機械原理桂林電子科大答案(僅供參考)

題一圖所示，已知：BC//DE//GF且分別相等，計算平面機構(gòu)的自由度，若存在復(fù)合鉸鏈、局部自由度、虛約束，請標出。、解：F=、解：F=3n-(2P+P-F'lh二3x8-(2x11+1-1)-1=24-22-1=1其中，B處鉸鏈為復(fù)合鉸鏈，B處滾子為局部自由度，J、DE處為虛約束;2-2-在圖示鉸鏈四桿機構(gòu)中，已知：lBC=50mm，lCD=35mm，lAD=30mm，AD為機架，若將此解：如果機構(gòu)尺寸不滿足桿長條件，則機構(gòu)必為雙搖桿機構(gòu)。TOC\o"1-5"\h\z若1為最短桿，則1+1>1+1ABABBCCDAD故1>1+1—1—35+30—50—15mmABCDADBC若1為最長桿，則1+1>1+1ABADABBCCD故1>1+1—1—50+35—30—55mmABBCBCAD若1即不是最短桿，也不是最長桿，則/+/>/+/ABADBCABCD故1<1+1—1—30+50—35—45mmABADBCCD若要保證機構(gòu)成立，則應(yīng)有1<1+1+1—50+35+30—115mmABBCCDAD故當該機構(gòu)為雙搖桿機構(gòu)時,1的取值范圍為AB15mm<1<45mm和55mm<1<115mm.ABAB

圖示四桿機構(gòu)，作圖比例尺卩/=0.00加,?］二20rads，求全部瞬心并用瞬心法求1mm1E點的速度大小及方向。4分）如題四圖所示曲柄滑塊機構(gòu)，曲柄AB等速整周回轉(zhuǎn)。1．設(shè)曲柄為主動件，滑塊朝右為工作行程，確定曲柄的合理轉(zhuǎn)向，簡要說明理由設(shè)曲柄為主動件，畫出急位夾角0，最小傳動角Y.出現(xiàn)的位置；min此機構(gòu)在什么情況下，出現(xiàn)死點位置，指出死點位置。

解：1.曲柄為主動件，曲柄AB由AB運動到AB位置，滑塊由左極限位置C運動到右極121限位置C，滑塊CTC朝右為工作行程，對應(yīng)曲柄的轉(zhuǎn)角為j二180+6，所需時間2121t=j/①二(180+6)/①；曲柄AB由AB運動到AB位置，滑塊由右極限位置C運動11212到左極限位置C，滑塊CTC朝左為空行程，對應(yīng)曲柄的轉(zhuǎn)角為j二180-6，所需時1212間t二j/①二(180-6)/①。為了保證滑塊在空行程具有急回特性，即t>t。則曲柄的2212的合理轉(zhuǎn)向必為逆時針方向。如圖所示。2.以曲柄為主動件，急位夾角6，最小傳動角Y的位置如圖所示；min此機構(gòu)在以滑塊為主動件的情況下，出現(xiàn)死點位置，其死點位置為ABC和ABC兩1111個位置。五.一對漸開線直齒圓柱標準齒輪傳動，已知齒數(shù)Z=25,Z=55，模數(shù)m=2mm,壓12力角a=200h*=1，c*=0.25。試求：a齒輪1在分度圓上齒廓的曲率半徑P;齒輪2在齒頂圓上的壓力角a；a23.如果這對齒輪安裝后的實際中心距a'=81mm,求嚙合角和兩齒輪的節(jié)圓半徑［、r。2解：1.齒輪1的基圓半徑:rb1二rrb1二rcosa二mZ1cosa二22x252cos200=23.492mm齒輪1在分度圓上齒廓的曲率半徑P:p=rtana=23.492tan2Oo=855mmb12.齒輪2的齒頂圓半徑：m2ra1二Q(Z1+也)=2X(25+2X1)=27ra1'r)f'r)f23.492)a—arccos-b!—arccosa2(r,丿127丿齒輪2在齒頂圓上的壓力角叮=29o32'm21.標準中心距a=(z+z)=x(25+55)=80mm2122嚙合角a'=acosa/a'—80cos200/81=21。52'”+[=81；心”=Z2/Z1=55/25=11/5解得：=25.3125mm；[=55.6875mm

9.計算圖示機構(gòu)的自由度自由度，若含復(fù)合鉸鏈，局部自由度或虛約束請明確指出,并說明原動件數(shù)是否合適。（10）等寬凸輪解:度:F=3n—2P—P=3x7—2x9-1=2等寬凸輪解:LH圖示凸輪機構(gòu)中，凸輪廓線為圓形，幾何中心在B點?請標出：（10）1）凸輪的理論廓線；2）凸輪的基圓；3）凸輪機構(gòu)的偏距圓；4）凸輪與從動件在D點接觸時的壓力角；5）凸輪與從動件從在C接觸到在D點接觸時凸輪轉(zhuǎn)過的角度。解：最新整理最新整理最新整理最新整理i4i4凸輪與從動件在D點接觸時的壓力角為：a=0。D凸輪與從動件從在C接觸到在D點接觸時凸輪轉(zhuǎn)過的角度為:屮在如圖所示輪中，已知各輪齒數(shù)及齒輪Z的角速度?］，求齒輪Z與系桿H的傳動比111解：該輪系可視為由z'、z、z'、H組成的差動輪系和z、z、z（z'）、z組成的定TOC\o"1-5"\h\z15412334軸輪系，將差動輪差封閉而構(gòu)成混合輪系。在記、z、記、H組成的差動輪系中，154.心一ez'iH=—1H=—^41'4'e'—eZ'4H1在z、z、z（z'）、z組成的定軸輪系中，12334eezzz1413

eezzz1413zzzCD=—~1~3CD4zz134由輪系的簡圖可知：1144于是.(zz+zz)zzi=―L=143-4-1H⑵zzzz—zzzzzH13413415.已知機組在穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時期的等效阻力矩的變化曲線M-j如圖所示，等效驅(qū)動力矩為常r數(shù)M=19.6N.m,主軸的平均角速度D=10rad/s.為了減小主軸的速度波動，現(xiàn)裝一個dm飛輪，飛輪的轉(zhuǎn)動慣量J=9.8kg.m2，（主軸本身的等效轉(zhuǎn)動慣量不計），試求，運轉(zhuǎn)不均勻F系數(shù)5。（10）bvbv解：根據(jù)在一個穩(wěn)定運轉(zhuǎn)周期內(nèi)有W=WdrMx2n=丄xMd2rmaxM=4M=4x19.6=78.4(Nm)rmaxd最大盈虧功為:AW=E—Emaxmaxmin的變化規(guī)律為：M=156.8?—78.4n<nTOC\o"1-5"\h\z<rn323“156.8丄ecu小|3[rn3T32求出點a和點b的橫坐標點a的橫坐標：?=5兀38點b的橫坐標：?3=￥兀設(shè)在點O系統(tǒng)的動能為：在點a系統(tǒng)的動能為：Ea=E019.6x在點a系統(tǒng)的動能為：Ea=E0+8-=E+11.025冗20最新整理最新整理33、在點b系統(tǒng)的動能為：(78.4—19.6)x(耳冗一5冗)E=E—88=E—22.05冗=E—11.025冗ba2a0最大盈虧功為:AW=E—E=E—E=22.05(J)maxmaxminab父AW由：5=max①2(J+J)mF其中：設(shè)J=0，代入已知數(shù)據(jù)，22.055==0.0225102x9.8六.計算圖示機構(gòu)的自由度，并判斷機構(gòu)的級別。解:F=3n—2P—PLH=3x7—2x10—0(4分)該機構(gòu)由三個II級桿組組成，故該機構(gòu)是II級機構(gòu)。（4分）20.已知某機械一個穩(wěn)定運動循環(huán)內(nèi)的等效阻力矩M如圖所示，等效驅(qū)動力矩M為rd常數(shù)，等效構(gòu)件的最大及最小角速度分別為：?二200rad-s及w二180rads。試maxmin求：（1）等效驅(qū)動力矩M的大小；（2）運轉(zhuǎn)的速度不均勻系數(shù)5；（3）當要求5在0.05范d圍內(nèi)，并不計其余構(gòu)件的轉(zhuǎn)動慣量時，應(yīng)裝在等效構(gòu)件上的飛輪的轉(zhuǎn)動慣量J。F。maxw兒=200—180=0.1051904分)wmW=-x(1000—212.5)=618.2(J)14=￥x(212?5-100)=618?2(J)最新整理最新整理故W]二618.2(J)4分）J=-[W]=6182=0.3425(kg.m24分）F①251902X0.05m21?在圖示輪系中，單頭右旋蝸桿1的轉(zhuǎn)速n廣1450rmin，回轉(zhuǎn)方向如圖，各輪齒

二20,數(shù)分別為丁37,z21?在圖示輪系中，單頭右旋蝸桿1的轉(zhuǎn)速n廣1450rmin，回轉(zhuǎn)方向如圖，各輪齒

二20,數(shù)分別為丁37,z二15，z二25，2'33'Z4二60。試求軸B的轉(zhuǎn)速n的大小及方向。解2'4(1)、nz=—=2=31

nz21n-n-n=B=1—-2-n—nn4BBzz25x60=—34zzz'3'(2)聯(lián)立72512(1)(2)（2分）（4分）n=—=6.532(八)b111/min72分)方向如圖示2方向如圖示2分)22.一對漸開線直齒圓柱標準齒輪傳動，己知齒數(shù)22.一對漸開線直齒圓柱標準齒輪傳動，己知齒數(shù)曽25，丁55，模數(shù)m=2mm，a二20。，h*=1，c*=0.25。求：（1）齒輪1在分度圓上齒廓的曲率半徑P；（2）mm，a輪2在齒頂圓上的壓力角a；（3）如果這對齒輪安裝后的實際中心距a'二81mm，求嚙合a2角―'和兩輪節(jié)圓半徑〔、廠2。11解：1、P=—mzsina=—x2x25sin20o=8.55(mm)(6分)1212

2、2、ra2rb21=一mzcosa2=2X2X55cos20o=51.68(mm)COSaa2r=-b2=ra2晉=°.9073、a=24.9440a2rb21=一mzcosa2=2X2X55cos20o=51.68(mm)COSaa2r=-b2=ra2晉=°.9073、a=24.9440a26分）a=1m(z+z)=1x2(25+55)=80(mm)2122acosa=a'cosa'cosa'=cosa=80xcos20o=0.928a'81a'=21.8610r25cos200r=—b1=——1cosa'cos21.861。=25.31(mm)r'=亠=2cosa'cos21.861。51.68=55.68(mm)6分）二十三.計算圖示機構(gòu)自由度，若有復(fù)合鉸鏈、局部自由度及虛約束需指出。.、完成下列各題1.解冋n2Pl-Ph=3*B-2*U-l=l在（:處存在復(fù)合欽鏈；在F處有局部口山度*在J或T處仃推約來24.試在圖上標出鉸鏈四桿機構(gòu)圖示位置壓力角a和傳動角28.試在圖示的偏心圓凸輪機構(gòu)中表示出：凸輪的基圓半徑、升距h；凸輪由圖示位置轉(zhuǎn)過90°時的機構(gòu)壓力角；凸輪由圖示位置轉(zhuǎn)過90°時，推桿的位移增量。=1.0。1?按標準中心距a=120mm安裝時，求：①齒數(shù)Zl、Z2；②嚙合角a‘；③節(jié)圓直徑dl'、d2‘；2?若取齒數(shù)Z1=15、Z2=30，中心距a'=92mm，試作：①求避免根切的小齒輪的變位系數(shù)xl；②求傳動嚙合角；③說明屬于何種變位傳動。七、圖示輪系中，已知各輪齒數(shù)：Z1=1,Z2=40,Z2'=24,Z3=72,Z3'=18,Z4=114。(12分)該輪系屬于何種輪系？計算傳動比i1H,并在圖中標出系桿H的轉(zhuǎn)向。解：求避免根切的小齒輪的最小變位系數(shù)xmin1；求傳動嚙合角a'；1?①因為：i12=2=z2/z1,a=mX(z2+z1)/2=120,而m=4所以：z1=20,z2=40；又因為是按標準中心距安裝，所以有a'=a=20o,d1'=d1=mz1=80mm,d2'=d2=mz2=160mm。2.①xmin1=(zmin-z1)/zmin=(17-15)/17=0.118因為：acosa=a'cosa',所以：a'=arc(acosa/a')，即a'=23.18o；該傳動為正傳動。七、解：1?該輪系是由齒輪1和2組成的定軸輪系加上由齒輪2',3,3',4和系桿H組成的周轉(zhuǎn)輪系而形成的混合輪系。2.因為：i1H=i12Xi2H而：i12=Z2/Z1=40i2H=1-iH2'4=1-(-1)(Z3Z4)/(Z2'Z3')=1+19=20所以：i1H=800。系桿H的轉(zhuǎn)向如圖所示。七、解：該輪系是由齒輪1和2組成的定軸輪系加上由齒輪2',3,3',4和系桿H組成的周轉(zhuǎn)輪系而形成的混合輪最新整理最新整理000系。因為：佔旳而：i12=Z2/Z1=40i2H=1-iH2'4=1-(-1)(Z3Z4)/(Z2'Z3'