機(jī)械原理第八版答案與解析

1、機(jī)械原理第八版西北工業(yè)大學(xué)平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析1、如圖 a 所示為一簡(jiǎn)易沖床的初擬設(shè)計(jì)方案， 設(shè)計(jì)者的思路是：動(dòng)力由齒輪 1 輸入，使軸 A 連續(xù)回轉(zhuǎn)；而固裝在軸 A 上的凸輪 2 與杠桿 3 組成的凸輪機(jī)構(gòu)將使沖頭 4 上下運(yùn)動(dòng)以達(dá)到?jīng)_壓的目的。試?yán)L出其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（各尺寸由圖上量?。?，分析其是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖？并提出修改方案。解 1）取比例尺繪制其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（圖 b）。2）分析其是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖。圖 a）由圖 b 可知，故：因此，此簡(jiǎn)單沖床根本不能運(yùn)動(dòng)（即由構(gòu)件 3、 4 與機(jī)架 5 和運(yùn)動(dòng)副 B、 C、D 組成不能運(yùn)動(dòng)的剛性桁架），故需要增加機(jī)構(gòu)的自由度。圖b ）3）提出修改方案（圖c

2、）。為了使此機(jī)構(gòu)能運(yùn)動(dòng)，應(yīng)增加機(jī)構(gòu)的自由度（其方法是：可以在機(jī)構(gòu)的適當(dāng)位置增加一個(gè)活動(dòng)構(gòu)件和一個(gè)低副，或者用一個(gè)高副去代替一個(gè)低副，其修改方案很多，圖給出了其中兩種方案）。圖 c1）圖 c2 ）c2、試畫(huà)出圖示平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度。圖 a）解：，圖 b）解：，3、計(jì)算圖示平面機(jī)構(gòu)的自由度。將其中的高副化為低副。機(jī)構(gòu)中的原動(dòng)件用圓弧箭頭表示。31解 31：， C、 E 復(fù)合鉸鏈。32解 32：，局部自由度33謝謝閱讀解 33：，4、試計(jì)算圖示精壓機(jī)的自由度解：，解：，（其中 E、 D 及 H 均為復(fù)合鉸鏈）（其中 C、F、K 均為復(fù)合鉸鏈）5、圖示為一內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，試計(jì)算其自由

3、度，并分析組成此機(jī)構(gòu)的基本桿組。又如在該機(jī)構(gòu)中改選 EG 為原動(dòng)件，試問(wèn)組成此機(jī)構(gòu)的基本桿組是否與前者有所不同。解 1）計(jì)算此機(jī)構(gòu)的自由度2）取構(gòu)件 AB 為原動(dòng)件時(shí)機(jī)構(gòu)的基本桿組圖為此機(jī)構(gòu)為級(jí)機(jī)構(gòu)3）取構(gòu)件 EG 為原動(dòng)件時(shí)此機(jī)構(gòu)的基本桿組圖為此機(jī)構(gòu)為級(jí)機(jī)構(gòu)平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析1、試求圖示各機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)全部瞬心的位置（用符號(hào)直接標(biāo)注在圖上）。2、在圖 a 所示的四桿機(jī)構(gòu)中， =60mm ，=90mm ，=120mm ，=10rad/s ，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 線上速度最小的一點(diǎn) E 的位置及其速度的大?。?）當(dāng) =0 時(shí)，角之值（有兩個(gè)解

4、）。解 1）以選定的比例尺作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（圖 b）。 b)2）求，定出瞬心的位置（圖b）因?yàn)闃?gòu)件 3 的絕對(duì)速度瞬心，則有：3）定出構(gòu)件 3 的 BC 線上速度最小的點(diǎn)E 的位置因 BC 線上速度最小之點(diǎn)必與點(diǎn)的距離最近，故從引BC 線的垂線交于點(diǎn)E，由圖可得：4）定出 =0 時(shí)機(jī)構(gòu)的兩個(gè)位置（作于圖 C 處），量出c)3、在圖示的機(jī)構(gòu)中，設(shè)已知各構(gòu)件的長(zhǎng)度85 mm ，=25mm ， =45mm ，=70mm ，原動(dòng)件以等角速度 =10rad/s 轉(zhuǎn)動(dòng)，試用圖解法求圖示位置時(shí)點(diǎn)E 的速度和加速度以及構(gòu)件 2 的角速度及角加速度。a) l=0.002m/mm解 1）以 =0.002m/mm 作

5、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（圖 a）2）速度分析 根據(jù)速度矢量方程：以 0.005(m/s)/mm 作其速度多邊形（圖b）。b) =0.005(m/s 2)/mm（繼續(xù)完善速度多邊形圖，并求及）。根據(jù)速度影像原理，作，且字母順序一致得點(diǎn) e，由圖得：（順時(shí)針）（逆時(shí)針）3）加速度分析根據(jù)加速度矢量方程：以 =0.005(m/s 2 )/mm 作加速度多邊形（圖c）。謝謝閱讀謝謝閱讀（繼續(xù)完善加速度多邊形圖，并求及）。根據(jù)加速度影像原理，作，且字母順序一致得點(diǎn)，由圖得：（逆時(shí)針）4、在圖示的搖塊機(jī)構(gòu)中， 已知 =30mm ，=100mm ，=50mm ，=40mm ，曲柄以 =10rad/s等角速度回轉(zhuǎn)，試用

6、圖解法求機(jī)構(gòu)在時(shí)，點(diǎn)D 和點(diǎn) E 的速度和加速度，以及構(gòu)件2 的角速度和角加速度。解 1）以 =0.002m/mm 作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（圖a）。2）速度分析 =0.005(m/s)/mm選 C 點(diǎn)為重合點(diǎn)，有：以作速度多邊形（圖b）再根據(jù)速度影像原理，作，求得點(diǎn) d 及 e，由圖可得（順時(shí)針）3）加速度分析 =0.04(m/s 2 )/mm根據(jù)其中：以作加速度多邊形（圖c），由圖可得：（順時(shí)針）5、在圖示的齒輪 -連桿組合機(jī)構(gòu)中， MM 為固定齒條，齒輪3 的齒數(shù)為齒輪4 的 2 倍，設(shè)已知原動(dòng)件1 以等角速度順時(shí)針?lè)较蚧剞D(zhuǎn)，試以圖解法求機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)，E 點(diǎn)的速度及齒輪 3、4 的速度影像。解

7、 1）以作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（圖a）2）速度分析（圖b）此齒輪連桿機(jī)構(gòu)可看作為ABCD 及 DCEF 兩個(gè)機(jī)構(gòu)串連而成，則可寫(xiě)出取作其速度多邊形于圖b 處，由圖得取齒輪 3 與齒輪 4 嚙合點(diǎn)為 K，根據(jù)速度影像原來(lái)，在速度圖圖b 中，作求出 k 點(diǎn)，然后分別以 c、e 為圓心，以、為半徑作圓得圓及圓。求得齒輪 3 的速度影像是齒輪 4 的速度影像是6、在圖示的機(jī)構(gòu)中，已知原動(dòng)件 1 以等速度 =10rad/s 逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)， =100mm ， =300mm ， =30mm 。當(dāng) =、時(shí)，試用矢量方程解析法求構(gòu)件 2 的角位移及角速度、角加速度和構(gòu)件 3 的速度和加速度。解取坐標(biāo)系 xAy ，并標(biāo)

8、出各桿矢量及方位角如圖所示：謝謝閱讀謝謝閱讀1）位置分析機(jī)構(gòu)矢量封閉方程分別用和點(diǎn)積上式兩端，有故得：2）速度分析式 a 對(duì)時(shí)間一次求導(dǎo)，得上式兩端用點(diǎn)積，求得：式 d）用點(diǎn)積，消去，求得3）加速度分析將式（ d）對(duì)時(shí)間 t 求一次導(dǎo)，得：用點(diǎn)積上式的兩端，求得：用點(diǎn)積（ g），可求得：351.06318.3162.1692.69025.10920.1740.8670.3896.6527.5027、在圖示雙滑塊機(jī)構(gòu)中，兩導(dǎo)路互相垂直，滑塊 1 為主動(dòng)件，其速度為 100mm/s ，方向向右， =500mm ，圖示位置時(shí) =250mm 。求構(gòu)件 2 的角速度和構(gòu)件 2 中點(diǎn) C 的速度的大小和方

9、向。解：取坐標(biāo)系 oxy 并標(biāo)出各桿矢量如圖所示。1）位置分析機(jī)構(gòu)矢量封閉方程為：2）速度分析當(dāng)，（逆時(shí)針），像右下方偏。8、在圖示機(jī)構(gòu)中，已知 =， =100rad/s ，方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍?=40mm ，=。求構(gòu)件 2 的角速度和構(gòu)件 3 的速度。解，建立坐標(biāo)系 Axy ，并標(biāo)示出各桿矢量如圖所示：1位置分析機(jī)構(gòu)矢量封閉方程2速度分析消去，求導(dǎo)，平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)1、在圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知：=50mm ， =35mm ，=30mm ，為機(jī)架，1）若此機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，且為曲柄，求的最大值；2）若此機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)，求的范圍；3）若此機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)，求的范圍。解： 1）AB 為最短

10、桿2） AD 為最短桿，若若3) 為最短桿謝謝閱讀謝謝閱讀，為最短桿由四桿裝配條件2、在圖示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中， 各桿的長(zhǎng)度為 a=28mm ，b=52mm ，c=50mm ，d=72mm 。試問(wèn)此為何種機(jī)構(gòu)？請(qǐng)用作圖法求出此機(jī)構(gòu)的極位夾角，桿的最大擺角，機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角和行程速度比系數(shù)。解 1）作出機(jī)構(gòu)的兩個(gè)極位，由圖中量得2）求行程速比系數(shù)3）作出此機(jī)構(gòu)傳動(dòng)角最小的位置，量得此機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)3、現(xiàn)欲設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知其搖桿的長(zhǎng) =75mm ，行程速比系數(shù) =1.5，機(jī)架的長(zhǎng)度為 =100mm ，又知搖桿的一個(gè)極限位置與機(jī)架間的夾角為 45 ，試求其曲柄的長(zhǎng)度和連桿的長(zhǎng)。（有兩個(gè)解）

11、解：先計(jì)算并取作圖，可得兩個(gè)解4、如圖所示為一已知的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，現(xiàn)要求用一連桿將搖桿和滑塊連接起來(lái)，使搖桿的三個(gè)已知位置、和滑塊的三個(gè)位置、相對(duì)應(yīng)（圖示尺寸系按比例尺繪出），試以作圖法確定此連桿的長(zhǎng)度及其與搖桿鉸接點(diǎn) E 的位置。（作圖求解時(shí)，應(yīng)保留全部作圖線 。=5mm/mm ）。解（轉(zhuǎn)至位置 2 作圖）故5、圖 a 所示為一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，其連桿上一點(diǎn) E 的三個(gè)位置 E 1、E2 、E3 位于給定直線上?，F(xiàn)指定 E1 、E2、 E3 和固定鉸鏈中心 A、D 的位置如圖 b 所示，并指定長(zhǎng)度 =95mm ， =70mm 。用作圖法設(shè)計(jì)這一機(jī)構(gòu)，并簡(jiǎn)要說(shuō)明設(shè)計(jì)的方法和步驟。解：以 D 為圓心

12、，為半徑作弧，分別以，為圓心，為半徑交弧，代表點(diǎn)E 在 1，2，3 位置時(shí)占據(jù)的位置，使 D 反轉(zhuǎn)，得使 D 反轉(zhuǎn)，得CD 作為機(jī)架， DA 、CE 連架桿，按已知兩連架桿對(duì)立三個(gè)位置確定B 。凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)1、在直動(dòng)推桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)中， 已知凸輪的推程運(yùn)動(dòng)角 /2 ，推桿的行程 =50mm 。試求：當(dāng)凸輪的角速度 =10rad/s 時(shí)，等速、等加等減速、余弦加速度和正弦加速度四種常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律的速度最大值和加速度最大值及所對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角。解推桿(m/s)(m/s 2)運(yùn)謝謝閱讀謝謝閱讀動(dòng)規(guī)律等速運(yùn)動(dòng)等加速等減速余弦加速度正弦加速謝謝閱讀謝謝閱讀度2、已知一偏置尖頂推桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)如圖所示，試

13、用作圖法求其推桿的位移曲線。解 以同一比例尺 =1mm/mm 作推桿的位移線圖如下所示3、試以作圖法設(shè)計(jì)一偏置直動(dòng)滾子推桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪輪廓曲線。已知凸輪以等角速度逆時(shí)針回轉(zhuǎn)，偏距=10mm ，從動(dòng)件方向偏置系數(shù)=1，基圓半徑 =30mm ，滾子半徑 =10mm 。推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律為：凸輪轉(zhuǎn)角 =0 150 ，推桿等速上升16mm ；=150 180 ，推桿遠(yuǎn)休； =180 300時(shí)，推桿等加速等減速回程 16mm;=300 360 時(shí)，推桿近休。解推桿在推程段及回程段運(yùn)動(dòng)規(guī)律的位移方程為：1）推程：，2）回程：等加速段，等減速段，取 =1mm/mm 作圖如下：計(jì)算各分點(diǎn)得位移值如下：總轉(zhuǎn)01

14、53045607590101213151650505角s01.3.4.6.89.111214161662846.2.8.4181921222425272830313336050505050500 s1615141184.20.0000.5.5554、試以作圖法設(shè)計(jì)一擺動(dòng)滾子推桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪輪廓曲線，已知=55mm ，=25mm ，=50mm ， =8mm 。凸輪逆時(shí)針?lè)较虻人俎D(zhuǎn)動(dòng)，要求當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過(guò)180o 時(shí)，推桿以余弦加速度運(yùn)動(dòng)向上擺動(dòng)=25 ；轉(zhuǎn)過(guò)一周中的其余角度時(shí)，推桿以正弦加速度運(yùn)動(dòng)擺謝謝閱讀謝謝閱讀回到原位置。解 擺動(dòng)推桿在推程及回程中的角位移方程為1）推程：，2）回程：，取 =

15、1mm/mm 作圖如下：總轉(zhuǎn)0153045607590105120135150165角 0.41.63.66.29.21215.18.21.23.24.037656.57475343257181952102252402552728530031533036000 24.24.22.20.16.128.44.82.20.70.0259028731157.5397295、在圖示兩個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)中， 凸輪均為偏心輪，轉(zhuǎn)向如圖。已知參數(shù)為 =30mm, =10mm, =15mm, 5mm,=50mm,=40mm 。E、F 為凸輪與滾子的兩個(gè)接觸點(diǎn)，試在圖上標(biāo)出：1）從 E 點(diǎn)接觸到 F 點(diǎn)接觸凸輪所轉(zhuǎn)過(guò)的角

16、度；2） F 點(diǎn)接觸時(shí)的從動(dòng)件壓力角；3）由 E 點(diǎn)接觸到 F 點(diǎn)接觸從動(dòng)件的位移s（圖 a）和（圖 b）。4）畫(huà)出凸輪理論輪廓曲線，并求基圓半徑；5）找出出現(xiàn)最大壓力角的機(jī)構(gòu)位置，并標(biāo)出。齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)1、設(shè)有一漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪=20,=8mm,=20o,=1, 試求： 1）其齒廓曲線在分度圓及齒頂圓上的曲率半徑、及齒頂圓壓力角； 2）齒頂圓齒厚及基圓齒厚； 3）若齒頂變尖 (=0)時(shí)，齒頂圓半徑又應(yīng)為多少？解 1）求、2）求 、3）求當(dāng) =0 時(shí)由漸開(kāi)線函數(shù)表查得：謝謝閱讀謝謝閱讀2、試問(wèn)漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒根圓與基圓重合時(shí)，其齒數(shù)應(yīng)為多少，又當(dāng)齒數(shù)大于以上求得的齒數(shù)時(shí)，基圓與齒根圓哪個(gè)大？

17、解由有當(dāng)齒根圓與基圓重合時(shí)，當(dāng)時(shí)，根圓大于基圓。3、一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的模數(shù) =5mm ，壓力角 =20o ，齒數(shù) =18。如圖所示，設(shè)將直徑相同的兩圓棒分別放在該輪直徑方向相對(duì)的齒槽中，圓棒與兩側(cè)齒廓正好切于分度圓上，試求 1）圓棒的半徑； 2）兩圓棒外頂點(diǎn)之間的距離（即棒跨距）。解：4、有一對(duì)漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪嚙合，已知19 ，42， 5mm 。1）試求當(dāng) 20 時(shí)，這對(duì)齒輪的實(shí)際嚙合線B1B2 的長(zhǎng)、作用弧、作用角及重合度；）繪出一對(duì)齒和兩對(duì)齒的嚙合區(qū)圖（選適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度比例尺仿課本上圖5-19 作圖，不用畫(huà)出嚙合齒廓），并按圖上尺寸計(jì)算重合度。解： 1）求及2）如圖示5、已知一對(duì)外嚙

18、合變位齒輪傳動(dòng)，=12,=10mm,=20 , =1,=130mm, 試設(shè)計(jì)這對(duì)齒輪傳動(dòng)，并驗(yàn)算重合度及齒頂厚（應(yīng)大于0.25m ，?。＝?1）確定傳動(dòng)類(lèi)型故此傳動(dòng)應(yīng)為正傳動(dòng)。2）確定兩輪變位系數(shù)取3）計(jì)算幾何尺寸尺寸名稱(chēng)幾何尺寸計(jì)算中心距變動(dòng)系數(shù)齒頂高變動(dòng)系數(shù)齒頂高齒根高分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑謝謝閱讀謝謝閱讀基圓直徑分度圓齒厚4）檢驗(yàn)重合度和齒頂厚故可用。6、現(xiàn)利用一齒條型刀具（齒條插刀或齒輪滾刀）按范成法加工漸開(kāi)線齒輪，齒條刀具的基本參數(shù)為： =4mm, =20 , =1,=0.25,又設(shè)刀具移動(dòng)的速度為V 刀 =0.002m/s ，試就下表所列幾種加工情況，求出表列各個(gè)項(xiàng)目的值

19、，并表明刀具分度線與輪坯的相對(duì)位置關(guān)系（以 L 表示輪坯中心到刀具分度線的距離）。切制齒輪情要求計(jì)算的項(xiàng)目圖形表示況1、加工 z=15的標(biāo)準(zhǔn)齒輪。2、加工 z=15的齒輪，要求剛好不根切。3、如果 v 及 L（正變位）的值與情況 1相同，而輪坯的轉(zhuǎn) 速 卻 為n=0.7958r/mn。4、如果 v 及 L謝謝閱讀謝謝閱讀的值與情況 1相同，而輪坯的轉(zhuǎn) 速 卻 為n=0.5305r/min 。7、圖示回歸輪系中，已知z1=20,z2=48, =2mm,z3=18, z 4=36, =2.5mm ；各輪的壓力角 =20 , =1, =0.25 。試問(wèn)有幾種傳動(dòng)方案可供選擇？哪一種方案較合理？，11

20、，2 標(biāo)準(zhǔn)（等變位）3， 4 正傳動(dòng)23，4標(biāo)準(zhǔn)（等變位）1， 2 正傳動(dòng)31，2和 3，4 正傳動(dòng)，41，2和 3，4 負(fù)傳動(dòng)，51，2負(fù)傳動(dòng)， 3， 4 負(fù)傳動(dòng)方案1 ，3 較佳8、在某牛頭刨床中， 有一對(duì)外嚙合漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 已知：Z1=17, Z 2=118, m=5mm, =20 , =1, =0.25, a ， =337.5mm 。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)小齒輪嚴(yán)重磨損，擬將其報(bào)廢，大齒輪磨損較輕（沿齒厚方向兩側(cè)總的磨損量為 0.75mm ），擬修復(fù)使用，并要求新設(shè)計(jì)小齒輪的齒頂厚盡可能大些，問(wèn)應(yīng)如何設(shè)計(jì)這一對(duì)齒輪？解 1）確定傳動(dòng)類(lèi)型，因故應(yīng)采用等移距變位傳動(dòng)2）確定變位系數(shù)故，3）幾

21、何尺寸計(jì)算小齒輪大齒輪謝謝閱讀謝謝閱讀9、設(shè)已知一對(duì)斜齒輪傳動(dòng)，z1=20,z2=40,=8mm, =20 ,=1,=0.25,B=30mm,并初取 =15 ，試求該傳動(dòng)的中心距a(a 值應(yīng)圓整為個(gè)位數(shù)為0 或 5，并相應(yīng)重算螺旋角)、幾何尺寸、當(dāng)量齒數(shù)和重合度。解 1）計(jì)算中心距 a初取，則取，則2）計(jì)算幾何尺寸及當(dāng)量齒數(shù)尺寸名稱(chēng)小齒輪大齒輪分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑基圓直徑齒頂高、齒法面及端面法面及端面當(dāng)量齒數(shù)3）計(jì)算重合度10 、設(shè)計(jì)一銑床進(jìn)給系統(tǒng)中帶動(dòng)工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的阿基米德蝸桿傳動(dòng)。要求 i12 =20.5, m=5mm, =20 , =1, =0.2, 求蝸輪蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù) (

22、z 1、z2 、q、 1、 2 )、幾何尺寸 (d1、 d2 、da1、da2)和中心距 a。解 1）確定基本參數(shù)選取 z1=2 （因?yàn)楫?dāng)時(shí)，一般推薦。）查表確定，計(jì)算2）計(jì)算幾何尺寸，3）中心距 a=11、在圖示的各蝸輪蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿均為主動(dòng)，試確定圖示蝸桿、蝸輪的轉(zhuǎn)向或螺旋線的旋向。輪系及其設(shè)計(jì)謝謝閱讀謝謝閱讀1、如圖所示為一手搖提升裝置，其中各輪齒數(shù)均已知，試求傳動(dòng)比i15, 指出當(dāng)提升重物時(shí)手柄的轉(zhuǎn)向（在圖中用箭頭標(biāo)出）。解此輪系為空間定軸輪系2、在圖示輸送帶的行星減速器中，已知：z1=10, z 2=32, z 3=74, z 4=72, z 2， =30 及電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為 145

23、0r/min ，求輸出軸的轉(zhuǎn)速n4。解： 123H 行星輪系；3224H 行星輪系；1 2 24H 差動(dòng)輪系；這兩個(gè)輪系是獨(dú)立的與轉(zhuǎn)向相同。3、圖示為紡織機(jī)中的差動(dòng)輪系， 設(shè) z1=30, z 2=25, z 3=z4=24, z 5=18, z 6=121, n 1 =48 200r/min, n H=316r/min, 求 n6=？解 此差動(dòng)輪系的轉(zhuǎn)化輪系的傳動(dòng)比為：當(dāng)時(shí)，則：轉(zhuǎn)向與及轉(zhuǎn)向相同。z4、圖示為建筑用鉸車(chē)的行星齒輪減速器。已知：z1 =z3=17, z2 =z4 =39, z5=18,=152 ， n =1450r/min 。當(dāng)制動(dòng)器 B 制動(dòng)， A 放松時(shí)，鼓輪 H 回轉(zhuǎn)（當(dāng)

24、制動(dòng)器 B 放松、71A 制動(dòng)時(shí)，鼓輪H 靜止，齒輪 7 空轉(zhuǎn)），求 nH=？解：當(dāng)制動(dòng)器 B 制動(dòng)時(shí)， A 放松時(shí)，整個(gè)輪系為一行星輪系，輪7 為固定中心輪，鼓輪H 為系桿，此行星輪系傳動(dòng)比為：與轉(zhuǎn)向相同。5、如圖所示為一裝配用電動(dòng)螺絲刀齒輪減速部分的傳動(dòng)簡(jiǎn)圖。已知各輪齒數(shù)為z1=z4=7， z3=z 6=39,n1=3000r/min, 試求螺絲刀的轉(zhuǎn)速。解：此輪系為一個(gè)復(fù)合輪系，在 123H1 行星輪系中：在 456H2 行星輪系中，故，其轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)向相同。6、在圖示的復(fù)合輪系中， 設(shè)已知 n1=3549r/min ，又各輪齒數(shù)為 z1 =36, z 2=60, z 3 =23， z4=4

25、9, z 4， =69, z 5=31, z 6=131, z 7 =94, z8 =36, z9 =167, 試求行星架 H 的轉(zhuǎn)速 nH（大小及轉(zhuǎn)向）？解：此輪系是一個(gè)復(fù)合輪系在 12（3） 4 定軸輪系中 （轉(zhuǎn)向見(jiàn)圖）在 4567 行星輪系中在 789H 行星輪系中故，其轉(zhuǎn)向與輪4 轉(zhuǎn)向相同，7、在圖示的輪系中， 設(shè)各輪的模數(shù)均相同， 且為標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)，若已知其齒數(shù) z1=z 2 =z3 =z6， =20, z 2=z4 =z6 =z7 =40, 試問(wèn)：1）當(dāng)把齒輪 1 作為原動(dòng)件時(shí)，該機(jī)構(gòu)是否具有確定的運(yùn)動(dòng)？2）齒輪 3、5 的齒數(shù)應(yīng)如何確定？3） 當(dāng)齒輪 1 的轉(zhuǎn)速 n1 =980r/m

26、in 時(shí)，齒輪 3 及齒輪 5 的運(yùn)動(dòng)情況各如何？謝謝閱讀謝謝閱讀解 1、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度，。（及 7 引入虛約束，結(jié)構(gòu)重復(fù)）因此機(jī)構(gòu)（ 有、無(wú)）確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)（刪去不需要的）。2、確定齒數(shù)根據(jù)同軸條件，可得：3、計(jì)算齒輪 3、 5 的轉(zhuǎn)速1）圖示輪系為封閉式 輪系，在作運(yùn)動(dòng)分析時(shí)應(yīng)劃分為如下兩 部分來(lái)計(jì)算。2）在 12（2） 3 5 差動(dòng)輪系中，有如下計(jì)算式(a)3）在345 定軸輪系中，有如下計(jì)算式（b）4）聯(lián)立式（a）及（ b） ，得故 = 100 （r/min ），與反向；=20 （r/min ），與同向。其他常用機(jī)構(gòu)解：右旋2、某自動(dòng)機(jī)床的工作臺(tái)要求有六個(gè)工位，轉(zhuǎn)臺(tái)停歇時(shí)進(jìn)行工藝動(dòng)作，

27、其中最長(zhǎng)的一個(gè)工序?yàn)?30 秒鐘?，F(xiàn)擬采用一槽輪機(jī)構(gòu)來(lái)完成間歇轉(zhuǎn)位工作。 設(shè)已知槽輪機(jī)構(gòu)的中心距 L=300mm ，圓銷(xiāo)半徑 r=25mm ，槽輪齒頂厚 b=12.5mm ，試?yán)L出其機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算槽輪機(jī)構(gòu)主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速。解 1）根據(jù)題設(shè)工作需要應(yīng)采用單銷(xiāo)六槽的槽輪機(jī)構(gòu)。2）計(jì)算槽輪機(jī)構(gòu)的幾何尺寸，并以比例尺L 作其機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖。撥盤(pán)圓銷(xiāo)轉(zhuǎn)臂的臂長(zhǎng)槽輪的外徑槽深鎖止弧半徑3）計(jì)算撥盤(pán)的轉(zhuǎn)速td，靜止時(shí)間為 tj 靜止的時(shí)間應(yīng)取為tj 30 s 。設(shè)當(dāng)撥盤(pán)轉(zhuǎn)一周時(shí)，槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為本槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù) k=(Z-2)/2Z=1/3，停歇系數(shù) k =1-k=t j/t,由此可得撥盤(pán)轉(zhuǎn)一周所需時(shí)間為故

28、撥盤(pán)的轉(zhuǎn)速機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的擬定1、試分析下列機(jī)構(gòu)的組合方式，并畫(huà)出其組合方式框圖。如果是組合機(jī)構(gòu)，請(qǐng)同時(shí)說(shuō)明。2、在圖示的齒輪 -連桿組合機(jī)構(gòu)中， 齒輪 a 與曲柄 1 固聯(lián)，齒輪 b 和 c 分別活套在軸 C 和 D 上，試證明齒輪 c 的角速度 c 與曲柄 1、連桿 2、搖桿 3 的角速度 1、 2、 3 之間的關(guān)系為 c=3(rb +rc)/r c-2(ra +rb)/r c+1 ra /rc證明：1）由 c-b-3 組成的行星輪系中有得2）由 a-b-2 組成的行星輪系中有謝謝閱讀謝謝閱讀得3）聯(lián)立式（ a）、 (b)可得平面機(jī)構(gòu)的力分析1、在圖示的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，設(shè)已知 =0.1m,=

29、0.33m,n 1 =1500r/min （為常數(shù)），活塞及其附件的重量 Q1 =21N ，連桿重量 Q2=25N, =0.0425kgm 2, 連桿質(zhì)心 c2 至曲柄銷(xiāo) B的距離 =/3 。試確定在圖示位置的活塞的慣性力以及連桿的總慣性力。解 1）以作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（圖a）2）運(yùn)動(dòng)分析，以和作其速度圖（圖b）及加速圖（圖c）。由圖 c 得（逆時(shí)針）3）確定慣性力活塞 3：連桿 2：（順時(shí)針）連桿總慣性力：（將及示于圖 a 上）2、圖示為一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的三個(gè)位置，P 為作用在活塞上的力，轉(zhuǎn)動(dòng)副A 及 B 上所畫(huà)的虛線小圓為摩擦圓，試決定在此三個(gè)位置時(shí)，作用在連桿AB 上的作用力的真實(shí)方向（各構(gòu)件

30、的重量及慣性力略去不計(jì)）。解 1）判斷連桿 2 承受拉力還是壓力（如圖）；2）確定 21 、 23 的方向（如圖）；3）判斷總反力應(yīng)切于 A、B 處摩擦圓的上方還是下方（如圖）；4）作出總反力（如圖）。3、圖示為一擺動(dòng)推桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪1 沿逆時(shí)針?lè)较蚧剞D(zhuǎn) ,Q 為作用在推桿 2上的外載荷，試確定各運(yùn)動(dòng)副中總反力(R31 、R12、 R32 )的方位（不考慮構(gòu)件的重量及慣性力，圖中虛線小圓為摩擦圓，運(yùn)動(dòng)副B 處摩擦角為 =10 ）。解4、在圖示楔塊機(jī)構(gòu)中，已知：= =60,Q=1000N, 各接觸面摩擦系數(shù) f=0.15 。如Q 為有效阻力，試求所需的驅(qū)動(dòng)力F。解：設(shè) 2 有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)

31、，相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向如圖所示，分別取1，2 對(duì)象：作力的多邊形，由圖可得：機(jī)械的平衡1、在圖 a 所示的盤(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 ，m 3=8kg ，m4=10kg ，r1=r4=10cm ，r2=20cm ，r3=15cm ，方位如圖 a 所示。又設(shè)平衡質(zhì)量 mb 的回轉(zhuǎn)半徑 rb =15cm 。試求平衡質(zhì)量 mb 的大小及方位。解 根據(jù)靜平衡條件有以作質(zhì)徑積多邊形圖 b，故得2、在圖 a 所示的轉(zhuǎn)子中，已知各偏心質(zhì)量m1 =10kg,m 2=15kg,m3=20kg,m 4 =10kg, 它 們 的回 轉(zhuǎn) 半 徑分別為 r

32、 =40cm,r2=r=30cm,r3=20cm, 又知各偏心 質(zhì) 量 所14在的回轉(zhuǎn)平面間的距離為 l12=l23 =l34 =30cm, 各偏心 質(zhì) 量 的謝謝閱讀的效率 1=0.95, 每對(duì)齒輪（包括其軸承）的效率試求該系統(tǒng)的總效率及電動(dòng)機(jī)所需的功率。解 該系統(tǒng)的總效率為電動(dòng)機(jī)所需的功率為謝謝閱讀方位角如圖。若置于平衡基面I 及 II 中的平衡質(zhì)量 mb1 及 mb 的回轉(zhuǎn)半徑均為50cm ，試求 mb 及 mb 的大小和方位。解 根據(jù)動(dòng)平衡條件有以作質(zhì)徑積多邊形圖 b 和圖 c，由圖得平衡基面 I平衡基面 機(jī)器的機(jī)械效率1、圖示為一帶式運(yùn)輸機(jī)，由電動(dòng)機(jī)1 經(jīng)帶傳動(dòng)及一個(gè)兩級(jí)齒輪減速器，

33、帶動(dòng)運(yùn)輸帶8。設(shè)已知運(yùn)輸帶8 所需的曳引力P=5500N ，運(yùn)送速度 u=1.2m/s 。帶傳動(dòng)（包括軸承）2 =0.97, 運(yùn)輸帶 8 的機(jī)械效率 3=0.9 。2、圖示為一焊接用的楔形夾具， 利用這個(gè)夾具把兩塊要焊接的工件 1 及 1預(yù)先夾妥 , 以便焊接。圖中 2 為夾具體， 3 為楔塊，試確定此夾具的自鎖條件（即當(dāng)夾緊后，楔塊 3 不會(huì)自動(dòng)松脫出來(lái)的條件）。解：此自鎖條件可以根據(jù)得的條件來(lái)確定。取楔塊 3 為分離體，其反行程所受各總反力的方向如圖所示。根據(jù)其力平衡條件作力多邊形，由此可得：且則反行程的效率為令，即當(dāng)時(shí)，此夾具處于自鎖狀態(tài)。故此楔形夾具的自鎖條件為：3、在圖 a 所示的緩沖器中，若已知各楔塊接觸面間的摩擦系數(shù)f 及彈簧的壓力 Q，試求當(dāng)楔塊 2、3 被等速推開(kāi)及等速恢復(fù)原位時(shí)力P 的大小，該機(jī)構(gòu)的效率以及此緩沖器正、反行程均