机械设计基础复习资料

1、平面机构的自由度和速度分析1-1 至 1-4 绘制出下图机构的机构运动简图答案：1-5 至1-12 指出下图机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束，计算各机构的 自由度。1-5 解 滚子是局部自由度，去掉n=6 pl 8 ph 1 F=3 X 6-2X 8-1=11-6 解 滚子是局部自由度，去掉n 8Rl 11Rh 1 F=3 X8-2X11-1=11-7 解 n8Rl11Rh 0 F=3 X8-2X 11=21-8 解 n6Rl8Rh 1 F=3 X6-2X8-1=11-9 解 滚子是局部自由度，去掉n 4 R 4 R 2 F=3 X 4-2 X 4-2=21-10 解 滚子时局部自

2、由度， 去掉右端三杆组成的转动副， 复合铰链下端两构件组成的移 动副，去掉一个 .n 9 Rl 12 Rh 2 F=3 X 9-2X 12-2=11-11 解最下面齿轮、系杆和机架组成复合铰链n 4 Rl 4 Rh 2 F=3 X 4-2X 4-2=21- 12 解 n 3 Rl 3 Rh 0 F=3 X 3-2X 3=3第 2 章 平面连杆机构2- 1 试根据 2-1 所注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是 双摇杆机构。（a）40+110<90+70 以最短的做机架，时双曲柄机构， A B 整转副（b）45+120<100+70 以最短杆相邻杆作机架，是曲

3、柄摇杆机构， A B 整转副（c）60+100>70+62 不存在整转副 是双摇杆机构（d）50+100<90+70 以最短杆相对杆作机架，双摇杆机构 C D 摆转副2-3 画出题 2-3 图所示各机构的传动角和压力角。图中标注箭头的构件为原动件。10. 如题10图所示四杆机构中，若原动件为曲柄，试标出在图示位置时的传动角丫及机 构处于最小传动角 min 时的机构位置图。解： min 为 AB2C2D 时的机构位置。11. 在题 11 图所示的摆动导杆机构中，构件 1 为主动件，构件 3 为从动件，试在图中画出该机构的极位夹角B解：如题 11 解图所示12. 如图12所示四杆机构中

4、，若远动间为曲柄，试标出在图示位置时传动角丫及机构处于最小传动角 min 时的机构位置图解： min 为 AB1C1 时机构位置第 3 章 凸轮机构14. 设计一个对心直动尖顶从动件盘型凸轮机构的凸轮廓线， 已知凸轮顺时 针方向转动，基圆半径r°=25mm从动件行程h=25mm其运动规律如下：凸 轮转角为0° 120°时从动件等速上升到最高点；凸轮转角为 120 ° 180° 时，从动件在最高位置停止不动；凸轮转角为 180 ° 300°时，从动件等 速下降到最低点；凸轮转角为300° 360°时，从动件

5、在最低位置不动。（口i 口 s 0.001m/ mm）齿轮机构4-2已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮的标准中心距 a=160mm齿数乙=20, Z2=60,求模数和分度圆直径。（ 1 ）a=（d1+d2）/2=（z 1+z2）m/2=160解得 m=4（2）d 1=mZ1=4*20=80; d 2=mZ2=4*60=240轮系5-1 在图所示双级蜗轮传动中，已知右旋蜗杆 1 的转向如图所示，试判断 蜗轮 2 和蜗轮 3的转向，用箭头表示。5-2 在图所示的轮系中，已知 Z1=15,Z2=25, Z2'=15,Z3=30, Z3'=15 Z4=30,Z4' 2（右旋）， Z

6、5 60， Z5' 20（m=4m）m, 若 n1=500r/min ，求齿条 6线速度 v大小和方向解：（1）求传动比鼻（2）求 V6, d5 m 4*20 80,齿轮5'周长 d5顺时针转动方向指向右。5-3 如图所示轮系中，已知蜗杆单头且右旋，转速 ni=1440r/min，转动方 向如图所示，其余各轮齿数为：Z2 40,z2 20,Z3 30,z3 18,Z4 54，（ 1）说明 轮系属于何种类型。（2）计算齿轮4的转速。（3）在图中标注齿轮4的转 动方向。（1）定轴轮系（2）Z1 ?z2' ?z3' ?n1 1 20 18（2） n41440 8r/m

7、inz2 ?z3 ?z440 30 54（3）n方向齿轮传动11-16.在图中画出作用在斜齿轮3和锥齿轮2上的圆周力Ft,轴向力Fa,径 向力Fr的作用线和方向答案：11-17.如图所示为三级展开式圆柱斜齿轮减速器传动布置方案，为了减小轮齿偏载和试轴上的齿轮产生的轴向力相互抵消一部分，请用图表示应该如何变动该传动的布置方案。（1）使输入轴和输出轴上的齿轮远离输入端和输出端以减小偏载（2）使H、皿轴上各对齿轮轮齿螺旋线方向相同，可使其轴向力方向相反答案如下：11-18. 一对直齿锥齿轮传动如图所示，轮 1主动，转向如图所示，试在图 中画出轮1所受各分力的方向，并写出轮1和轮2各分力之间的对应关系

8、。（1）各分力如图所示（2） Ft1 Ft2,Fr1 Fa2,Fa1 Fr2蜗杆传动3. 如图所示为一斜齿圆柱齿轮 - 蜗杆传动，小斜齿轮 1 主动，已知蜗轮轮齿 螺旋线为右旋，转向如图所示。试在图中标出：（1）蜗杆轮齿的螺旋线方向及转向（2）大斜齿轮轮齿螺旋线方向，要求大斜齿轮所产生的轴向力能与蜗杆的 轴向力抵消一部分（3）小斜齿轮轮齿的螺旋线方向及轴的转向（4）蜗杆轴（包括大斜齿轮）上各作用力的方向，画出受力图（各以三个 分力表示）。答案如下；轴14-9. 仅从轴的结构设计考虑（不考虑轴承的润滑及轴的圆角过渡等问题） 指出图中存在的错误并改进。 轴与轴承端盖不应接解 应有调整垫片缺少圆周固

9、定，应加键连接（可传动件一侧应有肩环固定5 与轮毂配合段轴颈长度应比毂长小 1mm-2mm6 轴承安装距离过长，应加一轴肩7 轴段挡圈固定，轴颈应缩进轮毂 1mm-2mm滚动轴承16-9 指出图中所示轴系结构上的主要错误并改正（齿轮用油润滑，轴承用 脂润滑）0应有调整垫片缺少挡油板03 与轮毂配合段轴颈长度应比轮毂长小 1mm-2mm04 应为角接触球轴承05 轴承安装方向错误06 端盖和轴之间不应接触，要有间隙07 应加密封圈08 轴承不能轴向定位09 缺少轴向定位，加轴肩010 键连接应完全伸出轴承端盖，且距端盖有一定的距离01 箱体上与轴承端盖接触面应有凸台，减少加工面积02 应有调整垫片0