机械设计基础大题目

本文格式为Word版，下载可任意编辑——机械设计基础大题目1-6指出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。

解

1-10指出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。

解

1-14求图正切机构的全部瞬心。设

=10rad/s.求构件3的的速度。

解该正切机构的全部瞬心如下图，构件3的速度为：

，方向垂直向上。

2-3画出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。

2-7设计一曲柄滑块机构，如下图。已知滑块的行程s=50mm,偏距e=16mm,行程速度变化系数K=1.2，求曲柄和连杆的长度。

解:作图步骤如下（见图2.19）：

（1）求（2）作（3）作

，

，顶角

，

；并确定比例尺

。

。

的外接圆，则圆周上任一点都可能成为曲柄中心。

相距，

，交圆周于。解得：

点。

（4）作一水平线，于（5）由图量得曲柄长度：连杆长度：

3-2如下图为一偏置直动从动件盘行凸轮机构。已知凸轮是一个以C为圆心的圆盘，试求轮廓上D点与尖顶接触时的压力角，并作图表示。

如图3.12所示，以O为圆心作圆并与导路相切，此即为偏距圆。过D点作偏距圆的下切线，此线为

凸轮与从动件在D点接触时，导路的方向线。凸轮与从动件在D点接触时的压力角如下图。

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,=20，=60，求模数和分度圆直径。

解由

分度圆直径

可得模数

4-12试设计一对外啮合圆柱齿轮，已知=21，=32，=2，实际中心距为55mm,问：（1）该对齿轮能否采用标准直齿圆柱齿轮传动？（2）若采用标准直齿圆柱齿轮传动来满足中心距要求，其分度圆螺旋角，分度圆直径，和节圆直径

`

各为若干。

解（1）若采用标准直齿圆柱齿轮，则标准中心距应

说明采用标准直齿圆柱齿轮传动时，实际中心距大于标准中心距，齿轮传动有齿侧间隙，传动不连续、传动精度低，产生振动和噪声。（2）采用标准斜齿圆柱齿轮传动时，因

螺旋角

分度圆直径节圆与分度圆重合

，

，

5-10如下图机构中，已知z1=17，z2=20，z3=85，z4=18，z5=24，z6=21，z7=63，求

（1）当n1=10001r/min，n4=10000r/min时，（3）当n1=10000r/min，n4=10001r/min时，

=？（2）当n1=n4时，=？

=？

这是一个混合轮系。其中齿轮4、5、6、7和由齿轮3引出的杆件组成周转轮系，其中齿轮4、7为中心轮，齿轮5、6为行星轮，齿轮3引出的杆件为行星架

。而齿轮1、2、3组成定轴轮系。在周转轮系中：

（1）

在定轴轮系中：又由于：

，

（2）

联立（1）、（2）、（3）式可得：

（1）当，时，，

的转向与齿轮1和4的转向一致。（2）当

时，

（3）当的

，时，，

转向与齿轮1和4的转向相反。

11-9设两级斜齿圆柱齿轮减速器的已知条件如下图，试问：（1）低速级斜齿轮的螺旋线方向应当如何选择才能使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反，（2）低速级螺旋角应当取多大数值才能使中间轴上两个轴向力相互抵消。

（1）要使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反，则低速级斜齿轮3的螺旋经方向应与齿轮2的旋向同为左旋，斜齿轮4的旋向应与齿轮3的旋向相反，为右旋。

（2）由题图可知：

、

、

、

、

分度圆直径轴向力

要使轴向力相互抵消，则：即

16-6根据工作条件，决定在某传动轴上安装一对角接触球轴承，如下图。已知两个轴承的载荷分别为Fr1=1470N,Fr2=2650N,外加轴向力

=1000N,轴颈

d=40mm,转速n=5000r/min,常温下运转，有中等冲击，预期寿命Lh=2000h,试选择轴承型号。

解（1）按题意，外加轴向力

已接近

，暂选

的角接触轴承类

型70000AC。

（2）计算轴承的轴向载荷由教材表16-13查得，轴承的内部派生轴向力

，方向向左

，方向向右

因，

轴承1被压紧

轴承2被放松

（3）计算当量动载荷查教材表16-12，

，查表16-12得，

查表16-12得，

（3）计算所需的基本额定动载荷查教材表16-9，常温下工作，；查教材表16-10，有中等冲击，取

取轴承1的当量动载荷为计算依据