机械原理课程-习题集及作业问题讲评

——习题集及作业问题讲评——《机械原理》丁洪生北京理工大学机械与车辆学院二零一二年二月1整理ppt第一章绪论目录第二章平面机构的结构分析第三章平面机构的运动分析第五章平面连杆机构及其设计第六章凸轮机构及其设计第七章齿轮机构及其设计第十一章轮系及其设计第十四章机械系统动力学第十五章机械的平衡设计与实验第四章平面机构的力分析2整理ppt第一章绪论3整理ppt1-1说明机构和机器的相同点和不同点。第一章绪论4整理ppt1-2电子手表和石英手表的差异在何处，那种属于机械范畴。第一章绪论5整理ppt1-3机械式手表属于机构还是机器，为什么？第一章绪论6整理ppt1-4脚踏自行车和电动自行车相比，那种属于机器范畴，它们都是机械吗？第一章绪论7整理ppt1-5脚踏缝纫机和电动缝纫机相比，那种属于机器范畴，它们都是机械吗？第一章绪论8整理ppt1-6构件和零件的相同点和不同点是什么？第一章绪论9整理ppt1-7机械原理研究对象是什么？第一章绪论10整理ppt第二章平面机构的结构分析11整理ppt2-1抄画题图2-1所示机构简图并计算自由度（a）（b）第二章平面机构的结构分析12整理ppt2-1抄画题图2-1所示机构简图并计算自由度（a）（b）第二章平面机构的结构分析解n＝6，PL＝8，PH＝1F＝3n－2PL－PH

＝3×6－2×8－1＝1解n＝5，PL＝7，PH＝0F＝3n－2PL－PH

＝3×5－2×7－0＝1一个构件A1BCDEFG23456ABCDE123457666一个构件一个构件13整理ppt2-2抄画题图2-2所示机构简图，计算自由度。若有局部自由度、复合铰链、虚约束，请在图上明确指出（a）（b）（c）（d）（e）第二章平面机构的结构分析14整理ppt2-2抄画题图2-2所示机构简图，计算自由度。若有局部自由度、复合铰链、虚约束，请在图上明确指出（b）作业问题讲评

复合铰链复合铰链虚约束虚约束15整理ppt2-2抄画题图2-2所示机构简图，计算自由度。若有局部自由度、复合铰链、虚约束，请在图上明确指出（f）（g）（h）（i）（j）（k）第二章平面机构的结构分析16整理ppt2-2抄画题图2-2所示机构简图，计算自由度。若有局部自由度、复合铰链、虚约束，请在图上明确指出（h）作业问题讲评

此处为高副接触。其中：有1个局部自由度；1个虚约束。17整理ppt2-2抄画题图2-2所示机构简图，计算自由度。若有局部自由度、复合铰链、虚约束，请在图上明确指出（m）（l）第二章平面机构的结构分析18整理ppt2-3画出题图2-3所示机构简图并计算自由度（a）（b）（c）（d）（e）第二章平面机构的结构分析19整理ppt2-3画出题图2-3所示机构简图并计算自由度作业问题讲评

解n＝9，PL＝13，PH＝0F＝3n－2PL－PH

＝3×9－2×13－0＝120整理ppt2-3画出题图2-3所示机构简图并计算自由度作业问题讲评

21整理ppt2-3画出题图2-3所示机构简图并计算自由度（b）（e）作业问题讲评

虚约束虚约束虚约束复合铰链22整理ppt2-4依据题图2-4b，修改题图2-4b的小冲床机构，使其自由度F=1。要求提出多种修改方案（a）（b）第二章平面机构的结构分析23整理ppt2-5对题图2-5所示机构进行杆组分析并确定机构级别（a）（b）第二章平面机构的结构分析Ⅲ级机构Ⅱ级机构24整理ppt2-6试在题图2-6所示四杆机构的基础上，通过附加杆组，构成自由度F=1的六杆机构。第二章平面机构的结构分析25整理ppt2-7对题图2-7所示机构进行高副低代，并校核代换前后的自由度是否相等。第二章平面机构的结构分析26整理ppt2-7对题图2-7所示机构进行高副低代，并校核代换前后的自由度是否相等。F＝3n－2PL－PH＝3×4－2×5－1＝1∵机构具有一个原动件，且等于F∴该机构具有确定的相对运动该机构的级别为Ⅲ机构27整理ppt第三章平面机构的运动分析28整理ppt3-1求题图3-1所示机构的全部瞬心，并说明那些事绝对瞬心第三章平面机构的运动分析29整理ppt3-1求题图3-1所示机构的全部瞬心，并说明那些事绝对瞬心P12P01P∞23P∞23P∞03P∞03P13P∞020123∨∨∨

P01

P12P23∨∨

P02P13∨P03作业问题讲评

30整理ppt3-2题图3-2所示机构中，已知lAB=lBC=20mm，lCD=40mm,∠α=∠β=90°,ω1=100rad/s。试用瞬心法求C点的速度的大小和方向。第三章平面机构的运动分析31整理ppt3-3题图3-3所示为按正确比例画出的机构运动简图。构件1以等角速度顺时针转动且ω1=10rad/s。试求：（1）在图上标出全部瞬心。（2）机构在此位置时构件3的角速度的大小及方向。第三章平面机构的运动分析32整理ppt3-3题图3-3所示为按正确比例画出的机构运动简图。构件1以等角速度顺时针转动且ω1=10rad/s。试求：（1）在图上标出全部瞬心。（2）机构在此位置时构件3的角速度的大小及方向。第三章平面机构的运动分析0123∨∨∨

P01

P12P23∨∨

P02P13∨P03P01P∞12P23P03P13P02P∞1233整理ppt3-4求题图3-4所示为按照正确比例画出的机构运动简图。已知ω1=10rad/s，且为常数。试用瞬心法求构件3的角速度。第三章平面机构的运动分析34整理ppt3-5题图3-5所示为已知机构运动简图，且μl=0.001m/mm，ω1=100rad/s且为常数，试用相对运动图解法求出构件3上E点的速度及加速度。第三章平面机构的运动分析35整理ppt3-5题图3-5所示为已知机构运动简图，且μl=0.001m/mm，ω1=100rad/s且为常数，试用相对运动图解法求出构件3上E点的速度及加速度。第三章平面机构的运动分析vB2=vB1+vB2B1列速度矢量方程√√√？√？pb1b2aB2=anB1+aKB2B1+arB2B1列加速度矢量方程√√√√？√√？aKB2B1=2ω1vB2B1vB2=μvpb2方向：p→b2aB2=μaπb’2方向：π→b’2kπb’1b’2vB2B1ω1aKB2B136整理ppt3-6在题图3-6所示机构中，原动件以ω1=20rad/s等速转动，lAB=100mm，lBC=lCD=400mm。试用相对运动图解法求构件2、3的角速度ω2、ω3及角加速度α2、α3。第三章平面机构的运动分析37整理ppt3-7题图3-7所示机构运动简图的比例尺为μl=0.005m/mm，原动件的角速度ω1=10rad/s，且为常数。试用相对运动图解法求构件2、3的角速度角速度ω2、ω3及角加速度α2、α3。第三章平面机构的运动分析38整理ppt3-8题图3-8所示机构运动简图，比例尺为μl=0.001m/mm，原动件1的角速度ω1=10rad/s，方向顺时针；角加速度α1=100rad/s，方向为逆时针。试求构件3的速度v3和加速度a2。第三章平面机构的运动分析39整理ppt3-8题图3-8所示机构运动简图，比例尺为μl=0.001m/mm，原动件1的角速度ω1=10rad/s，方向顺时针；角加速度α1=100rad/s，方向为逆时针。试求构件3的速度v3和加速度a2。B1、B2、B3vB2=vB1+vB2B1aB2=anB1+atB1+aKB2B1+arB2B1pb1b2b’2b”1kπ列速度矢量方程列加速度矢量方程√√√？√？√√√√√？√√√？aKB2B1=2ω1vB2B1vB2B1ω1aKB2B1vB2=μvpb2方向：p→b2aB2=μaπb’2方向：π→b’2b’1作业问题讲评

40整理ppt3-9对于题图3-2所示机构试用解析法求构件2、3的角速度ω2、ω3及角加速度α2、α3。第三章平面机构的运动分析41整理ppt3-10在题图3-10所示正切机构中，已知原动件位置及构件尺寸，原动件等速转动，角速度ω1=1rad/s，转向如图所示。试用解析法求构件3的速度v3，及加速度a3。第三章平面机构的运动分析42整理ppt3-6在题图3-6所示机构中，原动件以ω1=20rad/s等速转动，lAB=100mm，lBC=lCD=400mm。试用相对运动图解法求构件2、3的角速度ω2、ω3及角加速度α2、α3。第三章平面机构的运动分析43整理ppt3-7题图3-7所示机构运动简图的比例尺为μl=0.005m/mm，原动件的角速度ω1=10rad/s，且为常数。试用相对运动图解法求构件2、3的角速度角速度ω2、ω3及角加速度α2、α3。第三章平面机构的运动分析44整理ppt第五章平面连杆机构及其设计45整理ppt5-1题图5-1所示铰链四杆机构，已知lBC=50mm，lCD=35mm，lCD=30mm，AD为机架，（1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求lAB的最大值；（2）欲使此机构为双曲柄机构，求lAB的取值范围；（3）欲使此机构为双摇杆机构，求lAB的取值范围。第五章平面连杆机构及其设计46整理ppt5-1题图5-1所示铰链四杆机构，已知lBC=50mm，lCD=35mm，lAD=30mm，AD为机架，（1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求lAB的最大值；（2）欲使此机构为双曲柄机构，求lAB的取值范围；（3）欲使此机构为双摇杆机构，求lAB的取值范围。解：（1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，按照杆长条件：lAB+lBC≤lCD+lADlAB+50≤35+30，lAB≤15，所以，

lABmax=15mm（2）若此机构为双曲柄机构，按照杆长条件：lAD+lBC≤lAB+lCD，若AD杆为最短杆，那么30+50≤lAB+35，lAB≥45，若AB杆为最长杆，lAD+lAB≤lBC+lCD，30+lAB≤50+35，则

lAB≤55mm；故，45≤lAB≤55作业问题讲评

47整理ppt5-1题图5-1所示铰链四杆机构，已知lBC=50mm，lCD=35mm，lAD=30mm，AD为机架，（1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求lAB的最大值；（2）欲使此机构为双曲柄机构，求lAB的取值范围；（3）欲使此机构为双摇杆机构，求lAB的取值范围。（3）若此机构为双摇杆机构，则按照杆长条件：lAB+lBC＞

lCD+

lAD，若AB杆为最短杆，那么，lAB＞15mm；若AD杆为最短杆，则

lAD+lBC＞lAB+lCD，

30+50＞lAB+35，lAB＜45，所以，

15＜lAB＜45若AB杆为最长杆，AD杆为最短杆，lAD+lAB＞lBC+lCD，30+lAB＞50+35，则lAB＞55mm；若AB杆最长杆的另一种情况（与其他三杆拉直共线）,故，lAB＜115mm=lAD+lBC+lCD，所以55＜lAB＜115作业问题讲评

48整理ppt5-2题图5-2所示为一偏置曲柄滑块机构，试求杆AB为曲柄的条件。若偏距e=0，则杆AB为曲柄的条件又是什么？第五章平面连杆机构及其设计49整理ppt5-2题图5-2所示为一偏置曲柄滑块机构，试求杆AB为曲柄的条件。若偏距e=0，则杆AB为曲柄的条件又是什么？第五章平面连杆机构及其设计解：依据有四杆机构曲柄的条件，

lAB+lAD≤lBC+lCD，其中：D点在无穷远处，那么，杆lAD=∞；lCD=∞；所以，lABmax=15mm

lAB+lAD-lCD≤lBC即：

a+e≤b当e=0时，则

a≤b50整理ppt5-3如题5-2图所示偏置曲柄滑块机构，已知le=10mm，lAB=20mm，lBC=70mm。试作图求：（1）滑块行程的长度H；（2）曲柄为原动件时，机构的最小传动角γmin；（3）滑块为原动件时，机构的死点位置。第五章平面连杆机构及其设计51整理ppt5-3如题5-2图所示偏置曲柄滑块机构，已知le=10mm，lAB=20mm，lBC=70mm。试作图求：（1）滑块行程的长度H；（2）曲柄为原动件时，机构的最小传动角γmin；（3）滑块为原动件时，机构的死点位置。第五章平面连杆机构及其设计γ’minHAC＇B1B＇B2C1C2C＂B＂γ”minγmin

=γ’minθ52整理ppt5-4题图5-4所示用铰链四杆机构作为加热炉炉门的启闭机构。炉门上两铰链的中心距为75mm，炉门打开后成水平位置时要求炉门的外边朝上，固定铰链在yy线上，其相互位置尺寸如图所示。试设计此机构。第五章平面连杆机构及其设计53整理ppt5-5设计一夹紧机构（铰链四杆机构），已知连杆BC的长度lBC=40mm，它的两个位置如题图5-5所示，要求到达夹紧位置B2C2时，机构处于死点位置，且摇杆C2D垂直于B1C1。求各杆的长度lAB、lCD、lAD。第五章平面连杆机构及其设计54整理ppt5-6题图5-6所示为飞机起落架机构，实线表示飞机降落时的位置，双点划线表示飞机起飞后的位置。已知：lAD=520mm，lCD=340mm，且α=90°，β=60°，θ=10°。试求构件AB和BC的长度lAB、lBC。第五章平面连杆机构及其设计55整理ppt5-7题图5-7所示为机床变速箱中操纵滑动齿轮的机构。已知滑动齿轮行程H=60mm，lDE=100mm，lCD=120mm，lAD=250mm，其相互位置如图所示。当滑动齿轮在行程的另一端时，操纵手柄为垂直方向。试设计此机构。第五章平面连杆机构及其设计56整理pptHE1E2C1C2ADF2F1F2C2B2B1E1C1ADB15-7题图5-7所示为机床变速箱中操纵滑动齿轮的机构。已知滑动齿轮行程H=60mm，lDE=100mm，lCD=120mm，lAD=250mm，其相互位置如图所示。当滑动齿轮在行程的另一端时，操纵手柄为垂直方向。试设计此机构。第五章平面连杆机构及其设计57整理ppt5-8如题图5-8所示，设计一铰链四杆机构，已知两连架杆的三组对应位置是：φ1=120°，ψ1=105°；φ2=90°，ψ2=85°；φ3=60°，ψ3=65°。且lAB=20mm，lAD=50mm。试确定lBC和lCD，以及C1D（或C2D、C3D）与E1D（或E2D、E3D）之间的夹角。第五章平面连杆机构及其设计58整理ppt5-8如题图5-8所示，设计一铰链四杆机构，已知两连架杆的三组对应位置是：φ1=120°，ψ1=105°；φ2=90°，ψ2=85°；φ3=60°，ψ3=65°。且lAB=20mm，lAD=50mm。试确定lBC和lCD，以及C1D（或C2D、C3D）与E1D（或E2D、E3D）之间的夹角。作业问题讲评

59整理ppt5-8如题图5-8所示，设计一铰链四杆机构，已知两连架杆的三组对应位置是：φ1=120°，ψ1=105°；φ2=90°，ψ2=85°；φ3=60°，ψ3=65°。且lAB=20mm，lAD=50mm。试确定lBC和lCD，以及C1D（或C2D、C3D）与E1D（或E2D、E3D）之间的夹角。CABDE作业问题讲评

60整理ppt5-9题图5-9所示曲柄滑块机构，若已知滑块和曲柄的对应位置为：s1=36mm，φ1=60°；s2=28mm，φ3=85°；s1=19mm，φ3=120°；e=10mm。试确定各杆的长度。第五章平面连杆机构及其设计61整理ppt5-10如题图5-10所示，欲设计一铰链四杆机构，已知其摇杆CD的长度lCD=75mm，行程速比系数K=1.5，机架AD的长度lAD=100mm，摇杆的一个极限位置与机架间的夹角ψ3′=45°。试求其曲柄的长度lAB和连杆的长度lBC。第五章平面连杆机构及其设计62整理ppt5-10如题图5-10所示，欲设计一铰链四杆机构，已知其摇杆CD的长度lCD=75mm，行程速比系数K=1.5，机架AD的长度lAD=100mm，摇杆的一个极限位置与机架间的夹角ψ3′=45°。试求其曲柄的长度lAB和连杆的长度lBC。第五章平面连杆机构及其设计DC2B点AC1（C1）（C2）lBC=mmlAC2-lAC1lAB=2lBC=lAC2+lAC12lAB=mmlAD=mm可得到两组解：63整理ppt5-10如题图5-10所示，欲设计一铰链四杆机构，已知其摇杆CD的长度lCD=75mm，行程速比系数K=1.5，机架AD的长度lAD=100mm，摇杆的一个极限位置与机架间的夹角ψ3′=45°。试求其曲柄的长度lAB和连杆的长度lBC。第五章平面连杆机构及其设计D（C2）B点AC（C1）C2lBC=mmlAC2-lAC1lAB=2lBC=lAC2+lAC12lAB=mmlAD=mm可解得：B64整理ppt5-10如题图5-10所示，欲设计一铰链四杆机构，已知其摇杆CD的长度lCD=75mm，行程速比系数K=1.5，机架AD的长度lAD=100mm，摇杆的一个极限位置与机架间的夹角ψ3′=45°。试求其曲柄的长度lAB和连杆的长度lBC。第五章平面连杆机构及其设计DC2B点AC1（C1）lBC=mmlAC2-lAC1lAB=2lBC=lAC2+lAC12lAB=mmlAD=mm可解得：CB65整理ppt5-11如题图5-11所示设计一铰链四杆机构，已知其摇杆CD的行程速比系数K=1，摇杆的长度lCD=150mm，摇杆的极限位置与机架所成的角度，ψ1=30°，ψ2=90°。试求曲柄、连杆以及机架的长度lAB、lBC和lAD。第五章平面连杆机构及其设计66整理ppt5-11如题图5-11所示设计一铰链四杆机构，已知其摇杆CD的行程速比系数K=1，摇杆的长度lCD=150mm，摇杆的极限位置与机架所成的角度，ψ1=30°，ψ2=90°。试求曲柄、连杆以及机架的长度lAB、lBC和lAD。作业问题讲评

DCBA67整理ppt5-12设计一铰链四杆机构，如题图5-12所示。已知行程速比系数K=1，机架长lAD=60mm，曲柄长lAB=10mm，且当曲柄与连杆共线，摇杆处于距A较远的极限位置时，曲柄与机架的夹角为45°。试确定摇杆及连杆的长度lCD、lBC。第五章平面连杆机构及其设计68整理ppt5-13如题图5-13所示，设计一曲柄滑块机构，设已知其滑块的行程速比系数K=1.5，滑块的行程H=50mm，偏距le=20mm。第五章平面连杆机构及其设计69整理ppt5-14如题图5-14所示为某插齿机的切削运动机构，已知lAD=200mm，要求插齿行程H=80mm，行程速比系数K≈1.5。试确定扇形齿轮的分度圆半径r和构件AB的长度lAB。（提示：插齿刀位移等于扇形齿轮转角乘r；r须取为1.25或1.5mm的整数倍，然后再据此求lAB。）第五章平面连杆机构及其设计70整理ppt5-15如题图5-15所示的牛头刨床的摆动导杆机构中，已知lAC=300mm，行程H=450mm，行程速比系数K=1.55。试利用图解法求曲柄AB的长度lAB和导杆CD的长度lCD。第五章平面连杆机构及其设计71整理ppt5-16如题图5-16所示，已知与连杆固接的一刚体的三个位置：xM1=yM1=1，θ1=0°；xM2=2，yM2=0.5，θ2=30°；xM3=3，yM3=0，θ3=60°。试用位移矩阵法设计此铰链四杆机构（设根据结构条件已选定两固定铰链的位置xA=yA=0，xD=1，yD=0）。第五章平面连杆机构及其设计72整理ppt5-17如题图5-17所示，设已知两固定铰链的位置xA=yM=0，xD=0，yD=0；连架杆AB的起始位置AB1的位置φ1=45°，且xB1=0.5；φ2=105°，φ3=135°；另一连架杆CD上的某一标线的对应转角为ψ1=-30°，ψ2=60°，ψ3=90°。试用位移矩阵法设计此机构。第五章平面连杆机构及其设计73整理ppt第六章凸轮机构及其设计74整理ppt6-1在直动滚子从动件盘形凸轮机构中，如何度量凸轮的转交和从动件的位移？第六章凸轮机构及其设计75整理ppt6-2简单说明从动件运动规律选择与设计的原则。第六章凸轮机构及其设计76整理ppt6-3简单说明凸轮轮廓线设计的反转法原理。第六章凸轮机构及其设计77整理ppt6-4什么是凸轮的理论廓线和实际廓线，二者有何联系？第六章凸轮机构及其设计78整理ppt6-5何谓凸轮机构的压力角？压力角对机构的受力和尺寸有何影响？第六章凸轮机构及其设计79整理ppt6-6如何选择（或设计）凸轮的基圆半径？第六章凸轮机构及其设计80整理ppt6-7什么是“运动失真”现象？如何选择（或设计）凸轮的滚子半径，才能避免机构的“运动失真”？第六章凸轮机构及其设计81整理ppt6-8已知题图6-8所示凸轮机构中凸轮的理论廓线，试在此基础上做出凸轮的实际廓线。第六章凸轮机构及其设计82整理ppt6-8已知题图6-8所示凸轮机构中凸轮的理论廓线，试在此基础上做出凸轮的实际廓线。作业问题讲评

83整理ppt6-9在题图6-9所示的凸轮机构中，试作图：（1）凸轮位于图示位置时，凸轮机构的压力角和从动件的位移；（2）凸轮从图示位置转过45°时，凸轮机构的压力角和从动件的位移。第六章凸轮机构及其设计84整理ppt6-9在题图6-9所示的凸轮机构中，试作图：（1）凸轮位于图示位置时，凸轮机构的压力角和从动件的位移；（2）凸轮从图示位置转过45°时，凸轮机构的压力角和从动件的位移。第六章凸轮机构及其设计85整理ppt6-10如题图6-10所示，对于偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，若已知从动件的运动规律为：推程按简谐运动规律运动，推程运动角Φ=120°，行程h=30mm，远休止角Φs=30°；回程按等速运动规律运动，回程运动角Φ'=120°，近休止角Φ's=30°。凸轮以角速度ω逆时针均匀转动，基圆半径r0=50mm，偏距e=12mm，滚子半径rr=10mm。试设计次凸轮机构。第六章凸轮机构及其设计86整理ppt第七章齿轮机构及其设计87整理ppt7-1一对轮齿的齿廓曲线应满足什么条件才能使其传动比为常数？渐开线齿廓为什么能满足定传动比的要求？叙述齿廓啮合基本定律。第七章齿轮机构及其设计88整理ppt7-2渐开线是如何形成的，有哪些重要性质？一对渐开线齿廓相啮合有哪些特性？第七章齿轮机构及其设计89整理ppt7-3直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、蜗杆蜗轮和直齿圆锥齿轮中，何处的模数是标准值？第七章齿轮机构及其设计90整理ppt7-4渐开线齿廓上某压力角是如何确定，渐开线齿廓上各点的压力角是否相同，何处的压力角是标准压力角？第七章齿轮机构及其设计91整理ppt7-5渐开线直齿圆柱齿轮机构的分度圆和节圆有何区别，在什么情况下分度圆和节圆是相等的？第七章齿轮机构及其设计92整理ppt7-6啮合角与压力角有什么区别，在什么情况下两者大小相等？第七章齿轮机构及其设计93整理ppt7-7何谓法向齿距和基圆齿距，它们之间有什么关系？第七章齿轮机构及其设计94整理ppt7-8渐开线的形状取决于什么？若两个齿轮的模数和齿数分别相等，但压力角不同，它们的齿廓渐开线形状是否相同？一对相啮合的齿轮，若它们的齿数不同，它们齿廓的渐开线形状是否相同？第七章齿轮机构及其设计95整理ppt7-9渐开线直齿圆柱齿轮、斜齿轮、锥齿轮及蜗杆传动的正确啮合条件是什么？第七章齿轮机构及其设计96整理ppt7-10一对渐开线外啮合直齿圆柱齿轮机构的实际中心距大于标准中心距，其传动比i12是否有变化？节圆与啮合角是否有变化？第七章齿轮机构及其设计97整理ppt7-11一标准齿轮与齿条相啮合，当齿条的分度线与齿轮的分度圆不相切，齿轮节圆与分度圆是否重合，齿条节线与分度线又是否重合？第七章齿轮机构及其设计98整理ppt7-12何谓齿廓的根切现象，产生根切的原因是什么，如何避免根切？第七章齿轮机构及其设计99整理ppt7-13何谓标准齿轮？变位齿轮与标准齿轮相比较，哪些尺寸发生了变化，哪些尺寸没有变化？第七章齿轮机构及其设计100整理ppt7-14齿轮传动有哪些类型？第七章齿轮机构及其设计101整理ppt7-15与直齿轮传动相比，斜齿轮传动的主要优点是什么，并简述其理由。第七章齿轮机构及其设计102整理ppt7-16何谓斜齿轮的当量齿轮？对于螺旋角为β，齿数为z的斜齿圆柱齿轮，试写出其当量齿数的表达式。第七章齿轮机构及其设计103整理ppt7-17当α=20°，ha*=1，c*=0.25时，若渐开线标准直齿援助齿轮的齿根圆和基圆向重合，其齿数为多少？又当齿数大于以上求得的齿数时，基圆与齿根圆哪个大？第七章齿轮机构及其设计104整理ppt7-18一对齿顶高系数ha*=0.8和另一对ha*=1的标准直齿圆柱齿轮，若具有相同的模数、分度圆压力角和齿数z1、z2，问哪一对齿轮具有较大的重合度，并说明其理由。第七章齿轮机构及其设计105整理ppt7-19一模数为4mm，压力角α=20°，ha*=1，齿数为30的渐开线标准直齿圆柱齿轮与一齿形角为α=20°和ha*=1的齿条无侧隙啮合。画出啮合图并求实际啮合线长度及重合度ε。第七章齿轮机构及其设计106整理ppt7-20如题图7-20所示为一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动，ω1、ω2分别为主动轮1和从动轮2的角速度，rb1、rb2为两轮的基圆半径；ra1、ra2为两轮的顶圆半径，r’1、r’2为两轮的节圆半径。试在图中标注出理论啮合线N1N2、实际啮合线B2B1、啮合角α’和齿廓在顶圆上的压力角αa1、αa2.第七章齿轮机构及其设计107整理ppt7-21有一渐开线标准直齿圆柱齿轮与齿条传动，齿轮的齿数z1=18，m=4mm，α=20°，ha*=1，试求：

（1）当标准安装时，齿轮的分度圆和节圆及啮合角各为多少？（2）当齿条远离齿轮中心2mm时，齿轮的节圆半径和节圆半径及啮合角又各为多少？重合度减少多少？第七章齿轮机构及其设计108整理ppt7-22图示为一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，轮1为主动轮，有关尺寸如题图7-22所示，试求：（1）画出理论啮合线N1N2；（2）画出实际啮合线B2B1；（3）标出啮合角α’；（4）指出一对齿廓在啮合过程中的哪一点啮合时，其相对速度为零；（5）写出该齿轮传动的重合度表达式。若ε=1.6，试画出单齿及双齿啮合区。第七章齿轮机构及其设计109整理ppt7-23现有四个渐开线标准直齿圆柱齿轮，压力角为20°，齿顶高系数为1，顶隙系数为0.25。且：（1）m1=5mm，z1=20；（2）m2=4mm，z2=25；（3）m3=4mm，z3=50；（4）m4=3mm，z4=60。问：（1）轮2和轮3哪个齿廓较平直，为什么？（2）哪个齿轮的齿最高，为什么？（3）哪个齿轮的尺寸最大，为什么？（4）齿轮1和2能正确啮合吗，为什么？第七章齿轮机构及其设计110整理ppt7-24已知被加工的直齿圆柱齿轮毛坯的转动加速度ω=1rad/s，齿条刀移动的线速度v刀=60mm/s，其模数m刀=4mm，刀具中线与齿轮毛坯轴心的距离a=58mm。试问：（1）被加工齿轮的齿数应是多少？（2）这样加工出来的齿轮是标准齿轮还是变位齿轮？如为变位齿轮，是正变位还是负变位？变位系数x是多少？第七章齿轮机构及其设计111整理ppt7-25用模数m=2mm，α=20°的滚刀加工一直齿圆柱变位外齿轮，要使该齿轮的分度圆齿厚比标准齿轮的齿厚减薄0.364mm。问其变位系数x为多少？第七章齿轮机构及其设计112整理ppt7-26试问一渐开线齿轮在采取负变位修正后，有关参数和尺寸与不采取变位修正时相比较，会发生哪些变化？请在下表中用符号注明（不变用0，z增加用↑，减少用↓）。mzαhahfpserrbrarf第七章齿轮机构及其设计113整理ppt7-27齿轮变速箱中各轮的齿数、模数和中心距如题图7-27所示，指出齿轮副z1、z2和z3、z4各采用何种变位齿轮传动类型，并简述理由。第七章齿轮机构及其设计114整理ppt7-28一对渐开线外啮合标准直齿圆柱齿轮m=2mm，α=20°，ha*=1，c*=0.25，z1=20，z2=40试求：（1）标准安装的中心距a。（2）齿轮1齿廓在分度圆上的曲率半径ρ1。（3）这对齿轮安装时若中心距a’=62mm，问啮合角α’为多少？其传动比i12、齿侧间隙j、顶隙c有否变化？（4）若用平行轴斜齿圆柱齿轮机构来满足中心距a’=62mm的要求，试计算螺旋角β。第七章齿轮机构及其设计115整理ppt7-29一渐开线标准直齿圆柱齿轮和一直齿条标准安装并啮合传动，已知参数如下：齿轮齿数z=20，压力角α=20°，模数m=5mm，齿顶高系数h*a=1，试求：（1）齿轮以200rpm的转速旋转时，齿条移动的线速度为多少？（2）齿条外移1mm时齿轮的节圆半径和啮合角各为多少？（3）齿条外移1mm时，齿条顶线与啮合线的交点B’2到节点P点的距离。第七章齿轮机构及其设计116整理ppt7-30有一渐开线直齿圆柱外齿轮，齿数z=36，测得跨测齿数k=5时的公法线长度和k=4时的公法线长度分别为w5=70.665mm和w4=55.904mm，齿顶圆直径da=194.03mm，齿根圆直径df=172.53mm。试求该齿轮的m，α，x，h*a和c*。第七章齿轮机构及其设计117整理ppt7-31某牛头刨床中，有一对渐开线外啮合标准齿轮传动，已知z1=17，z2=118，m=5mm，h*a=1，a=337.5mm。检修时发现小齿轮严重磨损，必须报废。大齿轮磨损较轻，沿分度圆齿厚共需磨去0.91mm，可获得光滑的新齿面，拟将大齿轮修理后使用，仍用原来的箱体，试设计这对齿轮。第七章齿轮机构及其设计118整理ppt7-32在一对相啮合的高度变位齿轮机构中，正变位齿轮的齿数z=14，m=3mm，α=20°,h*a=1，c*=0.25，x=+0.236，试计算该齿轮的主要几何尺寸r、rb、rf、ra和s，并校核齿顶是否会变尖（要求sa≥0.4mm），是否会发生根切。第七章齿轮机构及其设计119整理ppt7-33一对渐开线标准斜齿圆柱齿轮的参数为z1=21，z2=37，m=3.5mm，h*an=1，c*n=1，α=20°。若这对齿轮传动的中心距a=105mm，试求螺旋角β，并计算主要几何尺寸（d、db、da、df、zv）和重合度εγ（取齿宽b=70mm）。第七章齿轮机构及其设计120整理ppt7-34已知一标准单头蜗杆蜗轮机构的中心距a=75mm，传动比i12=40，模数m=3mm，齿顶高系数h*a=1，顶隙系数c*=0.2。试计算蜗杆的直径系数q、螺旋角β、蜗轮和蜗杆的分度圆、齿顶圆和齿根圆直径。第七章齿轮机构及其设计121整理ppt7-35一对直齿圆锥齿轮的参数为：z1=15、z2=30、模数m=10mm、齿顶高系数h*a=1、顶隙系数c*=0.2、Σ=90°。试计算这对圆锥齿轮的主要几何尺寸。第七章齿轮机构及其设计122整理ppt第十一章轮系及其设计123整理ppt11-1题图11-1所示为具有空间齿轮机构的定轴轮系，已知z1=15，z2=25，z2’=15，z3=30，z3’=15，z4=30，z4’=2（右旋），z5=60，z5’=20（m=4mm），若n1=500rpm，求齿条6的线速度v的大小和转向。第十一章轮系及其设计124整理ppt11-2在题图11-2所示轮系中，已知z1=12，z2=52，z3=76，z4=49，z5=12，z6=73，求i1H。第十一章轮系及其设计125整理ppt11-3在题图11-3所示行星减速机构中,已知z1=z2=17，z3=51，当手柄转过90°时，转盘H转过多少度？第十一章轮系及其设计126整理ppt11-4在题图11-4所示轮系中,已知z1=60，z2=40，z2’=z3=20，若n1=n3=120rpm，并n1与n3转向相反，求nH的大小、方向。第十一章轮系及其设计127整理ppt11-5题图11-5所示为一车床尾架进给机构，已知各轮齿数z1=z2=z4=18，z3=54，试判断题图11-5a、b所示两种轮系各属于什么轮系？当n1=10rpm时，分别求出各丝杠的转速。第十一章轮系及其设计128整理ppt11-6题图11-6所示轮系中，已知各轮齿数z1=15，z2=33，z3=81，z2’=30，z4=78，求传动比i14。第十一章轮系及其设计129整理ppt11-7题图11-7所示轮系中，若已知各轮齿数，试用齿数写出传动比i16的表达式。第十一章轮系及其设计130整理ppt11-8题图11-8所示轮系中，若已知各轮齿数z1=56，z2=62，z3=58，z4=60，z5=35，z6=30，若nⅢ=70rpm，nⅡ=140rpm，两轴转向相同，试求轴Ⅰ的转速并判断其转向。第十一章轮系及其设计131整理ppt第十一章轮系及其设计11-9题图11-9所示轮系中,各轮齿数为z1=36，z2=60，z3=23，z4=49，z4’=69，z5=31，z6=131，z7=91，z8=36，z9=167，若n1=3549rpm，试求nH。132整理ppt第十一章轮系及其设计11-10题图11-10所示轮系中,已知各轮齿数为z1=30，z2=26，z3’=z3=z4=21，z4’=30，z5=2（右旋蜗杆），齿轮1的转速为n1=260rpm（方向如图），蜗杆5的转速为n5=600rpm（方向如图），求传动比i1H。133整理ppt11-11题图11-11所示轮系中，已知各轮齿数，试求出指针A和B的角速度之比iAB。第十一章轮系及其设计134整理ppt第十一章轮系及其设计11-12题图11-12所示为钟表传动系统，E为擒纵轮，N为发条盘，S、M及H各为秒针、分针及时针。已知各轮齿数为z1=72，z2=12，z2’=64，z3=z2”=8，z3’=z4’=60，z5=z6’=6，z6=24。试计算齿轮4和7的齿数。135整理ppt第十一章轮系及其设计11-13题图11-13所示轮系中,已知各轮齿数为z1=30，z2=20，z3=30，z3’=10，z4=40，z5=50，z5’=30，z6=70，试求当轴Ⅰ转一转时，轴Ⅱ转多少？它们的转向是否相同？136整理ppt第十一章轮系及其设计11-14题图11-14所示的变速器中，已知z1=z1’=z6=80，z2=z4=z7=26。当鼓轮A、B及C分别被刹住时，求轴Ⅰ和轴Ⅱ的传动比。137整理ppt第四章平面机构的力分析138整理ppt4-1题图4-1所示为一曲柄滑块机构的运动简图及其加速度矢量多边形。已知作用在构件2的质心S上的惯性力为10N，惯性力矩为0.1Nm，试在图上画出构件2总惯性力的方向及其作用线的位置。第四章平面机构的力分析139整理ppt4-2题图4-2所示为杠杆加紧机构，Fd为驱动力，Fr为阻力。摩擦圆如图所示，摩擦角为20°。试作出各运动副中的总反力的作用线，并标明方向。第四章平面机构的力分析140整理ppt4-3题图4-3所示为一曲柄摇杆机构的运动简图，比例尺为μl=0.002m/mm。曲柄2为原动件，各转动副的摩擦圆如图所示。已知作用在摇杆4上阻力矩M4=40Nm，若不计各构件的质量及转动惯量，试确定驱动力矩。第四章平面机构的力分析141整理ppt4-4题图4-4所示为一