复习试题(精密机械设计基础)课件

机构自由度机构自由度CDABGFoEE’PL=9PH=1F=3n－2PL

－PH

=3×7－2×9－1=2n=7CDABGFoEE’PL=9PH=1F=3n－2PL复习试题(精密机械设计基础)课件平面连杆机构平面连杆机构（1）AD取何值时分别得到曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构？（2）设AD=210mm。计算该机构的极位夹角θ、行程速比系数K和最小传动角γmin。已知一铰链四杆机构，AD为机架，AB和CD为连架杆、BC为连杆，其中三杆长度已知。试求：ABCD90200150（1）AD取何值时分别得到曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机（1）解：该机构为曲柄摇杆机构时，AB必为最短杆。分两种情况讨论。①AD不是最长杆时，应有：AB+BC≤CD+AD→AD≥AB+BC-CDAD≥90+200-150=140→140≤AD≤200②AD为最长杆时，应有：AB+AD≤BC+CD→AD≤BC+CD-ABAD≤200+150-90=260→200≤AD≤260∴140mm≤AD≤260mm时，为曲柄摇杆机构。ABCD90200150（1）解：ABCD90200150ABCD90200150该机构为双曲柄机构时，AD必为最短杆，而BC则为最长杆。此时应有：AD+BC≤AB+CD→AD≤AB+CD-BCAD≤90+150-200=40∴0<AD≤40mm时，为双曲柄机构。该机构为双摇杆机构时，AD取上述区间以外的值。即：40mm<AD<140mm，或：260mm<AD<440mm(AD<AB+BC+CD=90+200+150=440—装配条件。)ABCD90200150该机构为双曲柄机构时，AD必为最短杆（2）解：ABCD90200150210B2C2ADC1B1θ∠θ=∠C1AD-∠C2AD—①∠C1AD=arccos{[(BC-AB)2+AD2-CD2]/[2*(BC-AB)*AD]}—②∠C2AD=arccos{[(BC+AB)2+AD2-CD2]/[2*(BC+AB)*AD]}—③联立求解①、②、③式，得：∠θ=13.36660（2）解：ABCD90200150210B2C2ADC1B1利用公式计算行程速比系数：K=(180+θ)/(180-θ)=(180+13.3666)/(180-13.3666)=1.1604C1B1abcdDAγ1C2B2γ2如前所述，最小传动角出现在曲柄与机架共线的两个位置之一。γ1=∠B1C1D=arccos{[b2+c2-(d-a)2]/2bc}=36.71040γ2=1800-∠B2C2D=1800-arccos{[b2+c2-(d+a)2]/2bc}=62.72040γmin=36.71040利用公式计算行程速比系数：C1B1abcdDAγ1C2B2γ齿轮机构齿轮机构已知一对标准渐开线直齿圆柱齿轮的模数m=5mm，压力角α＝200，标准中心距a=350mm，传动比i=9/5。试计算确定：①齿数z1、z2；②小齿轮的几何尺寸d1、da1、df1、db1、p、s、e。解①：由标准中心距公式：a=m(z1+z2)/2—（1）和传动比计算公式：i=z2/z1—（2）代入已知参数，联立求解得到：z1=50，z2=90已知一对标准渐开线直齿圆柱齿轮的模数m=5mm，压力角α＝2解②：由标准齿轮尺寸计算公式可算出：d1=mz1=5*50=250mm；da1=d1+2ha=250+2*1.0*5=260mm；df1=d1-2hf=250-2*(1.0+0.25)*5=237.5mm；db1=d1cosα=250*cos200=234.9232mm；p=πm=3.1416*5=15.708mm;s=e=p/2=7.854mm解②：由标准齿轮尺寸计算公式可算出：复合轮系复合轮系复合轮系一、传动比求解思路联立求解基本轮系1基本轮系2基本轮系3基本轮系K求解式1求解式2求解式3求解式K复合轮系一、传动比求解思路联立求解基本轮系1基本轮系2基本轮二、复合轮系拆解方法1.找出行星轮（有公转）2.找出中心轮（与行星轮啮合）3.找出行星架（支撑行星轮）基本周转轮系4.找出所有基本周转轮系后，余下为定轴轮系二、复合轮系拆解方法1.找出行星轮（有公转）2.找出中心复习试题(精密机械设计基础)课件解：n3=n4

(2分)i46=(n4/n6)=-(z6/z4)=-3(2分)nH=n6(2分)i13H=(n1-n6)/(n3-n6)=-(z3/z1)=-4(2分)i16=17

（2分）解：传动受力分析传动受力分析图示为一斜齿圆柱齿轮—圆柱蜗杆传动。为使蜗杆轴上的轴向力最小，试确定：（1）斜齿轮1、2的螺旋线方向；（2）蜗轮4的转动方向；确定蜗杆轴转向→确定蜗杆轴向力Fa3的方向→确定齿轮2、1的轴向力Fa2、Fa1的方向→确定齿轮1、2的旋向→确定蜗轮4的转向。Fa3Fa2Fa1右旋左旋图示为一斜齿圆柱齿轮—圆柱蜗杆传动。为使蜗杆轴上的轴向力最小Fr2Fr1Fa1Ft2n1Ft1Fa2Fr2Fr1Fa1Ft2n1Ft1Fa2下图是齿轮蜗杆减速器，齿轮1为主动轮，其螺旋线方向为右旋，试回答下列问题：1）判断齿轮2的轮齿螺旋线方向，并在图中画出；2）在图中画出齿轮1和齿轮2在节点A处所受的轴向力方向；3）为使齿轮2和蜗杆3的轴向力抵消一部分，判断蜗杆3的旋向，并在图中画出？判断蜗轮4的旋向，并在图中画出。4）画出蜗杆3在节点B处所受三个分力方向，画出蜗轮4的转动方向。下图是齿轮蜗杆减速器，齿轮1为主动轮，其螺旋线方向为右旋，试机构自由度机构自由度CDABGFoEE’PL=9PH=1F=3n－2PL

－PH

=3×7－2×9－1=2n=7CDABGFoEE’PL=9PH=1F=3n－2PL复习试题(精密机械设计基础)课件平面连杆机构平面连杆机构（1）AD取何值时分别得到曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构？（2）设AD=210mm。计算该机构的极位夹角θ、行程速比系数K和最小传动角γmin。已知一铰链四杆机构，AD为机架，AB和CD为连架杆、BC为连杆，其中三杆长度已知。试求：ABCD90200150（1）AD取何值时分别得到曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机（1）解：该机构为曲柄摇杆机构时，AB必为最短杆。分两种情况讨论。①AD不是最长杆时，应有：AB+BC≤CD+AD→AD≥AB+BC-CDAD≥90+200-150=140→140≤AD≤200②AD为最长杆时，应有：AB+AD≤BC+CD→AD≤BC+CD-ABAD≤200+150-90=260→200≤AD≤260∴140mm≤AD≤260mm时，为曲柄摇杆机构。ABCD90200150（1）解：ABCD90200150ABCD90200150该机构为双曲柄机构时，AD必为最短杆，而BC则为最长杆。此时应有：AD+BC≤AB+CD→AD≤AB+CD-BCAD≤90+150-200=40∴0<AD≤40mm时，为双曲柄机构。该机构为双摇杆机构时，AD取上述区间以外的值。即：40mm<AD<140mm，或：260mm<AD<440mm(AD<AB+BC+CD=90+200+150=440—装配条件。)ABCD90200150该机构为双曲柄机构时，AD必为最短杆（2）解：ABCD90200150210B2C2ADC1B1θ∠θ=∠C1AD-∠C2AD—①∠C1AD=arccos{[(BC-AB)2+AD2-CD2]/[2*(BC-AB)*AD]}—②∠C2AD=arccos{[(BC+AB)2+AD2-CD2]/[2*(BC+AB)*AD]}—③联立求解①、②、③式，得：∠θ=13.36660（2）解：ABCD90200150210B2C2ADC1B1利用公式计算行程速比系数：K=(180+θ)/(180-θ)=(180+13.3666)/(180-13.3666)=1.1604C1B1abcdDAγ1C2B2γ2如前所述，最小传动角出现在曲柄与机架共线的两个位置之一。γ1=∠B1C1D=arccos{[b2+c2-(d-a)2]/2bc}=36.71040γ2=1800-∠B2C2D=1800-arccos{[b2+c2-(d+a)2]/2bc}=62.72040γmin=36.71040利用公式计算行程速比系数：C1B1abcdDAγ1C2B2γ齿轮机构齿轮机构已知一对标准渐开线直齿圆柱齿轮的模数m=5mm，压力角α＝200，标准中心距a=350mm，传动比i=9/5。试计算确定：①齿数z1、z2；②小齿轮的几何尺寸d1、da1、df1、db1、p、s、e。解①：由标准中心距公式：a=m(z1+z2)/2—（1）和传动比计算公式：i=z2/z1—（2）代入已知参数，联立求解得到：z1=50，z2=90已知一对标准渐开线直齿圆柱齿轮的模数m=5mm，压力角α＝2解②：由标准齿轮尺寸计算公式可算出：d1=mz1=5*50=250mm；da1=d1+2ha=250+2*1.0*5=260mm；df1=d1-2hf=250-2*(1.0+0.25)*5=237.5mm；db1=d1cosα=250*cos200=234.9232mm；p=πm=3.1416*5=15.708mm;s=e=p/2=7.854mm解②：由标准齿轮尺寸计算公式可算出：复合轮系复合轮系复合轮系一、传动比求解思路联立求解基本轮系1基本轮系2基本轮系3基本轮系K求解式1求解式2求解式3求解式K复合轮系一、传动比求解思路联立求解基本轮系1基本轮系2基本轮二、复合轮系拆解方法1.找出行星轮（有公转）2.找出中心轮（与行星轮啮合）3.找出行星架（支撑行星轮）基本周转轮系4.找出所有基本周转轮系后，余下为定轴轮系二、复合轮系拆解方法1.找出行星轮（有公转）2.找出中心复习试题(精密机械设计基础)课件解：n3=n4

(2分)i46=(n4/n6)=-(z6/z4)=-3(2分)nH=n6(2分)i13H=(n1-n6)/(n3-n6)=-(z3/z1)=-4(2分)i16=17

（2分）解：传动受力分析传动受力分析图示为一斜齿圆柱齿轮—圆柱蜗杆传动。为使蜗杆轴上的轴向力最小，试确定：（1）斜齿轮1、2的螺旋线方向；（2）蜗轮4的转动方向；确定蜗杆轴转向→确定蜗杆轴向力Fa3的方向→确定齿轮2、1的轴向力Fa2、Fa1的方向→确定齿轮1、2的旋向→确定蜗轮4的转向。Fa3Fa2Fa1右旋左旋图示为一斜齿圆柱齿轮