单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,其次章第七章 习题课,机械原理,主讲教师：冯立艳,一、推断题,1机构的级别就是机构中含有的杆组总数。,2两个直齿圆柱齿轮要实现连续传动，只要满足两个齿轮的模数相等、压力角相等即可。,3齿轮上齿厚等于齿槽宽的圆称为分度圆。,4直齿圆柱齿轮传动中，节圆总是大于分度圆。,5一对等变位齿轮传动中，肯定存在负变位齿轮。,6.组成正传动的齿轮应是正变位齿轮。,7.一对渐开线直齿圆柱齿轮，在无侧隙啮合传动时，当中心距a=1/2m(z1+z2)时，肯定是一对标准齿轮传动。,8.速度瞬心确实定速度肯定为零。,答案：1错，2错，3错，4错，5对,6(错,7(错，8(错.,1、渐开线上各处的压力角 等。渐开线上各点的曲率半径 等。,2、m=4mm，=20的一对正常齿制标准直齿圆柱齿轮，正确标准安装时顶隙等于 ，侧隙等于 。当中心距加大0.5mm时，顶隙等于 ，侧隙 零。,3、正变位齿轮与标准齿轮比较，其齿顶高 ，齿根高 ，基圆 ，分度圆齿厚 ，分度圆齿槽宽 。,4,、斜齿轮的不发生根切的最少齿数,17,。,5,、齿轮的切削加工方法按其切齿原理可分为,和,两种。,6,、齿轮齿顶圆上的压力角,分度圆上的压力角,(20,),，齿条齿顶线上的压力角,分度线上的压力角。,二、填空题,7、一标准渐开线直齿圆柱齿轮的齿数为14，范成法加工时产生 现象，为抑制这一现象可承受 方法加工，刀具要进展 变位，这样制得的齿轮为 齿轮。与正常标准齿轮相比较，它的分度圆齿厚 。,8,、由,n,个构件组成的平面机构，其相对瞬心的数目为,。,9、从受力观点动身，移动副的自锁条件为 ，转动副的自锁条件为 。从效率的观点分析，机械的自锁条件为 。,10、具有n个活动构件的平面机构，其速度瞬心的总数为 。,三、选择题,1.一对心曲柄滑块机构，滑块的行程H=400mm，最小传动角为60，则连杆长度为 ,A.200mm B.230mm C.346mm D.400mm,2.一模数为m的正变位渐开线直齿圆柱齿轮，其分度圆齿距P ,A.等于 B.大于 C.小于,3.一对标准安装的渐开线直齿圆柱齿轮，其分度圆齿距、基圆齿距分别为P、Pb，假设重合度为 ，则实际啮合线上单齿啮合区的长度为 。,A.0.7 Pb B.0.7 P C.0.6 Pb D.0.3Pb,4.设计盘形凸轮廓线时，假设从动件承受 运动规律，则不产生刚性、柔性冲击。,A.等速 B.摆线正弦加速度 C.等加速等减速 D.简谐余弦加速度,5对于反行程自锁的机械，一般其正行程的机械效率 ,A.B.C.D.,6双摇杆机构中，最短杆与最长杆的长度之和 大于其余两杆的长度之和。,A.肯定 B.不肯定 C.肯定不,7渐开线直齿圆柱齿轮传动的重合度是 的比值。,A.理论啮合线段与齿距 B.实际啮合线段与齿距,C.理论啮合线段与法向齿距 D.实际啮合线段与法向齿距,8一对平行轴斜齿圆柱齿轮传动，其传动比i12 的大小为 ,A.B.C.D.,9承受范成法加工正变位齿轮时，应使齿条刀具中线分度线与轮坯分度圆 ,A.相切 B.相割 C.相离,10两渐开线直齿圆柱齿轮啮合时，啮合角恒等于 上的压力角。,A.基圆 B.分度圆 C.节圆 D.齿顶圆,11设计对心尖顶推杆盘形凸轮机构时，觉察其推程压力角超过许用值，可承受 的措施来解决。,A.增大基圆半径 B.改用滚子推杆 C.转变凸轮转向 D.改为偏置直动推杆,12机构中只有一个 ,A原动件 B.从动件 C.机架 D.杆组,13某平面机构共有5个低副，1个高副，机构的自由度为1，则该机构具有 个活动构件。,A、3 B、4 C、5 D、6,一对正常齿制渐开线外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，两轮齿数Z1=23，Z2=37，模数m=4mm,分度圆压力角=20，,1.按标准齿轮传动，试计算：,标准中心距a 齿轮2的基圆半径rb2、齿顶圆半径ra2、节圆半径r2、分度圆上的齿厚S2、分度圆上的齿距p2。,2.假设实际中心距a=122mm，要实现无侧隙啮合并保证标准顶隙，该对齿轮应承受何种传动类型？说明确定过程。,3.当a=122mm时，假设改为平行轴外啮合标准斜齿圆柱齿轮传动齿轮的模数、压力角、齿数不变，则这对斜齿轮的螺旋角为多大？,解：1.1 a=m/2(z1+z2)=4/2(23+37)=120(mm),(2)rb2=m/2 z2 cos=4/237 cos20=69.537(mm),ra2=r2+ha*m=4/237+14=78(mm),r2=r2=4/237=74(mm),S2=m/2=6.283(mm)，p2=m=12.566(mm),2.应承受正传动类型。,理由是：安装中心距大于标准中心距，依据a cos=a cos知，由无侧隙啮合方程式知X1X2，即该对齿轮为正传动类型。,3.122=423+37/(2 COS)得：,COS=120/122=0.9836,=10.3889,提示：A点应在B1B2的垂直平分线上，D点应在C1C2的垂直平分线上，明显答案不唯一，仍需给定其他条件。,铰链四杆机构ABCD中，连杆BC的长度及两个位置，求铰链A、D的位置，进而确定其余各构件的尺寸。,b,12,c,12,虚约束,复合铰链,局部自由度,M,、,N,之一为虚约束，,K,、,L,应算两个移动副,计算机构的自由度。,在行程速比变化系数K=1的曲柄摇杆机构中，设构件1为曲柄，构件2为连杆，构件3为摇杆，构件4为机架。：l3=30mm,，,，摇杆CD的两个极限位置如下图。,3求出摇杆处于右极限位置AB2C2D时的全部瞬心，并用瞬心法证明机构在此时，铰链C的速度,4 标出机构在AB2C2D时的传动角,5说明该机构的最小传动角,消失的位置，并画在图上。,1该四杆机构有无急回特性，为什么？,2取 准确作图，画出机构的右极限位置AB2C2D，并校验该机构是否满足曲柄存在条件？,解：1该四杆机构无急回特性，由于行程速比变化系数K=1,2作图如下。得,，,由于15+51.9645+30，而且以最短杆AB的邻边为机架，故满足曲柄存在条件。,3全部瞬心共6个，如图。,由于C点是,，为确定瞬心，故速度,4传动角 如图,5最小传动角消失在曲柄与机架共线的两个位置之一，即图中AB3C3D和AB4C4D位置时消失最小传动角，因此,习题2-7图b 计算图示各机构的自由度，假设含有复合铰链、局部自由度、虚约束等特殊状况时必需一一指出，并推断运动是否确定。,答案：,习题6-3 图示为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。初始位置时，从动件的滚子与凸轮实际廓线的接触点为C。试在图上确定：,1凸轮的理论廓线，基圆半径r0，偏距e,2从动件的行程h；推程运动角1,3当从动件的滚子与凸轮实际廓线的接触点为D时，凸轮的转角，此时机构的压力角,思考题10-1 什么是静平衡?什么是动平衡?对什么样的转子进展静平衡？对什么样的转子必需进展动平衡？平衡时各至少需要几个平衡平面?静平衡、动平衡的力学条件各是什么？两者的关系怎样？,思考题10-2 在图示各曲轴中，设各曲拐的偏心质径积均相等，且各曲拐均在同一轴平面上。试推断各曲轴处于何种平衡状态?,思考题10-5 何谓“质径积”？其方向如何？,某机械转化到主轴上的等效阻力矩Mer在一个工作周期中的变化规律如图示，等效驱动力矩Med为常数，无视系统其他构件的转动惯量，要求速度不均匀系数0.01。试求：1.等效驱动力矩Med；2最大盈亏功Wmax；3最大和最小角速度消失的位置；4安装在主轴上的飞轮转动惯量主轴的平均转速nm=750r/min。,解：,1.,在一个周期内，驱动功等于阻抗功,画出能量指示图,2.,能量指示图,2,3,0,得,W,max,=400,3.最大角速度消失的位置：和2；,最小角速度消失的位置：0和3,4,A1,A2,A3,A4,习题,3-3,图示为一导杆机构的机构运动简图，在图上标出全部瞬心，并求出当,1,=6rad/s,匀速顺时针转动时，导杆,3,的角速度,3,的大小和方向。,顺时针,解二 矢量方程图解法,p,b,2,b,1,b,3,顺时针,习题3-4 如下图偏置平底从动件盘形凸轮机构，凸轮等速转动，角速度,rad/s,，,l,OA,=12mm,，导路偏距,e=5mm,，,R=30mm,，,求从动件图示位置的速度,v,。,习题3-9 在如下图机构中，原动件1以等角速度,rad/s,逆时针转动，,mm,，,mm,，,mm,。求当,时，构件,5,的速度,和加速度,？,？,水平,p,b,c,d,2,d,4,d,5,p,b,c,n,d,2,k,d,4,d,5,21,23,2,为受压二力杆,F,R,12,F,R,32,F,R,21,F,R,23,F,R,41,F,R,43,1,受三个力，应汇交，且力要平衡。,3,受三个力，应汇交，,且力要平衡,习题4-2 如下图为一手压机。作用在构件1上的驱动力P，简图中各转动副处的大圆为摩擦圆，移动副的摩擦角为30。试分析各运动副处的总反力，确定滑块所受到的工作阻力Q。,习题8-10 图示为某起重设备减速装置，各轮的齿数分别为：z1=20，z2=20，z3=60，蜗杆4为单头 z4=1 左旋，蜗轮5的齿数z5=40，轮1的转向如图示。1求传动比i15；2说明蜗杆4的转动方向，此时重物是上升还是下降，为什么？,解：1.1，2，3，4为行星轮系，4，5和机架为定轴轮系。,(2)故1和4转向一样。依据左手定则，蜗轮5顺时针转动。因 此此时重物是下降的。,习题8-6 图示车床电动三爪卡盘的减速器中，电动机带动齿轮1转动，通过一个3K型行星轮系带动内齿轮4转动，从而使固结在齿轮4右端面上的阿基米德螺旋槽转动，驱使3个卡爪快速径向靠近或远离，以夹紧或放松工件；各轮齿数，求传动比，并计算该轮系的自由度。,该题为一个,3K,型的周转轮系，为行星架，,3,，为中心轮，,2,、,2,为行星轮。,轮系的自由度,1.对于轴向尺寸b与径向尺寸D之比小于0.2的刚性回转体，只需要进展 平衡；而b/D0.2的刚性回转体，必需进展 平衡。,2.机器做周期性稳定运转时，在一个周期T内，驱动功 阻抗功；飞轮调速后，机器的速度波动 消退。,3.速度影像可用于对机构中的 一个构件，整个机构，相邻两个构件进展运动分析；当牵连角速度和 都不等于零时，才存在哥氏加速度。,4.飞轮主要用以调整机械系统的 速度波动，为减小飞轮的尺寸和质量，应将飞轮装在系统的 轴上。,5.设某机器I轴的角速度为20rad/s，II轴的角速度为10rad/s，II轴绕其质心轴的转动惯量为J，II轴上作用的力矩为M。假设以I轴为等效构件，则II轴等效到I轴的等效转动惯量是 ；力矩M等效到I轴的等效力矩是 。,图,示六杆机构中,，各构件的尺寸为：,，,，,，,，,A,、,D,、,F,在一条直线上，,AB,为原动件，滑块为运动输出构件,。试：,1,说明铰链四杆机构,ABCD,为何是曲柄摇杆机构。,2,按比例作图，确定摇杆,CD,的左右极限位置，确定滑块,F,的左右极限位置；说明,滑块的行程,3,画出机构的最小传动角,min,，此时,CD,应处在什么位置？,4.,机构的行程速比系数,为多少？,某曲柄摇杆机构，曲柄等速转动，设摇杆,CD,长度为,70mm,，图示分别为摇杆的左、右两个极限位置，摇杆的摆角,在与机架成,30,到,90,角之间变化，机构的行程速比变化系数,K=1,，机架水平布置，试求该四杆机构其余各杆的长度；,A,AC,2,与,AC,1,差值的一半就是曲柄的长度。,提示：,K=1,，则极位夹角为零，即,C,2,AC,1,共线。,在图示机构中，机构比例尺L，原动件以等角速度1顺时针转动，试用矢量图解法求E点的速度vE和加速度aE的大小和方向,习题,7-3,齿轮加工过程中，常测量齿轮的公法线长度。试推导跨,K,个齿的公法线长度的计算公式式中，,K,为跨齿数，其计算公式为,画出下面各图中压力角。,齿轮的模数、齿数，主动轮转向，标准安装。,求：分度圆、齿顶圆、齿根圆、基