机械原理复习题

机械原理复习题机械原理复习题#/30-1a(1)(2)UJ，一：Fm(4)sixi商sin0=- _ CL_—arcmin一/一“「时，-1a(1)(2)UJ，一：Fm(4)sixi商sin0=- _ CL_—arcmin一/一“「时，a最大，」⑸滚子半径变化时，从动件之运动规律发生变化。这是由于高副低代后形成的机构中的连杆长Iba发生改变的缘故。2.一偏置直动尖项从动件盘形凸轮机构以以下图。已知凸轮为一独爱圆盘，圆盘半径R=30mm，几何中心为A，辗转中心为O,从动件偏距OD=e=10mm，OA=10mm。凸轮以等角速度逆时针方向转动。当凸轮在图（1）示地址，即adCD时，试求：凸轮的基圆半径r；图示地址的凸轮机构压力角图示地址的凸轮转角曲图示地址的从动件的位移该凸轮机构中的从动件偏置方向可否合理，为什么（1）［参照答案］理论廓线是以A为圆心，R+r=50mm为半径的圆。［参照答案］AD20(2)AD20(2)tg「二\，丁"=0.89^=^181^4OS甲三(3)区/c⑷」「工U力；-01mm（5）偏置方向不合理。&?—&?—十每由于tg图（2由于tg——一g«=——的右侧，此时tg工,，则口减小。3.设计一偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线。已知凸轮以等角速度 的二1rad/s逆时针方向转动。当凸轮从推程初步点处转过 二;丁时，从动件上升10mm，此时从动件的搬动速度f，mm/s。（1）试用反转法找出此时凸轮廓线上与从动件相接触的点。（2）在图上标出该点的压力角，并求出其值。（3）若从动件的偏距减为零，则上述地址处的压力角的值为多少［参照答案］［参照答案］⑴接触点二「见图示。压力角星见图示20-10辰J1F+1C=0.26123=14.632°⑴接触点二「见图示。压力角星见图示20-10辰J1F+1C=0.26123=14.632°=14^3Sr20<r9()q=——=0.5,(x=26,5856⑶T=：一 及 二^ 压力角增大。(D) tg4.例4.4已加一对心尖顶从动件携形凸轮机构，其凸轮轮幅为一偏心圆，滇倒直径为=40mm,偏町/=8m南斗凸轮喉时针转动.试承；①画出通凸轮机构的运动带图.要求从劭件与四轮在推程珀②画出基②画出基.并求出基回半控6的值;③求出最大压力角口2r和最小用力角"m.并说物出现在什么位置必图436任意时刻压力角图436任意时刻压力角①根擀给定的凸抡半程和偏心即给制凸轮轮廊口阴轮为题时针方向靛转，则反转后从动件旋转方向为逆时针，因此排程角中=9()Q处接触的运动蔺图如图4.15所示。②图4.15中小亥I为特求基氏,其半径为"6二R・£=20-g*12mmm③取凸轮运转过槿中某一任意③取凸轮运转过槿中某一任意时刻.其压力箱如4.16所不。在中『根据解得此JI最小值为^产①出现在初始位.置』最大值为4解得此JI最小值为^产①出现在初始位.置』最大值为4KUt-atVsin.出现在凸轮推n正弦定理有士.以。s*inZ^ABO-nna- e日加/村&。 sdnrra看anr^in程甬中5.已知：对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构，行程工一mm，基圆半径二5.已知：对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构，行程工一mm，基圆半径二：、，mm，推程运动规律如图，求凸轮转角为三时的压力角;。7T 研兰― —U ［参照答案］ (1)从动件推程运动规律为等速运动规律，当 二：时，s=15mm9.55“11.渊3"“11.渊四、齿轮机构及其设计1.有一渐开线外啮合直齿圆柱变位齿轮传动,已知历二4皿皿，二二二十，:=1，号=队1.有一渐开线外啮合直齿圆柱变位齿轮传动,.L二，变位系数号」以，，Z!「，无侧隙啮合中心距上mm。加工后经检验，大轮分度圆齿厚巧不合设计要求，其余尺寸均可。(1)测得大轮的mm，试定性解析这对齿轮可否进行安装，啮合有何问题(2)试另行设计一小齿轮与已加工的大轮配对使用，保持 /不变，要求无侧隙啮合。 求该小轮的变位系数，分度圆直径和齿顶圆直径。［参照答案］(1)设大轮加工后的本质变位系数为 耳，则的一甲时惚“尸'闻mm耳二°与因i＜七齿厚减小，两轮可安装，但啮合时侧隙较大。⑵设所设计小轮的变位系数为 匕，则’-——一二「小轮分度圆直径".="‘x："'mm分度圆分别系数

齿高变动系数 -’,「「一，’.一齿顶高£一：'：-］ '/.'mm齿顶圆直径’―二口；mm'mmm.已知一对渐开线直齿圆柱标准齿轮，传动比-」 ‘，二‘，匚 ，可二】】mm,匚二二〕，中心距正确安装。求：三，两轮的节圆直径；和I：，两轮的基圆直径L和L「，两轮的顶圆直径和"，两轮的根圆直径T和1二，两轮的齿距乃和此。［参照答案］1=与/否=22/40=2,5z2=^0x2,5=100I；I；mm4=d?二战马=10x100=1000mm'mmmm",'mmmm",…；：-mmI”」;"；I”」;"；一、■"-mmI-」二--；” 1 ।一，mmw=1000-25=375mm2版4然二w=1000-25=375mm5Tj.一对渐开线外啮合直齿圆柱齿轮传动，已知k：匚mm，二』二二，工，-- <!：，传动比-「二试求:(1)若为标准齿轮传动，其 中心距7=L二mm，试计算两齿轮的齿数w、N,分度圆半径可、与，齿顶圆半径■、<2,齿根圆半径工二、入乙节圆半径匚、二，啮合角八，齿距：，分度圆齿厚占，分(2)若中心距,一二二mm,则该对齿轮无侧隙啮合属于什么种类的传动又 上：、二三、‘、‘三、:「、可是否有变化如有变化是增大还是减小［参照答案］(1)当==_L〔mm时联立求得:mm(1)当==_L〔mm时联立求得:mmmm,/ 1一.「 'mm :.1一「mmTOC\o"1-5"\h\z1 1-；— ： 'mm 1二」__"一” ：mm丫-：—mm 1-11-1mmmm,：：一……丫m， ''mm 1/ …mm'1 .「 1”厂mm⑵当:一二匚mm时，属于正传动二、三、V没有变化；?、二、二'有变化，且均为增大。.已知一对渐开线直齿圆柱标准齿轮传动，其模数.了=41匚：，分度圆压力角二二二丫，传动比1一'■ '' .。（1）在正确安装时，中心距/二1二二ni;，试求1）分度圆半径‘寸入 2）齿数三「三」 3）齿顶圆半径匚1「；二；4）齿根圆半径=1二， 5）节圆半径.：二； 6）啮合角式’。（2）若上述齿轮传动中心距改为 3三］：［二工门时，1）上述尺寸哪些有变化，哪些没变化 2）如有变化求出其数值。［参照答案］（1） 1）（1） 1）上一〔：'1a=rL+弓=100勺二一-- -2C2）匕43「一‘】一「 「2二SOmm勺=电Nj=15丈20=30=弓+工州=64mm4…：；1一二TJ~ ~~5）二一「 1 ——一।6）二「=笈=工：（2）j—：）■示.，' 1）::、之■：:、.之，抽、工口不变不、口变化H三二R=4C8mm司=61.2mmPacosalOOxcos200cr=arccos =arccos / 102 =22为盯=27531f5.一对标准安装的直齿圆柱标准齿轮外啮合传动。已知其本质啮合线长度7；典；二；一二，重合度三二:一1,啮合角匚'=1：，（i）试求这对齿轮的模数?=:（2）这对齿轮啮合传动过程中，其同时啮合齿的对数如何变化在 不变，仍为标准直齿圆柱齿轮标准安装的条件下，若想增大重合度，该怎么办（3）若该对齿轮的传动比1--： ；1一。现若其中心距改为上-—。求这对齿轮的节圆半径、'；「及啮合角二'，其重合度有何变化（注：其齿数、模数、压力角等均不变仍为标准值）［参照答案］（1）因「「仔”不「。^，J 「二（2）因重合度・.；二E'二：，故其啮合对数在；和£对齿之间变化。在一个一三的范围内2对齿啮合时间占^己］在其余参数不变的条件下，因F与川・没关，故要增大？，则只有增加齿数。^74=52.5mm<=525mmaf=1575mm（3） - -昂上二cos20"昂上二cos20"=50cos20=46.9吕mm&二我口匚。;上一匚26s

525由于二轮本质安装中心距大于标准中心距，故本质啮合线 减短，以致重合度减小。6.已知一对渐开线直齿圆柱齿轮，其 11- ' ］ ， 1'， :，'三：「：’-，试计算:（1）求两个齿轮的分度圆半径三、三和基圆齿距；•二、；飞二；TOC\o"1-5"\h\z（2）求小齿轮的齿顶圆半径 三和大齿轮的齿根圆半径 ；（3）求这对齿轮正确安装时的啮合角 .三和中心距三；（4）将上述中心距三加大二,，求此时的啮合角二工及此时两轮的节圆半径 I、二：。［参照答案］（1）-1.： ……,'尸二Tok区1=%=7Mcosa=71x5x00520*=14,761mm(2)[-，・；♦'』：；_」-工=r}-kCm-r*w=100-1x5-025x5=5375mm1X JuL(3)正确安装：'' ' .? …一7'、'='(4)「二+5=：5—fEE'rn' "一・•,：，•—I：一__.：」「‘・一：Of=明,5年 邛=。7(1斗山)=155/(1+2)=51.67mm耳=&3m+L)=2x155/(1+2)=103.33mm7.一对渐开线直齿圆柱标准齿轮，已知：4mm，二=二：1号「3」I，沙，7-',1 「：F安装中心距比标准中心距大2mm。试求：⑴中心距_ (2)啮合角•二一(3)有无齿侧U间隙(4)径向间隙：=⑸实际啮合线长度二「［参照答案］⑴』—। …"一一—1,二…二」-一.丁mm-'■■= --■ ■- ；,一：：- - ''(3)有齿侧缝隙。. :1.\-42二mmi...，一：厂'「丁厂:‘：立工厂mm尾鼻仅saf/2=4x35xcos2C°72=65,7735mm•一>」+[' ： 「一m」mm-:一■ ：mm4=aru。父/J、)=295314c 1?=arcs式尾J/;2)=27.26d8°SA=/(唔1「喝(tg^3-tga>=l3.96..8.试设计一个无根切的渐开线直齿圆柱齿轮齿条机构。已知齿轮 1的齿数■：1B，模数旧工11二二，齿顶高系数;1，径向缝隙系数二•二二，压力角二:二二首。求:

(1)齿轮1的分度圆直径,,-，节圆直径，：，齿顶圆直径；』」，分度圆齿厚工，啮合角、〕；(1)齿轮1的分度圆直径,,-，节圆直径，：，齿顶圆直径；』」，分度圆齿厚工，啮合角、〕；(2)齿条2的顶高二一，齿根高匚.分度线上齿厚齿轮中心至齿条分度线之间 距离。［参照答案］10x15=150mm17~1510x15=150mm17 Tim=1.175mm岑=150mm£fr=ff=20B必产田+式与+力幽=150+2xa+0.1175;x10=1?2,352m&- SAmtgff=”10+2>cC1176x10xtrSO"2 £ -16.564mem^=™=15i70g二？ ■■? mm(3)之「二7rI!(落+^)附=。(落+^)附=。♦。。+0.25)x10=12.5mm金=-Fw«r=76176mm(5) ;9.有一对渐开线圆柱直齿轮，已知9.有一对渐开线圆柱直齿轮，已知' : .一：，用齿条刀加工，求其不发生根切的最小中心距二工二注：.L： 注：.L： 「.一_； -「一’-20°=0.014904,出中2用1£=0.02”inv26"35f=0.0364,iiiv28'22^00日彤55［参照答案inv26"35f=0.0364,iiiv28'22^00日彤55［参照答案］(1)」2｛再+/)inva--———tea+mvff=2xO,£24^20xtg20-1■itiv2Q044895147(3J…m.、acosa亍②十%)gs&2Qxgs2Cr电 - = 二2135Bmm328'22^10.已知一对渐开线直齿圆柱标准齿轮， 其齿数；一？，模，模数科二4工二二，试求（取二三二「二；二」二）TOC\o"1-5"\h\z（1）小齿轮分度圆直径 ‘£ ； （2）齿顶高" ； （3）小齿轮齿顶圆直径 】 ；（4）齿根高土； （5）小齿轮齿根圆直径；-； （6）分度圆周节丁二；（7）小齿轮基圆直径 .口.一； （8）分度圆齿厚S=； （9）分度圆齿槽距5:；（10）这对齿轮传动的标准中心距 2二；［参照答案］（1）1 （2「；（3）（3）＜. ［一（5）［一（4）■ ■. 1 -（6）! .（7）门…:1’「'' ： 1H匚 （8）-二二…a=- 二122inm（9）L； 1.二,・ （10） 111.一对等变位（高度变位）齿轮，可二；，；［1•，•…’一，匚-，，,*二2Jmm，■ 81 ■==1-，、.。今将大齿轮齿数改为32，而小齿轮仍用原来的，中心距也不变，试确定大齿轮的变位系数。注：无齿侧间隙啮合方程式：W"‘】十•「二—■一・十一［参照答案］■ ‘.十r, . ।,十,,J’' .;mm m一・；一二jmm=网3+名）/2=2Ux（12+32）/2=440mmcos3r=acosa/y=^4UKcoj200/45C=0.918810562crr=23.2472°=23°rnva1=2（^l+xJtg£r/（7L-hz2）+in7£X电=（inv4-nw团（马+马）/次旦&一力士仁嵬鸵45-DL0149M”12+32）/2x0.304-^.5=由注记12.有一对外啮合齿轮，已知 1’二，了二二mm，"二:「，—？「•；：■"，无侧隙啮合中心距L-7mm，为加工方便，两齿轮的参数完好相同。试求齿轮的变位系数芝和毛，分度圆半径丁，基圆半径鼻，齿顶圆半径q,齿根圆半径q和顶圆齿厚％.注：无侧隙啮合方程,2（药+注：无侧隙啮合方程,2（药+土）mvor= tga+mvaia-a/二 中心距变动系数 <Av-T+T-V 国二虱」）一骂0皿胃一M『勾齿定高变动系数 二，J 任意圆上齿厚 ：［参照答案］二，.…二n|： ：-mm「'」一」1:1「1c/:24°51'59.7*3厘二口46347583 = -（n/180^a1=0029472invff=tg20°-（71/180^x20°=0.014904工】+为=［〔与+向）*2垣G）］（irw川-in引&）=°两齿轮参数相同，取,：两齿轮参数相同，取,：=毛=9我变位后：/二1mm（不变化）=. - -：：-mm J：： -■-1 -班二人+/一了=0.06班二人+/一了=0.06入im?'mmmm埠二，一成胸一/四+埠二，一成胸一/四+或功=3615I - mmcos1=/Jf占=3947/49.32〈, 「「.』「「」=mm-■■■,1-匚7二.：『.I二mm%为36节廿弘"mv/=tg%-（ji/180^0；=0.10629五、轮系及其设计1.在图示轮系中，已知各轮齿数为五、轮系及其设计1.在图示轮系中，已知各轮齿数为兀二方-，三工-一：•一 一），为'=i，试求传动比 .1［参照答案］一的一普裳_叼•4 20x20 1［参照答案］一的一普裳_叼•4 20x20 1一—二一二-c—⑴・，「一」 一逑二餐一汇日二通一用日二力R_2口-5口__5\o"CurrentDocument"(2)1三-二1」 二，2.图示为电动三爪卡盘的传动轮系。已知各轮齿数为一‘，’二二九二'',--,，，试求其传比3。\J七|［参照答案］(1)1,2,3,H为行星轮系。4,2',2,3,H为行星轮系。(2)1C0,1+—(2)1C0,1+—=6907=q0 7=q0 73.图示汽车变速器的部分轮系机构， -1■.'一18pz4=36ri=102求传动比二1口［参照答案］⑴行星轮系5,3,3‘,4、H(2)行星轮系1［参照答案］⑴行星轮系5,3,3‘,4、H151fHlm= *京=0.615t=了— 工=3=2s 4在图示的周转轮系中，已知各轮齿数为 ,二‘・•'“- 7'。试求传动比1…51一端=t<1=1+2?［参照答案］ ⑴1、2、4、H组成行星轮系。 .・ 1'(2)3、2'、(2)3、2'、2、4、H组成行星轮系。明二卜就二1-(一当二人N必20x7025x258125TOC\o"1-5"\h\zJijr9x25 25Il5=31EFT— ~二 -(3) …’,…. ；5.图示圆链直齿轮组成的轮系中， 之1=20,为=30,均=35, =105,否=25, =100,求品。［参照答案］(1)1、2、3、4、H组成行星轮系。1、2、5、6、H组成差动轮系。6.在图示轮系中，已知各轮齿数为■ ，，一工，二二1，.；二:。，V，轮1的转速--1CQ0r/min,方向如图示，试求轮5的转速工的大小和方向。［参照答案］⑴1、2、3、H(4)为行星轮系。(2)4、5为定轴轮系。IL;_电__勺& F“4402020 xlCOO20+80 =-400r/min方向7.在图示轮系中，已知各轮齿数为涔=""用工'：",•. ,\ ・'。轴［的转速吊=750Ir/min，方向如图示，试求轴II转速风的大小及方向。［参照答案］结构解析：1、2为定轴轮系。2'、3、25勺/但［参照答案］结构解析：1、2为定轴轮系。2'、3、25勺/但=750(--)二-1£0r/min(3)%每分钟180转，与.土方向相反，。z6、z7、z8,试求该轮系的传动比。8.已知图示轮系的各轮齿数为 z1、z2、z3 、z4、z5［参照答案］1、2、3、4为周转轮系；5、6、7、8为定轴轮系4、H为行星轮系，II为系杆H。「八旬一会k上.丛生小皿 =7*=4。百=%=n=20 =30z,=30 =15 、斗+£金.已知图示轮系中各轮的齿数： । • ，1 - - ，- ，- ，- ，试求-工。［参照答案］(1)周转轮系3—3',2,4,H；定轴轮系2,1-1',4'(4).图示为一卷扬机的减速器轮系，设各轮的齿数为1 - '二：“''' 、一—!」一：.一；。试求传动比。：1T［参照答案］1)1、2、2'、3、H组成行星轮系，4、5、6组成定轴轮系。名声w5Qx8Q.2)' .1一」二5JJm=超巧=一可啊 陶=-Sx(-4^-丹k)+耳n=4乎用酉, -1 .1 ■11.在图示轮系中，已知各轮的齿数,,,［参照答案］4为定轴轮系。、方向为正。⑵2'33'4H(B)为周转轮系。30x20(-700)--ICO父3711.在图示轮系中，已知各轮的齿数,,,［参照答案］4为定轴轮系。、方向为正。⑵2'33'4H(B)为周转轮系。30x20(-700)--ICO父37、+?2之4⑶=20z2=40%=30、 、 、 、―30x20+40x90转速rr r/min,转向如图。试求轴B的转速,二的大小和方向。，轴A的r/min，求传动比。■"(1)12国二=——工一一x1400二-700二r r/min-负号说明"‘：转向-与三相反。.一，一，一一一一一，八一， 7.在图示轮系中，轮3和轮4同时和轮2啮合，已知这是一个复合周转轮系，其中这是一个复合周转轮系，其中分别组成一个独立的基本行星轮系。（1）对于1、2、3、H组成的行星轮系4裁='一、、、 组成的行星轮系(2)对于423H由式①、②得.在图示轮系中，已知各齿轮的齿数-- ：‘[ ‘‘，1'，: ：， [ .' ＞。试求该轮系的传动比上并说明轮1与轮系的传动比上并说明轮1与轮6转向的异同(画图说明)(1)该轮系为一串通式混杂轮系。其中 1、2、3、H、7为行星轮系，5、4、6、7为定轴轮系。 故-广二」工皿=1设z转向箭头向上并设为“十H与上同向。⑵由‘一图及工工三可见--轮H与上同向。⑵由‘一图及工工三可见--轮6与轮1反向。六、填空.机器和机构的主要差异在于 可否完成适用机械功或实现能量变换 。.计算机机构自由度的目的是—判断该机构运动的可能性(可否运动)及在什么条件下才拥有确定的运动，即确定应 拥有的原动件数。.在平面机构中，拥有两个拘束的运动副是 低副，拥有一个拘束的运动副是 高副。.计算平面机构自由度的公式为产= ' =N；应用此公式时应注意判断: A、一复合铰链，B、局部自由度，C、虚拘束。.机构中的复合铰链是指由三个或三个以上构件组成同一辗转轴线的转动副 ；局部自由度是指不影响输入与输出件运动关系的自由度；虚拘束是指在特定的几何条件下，机构中不能够起独立限制运动作用的拘束 。.划分机构的杆组时应先按.」低一的杆组级别考虑，机构的级别按杆组中的一—最高—一级别确定。.机构拥有确定的相对运动条件是原动件数 等于机构的自由度。.构件的自由度是指构件拥有独立运动的数目；机构的自由度是指机构拥有确定运动时必定给定的独立运动数目。

.从机构结构见解来看，任何机构是由 机架，杆组，原动件三部分组成。.机器是由原动机、传动部分、工作机所组成的。.组成机构的要素是构件—和运动副；构件是机构中的 ［运动单元体。.机构瞬心的数目 与机构的构件数 k的关系是, 。.当两个构件组成搬动副时，其瞬心位于 垂直于搬动方向的无量远处 处。当两构件组成纯转动的高副时，其瞬心就14.铰链四杆机构演化成其余型式的四杆机构 ⑴14.铰链四杆机构演化成其余型式的四杆机构 ⑴改变杆长和形状，⑵扩大辗转副轴颈尺寸，(3)变换机架等三种方法。.当四杆机构的压力角a=90。时，传动角等于工，该机构处于死点地址地址。.铰链四杆机构拥有急回特点时其极位夹角 m值土二，对心曲柄滑块机构的9值二二，所以它没有急回特点，摇动导杆机构拥有急回特点。.压力角