機械設計基礎第二版期末考復習題

1、一、試計算圖中所示機構自由度，如有復合鉸鏈、局,部自由度、虛約束，需明確指出,D,E,F,為復合鉸鏈,F,3,n,2,P,L,P,H,3,9,2,13,0,1,F,3,n,2,P,L,P,H,3,7,2,10,0,1,B,處為局部自由度,G,處為復合鉸鏈,E,或,D,為虛約束,F,3,n,2,P,L,P,H,3,7,2,9,1,2,1,B,處為局部自由度,G,K,處為復合鉸鏈,IJ,為虛約束,F,3,n,2,P,L,P,H,3,10,2,14,1,1,1,B,處為局部自由度,I,或,H,為虛約束,F,3,n,2,P,L,P,H,3,6,2,8,1,1,1,如圖所示的鉸鏈四桿機構中，已知,AD,

2、為機架，及各桿長為,l,BC,55mm,l,CD,40mm,l,AD,30mm,求：,1,若此機構為曲柄搖,桿機構，且,AB,為曲柄，求,l,AB,的最大值,l,ABmax,2,若此機構為雙,曲柄機構，求,l,AB,的最小值,l,ABmin,二、如圖所示曲柄，已知各構件長度和原動件,2,的角速度,2,試求解圖示位置時滑塊,3,上,D,點的,速度,v,D,以及導桿,4,的角速度,4,二、如圖所示曲柄，已知各構件長度和原動件,2,的角速度,2,試求解圖示位置時滑塊,3,上,D,點的,速度,v,D,以及導桿,4,的角速度,4,V,P,23,2,P,12,P,23,3,P,13,P,23,P,12,P

3、,23,V,D,3,P,D,P,13,2,13,D,P,13,P,23,V,P,24,2,P,12,P,24,4,P,14,P,24,P,12,P,24,4,2,P,14,P,24,三、圖示的齒輪,連桿組合機構，各構件的尺寸已知,桿,3,帶動行星齒,2,繞固定齒輪轉動（固定齒輪即為,機架,5,。試求解構件,2,和構件,4,的傳動比,i,24,三、圖示的齒輪,連桿組合機構，各構件的尺寸已知,桿,3,帶動行星齒,2,繞固定齒輪轉動（固定齒輪即為,機架,5,。試求解構件,2,和構件,4,的傳動比,i,24,V,P,24,2,P,25,P,24,4,P,45,P,24,2,P,45,P,24,i,24

4、,4,P,25,P,24,已知滾輪,2,在地面上作純滾動，構件,3,以速度,v,3,向左移,動，試用瞬心法求輪,2,的角速度,2,的大小和方向，滑,塊,5,的速度,v,5,的大小和方向,四、已知在圖中所示的輪系中，各輪齒數(shù)為,Z,1,100,Z,2,Z,2,Z,3,Z,4,30,Z,5,80,。求傳動比,i,41,z,3,z,2,z,1,4,H,10,i,1,H,z,4,z,3,z,2,3,H,41,4,H,z,5,8,i,5,H,z,4,3,H,45,5,0,3,H,4,5,50,4,1,54,4,50,i,41,0.93,1,54,五、已知在圖中所示的輪系中,Z,1,Z,3,16,Z,2,

5、40,Z,4,80,Z,5,42,Z,6,Z,7,14,Z,8,46,試,求傳動比,i,18,定軸輪系,1,2,3,4,有,1,z,2,z,4,25,i,14,4,z,1,z,3,2,周轉輪系,8,6-7,5,有,8,H,z,7,z,5,21,i,5,H,z,8,z,6,23,H,85,H,4,5,0,8,4,21,4,23,23,4,8,2,1,23,25,i,18,143.75,8,4,在圖示的輪系中，已知各輪齒數(shù)為,Z,1,20,Z,2,25,Z,2,30,Z,3,20,Z,4,70,n,1,750r/min,順時針方向,試求,n,H,大小及方向,圖示輪系中，各輪均為正確安裝的標準漸開線

6、圓柱直齒,輪。已知輪,1,的齒數(shù),z,1,18,輪,2,的齒數(shù),z,2,36,輪,3,的齒數(shù),z,3,90,而輪,5,的齒數(shù)為輪的兩倍。輪的轉速大小為,1200r/min,轉向如圖所示。求從輪,1,到輪,5,的傳動比,i,15,及,輪,5,的轉速大小與轉向,在圖示輪系中，已知各輪的齒數(shù),z,1,30,z,2,20,z,2,40,z,3,50,z,3,100,z,4,1,右旋,n,1,13r/min,n,4,240r/min,方向如圖，試求,n,H,各輪齒數(shù)為,Z,1,20,Z,2,40,Z,2,20,Z,4,60,Z,5,1,Z,6,25,n,1,1000r/min,方向如圖。求,n,6,的大

7、小和方向,七,圖示偏置尖端直動推桿盤形凸輪機構的凸輪廓線為,一個圓，圓心為,O,凸輪的轉動中心為,O,試在圖中標,出：,1,偏距圓半徑；,2,圖示位置凸輪機構的壓力,角,3,圖示位置推桿相對其最低點位置的位移,s,八,圖示凸輪為一偏心輪,試在圖中標出：,1,凸輪,的基圓半徑；,2,當凸輪由圖示位置轉動,45,o,時的壓力,角,九,圖示凸輪為一偏心輪，試在圖中標出：,1,凸輪,的理論廓線和基圓，并求出基圓半徑；,2,圖示位置,時機構的壓力角；,3,凸輪從圖示位置轉過,90,時,從動件的位移,1,理論廓線與基圓如,圖所示,r,b,100+25,50=75mm,2,壓力角,為,0,3,從動件位移為圖

8、中,S,S40mm,例子：在圖示凸輪機構中，凸輪為偏心圓盤。已知凸輪逆時針方向轉動,試在圖中確定：,1,該凸輪的基圓；,2,該凸輪的理論廓線；,3,圖示位置時凸輪機構的壓力角,4,凸輪由圖示位置轉過,90,時從動,件的實際位移,s,例子,如圖所示偏置直動滾子從動件盤形凸輪機構中，凸輪以角速度,逆,時針方向轉動。試在圖中：,1,畫出理論輪廓曲線、基圓與偏距圓；,2,標出圖示位置壓力角,1,和位移,s,1,以及轉過,150,時的壓力角,2,和位移,s,2,題：圖所示為對心直動滾子從動件盤形凸輪機構，凸輪廓線為一個圓，圓,心為,O,凸輪的轉動中心為,O,1,在圖上作出凸輪基圓和理論廓線,2,利用反轉

9、法原理，求凸輪從,A,點接觸到,B,點接觸時，凸輪的轉角,3,在圖上標注出,B,點接觸時從動件的位移,s,機構的壓力角,齒輪傳動受力分析,1,斜齒圓柱齒輪傳動受力分析,圓周力,主動輪,上,F,t,1,與轉向相反,從動輪,上,F,t,2,與轉向相同,徑向力,F,r,1,和,F,r,2,指向各自的輪心,同直,齒輪,軸向力,主動輪,上,F,a,1,用,左右手法,則判定,左旋齒輪用左手法則,右旋齒輪用右手法則,彎曲四指為轉動方向、大指為,F,a,1,方向,從動輪,的,F,a2,與,從動輪,的,F,a1,反向,Fa2,主動,主、從動輪,上各對應力大小,相等、方向相反,Fa1,例：圓柱齒輪的受力分析,齒輪

10、,1,2,F,r1,1,F,r1,F,a1,F,t1,F,a1,F,t2,F,t2,F,r2,n,3,F,t1,F,a2,2,n,2,n,1,n,1,n,1,3,F,r2,F,a2,4,齒輪,3,F,a3,F,r3,齒輪,4,F,a4,F,t4,F,r4,F,t3,2,圓錐齒輪傳動受力分析,方向,徑向力,指向圓心,圓周力,主動輪上,F,t,1,與轉向相反,從動輪上,F,t,2,與轉向相同,軸向力,指向大端,F,例：判斷力的方向,2,1,n,2,F,a2,n,1,F,a1,F,t1,F,r1,F,t2,F,r2,圖示為蝸桿、齒輪傳動裝置。右旋蝸桿,I,為主動件，為使軸,上傳動件的軸向力能相抵消，

11、試確定,1,一對斜齒輪,3,4,輪齒的旋向,2,用圖表示各軸上傳動件的受力（用各分力表示）情況,F,a2,F,x,a1,F,t2,F,r3,F,t3,F,t4,x,F,r4,F,r2,F,r1,F,t1,F,a4,n2,F,a3,n3,F,r6,n1,F,r5,x,F,t5,F,t6,F,a6,F,a5,例,題,分,析,已知：蝸桿軸,為輸入，大錐齒輪軸,為輸出，軸,轉向如圖,使,軸軸向力小，試：確定各輪轉向、旋向及受力,2,3,F,F,r2,F,t1,F,t2,x,F,a1,1,F,r1,F,a3,F,t3,x,F,a4,r3,n,F,t4,F,r4,4,n,F,a2,n,1,輸出,蝸輪右旋,

12、1. n,n,F,t2,F,a1,2. F,a3,F,a2,F,t1,n,I,蝸桿,右旋,如圖所示為斜齒圓柱齒輪,蝸桿傳動。斜齒輪,1,由電機驅動,已知當斜齒輪,1,按圖示方向轉動時，蝸輪輸出軸順時針轉動。試,1,為使,軸軸向力小，合理確定斜齒輪,2,和蝸桿的旋向,2,畫出各傳動件嚙合點受力方向,圖示為蝸桿、齒輪傳動裝置。右旋蝸桿,I,為主動件，為使軸,上傳動件的軸向力能相抵消，試確定,1,一對斜齒輪,3,4,輪齒的旋向,2,用圖表示各軸上傳動件的受力（用各分力表示）情況,F,a2,F,x,a1,F,t2,F,r3,F,t3,F,t4,x,F,r4,F,r2,F,r1,F,t1,F,a4,n2

13、,F,a3,n3,F,r6,n1,F,r5,x,F,t5,F,t6,F,a6,F,a5,在圖示傳動系統(tǒng)中，件,1,5,為蝸桿，件,2,6,為蝸輪，件,3,4,為斜齒輪，件,7,8,為錐齒輪。已知蝸桿,1,為主動，要求輸,出輪,8,的回轉方向如圖示。試確定,1,各軸的回轉方向（畫在圖上,2,考慮、軸上所受軸向力能抵消一部分，定出各,輪的螺旋線方向（畫,在圖上,3,畫出各輪的軸向力的方,向，并畫出輪,4,所受的,力,F,a7,n,F,a2,n,1,F,t2,F,a1,F,t4,F,r4,n,F,t1,F,a3,F,a4,n,F,a4,n,F,t6,F,a5,F,t5,F,a6,3,如圖所示,齒輪四,十一、一標準漸開線直齒圓柱齒輪