機(jī)械原理知識(shí)點(diǎn)輔助練習(xí)

1、作業(yè)題及答案2-1計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度。如有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，應(yīng)指出。B處存在局部自由度。 2-2計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，若有復(fù)合鉸鏈、局部自由度或虛約束，需明確指出。E為復(fù)合鉸鏈。2-3. 試計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度。（若有復(fù)合鉸鏈、局部自由度或虛約束，必須明確指出。）若取圖中繪有箭頭的構(gòu)件為原動(dòng)件，問(wèn)運(yùn)動(dòng)是否確定？計(jì)算自由度原動(dòng)件數(shù) 原動(dòng)件數(shù)與自由度數(shù)相同，運(yùn)動(dòng)確定。 2-4. 計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度。(1)自由度：3-1. 在圖示機(jī)構(gòu)中，已知原動(dòng)件1以勻角速度w1沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，試確定：（1）機(jī)構(gòu)的全部瞬心；（2）構(gòu)件3的速度（需寫(xiě)出表達(dá)式）。（1）求出瞬心數(shù)瞬心如圖。（2）方向向

2、上3-2. 圖示機(jī)構(gòu)的構(gòu)件1以等角速度順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。試求：（1）在圖上標(biāo)注出全部瞬心；（2）在此位置時(shí)構(gòu)件3的角速度的大小及方向。（1）共有六個(gè)速度瞬心，如圖所示。（2）順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。 3-3.圖示機(jī)構(gòu)中，試用瞬心法確定圖示位置構(gòu)件3的瞬時(shí)速度的大小及方向。（1），據(jù)三心定理求得，如圖所示；（2）方向如圖。3-4.已知圖示機(jī)構(gòu)的尺寸和位置，構(gòu)件1以等角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，試用相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法求構(gòu)件3的角速度和角加速度。（比例尺任選，寫(xiě)出矢量方程并給出有關(guān)計(jì)算式。） (1)，順時(shí)針?lè)较?2)，方向,順時(shí)針?lè)较?-5.在圖示機(jī)構(gòu)中，已知構(gòu)件1以沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，試用瞬心法求構(gòu)件2的角速度和構(gòu)件4的速度的大

3、小(只需寫(xiě)出表達(dá)式)及方向。求出瞬心、。，方向?yàn)轫槙r(shí)針，方向向下4-1. 圖示槽面接觸的移動(dòng)副，若滑動(dòng)摩擦系數(shù)為，則其當(dāng)量摩擦系數(shù)。B4-2. 圖示軸頸1在軸承2中沿方向轉(zhuǎn)動(dòng)，為驅(qū)動(dòng)力，為摩擦圓半徑。(1)試判斷圖A、B、C中哪個(gè)圖的總反力是正確的？(2)針對(duì)正確圖形，說(shuō)明軸頸是勻速、加速、減速運(yùn)動(dòng)還是自鎖？(1)圖A正確；(2)加速運(yùn)動(dòng)。4-3.圖示機(jī)構(gòu)中，各摩擦面間的摩擦角均為，為生產(chǎn)阻力，為驅(qū)動(dòng)力。試在圖中畫(huà)出各運(yùn)動(dòng)副的總反力：、(包括作用線位置與指向)。4-4.圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，在鉸鏈B、C處的細(xì)線大圓為該處之摩擦圓。為驅(qū)動(dòng)力矩，為生產(chǎn)阻力。試畫(huà)出在圖示位置時(shí)，連桿2所受力的作用線及方

4、向。4-5.在圖示的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，細(xì)線小圓表示轉(zhuǎn)動(dòng)副處的摩擦圓。試在圖上畫(huà)出圖示瞬時(shí)作用在連桿BC上的運(yùn)動(dòng)副總反力的方向。8-1. 圖示為一偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。試問(wèn)：AB桿成為曲柄的條件是：。若以曲柄為主動(dòng)件，機(jī)構(gòu)的最大壓力角=，發(fā)生在。a£b-e；8-2. 圖示為偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。問(wèn)：（1）此機(jī)構(gòu)有無(wú)急回運(yùn)動(dòng)？為什么？（2）其行程速度變化系數(shù)K=？（需列出計(jì)算公式）（1）有急回運(yùn)動(dòng)，因?yàn)闃O位夾角；（2）8-3.試設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)ABCD。已知行程速度變化系數(shù)K=1，圖中AD為機(jī)架，AB為曲柄，且當(dāng)曲柄與連桿共線，搖桿處于最遠(yuǎn)的極限位置時(shí)，曲柄與機(jī)架的夾角為，在圖上畫(huà)出搖桿CD的兩

5、個(gè)極限位置C1D與C2D。 （1），AC2與AC1在一條直線上，因AC2-AC1=EC2=C1C2=2AB，AB （2）作圖；過(guò)D點(diǎn)作AB延長(zhǎng)線的垂線DF，以F點(diǎn)為圓心，AB長(zhǎng)為半徑作兩弧線分別交AB的延長(zhǎng)線于C1和C2點(diǎn)，連C1D或C2D。8-4.設(shè)計(jì)一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。已知：mm，mm，mm，K=1.5。求曲柄長(zhǎng)AB、連桿長(zhǎng)BC、機(jī)架長(zhǎng)AD及搖桿最大擺角。步驟：取mm/mm（1）任取一點(diǎn)為A，過(guò)A點(diǎn)作兩線段AC2=58mm，AC1=24mm，使；（2）以C1，C2兩點(diǎn)分別為圓心，以CD長(zhǎng)為半徑作弧交于D點(diǎn)，D點(diǎn)即為搖桿與機(jī)架鉸接的鉸鏈點(diǎn)。（3）求解：mm mm mm 。8-5.知機(jī)架mm，搖桿

6、CD離機(jī)架最近極限位置，且mm，設(shè)該機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，且行程速比系數(shù)K=1.4，試用作圖法求出曲柄AB和連桿BC的長(zhǎng)度，并繪出機(jī)構(gòu)圖。 （1）按m/mm作圖；根據(jù)，可求出，以AC為一邊，作，與以D為圓心，以DC長(zhǎng)為半徑所作的圓弧交于點(diǎn)；（2）以A為圓心，以AC為半徑畫(huà)弧，交于E點(diǎn)，則m。（3）以A為圓心，以mm長(zhǎng)為半徑作圓，與AC的延長(zhǎng)線交于B點(diǎn)，則mmm9-1.圖示偏心圓盤(pán)凸輪機(jī)構(gòu)，圓盤(pán)半徑R=50mm，偏心距e=25mm，凸輪以rad/s順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)時(shí)，從動(dòng)件的速度mm/s。試問(wèn)：（1）在該位置時(shí)，凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角為多大？（2）在該位置時(shí)，從動(dòng)件的位移為多大？該凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的行程h等

7、于多少？ (1)30°(2)mm，h=509-2.在圖示的凸輪機(jī)構(gòu)中，畫(huà)出凸輪從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)從動(dòng)件的位置及從動(dòng)件的位移s。 (1)找出轉(zhuǎn)過(guò)60°的位置。(2)標(biāo)出位移s。9-3. 在圖示直動(dòng)平底從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)中，請(qǐng)指出：（1）圖示位置時(shí)凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角a。（2）圖示位置從動(dòng)件的位移。（3）圖示位置時(shí)凸輪的轉(zhuǎn)角。（4）圖示位置時(shí)從動(dòng)件與凸輪的瞬心。 (1)0(2)B1B3(3)d(4)P09-4. 在圖示凸輪機(jī)構(gòu)中，畫(huà)出凸輪從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角。 (1)畫(huà)出轉(zhuǎn)過(guò)90°的位置。(2)標(biāo)出壓力角a。10-1. 圖示為一對(duì)互相嚙合的漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪傳動(dòng)

8、，已知主動(dòng)輪1的角速度rad/s，mm/mm，n-n線為兩齒廓接觸點(diǎn)的公法線。試在該圖上：(1)標(biāo)出節(jié)點(diǎn)P；(2)畫(huà)出嚙合角a'；(3)畫(huà)出理論嚙合線；(4)畫(huà)出實(shí)際嚙合線；(5)在2輪齒廓上標(biāo)出與1輪齒廓A1點(diǎn)相嚙合的A2點(diǎn)；(6)計(jì)算的大小。 (1)P；如圖。(2)a'如圖，(3)如圖所示。(4)如圖所示。(5)A2如圖所示。(6)由圖量得：mm，mm。rad/s。10-2.在相距160mm的o1、o2兩軸間，欲采用兩個(gè)漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪作外嚙合傳動(dòng)，設(shè)m=8mm，a20°，ha*=1，c*=0.25，z1=18，z2=21，要求：(1)寫(xiě)出兩個(gè)齒輪分度圓，基

9、圓，節(jié)圓，齒頂圓，齒根圓半徑的計(jì)算式，并求值。(2)計(jì)算嚙合角。(3)作圖標(biāo)出理論嚙合線端點(diǎn)，實(shí)際嚙合線。 答案。(1)mm mmmm mmmm mmmm mmmm mm(2)=23.6232°(3)作圖（略）10-3一對(duì)相嚙合的漸開(kāi)線外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，其模數(shù)m=10mm，分度圓壓力角a20°，齒頂高系數(shù)ha*=1，頂隙系數(shù)c*=0.25，傳動(dòng)比i12=4/3，無(wú)側(cè)隙嚙合中心距a=175mm，試確定齒數(shù)z1和z2，計(jì)算分度圓直徑d1和d2，節(jié)圓直徑d1和d2，基圓直徑db1和db2，齒頂圓直徑da1和da2，齒根圓直徑df1和df2。最后作圖求出實(shí)際嚙合線B1B2

10、的長(zhǎng)度，并由它計(jì)算出重合度。答令，則，mm mmmm mm 10-4.已知一對(duì)無(wú)側(cè)隙安裝的外嚙合漸開(kāi)線圓柱齒輪傳動(dòng)，中心距a=300mm，模數(shù)m=5mm，傳動(dòng)比 。若用漸開(kāi)線直齒圓柱標(biāo)準(zhǔn)齒輪，試求：(1)兩個(gè)齒輪的齒數(shù),; (2)分度圓直徑,; (3)齒厚,; (4)法節(jié)。 (1)mm 解得mm mm (2)mm mm(3)mm(4)mm10-5.已知一對(duì)漸開(kāi)線直齒圓柱標(biāo)準(zhǔn)齒輪作無(wú)側(cè)隙嚙合傳動(dòng)的齒頂圓、基圓及中心距和主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向，如圖示。(1)畫(huà)出理論嚙合線;(2)標(biāo)出實(shí)際嚙合線；(3)畫(huà)出兩輪的節(jié)圓、分度圓，用半徑符號(hào)標(biāo)出，并說(shuō)明它們之間的關(guān)系；(4)標(biāo)出嚙合角；(5)若模數(shù)mm，壓力角時(shí)，用量得的長(zhǎng)度，計(jì)算重合度e。 (1)線如圖示。(2)線如圖示。(3)兩輪節(jié)圓相切，每輪的節(jié)圓與分度重合。(4)嚙合角如圖示。(5)11-1.圖示輪系，已知各輪齒數(shù)為，。求傳動(dòng)比。（1）結(jié)構(gòu)分析：為行星輪系。（2）11-2.在圖示輪系中，各輪齒數(shù)為、，A和軸B的為轉(zhuǎn)速和，且它們的轉(zhuǎn)向相同。試求軸C的轉(zhuǎn)速的大小。 (1) (2) (3