《機械原理作業(yè)集》word版

1、.第二章 機構的結構分析作業(yè)題：1 圖示為一簡易沖床的初擬方案。設計思路是：動力由齒輪1輸入，軸A連續(xù)轉動，固聯與軸A上的凸輪推動杠桿3使沖頭4上下往復運動實現沖壓工藝，試繪出其機構運動簡圖，分析能否實現上述構思，并提出兩種修改意見（以機構運動簡圖表示）。2 如圖所示為一小型壓力機。圖中齒輪1與偏心輪1為同一構件，繞固定軸心O連續(xù)轉動。在齒輪5上開有凸輪凹槽，擺桿4上的滾子6嵌在凹槽中，從而使擺桿4繞軸C上下擺動；同時又通過偏心輪1、連桿2、滑槽3使C軸上下移動。最后通過在擺桿4的叉槽中的滑塊7和鉸鏈G使沖頭8實現沖壓運動。試繪制其機構運動簡圖，計算其自由度。3 圖示是一為高位截肢的人所設計的

2、一種假肢膝關節(jié)機構。該機構能保持人行走的穩(wěn)定性。若以脛骨1為機架，試繪制其機構運動簡圖和計算其自由度，并作出大腿彎曲90°時的機構運動簡圖。4試繪出下列各機構的機構示意圖，計算其自由度，并說明運動是否確定。5計算下列各機構的自由度，若存在復合鉸鏈，局部自由度，虛約束請明確指出。6計算圖示機構的自由度，并分析基本桿組，確定機構的級別。第八章 平面連桿機構及其設計作業(yè)題：1 圖示四桿機構中各桿件長度已知：a=150mm，b=500mm，c=300mm，d=400mm。試問：1）若取桿件d為機架是否存在曲柄？如存在，哪一桿件為曲柄？2）若分別取其它桿件為機架，可得到什么類型的機構？2 圖示

3、鉸鏈四桿機構ABCD中，各構件長度如圖所示（l=10mm/mm），AB主動，試求：1） 兩連架桿AB、CD為何類構件？2） 該機構有無急回性質？若有，其行程速比系數K為多少？3） 在圖中作出最小傳動角min對應的機構位置ABCD；4） 若改為以CD桿為主動，該機構有無死點？若有，請用虛線畫出死點位置。3 圖示鉸鏈四桿機構作為加熱爐爐門的啟閉機構。爐門上兩鉸鏈相距50cm（圖中單位為：cm），爐門打開后成水平位置且要求外側向上，固定鉸鏈裝在yy軸線上，相應位置尺寸如圖。試設計該機構。4 設計一鉸鏈四桿機構，已知其搖桿CD長lCD=75mm，行程速比系數K=1.5，機架長lAD=100mm，搖桿的

4、一個極限位置與機架間夾角3=45°，求曲柄和連桿的長度lAB、lBC。 l=0002m/mm5 設計一偏置曲柄滑塊機構，已知滑塊行程速比系數K=1.5，滑塊行程H=50mm，導路偏距e=20mm，求曲柄和連桿的長度lAB、lBC。l=0001m/mm6 圖示為機床變速箱中操縱滑移齒輪的四桿機構，已知滑移齒輪行程H=60mm，lDE=100mm，lCD=120mm，lAD=250mm，其相互位置如圖所示。當滑移齒輪至左極限位置時，操作手柄AB位于垂直方向，試設計該機構。 第九章 凸輪機構及其設計作業(yè)題：1 圖示為對心直動尖頂推桿盤狀凸輪機構，試在凸輪上標出：1）推程運動角0、回程運動角

5、0、近休止角01、遠休止角02；2）基圓r0，推桿的行程h，圖示位置機構的壓力角；3）設回程時，推桿按等速運動規(guī)律運動，試繪制回程時的s2、v2、a2圖； l =0.001m/mm2 試標出下圖中1）a圖在圖示位置時凸輪機構的壓力角，凸輪從圖示位置轉過90°后推桿的位移s；2）b圖從圖示位置升高位移s時，凸輪的轉角和凸輪機構的壓力角。3一偏置尖底直動從動件盤狀凸輪機構如圖所示。已知凸輪為一偏心圓盤，圓盤半徑R=30mm，幾何中心為A，回轉中心為O，從動件偏距OD=e=10mm，OA=10mm。凸輪以等角速度逆時針方向轉動。當凸輪在圖示位置，即ADCD時，試求：1） 凸輪的基圓半徑r0

6、和從動件的行程h ；2）推程運動角0、回程運動角0、遠休止角01和近休止角02；3）圖示位置的凸輪機構壓力角；4） 圖示位置的凸輪轉角；5） 圖示位置的從動件的位移s；6） 凸輪從圖示位置（即推桿在B點與凸輪接觸）轉過90°時推桿的位移s及凸輪機構的壓力角；7） 若改用對心直動滾子推桿，取滾子半徑rr=10mm，試畫出凸輪的實際廓線（取內包絡線）8） 該凸輪機構中的從動件偏置方向是否合理，為什么？4試以作圖法設計一偏置直動滾子推桿盤形凸輪機構的輪廓曲線，已知凸輪以等角速度順時針回轉，正偏距e=10mm，基圓半徑r0=30mm，滾子半徑rr=10mm。推桿運動規(guī)律為：凸輪轉角0

7、6;150°時，推桿等速上升16mm；150°180°時，推桿遠休止；180°300°時，推桿等加速等減速下降16mm；300°360°時，推桿近休止。5有一擺動滾子推桿盤形凸輪機構（參看教材圖923），已知lOA=60mm，lAB=50mm，r0=25mm，rr=8mm。凸輪順時針方向等速轉動，要求當凸輪轉過180°時，推桿以余弦加速度運動向上擺動25°，轉過一周中的其余角度時，推桿以正弦加速度運動擺回到原位置。試以作圖法設計凸輪的工作廓線。第十章 齒輪機構及其設計作業(yè)題：1 一標準漸開線直齒圓柱齒輪，

8、模數m=3mm，齒數z=26，齒頂高系數ha*=1，壓力角=20°，試求：齒廓曲線在分度圓和齒頂圓上的曲率半徑、a和展角、a。2標準漸開線直齒圓柱齒輪，壓力角=20°，當齒數z滿足什么條件時，其齒根圓大于基圓？3設計一對外嚙合標準直齒漸開線齒輪傳動，已知m=10mm，壓力角=20°，ha*=1，z1=25，i=2.6。4若將上題中的中心距a增大，直至剛好能連續(xù)傳動，試求：1）傳動的嚙合角；2）兩齒輪的節(jié)圓直徑d1、d2；3）兩齒輪分度圓之間的距離a；4）傳遞的頂隙C。5一對標準漸開線直齒外嚙合齒輪傳動，已知：m=8mm，=20°，ha*=1 ，z1=30

9、，z2=40，試求：1）選擇適當比例尺，作圖求出理論嚙合線和實際嚙合線長度、，并計算重合度（按標準 中心距安裝）；2）用計算公式計算傳動的重合度；3）若要求嚙合角=22°30，求傳動的中心距a。6已知一對漸開線斜齒圓柱齒輪，mn=8mm，z1=20，z2=40，n=20°，ha*=1 ,齒寬=30mm，中心距a=250mm，求：1） 螺旋角；2） 齒輪的分度圓直徑d1、d2；3） 當量齒數zV、zV。一蝸輪的齒數z2=40，d2=320mm，與一單線蝸桿嚙合，求：1） 蝸輪端面模數mt2和蝸桿軸面模數ma1；2） 蝸桿的導程和分度圓直徑d1；3） 傳動的中心距a。一對標準直

10、齒圓錐齒輪傳動，=90°，z1=17，z2=31，m=8mm， ha*=1，求：1） 分度圓直徑d1、d2和角1、2及齒頂圓直徑da1、da2；2） 頂錐角a1、a2和根錐角f1、f2：3） 當量齒數zV、zV。第十一章 齒輪系及其設計作業(yè)題：1 在圖示的車床變速箱中，移動齒輪a使3和4嚙合。由移動雙聯齒輪b使齒輪5和6嚙合。已知各齒輪的齒數z1=42，z2=58，z3=38，z4=42，z5=50，z6=40，電動機的轉速為1445rpm，求帶輪轉速的大小和方向。2 圖示為一手動提升裝置，各輪齒數均為已知，試求傳動比i15，并指出提升重物時手柄的轉向。3 圖示差動輪系中，各輪齒數已

11、知，z1=15，z2=25，z2=20，z3=60，又n1=n3=200rpm，求行星架H的轉速nH的大小和方向：1） 當n1、n3轉向相同時；2） 當n1、n3轉向相反時。4圖示為一裝配用氣動螺絲刀的齒輪減速裝置的傳動簡圖，各輪齒數已知，z1=z4=7，z2=z5=16，若n1=300rpm，求螺絲刀的轉速n刀。5在圖示輪系中，各輪齒數已知，z1=36，z2=60，z3=23，z4=49，z4=69，z5=31，z6=131，z7=94，z8=36，z9=167，n1=3549rpm，求行星架H的轉速。6圖示為手動起重葫蘆，已知z 1= z2=10，z 2=20，z 3=40，總傳動效率=0

12、.90，求提升Q=10000N的重物時所需加于鏈輪上的圓周力P（方向標在圖上）。7圖示為礦山運輸機的行星輪系齒輪傳動裝置，已知z 1= z 3=17，z2= z 4=39，z 5=18，z 7=152，n1=1450rpm。當制動器B制動，A放松時，鼓輪H回轉，求nH的大小和方向。并分析當A制動、B放松時的運動情況。第三章 平面機構的運動分析作業(yè)題：1 確定下列各圖示機構在圖示位置的全部瞬心。 a) b) c) d) e) f) 2 圖示四桿機構中，已知LAB=65mm，LDC=90mm，LAD=125mm，LBC=125mm，=10rad/s，試用瞬心法求：1） 當15°時，點C的

13、速度vC；2） 當15°時，構件BC上（即BC線及其延長線上）速度最小的點E及該點的速度vE；3） vC0時的位置角。3圖示六桿機構，已知LAB=140mm，LBC= LCD= L1= L3=420mm，L2=180mm，1=20rad/s，BC2=C2C。試用圖解法求在圖示位置時1） 2構件上B、C、E及C2點的速度和加速度；2） 2、3構件的角速度和角加速度；3） 5構件的速度和加速度；4） 2構件中心C2的軌跡的曲率半徑。4圖示機構中，各構件長度及原動件角速度1常數均為已知，用途解法求圖示位置時3構件的角速度3和角加速度3（比例尺任選）。5下列圖示各機構中，原動件以勻角速度轉動

14、，各構件長度均已知，試用圖解法求圖示位置時構件3上C點的速度和加速度（僅要求寫出矢量方程，分析參數，畫出矢量多邊形，比例尺任選，不要具體數值）。11234ACACBD12341第四、五章 機械中的摩擦和機械效率作業(yè)題：1 圖示為一曲柄滑塊機構的三個不同位置，P為作用與活塞上的壓力，轉動副A及B上所畫的虛線小圓為摩擦圓，試決定在此位置時作用在連桿AB上的作用力的真實方向（連桿本身的重量及慣性力均不計）。2 圖示為一曲柄滑塊機構，各轉動副處的摩擦圓如圖所示，Q為生產阻力，（各構件的重量及慣性力均忽略不計），試在圖中標出：1） 主動構件1的角速度1的方向；2） 曲柄1上所受的力FR21、FR41的作

15、用線和方向；3） 滑塊3上所受的力FR23、FR43的作用線和方向。3 圖示為一擺動推桿盤形凸輪機構，凸輪1沿逆時針方向回轉，P為作用在推桿2上的外載荷，試確定凸輪1及機架3作用給推桿2的總反力FR12及FR32的方位（不考慮構件的重量及慣性力，圖中虛線小圓為摩擦圓）。4圖示為一焊接用的楔形夾具。利用這個夾具把兩快要焊接的工件1和1預先夾妥，以便焊接。圖中2為夾具體，3為楔塊。試確定其自鎖條件（即當夾緊后，楔塊3不會自動松脫出來的條件）。 F 5一螺旋千斤頂，采用矩形螺紋，螺距P=12mm，螺紋中徑d2=72mm，螺紋間摩擦系數f=008，臂桿長L=600mm，試求欲頂起3000N重物Q時加在

16、臂桿端點的圓周力P，并檢驗是否滿足自鎖條件。6如圖所示，電動機通過V帶傳動及圓錐、圓柱齒輪傳動帶動工作機A及B。設每對齒輪的效率10.97（包括軸承的效率在內），帶傳動的效率為30.92，工作機A、B的功率分別為PA=5kW、PB=1kW，效率分別為A0.8、B0.5，試求該系統(tǒng)的總效率和電動機所需的功率。第六章 機械的平衡作業(yè)題：1 在如圖所示的盤形轉子中，有四個偏心質量位于同一回轉平面內。它們的大小及其質心至回轉軸的距離分別為m1=5kg，m2=7kg，m3=8kg，m4=10kg，r1=r4=100mm，r2=200mm，r3=150mm，而各偏心質量的方位如圖所示。又設平衡質量mb的質

17、心至回轉軸的距離rb=150mm，試求平衡質量mb的大小及方位。2在如圖所示的轉子中，已知各偏心質量m1=10kg，m2=15kg，m3=20kg，m4=10kg，r1 =400mm，r2=r4=300mm，r3=200mm，又知各偏心質量所在的回轉平面間的距離為L12=L23=L34=200mm，偏心質量間的方位夾角12=120°，23=60°，34=90°。如果置于平衡基面及中的平衡質量mbI及mbII的質心至回轉軸的距離為rbI=rbII=500mm，試求mbI及mbII的大小及方位。第七章機械的運轉及其速度波動的調節(jié)作業(yè)題：1在由電動機驅動的剪床機械系統(tǒng)中，已知電動機的轉速nm=1500r/min，轉換到電機軸上的等效阻力矩Mr=M()，如圖所示。設電