機(jī)械原理哈課后習(xí)題

第二章習(xí)題2-1解釋下列概念1.運(yùn)動(dòng)副；2.機(jī)構(gòu)自由度；3.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；4.機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析；5.高副低代。2-2驗(yàn)算下列機(jī)構(gòu)能否運(yùn)動(dòng)，看運(yùn)動(dòng)是否具有確定性，并給出具有確定運(yùn)動(dòng)的修改方法。a）b）題2-22-3繪出下列機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度，并說(shuō)明注意事項(xiàng)。a）b）題2-32-4計(jì)算下列機(jī)構(gòu)自由度，并說(shuō)明其自由度（其中構(gòu)件1均為機(jī)架）。a）b）c）d）e）題2-42-5計(jì)算下列機(jī)構(gòu)的自由度，并確定桿組及機(jī)構(gòu)的級(jí)別（如圖所示機(jī)構(gòu)分別以構(gòu)件2、4、8為原動(dòng)件）。題2-5第三章習(xí)題3-3在圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知：，，，AD為機(jī)架，并且1）若此機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，且AB為曲柄，求的最大值；2）若此機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)，求的最小值；3）若此機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)，求的數(shù)值。題3-33-4試求圖示各機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)全部瞬心的位置。a）b）c）d）題3-43-5在圖示的齒輪-連桿組合機(jī)構(gòu)中，試用瞬心法求齒輪1與齒輪3的傳動(dòng)比。題3-53-6在圖示凸輪機(jī)構(gòu)中，已知，，，，凸輪，凸輪1以角速度逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。試用瞬心法求從動(dòng)件2的角速度。題3-63-7在的四桿機(jī)構(gòu)ABCD中，，，，，試用瞬心法求：1）當(dāng)時(shí)，點(diǎn)C的速度；2）當(dāng)時(shí)，構(gòu)件3的BC線(xiàn)上（或其延長(zhǎng)線(xiàn)上）速度最小的一點(diǎn)E的位置及其速度的大??；3）當(dāng)時(shí)，角的值（有兩個(gè)解）。3-8在轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)中，已知，，，求在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中，構(gòu)件3的角位移、角速度和角加速度。3-11已知，，，，，，，，曲柄1作等速轉(zhuǎn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)速。求在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中活塞5的位移、速度和加速度變化曲線(xiàn)。3-20設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知其搖桿CD的長(zhǎng)度，行程速比系數(shù)，機(jī)架AD的長(zhǎng)度，搖桿的一個(gè)極限位置與機(jī)架間的夾角，求曲柄的長(zhǎng)度和連桿的長(zhǎng)度。題3-203-21設(shè)計(jì)一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，已知其搖桿CD的長(zhǎng)度，搖桿兩極限位置間的夾角，行程速比系數(shù)，若曲柄的長(zhǎng)度，求連桿的長(zhǎng)度和機(jī)架的長(zhǎng)度。并校驗(yàn)最小傳動(dòng)角是否在允許值范圍內(nèi)。題3-213-22設(shè)計(jì)一偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，已知滑塊的行程速比系數(shù)，滑塊的沖程，導(dǎo)路的偏距，求曲柄長(zhǎng)度和連桿長(zhǎng)度。3-24試設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，近似實(shí)現(xiàn)函數(shù)，1）設(shè)的變化區(qū)間為，先用解析法求出此機(jī)構(gòu)，再用數(shù)值比較法的程序計(jì)算，并比較其結(jié)果。2）多次改變的變化區(qū)間，用數(shù)值比較法求出結(jié)果，分析其變化情況。3-25如圖所示，當(dāng)連架桿AB處于A1B1、A2B2和A3B3位置，另一連架桿CD上的某一標(biāo)線(xiàn)DE對(duì)應(yīng)處于位置DE1、DE2和DE3時(shí)，兩連架桿所對(duì)應(yīng)的角位置分別為：，；，；，。若給定lAD=300mm，試設(shè)計(jì)此鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，并討論是否還可以再給定其它桿長(zhǎng)限制，如再給定LAB=100mm是否可以設(shè)計(jì)出該機(jī)構(gòu)。題3-253-26已知顎式破碎機(jī)的行程速比系數(shù)，顎板長(zhǎng)度，其擺角，曲柄長(zhǎng)度，試確定該機(jī)構(gòu)的連桿BC和機(jī)架AD的長(zhǎng)度，并驗(yàn)算其最小傳動(dòng)角是否在允許范圍之內(nèi)。3-28用鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)作電爐爐門(mén)的啟閉機(jī)構(gòu)，若已知其兩活動(dòng)鉸鏈中心B、C的位置及爐門(mén)的兩個(gè)位置尺寸如圖示，試確定固定鉸鏈中心A、D位置及AB、BC、CD各桿桿長(zhǎng)。題3-283-33為什么機(jī)器人操作機(jī)多選用開(kāi)式鏈機(jī)構(gòu)的型式，其主要優(yōu)點(diǎn)是什么？3-34什么是機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)正問(wèn)題？試舉一個(gè)二自由度或三自由度機(jī)器人的例子來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)正問(wèn)題求解練習(xí)。第四章習(xí)題4-1在擺動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)中，從動(dòng)件行程角，，，，從動(dòng)件推程、回程分別采用等加速等減速和正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律；試寫(xiě)出擺動(dòng)從動(dòng)件在各行程的位移方程式。4-3在圖示偏置滾子直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪1的工作輪廓為圓，其圓心和半徑分別為C和R，凸輪1沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)從動(dòng)件往復(fù)移動(dòng)。已知：，偏距，滾子半徑，試回答：1）繪出凸輪的理論輪廓；2）凸輪基圓半徑從動(dòng)件行程3）推程運(yùn)動(dòng)角回程運(yùn)動(dòng)角遠(yuǎn)休止角近休止角4）從動(dòng)件推程、回程位移方程式；5）凸輪機(jī)構(gòu)的最大壓力角最小壓力角又分別在工作輪廓上哪點(diǎn)出現(xiàn)？6）行程速比系數(shù)題4-34-4在圖示滾子擺動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪1的工作輪廓為圓其圓心和半徑分別為C和R，凸輪1沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)從動(dòng)件往復(fù)擺動(dòng)。已知：，擺桿長(zhǎng)度，中心距，滾子半徑，試回答：1）繪出凸輪的理論輪廓；2）該機(jī)構(gòu)為推擺式還是拉擺式？3）推程運(yùn)動(dòng)角回程運(yùn)動(dòng)角遠(yuǎn)休止角近休止角4）凸輪基圓半徑從動(dòng)件形成角5）凸輪機(jī)構(gòu)的最大壓力角最小壓力角又分別在工作輪廓上那點(diǎn)出現(xiàn)？6）行程速比系數(shù)題4-44-6設(shè)計(jì)偏置滾子直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪。已知：凸輪1沿瞬時(shí)針?lè)较虻人俎D(zhuǎn)動(dòng)，凸輪基圓半徑，偏距，從動(dòng)件行程，滾子半徑，，，，；從動(dòng)件在推程、回程皆采用簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律，試求凸輪理論輪廓和工作輪廓上各點(diǎn)的坐標(biāo)值，并繪出凸輪的理論輪廓與工作輪廓。第五章習(xí)題5-2在圖示的漸開(kāi)線(xiàn)齒闊中，基圓半徑，試求出：1）當(dāng)時(shí)，漸開(kāi)線(xiàn)的展角，漸開(kāi)線(xiàn)壓力角和漸開(kāi)線(xiàn)在點(diǎn)的曲率半徑。2）、和，漸開(kāi)線(xiàn)的壓力角和向徑。題5-25-4今測(cè)得一漸開(kāi)線(xiàn)直齒標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒頂圓直徑，齒根圓直徑，齒數(shù)，試確定該齒輪的模數(shù)，齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)。5-5已知一對(duì)外嚙合漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪，齒數(shù)，，模數(shù)，，，，求：1）當(dāng)該對(duì)齒輪為標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí)，試計(jì)算齒輪的分度圓直徑、，基圓直徑、，齒頂圓直徑、，齒根圓直徑、，分度圓上齒距、齒厚和齒槽寬。2）當(dāng)該對(duì)齒輪為標(biāo)準(zhǔn)齒輪且為正確安裝時(shí)的中心距，齒輪1的齒頂壓力角，齒頂處齒闊的曲率半徑。5-6漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基圓和齒根圓重合時(shí)的齒數(shù)為多少（考慮正常齒和短齒兩種情況）？齒數(shù)為多少時(shí)基圓大于齒根圓？5-7已知一對(duì)外嚙合漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，其傳動(dòng)比，模數(shù)，壓力角，，，中心距，試求該對(duì)齒輪的齒數(shù)，，分度圓直徑、，齒頂圓直徑、，基圓直徑、。5-8試指出題5-7的一對(duì)齒輪中，哪一個(gè)齒輪的基圓齒厚基圓直徑大一些？計(jì)算出該對(duì)齒輪的公法線(xiàn)長(zhǎng)度和相應(yīng)的跨齒數(shù)。5-11設(shè)有一對(duì)外嚙合直齒圓柱齒輪，，模數(shù)，壓力角齒頂高系數(shù)，試求出其標(biāo)準(zhǔn)中心距，當(dāng)實(shí)際中心距時(shí)，其嚙合角為多少？當(dāng)取嚙合角時(shí)，試計(jì)算出該對(duì)齒輪的實(shí)際中心距。5-12對(duì)5-11中的一對(duì)齒輪，當(dāng)給定中心距和給定嚙合角的兩種情況，試選擇合適的變位系數(shù)、以滿(mǎn)足這兩種傳動(dòng)要求。5-13在回歸輪系中，已知，，；，，，各齒輪的壓力角均為，試問(wèn)：這兩對(duì)齒輪能否均用標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)？若用變位齒輪傳動(dòng)，可能有幾種傳動(dòng)方案？用哪一種方案比較好？5-15已知一對(duì)外嚙合變位齒輪，，，若取，，，，，，試計(jì)算該對(duì)齒輪傳動(dòng)的中心距，嚙合角，齒頂圓直徑、，齒頂厚、，試判斷該對(duì)齒輪能否正常嚙合傳動(dòng)？為什么？5-16設(shè)有一對(duì)平行軸外嚙合齒輪傳動(dòng)，，，，中心距時(shí)，若不用變位直齒輪而用斜齒圓柱齒輪來(lái)配湊此中心距，其螺旋角應(yīng)為多少？5-17設(shè)一對(duì)斜齒圓柱齒輪，，，，，若取其螺旋角，在求得中心距進(jìn)行圓整后再最后確定螺旋角值，試計(jì)算：1）該對(duì)斜齒輪分度圓及齒頂圓直徑。2）若齒寬，試計(jì)算其端面重合度、軸向重合度和總重合度。3）求當(dāng)量齒數(shù)、，并決定加工時(shí)的銑刀號(hào)數(shù)。5-19已知一螺桿傳動(dòng)的參數(shù)為：螺桿頭數(shù)，傳動(dòng)比，蝸輪直徑，蝸桿的導(dǎo)程角，試確定：模數(shù)，傳動(dòng)中心距。5-21已知一對(duì)直齒圓錐齒輪的基本為：，，，，，，試計(jì)算該對(duì)圓錐齒輪的基本尺寸，并判斷小齒輪是否會(huì)產(chǎn)生根切。第六章習(xí)題6-3在圖示的蝸桿傳動(dòng)中，試分別在左右兩圖上標(biāo)出蝸桿1的旋向和轉(zhuǎn)向。題6-36-4圖示為一滾齒機(jī)工作臺(tái)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，工作臺(tái)與蝸輪5相固聯(lián)。已知，z2=35，（右旋），z5=40，滾刀z6=1（左旋），z7=28。若要加工一個(gè)的齒輪，試決定掛輪組各輪的齒數(shù)和z4。題6-46-6在圖示輪系中，已知z1=60，z2=15，z3=18，各輪均為標(biāo)準(zhǔn)齒輪，且模數(shù)相同。試決定z4并計(jì)算傳動(dòng)比的大小及系桿H的轉(zhuǎn)向。題6-66-8在圖示的雙級(jí)行星齒輪減速器中，各齒輪的齒數(shù)為：z1=z6=20，z3=z6=40，z2=z5=10，試求：1）當(dāng)固定齒輪4時(shí)，傳動(dòng)比；2）當(dāng)固定齒輪3時(shí)，傳動(dòng)比。題6-86-10在圖示的腳踏車(chē)?yán)锍瘫淼臋C(jī)構(gòu)中，C為車(chē)輪軸，各輪齒數(shù)為z1=17，z3=23，z4=19，，z5=24。設(shè)輪胎受壓變形后使28英寸的車(chē)輪的有效直徑為，當(dāng)車(chē)行1km時(shí)，表上的指針剛好回轉(zhuǎn)一周，求齒輪2的齒數(shù)z2。題6-10第七章習(xí)題7-1偏心楔塊式摩擦棘輪機(jī)構(gòu)的偏心楔塊是半徑等于50mm的圓弧，中心距=100mm，摩擦輪直徑mm，摩擦系數(shù)。試按的條件確定偏心楔塊的幾何尺寸（轉(zhuǎn)動(dòng)中心與圓弧中心間偏距e，轉(zhuǎn)動(dòng)中心到楔緊點(diǎn)距離）。題7-17-2外槽輪機(jī)構(gòu)中，已知主動(dòng)撥盤(pán)等速回轉(zhuǎn)，槽輪槽數(shù)，槽輪運(yùn)動(dòng)角與停歇角之比。試求：1）槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)；2）圓銷(xiāo)數(shù)K。7-3已知外槽輪機(jī)構(gòu)的槽數(shù)，主動(dòng)撥盤(pán)的角速度rad/s。試求：1）主動(dòng)撥盤(pán)上圓柱銷(xiāo)在什么位置時(shí)，槽輪的角加速度最大？2）槽輪的最大角加速度。7-4設(shè)在n個(gè)工位的自動(dòng)機(jī)中，用不完全齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的間歇轉(zhuǎn)位運(yùn)動(dòng)，若主、從動(dòng)齒輪的假想齒數(shù)（即補(bǔ)全的齒數(shù)）相等，試求從動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)時(shí)間與停歇時(shí)間之比為多少？7-5在單萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)中，軸1以1500r/min等速轉(zhuǎn)動(dòng)，軸3變速轉(zhuǎn)動(dòng)，其最高轉(zhuǎn)速為1732r/min。試求：1）軸3的最低轉(zhuǎn)速；2）在軸1轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)中，為哪些角度時(shí)，兩軸的轉(zhuǎn)速相等？第九章習(xí)題9-1在圖示減速器中，已知各輪的齒數(shù)z1=z3=25，z2=z4=50，各輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J1=J32，J2=J42，（忽略各軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量），作用在軸III上的阻力矩M3=100Nm。試求選取I軸為等效構(gòu)件時(shí)，該機(jī)構(gòu)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J和M3的等效阻力矩Mr。題9-19-3已知某機(jī)械主軸與制動(dòng)器直接相聯(lián)，以主軸為等效構(gòu)件時(shí)，機(jī)械的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J=1kg·m2，設(shè)主軸的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)角速度為=150rad/s，求要在3秒鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)器的制動(dòng)力矩。已知某機(jī)械穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的等效驅(qū)動(dòng)力矩和等效阻力矩如圖所示。機(jī)械的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J=1kg·m2，等效驅(qū)動(dòng)力矩為=30Nm，機(jī)械穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)始時(shí)等效構(gòu)件的角速度=25rad/s，試確定（1）等效構(gòu)件的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)規(guī)律；（2）速度不均勻系數(shù)；（3）最大盈虧功；（4）若要求，求飛輪的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。題9-4第十章習(xí)題10-3在圖示的盤(pán)形轉(zhuǎn)子中，有四個(gè)偏心質(zhì)量位于同一回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，其大小及回轉(zhuǎn)半徑分別為m1=5kg，m2=7kg，m3=8kg，m4=6kg；r1=r4=100mm，r2=200mm，r3=150mm，方位如圖所示。又設(shè)平衡質(zhì)量m的回轉(zhuǎn)半徑r=250mm，試求平衡質(zhì)量m的大小及方位。