时，轮1的角速度笃和角加速度冷。LP7771212TTT7XJ3定轴轮系解：取轮