机械原理各章习题精品文档12

1、MACROBUTTOMNTEditEquationSection2 方程段1 部分 1 SEQ MTEqn r h *MERGEFORMAT SEQ MTSec r 1 h *MERGEFORMAT SEQ MTChap r 1 h *MERGEFORMAT 2-8 如图所示为一简易冲 床的初拟设计方案。设计者的思路是 : 动力 由齿轮1输入，使轴A连续回转；而固装在轴A上的凸轮2与 杠杆 3 组成的凸轮机构将使冲头 4上下运动以达到冲压的目的。 试绘出其 机构运动简图，分析其是否能实现设计意图 ?并提出修改方案。2- 9如图所示为一小型压力机。 图中齿轮1与偏心轮1为同一构件，绕固定轴心0连

2、续转动。在齿轮5上幵有凸轮凹槽，摆杆4 上的滚子 6嵌在凹槽中，从而使摆杆 4绕C轴上下摆动；同时又通过偏心轮 1 、连杆 2、滑杆3使C轴上下移动。最后通过在摆杆4的叉槽中的滑块7和铰链G使 冲头 8 实现冲压运动。 试绘制其机构运动简图， 并计算其自由 度。2- 13 试计算如图所示各机构的自由度。 图 a、d 为齿轮连 杆组合机构;图b为凸轮一连杆组合机构（图中在D处为铰接在一起的两 个滑块 ）; 图c为一精压机机构。并问在图 d所示机构中，齿轮3、5和齿 条 7 与齿轮 5 的啮合高副所提供的约束数目是否相同 ?为什么 ?2-20 图示为一内燃机的机构简图， 试计算其自由度， 并分 析

3、组成此机构的基本杆组。又如在该机构中改选EG为原动件，试问组成此机构的基本杆组是否与前有所不同。2-21 试计算如图所示平面高副机构的自由度，并在高副低代 后分 析组成该机构的基本杆组3- 1 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置。3- 2 在图示的齿轮连杆组合机构中， 试用瞬心法求齿轮 1 与 3的传动比 1 / 3 。3-4 在图示的四杆机构中， lAB = 60 mm ， lCD =90 mm， lAD lBC =120 mm， 2 =10 rad /s ， 试用瞬心法求 :1）当 165时，点C的速度vc ；2）当165时，构件3的BC线上（或其延长线上）速度最 小的一点 E的位置

4、及其速度的大小 ;3）当vc 0时， 角之值（有两个解）。3-10 在 图 示 的 摇 块 机 构 中 ， 已 知 lAB 30mm,lAC 100mm,lBD 50 B 30mm,Ide 40mm ,曲柄以等角速度i 10rad/s回转，试用图解法求机构在1 45位置时，点D和E的速度和加速度，以及构件2的角速度和角加速度。3 -11 在图示的机构中，已知 I AE 70mm ， I AB 40mm ， I EF 60mm,IDE 35mm,ICD 75mm,IBC 50mm, 原动件以等角速度 1 10rad /s 回转。试 以图解法求在i 50时点C的速度Vc和加速度ac。4- 8 在

5、图 示 的 曲 炳 滑 块 机 构 中 ， 设 已 知 lAB 0.1m,lBc 0.33m,n1 =1500r/min （为常数） ，活塞及其附件的重量G3 21N,连杆重量G2 25N , Js2 0.0425 kg? m2，连杆质心S2至曲柄销B的距离lBS2=lBc/3，试确定在图示位置时活塞的惯性力以及连 杆的总惯性力。4- 12 图示为一曲柄滑块机构的三个位置， F 为作用在活塞上的力，转动副A及B上所画的虚线小圆为摩擦圆，试决定在此三个位置时作用在连杆AB上的作用力的真实方向（构件重量及惯性力略去不计）。4-16 在图示的正切机构中，已知 h 500mm， l =100mm，1

6、10rad /s（ 为常数 ） ，构件力的重量 G3 10N ，质心在其轴线上，生产阻力 Fr =100N，其余构件的重力和惯性力均略去不计。试求当 1 60 时，需第 3 页题4- 16图加在构件1上的平衡力矩M5- 7图示为一偏心轮凸轮机构。己知机构的尺寸参数如图所 示，G为推杆2所受载荷（包括其重力和惯性力），M为作用于 凸轮轴上的驱动力矩。设fi和f2分别为推杆与凸轮之间及推杆与导路之间的摩擦系数，fv为凸轮轴颈与轴承间的当量摩擦系数（凸轮轴颈直径为d）。试 求当凸轮转角为 时该机构的效率。并讨论凸轮机构尺寸参数 对机构效率大小的影响。5- 11在图示的缓冲器中，若已知各楔块接触面间的

7、摩擦系数 f 及弹簧的压力Fs，试求当楔块2、3被等速推幵及等速恢复原位时力 F的大 小、该机构的效率以及此缓冲器正、 反行程均不至发生自锁的 条件。7- 11某内燃机的曲柄输出力矩Md随曲柄转角的变化曲线如图所 示，其运动周期 T , 曲柄的平均转速 nm 620r/min 。当用该内燃 机驱动 一阻抗力为常数的机械时，如果要求其运转不均匀系数=0.01 。试求1) 曲轴最大转速 nmax 和相应的曲柄转角位置 max ；2) 装在曲轴上的飞轮转动惯量 JF (不计其余构件的转动惯 量)。8-6 如图所示，设己知四杆机构各构件的长度为 a 240mm ， b 600 mm, c 400mm,

8、d 500mm 。试问 :1) 当取杆 4 为机架时，是 否有曲柄存在 ? 2) 若各杆长度不变，能否以选不同杆为机架的办法获得 双曲柄机构和双摇杆机构？如何获得？ 3)若a、b、c三杆的长度不变，取杆4 为机架，要获得曲柄摇杆机构 ,d 的取值范围应为何值 ？ : 8-6 图8-8在图所示的铰链四杆机构中，各杆的长度为li 28mm , l252mm,13 50mm , l4 72mm , 试求:1）当取杆4为机架时，该机构的极位夹角、杆3的最大摆角、最小传动角min和行程速比系数K；2）当取杆1为机架时，将演化成何种类型的机构？为什么？并说明这时C D两个转动副是周转副还是摆转副；3）当取

9、杆3为机架时，又将演化成何种机构？这时A、B两个 转动副是否仍为周转副？8- 9 在图示的连杆机构中，已知各构件的尺寸为Iab 160 mm, Ibc 260 mm,lcD 200mm, Iad 80mm,构件AB为原动件，沿顺时针方向匀速回转，试确定 :1）四杆机构ABCD勺类型；2）该四杆机构的最小传动角 min ；3）滑块 F 勺行程速比系数 K。8- 14 如图所示，设要求四杆机构两连架杆勺三组对应位置 分别为 : 1 35 ， 1 50 ， 2 80 ， 2 75 ， 3 125 ， 3 105 。 试以解析法设计此四杆机构。8-23如图所示，现欲设计一铰链四杆机构，设已知摇杆CD的

10、长 lCD 75mm行程速比系数K=1.5，机架AD的长度为Iad 100mm，摇杆的一个 极限位置与机架间的夹角为 45 ，试求曲柄的长度 lAB 和连杆 的长度 lBC （有两组解）。8-24 图示为一已知的曲柄摇杆机构，现要求用一连杆将摇杆CD和滑块F联接起来，使摇杆的三个已知位置 CiD、C2D、C3D和滑 块的三个位置Fi、F2、F3相对应（图示尺寸系按比例绘出）。试 确定此连杆的长度及其与摇杆 CD铰接点的位置。题8-24图9- 1何谓凸轮机构传动中的刚性冲击和柔性冲击？试补全图示各段s一、V 一、一曲线，并指出哪些地方有刚性冲击，哪些地方有柔性冲击？9- 6在图示机构中，哪个是正

11、偏置？哪个是负偏置？根据式(9-24)说明偏置方向对凸轮机构压力角有何影响？9-9试以作图法设计一偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构凸 轮的轮廓曲线。已知凸轮以等角速度顺时针回转，正偏距e 10mm， 基圆半径r 30mm，滚子半径rr 10mm。推杆运动规律为:凸轮转角0150时，推杆等速上升16mm;150 180时推杆远休， 1803oo时推杆等加速等减速回程16mm; 300 360时推杆近休。10-24己知一对渐开线标准外啮合圆柱齿轮传动的模数m 5mm 、压力角 20 、中心距 a 350mm 、传动比 i12 9/5 ，试求 两轮的齿数、 分度圆直径、 齿顶圆直径、基圆直径以及分度圆

12、上的齿厚和齿槽宽。10- 25 试问当渐开线标准齿轮的齿根圆与基圆重合时，其 齿数应为多 少?又当齿数大于以上求得的齿数时，试问基圆与齿根圆哪个 大?10- 26 己知一对标准外啮合直齿圆柱齿轮传动的 20 、 m 5mm 、z1 19、 z2 42 ，试求其重合度 。问当有一对轮齿在节点 P 处啮合时，是否还有其他轮齿也处于啮合状态 ; 又当一对轮齿 在 B1 点处啮合时，情况又 如何?（ 参看图 10-23 。 ）10-28 已知一对外啮合变位齿轮传动的 z1 z2 12， m 10mm, 20， ha* 1,a 130mm ，试设计这对齿轮 （ 取 x1 x2 ） 。10-32 设已知一

13、对斜齿轮传动的 z1 20,z2 40,mn 8mm ， n 20 ，15 （ 初选值 ） , B 30mm， h*an =1，试求 a （ 应圆整，并精确第9页重算 ) 、r 及 乙 1、乙 2。 最后精确计算的 角，必须计算到 , 才能满足工 程需要。11- 14如图所示为一装配用电动螺丝刀的传动简图。已知各轮齿数为 z1 zu 7， z3 z6 39。若 n1 3000r /min ，试求螺丝刀的转速。11-16 在图示 的复合轮系中，设己知n1 3549r / min ， z1 36 、z2 60、 z3 23 、 z4 49 、 z5 31 、 z6 131 、 z7 94 、 z8 36 、 z9 167 ，求 nH 等于多少？11- 23 在图示轮系中，设各轮的模数均相同，且为标准传动 ，若已知z1z2z3z620,z2z4z6z740 试问 :1) 当把齿轮 1 作为原动件时，该机