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1—1填空题1.机械是机器和机构的总称机械原理课程的研究内容是有关机械的基本理论问题2.各种机构都是用来传递与变换运动和力的可动的装置如齿轮机构、连杆机构、凸轮机构等3.凡用来完成有用功的机器是工作机如机床、起重机、纺织机等凡将其它形式的能量转换为机械能的机器是原动机如电动机、蒸气机、内燃机等4.在机器中,零件是制造的单元,构件是运动的单元5.机器中的构件可以是单一的零件,也可以是由多个零件装配成的刚性结构在机械原理课程中,我们将构件作为研究的基本单元6.两个构件直接接触形成的可动联接称为运动副7.面接触的运动副称为低副,如移动副、转动副等点或面接触的运动副称为高副,如凸轮副、齿轮副等8.构件通过运动副的连接而构成的可相对运动的系统是运动链,若组成运动链的各构件构成首尾封闭的系统称为闭链,若未构成首尾封闭的系统称为开链9.在运动链中,如果将其中一个构件固定而成为机架,则该运动链便成为机构10.平面机构是指组成机构的各个构件均在同一个平面上运动11.在平面机构中,平面低副提供2个约束,平面高副提供1个约束12.机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目称为机构的自由度13.机构具有确定运动的条件是机构的原动件数目应等于机构的自由度的数目1—2试画出图示平面机构的机构示意图,并计算自由度(步骤1)列出完整公式,2)带入数据,3)写出结果)其中图a唧筒机构――用于水井的半自动汲水机构图中水管4直通水下,当使用者来回摆动手柄2时,活塞3将上下移动,从而汲出井水解自由度计算画出机构示意图n=3pL=4pH=0p=0F=0F=3n-2pl+ph-p′-F′=3×3-(2×4+0-0)-0=1图b缝纫机针杆机构原动件1绕铰链A作整周转动,使得滑块2沿滑槽滑动,同时针杆作上下移动,完成缝线动作解自由度计算画出机构示意图n=3pL=4pH=0p=0F=0F=3n-2pl+ph-p′-F′=3×3-2×4+0-0-0=11—3试绘出图a所示偏心回转油泵机构的运动简图各部分尺寸由图中直接量取图中偏心轮1绕固定轴心A转动,外环2上的叶片a在可绕轴心c转动的圆柱3中滑动,将低压油从右湍吸入,高压油从左端排出解1选取适当比例尺μl,绘制机构运动简图见图b2分析机构是否具有确定运动n=3pL=4pH=0p=0F=0F=3n-2pl+ph-p′-F′=3×3-2×4+0-0-0=1机构原动件数目=1机构有无确定运动?有确定运动想一想通过对本油泵机构运动简图的绘制,你对机构运动简图的作用和优点有何进一步的认识1—4图a所示为一具有急回作用的冲床图中绕固定轴心A转动的菱形盘1为原动件,其与滑块2在B点铰接,通过滑块2推动拨叉3绕固定轴心C转动,而拨叉3与圆盘4为同一构件当圆盘4转动时,通过连杆5使冲头6实现冲压运动试绘制其机构运动简图,并计算自由度解1选取适当比例尺μl,绘制机构运动简图见图b2分析机构是否具有确定运动n=5pL=7pH=0p=0F=0F=3n-2pl+ph-p′-F′=3×5-2×7+0-0-0=1机构原动件数目=1机构有无确定运动?有确定运动想一想1.如何判断菱形盘1和滑块是否为同一构件?它们能为同一构件吗2为了使冲头6得到上下运动,只要有机构CDE即可,为什还要引入机构ABC?可在学过第三章后再来想想1—5图a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(各尺寸由图上量取),分析是否能实现设计意图,并提出修改方案解1选取适当比例尺μl,绘制机构运动简图见图b2分析是否能实现设计意图n=3pL=4pH=1p=0F=0F=3n-2pl+ph-p′-F′=3×3-2×4+1-0-0=0机构有无确定运动?无确定运动能否实现设计意图?不能3提出修改方案(图c)c想一想1.通过本题.你对在设计新的机械或分析现有机械时,首先要绘制机构的运动简图有什么体会2.计算机构自由度的目的是什么3.当机构的自由度小于1时,可通过哪些途径来增加自由度本题中还可列出哪些简单而又适用的修改方案?计算1-6~1-9题各机构的自由度1—61)按传动顺序用数字
1、
2、3…在图示机构上给构件编号2)计算自由度,并机构判断有无确定运动在图中指明复合铰链、局部自由度和虚约束n=8pL=10pH=2p=0F=1F=3n-2pl+ph-p′-F′=3×8-2×10+2-0-1=1机构原动件数目=1机构有无确定运动?有确定运动1—71)按传动顺序用数字
1、
2、3…在图示机构上给构件编号2)计算自由度,并判断机构有无确定运动在图中指明复合铰链、局部自由度和虚约束n=8pL=10pH=2p=1F=1F=3n-2pl+ph-p′-F′=3×8-2×10+2-1-1=2机构原动件数目=2机构有无确定运动?有确定运动1—81)按传动顺序用数字
1、
2、3…在图示机构上给构件编号2)计算自由度,并判断机构有无确定运动在图中指明复合铰链、局部自由度和虚约束n=10pL=13pH=2p=0F=1F=3n-2pl+ph-p′-F′=3×10-2×13+2-0-1=1机构原动件数目=1机构有无确定运动?有确定运动1—91)按传动顺序用数字
1、
2、3…在图示机构上给构件编号2)计算自由度,并判断机构有无确定运动在图中指明复合铰链、局部自由度和虚约束n=10pL=14pH=1p=1F=1F=3n-2pl+ph-p′-F′=3×10-2×14+1-1-1=1机构原动件数目=1机构有无确定运动?有确定运动计算下列机构的自由度,并判断机构级别1—101)按传动顺序用数字
1、
2、3…在图示机构上给构件编号2)计算自由度,并判断有无确定运动在图中指明复合铰链、局部自由度和虚约束n=9pl=13ph=0p=0F=0F=3n-2pl+ph-p′-F′=3×9-2×13+0-0-0=1机构原动件数目=1机构有无确定运动?有确定运动3)杆组拆分,并判断机构级别(从远离原动件的方向开始拆分)可见,该机构为II级机构1—111)按传动顺序用数字
1、
2、3…在图示机构上给构件编号2)计算自由度,并判断有无确定运动请在图中指明复合铰链、局部自由度和虚约束n=7pL=10pH=0p=0F=0F=3n-2pl+ph-p′-F′=3×7-2×10+0-0-0=1机构原动件数目=1机构有无确定运动?有确定运动3)杆组拆分,并判断机构级别(从远离原动件的方向开始拆分)可见,该机构为II级机构2-1 填空题1.速度瞬心是两刚体上 瞬时速度相等 的重合点2.若 瞬心的绝对速度为零,则该瞬心称为绝对瞬心;若 瞬心的绝对速度不为零,则该瞬心称为相对瞬心3.当两个构件组成移动副时,其瞬心位于 垂直于导路方向的无穷远 处当两构件组成高副时,两个高副元素作纯滚动,则其瞬心就在 接触点处 ;若两个高副元素间有相对滑动时,则其瞬心在 过接触点两高副元素的公法线上 4.当求机构的不互相直接联接各构件间的瞬心时,可应用 三心定理 来求5.3个彼此作平面平行运动的构件间共有3 个速度瞬心,这几个瞬心必定位于 一条直线上6.机构瞬心的数目K与机构的构件数N的关系是 K=NN-1/2 7.铰链四杆机构共有 6 个速度瞬心,其中 3 个是绝对瞬心8.速度比例尺μν表示图上每单位长度所代表的速度大小,单位为m/s/mm加速度比例尺μa表示图上每单位长度所代表的加速度大小,单位为m/s2/mm9.速度影像的相似原理只能应用于 构件,而不能应用于整个机构10.在摆动导杆机构中,当导杆和滑块的相对运动为 平 动,牵连运动为 转 动时(以上两空格填转动或平动),两构件的重合点之间将有哥氏加速度哥氏加速度的大小为2×相对速度×牵连角速度;方向为 相对速度沿牵连角速度的方向转过90°之后的方向 2-2试求出图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置用符号直接标注在图上2-3在图a所示的四杆机构中,lAB=60mmlCD=90mm,lAD=lBC=120mm,ω2=10rad/s,试用瞬心法求1)当φ=165°时,点C的速度vC;2)当φ=165°时,构件3的BC线上速度最小的一点E的位置及速度的大小;3)当vC=0时,φ角之值(有两个解);解1)以选定的比例尺μl作机构运动简图(图b)2)求vC,定出瞬心P13的位置(图b)vC=ω3μl==≈
2.4×174=418mm/s3)定出构件3的BC线上速度最小的点E的位置E点位置如图所示vE=ω3μl≈
2.4×52×3=374mm/s4)定出vC=0时机构的两个位置(作于图c),量出φ1≈45°φ2≈27°想一想
1.要用瞬心法求解某构件(如构件3)上点的速度,首先需要定出该构件的何种瞬心?
2.构件(如构件3)上某点的速度为零,则该点一定就是它的什么瞬心?2-4在图示摆动导杆机构中,∠BAC=90°,LAB=60mm,LAC=120mm,曲柄AB以等角速度ω1=30rad/s转动请按照尺寸按比例重新绘制机构运动简图,试用相对运动图解法求构件3的角速度和角加速度解取长度比例尺作机构运动简图vB2=ω1•lAB=30•60=1800mm/s=
1.8m/saB2=ω12•lAB=302•60=54m/s2方向⊥BC⊥AB∥BC大小?ω1lAB?ω1≈6rad/s,顺时针方向B→C⊥BCB→AC→B⊥CB大小ω32lBC?ω12lAB2ω2vB3B
20.1α1≈210rad/s2,逆时针注ω1和α1计算过程略2-5图示的各机构中,设已知各构件的尺寸,原动件1以等角速度ω1顺时针方向转动试用图解法求机构在图示位置时构件3上C点的速度及加速度列出相对运动图解法矢量公式,进行大小、方向分析,最后将下面的速度矢量图和加速度矢量图补充完整上图中,方向⊥CD⊥AB⊥BC方向C→D⊥CDB→AC→B⊥CB大小?ω1lAB?大小ωCD2lCD?ω12lABωCB2lCB?有vC=0,ω3=0,ω2=
0.5ω1aC=aCt=
1.5aB=
1.5ω12lAB方向⊥AB⊥BC∥BC大小?ω1lAB?0方向B→AC→B⊥CB∥BC大小?ω12lABω32lCB?02ω3vC3C2=0有vC3=ω1lABaC3=02-6已知在图示机构中,lAB=lBC=lCD=l,且构件1以ω1匀速转动AB、BC处于水平位置CD⊥BC,试用相对运动图解法求ω3,α3(μv和μa可任意选择)解属于两构件间重合点的问题思路因已知B2点的运动,故通过B2点求B3点的运动1)速度分析方向⊥BD⊥AB∥CD大小:ω12l?在速度多边形中,∵b3与极点p重合,∴vB3=0且ω3=vB3/lBD=0,由于构件2与构件3套在一起,∴ω2=ω3=02)加速度分析方向⊥BDB→A∥CD大小:0ω12l0?在加速度多边形中,矢量代表则有将矢量移至B3点,可见为α3逆时针2-7已知铰链四杆机构的位置、速度多边形和加速度多边形如下图所示试求
①构件
1、2和3上速度均为的点X
1、X2和X3的位置;
②构件2上加速度为零的点Q位置,并求出该点的速度;
③构件2上速度为零的点H位置,并求出该点的加速度;各速度矢量和加速度矢量的大小任意,但方向必须与此答案相同
1、填空题
1.作用在机械上的力分为驱动力和阻抗力两大类2.对机构进行力分析的目的是1确定运动副中的反力 ;2 确定机械上的平衡力或平衡力矩 3.确定构件惯性力的一般性方法中,对作平面移动的物体,其惯性力为-ma;对绕定轴转动的构件,若转动轴线不通过质心,则其惯性力为-ma,而惯性力偶矩为-Jα;若转动轴线通过质心,则只存在-Jα
4.质量代换法是指把构件质量按一定条件用集中于构件上某几个选定点的假想集中质量来代替假想的集中质量称为代换质量,其所在的位置称为代换点
5.质量代换应满足三个基本条件
①代换前后构件的质量不变;
②代换前后构件的质心位置不变;
③代换前后构件对质心轴的转动惯量不变
6.质量代换中,动代换是指满足质量不变、质心位置不变以及对质心轴的转动惯量不变;而静代换则是指只满足构件的质量不变和质心位置不变
7.在滑动摩擦系数相同条件下,槽面摩擦比平面摩擦大,其原因是槽面摩擦的当量摩擦系数为,明显大于f ,因此,机械中三角带传动比平型带传动用得更为广泛,而联接用的螺纹更多地采用三角形为螺纹牙型4.考虑摩擦的移动副,当发生加速运动时,说明外力的作用线与运动方向法线的夹角大于摩擦角,当发生匀速运动时,说明外力的作用线与运动方向法线的夹角等于摩擦角,当发生减速运动时,说明外力的作用线与运动方向法线的夹角小于摩擦角4.考虑摩擦的转动副,当发生加速运动时,说明外力的作用线在摩擦圆之外,当发生匀速运动时,说明外力的作用线与摩擦圆相切,当发生减速运动时,说明外力的作用线与摩擦圆相割
2、分析计算题
1.当图示的轧钢机的轧辊回转时不需外力的帮助即能将轧件带入轧辊之间(忽略轧件自重)1.试证明这时轧辊与扎件间的摩擦角不应小于;2.若d=1200mma=25mm及轧辊与扎件间的摩擦系数f=
0.3,求扎件的最大厚度h1.图示工件在A点处受到辊子给工件的作用力,根据摩擦角的定义,该力方向将沿接触点公法线方向,向阻碍工件相对辊子运动方向偏转摩擦角,如图所示同理,在A点对应的点处也有同样情况明显,两个力的合力必须产生向右的分力才能将工件牵引入内,即必须才能完成牵引2.由几何关系
2.对图示机构的各构件作出力分析,画出各构件的受力分析图(不考虑惯性力考虑摩擦力与不考虑摩擦力分别分析,摩擦角和摩擦圆大小自定)
3.对图示机构的各构件作出力分析,画出各构件的受力分析图(不考虑惯性力考虑摩擦力与不考虑摩擦力分别分析,摩擦圆大小自定)
1、填空题1.设机器中的实际驱动力为,在同样的工作阻力和不考虑摩擦时的理想驱动力为,则机器效率的计算式是= / 2.设机器中的实际生产阻力为,在同样的驱动力作用下不考虑摩擦时能克服的理想生产阻力为则机器效率的计算式是 / 3.假设某机器由两个机构串联而成,其传动效率分别为和,则该机器的传动效率为*4.假设某机器由两个机构并联而成,其传动效率分别为和,则该机器的传动效率为(P1*η1+P2*η2)/P1+P
25.从受力观点分析,移动副的自锁条件是外力的作用线与运动方向法线的夹角小于等于摩擦角;转动副的自锁条件是外力的作用线与摩擦圆相切或相割;从效率观点来分析,机械自锁的条件是效率小于等于零
二、分析计算题
1.某滑块受力如图所示,已知滑块与地面间摩擦系数f,试求F与Q分别为驱动力时的机构运动效率F为驱动力于是由正弦定理令,得因此,其效率为当Q为驱动力,F变为阻力,取代替上式中的,并取倒数,得
2.图示楔块机构已知,各摩擦面间的摩擦系数均为阻力N试
①画出各运动副的总反力;
②画出力矢量多边形;
③求出驱动力P值及该机构效率由正弦定理和于是代入各值得取上式中的,可得于是
一、填空题
1.研究机械平衡的目的是部分或完全消除构件在运动时所产生的惯性力和惯性力偶矩,减少或消除在机构各运动副中所引起的附加动压力,减轻有害的机械振动,改善机械工作性能和延长使用寿命
2.回转构件的直径和轴向宽度之比符合条件或有重要作用的回转构件,必须满足动平衡条件方能平稳地运转如不平衡,必须至少在2个校正平面上各自适当地加上或去除平衡质量,方能获得平衡
3.只使刚性转子的惯性力得到平衡称静平衡,此时只需在1个平衡平面中增减平衡质量;使惯性力和惯性力偶矩同时达到平衡称动平衡,此时至少要在2个选定的平衡平面中增减平衡质量,方能解决转子的不平衡问题
4.刚性转子静平衡的力学条件是质径积向量和等于零,而动平衡的力学条件是质径积向量和等于零,离心力引起的合力矩等于零
5.符合静平衡条件的回转构件,其质心位置在回转轴线上静不平衡的回转构件,由于重力矩的作用,必定在质心最低处位置静止,由此可确定应加上或去除平衡质量的方向
6.图a、b、c中,S为总质心,图ab中的转子具有静不平衡,图c中的转子是动不平衡
7.机构总惯性力在机架上平衡的条件是机构的总质心静止不动
8.在图示a、b、c三根曲轴中,已知,并作轴向等间隔布置,并且各曲拐都在同一轴平面内,则其中abc轴已达静平衡,c轴已达动平衡
二、判断题
1.若刚性转子满足动平衡条件,这时我们可以说该转子也满足静平衡条件√
2.不论刚性回转体上有多少个平衡质量,也不论它们如何分布,只需要在任意选定两个平面内,分别适当地加平衡质量即可达到动平衡√
3.经过动平衡校正的刚性转子,任一回转面内仍可能存在偏心质量√
4.作往复运动或平面复合运动的构件可以采用附加平衡质量的方法使它的惯性力在构件内部得到平衡×
三、选择题1.设图示回转体的材料均匀,制造精确,安装正确,当它绕AA轴线回转时是处于D状态A静不平衡B静平衡C完全不平衡D动平衡2.图示为一圆柱凸轮设该凸轮的材料均匀,制造精确,安装正确,则当它绕AA轴线转动时,是处于B状态A静不平衡B静平衡C完全不平衡D动平衡
3.机械平衡研究的内容是CA驱动力与阻力间的平衡B各构件作用力间的平衡C惯性力系间的平衡D输入功率与输出功率间的平衡
4.图示一变直径带轮设该带轮的材料均匀,制造精确,安装正确,当它绕AA轴线回转时是处于D状态A静不平衡B静平衡C完全不平衡D动平衡
5.图示为一发动机曲轴设各曲拐部分的质量及质心至回转轴线的距离都相等,当该曲轴绕OO轴线回转时是处于B状态A静不平衡B静平衡C完全不平衡D动平衡6为了平衡曲柄滑块机构ABC中滑块C的往复惯性力曲柄和连杆质量不计,在原机构上附加一对称滑块机构设滑块和质量相等,,机构在运转时能达到BA惯性力全部平衡,且不产生附加惯性力偶矩B惯性力全部平衡,但产生附加惯性力偶矩C惯性力部分平衡,且不产生附加惯性力偶矩D惯性力部分平衡,但产生附加惯性力偶矩
四、计算题
1.图示两个回转构件是否符合静平衡条件?是否符合动平衡条件?为什么?对a处于静平衡状态对b,处于静平衡状态将分解到1,3平面内2.图示为绕O点回转的薄片圆盘,在位置
1、2处钻孔,,,孔部分材料质量分别为,为进行静平衡,欲在半径的圆周上钻一孔试表示出孔的方向,并求出钻去材料的质量3.图示为一鼓轮,上有重块A、B,已知它们的质量,,今欲在平面Ⅰ、Ⅱ上分别加一平衡质量和,它们分布在的圆周上,使鼓轮达到完全平衡试求和的大小,并在图中画出它的安放位置将不平衡质量、分解至,平面内,因为位于平面内,不用分解,所以只需要分解在平面内,由得设与竖直方向的夹角为,则,在平面II内由得方向如图所示
4.某转子由两个互相错开的偏心轮组成,每一偏心轮的质量均为,偏心距均为,拟在平衡平面A、B上半径为处添加平衡质量,使其满足动平衡条件,试求平衡质量和的大小和方向解
一、填空题
1.设某机器的等效转动惯量为常数,则该机器作匀速稳定运转的条件在每一瞬时驱动功率等于阻抗功率,作变速稳定运转的条件是在一个运动周期中,驱动功等于阻抗功
2.机器中安装飞轮的原因,一般是为了调节周期性速度波动,同时还可获降低原动机功率的效果
3.在机器的稳定运转时期,机器主轴的转速可有两种不同情况,即等速稳定运转和变速稳定运转,在前一种情况,机器主轴速度是常数,在后一种情况,机器主轴速度是作周期性波动4.机器中安装飞轮的目的是降低速度波动,降低电动机功率5.某机器的主轴平均角速度,机器运转的速度不均匀系数,则该机器的最大角速度=
102.5rad/s,最小角速度=
97.5rad/s6.机器等效动力学模型中的等效质量转动惯量是根据动能相等等效质量的动能等于机器所有运动构件的动能之和原则进行转化的,因而它的数值除了与各构件本身的质量(转动惯量有关外,还与各构件质心处速度、构件角速度与等效点的速度之比的平方有关7.机器等效动力模型中的等效力矩是根据瞬时功率相等原则进行转化的,因而它的数值除了与原作用力矩的大小有关外,还与外力作用点与等效点的速度之比有关8.若机器处于起动开车阶段,则机器的功能关系应是输入功大于输出功和损失功之和,系统动能增加,机器主轴转速的变化情况将是机器主轴的转速大于它的初速,由零点逐步增加到正常值9.若机器处于停车阶段,则机器的功能关系应是输入功小于输出功和损失功之和,系统动能减少,机器主轴转速的变化情况将是机器主轴的转速,由正常速度逐步减小到零10.用飞轮进行调速时,若其它条件不变,则要求的速度不均匀系数越小,飞轮的转动惯量将越大,在满足同样的速度不均匀系数条件下,为了减小飞轮的转动惯量,应将飞轮安装在高速轴上11.当机器运转时,由于负荷发生变化使机器原来的能量平衡关系遭到破坏,引起机器运转速度的变化,称为非周期性速度波动为了重新达到稳定运转,需要采用调速器来调节51312.在机器稳定运转的一个运动循环中,运动构件的重力作功等于零,因为运动构件重心的位置没有改变13.机器运转时的速度波动有周期性速度波动和非周期性速度波动两种,前者采用安装飞轮调节后者采用安装调速器进行调节14.若机器处于变速稳定运转时期,机器的功能特征应有一个运动循环内输入功于等于输出功与损失功之和,它的运动特征是每一个运动循环的初速度和末速度相等15.当机器中仅包含定传动比机构时,等效动力学模型中的等效质量转动惯量是常量,若机器中包含变传动比机构时,等效质量转动惯量是机构位置的函数16.图示为某机器的等效驱动力矩和等效阻力矩的线图,其等效转动惯量为常数,该机器在主轴位置角等于时,主轴角速度达到在主轴位置角等于时,主轴角速度达到
二、判断题1.为了使机器稳定运转,机器中必须安装飞轮×
2.机器中安装飞轮后,可使机器运转时的速度波动完全消除×
3.为了减轻飞轮的重量,最好将飞轮安装在转速较高的轴上√
4.机器稳定运转的含义是指原动件机器主轴作等速转动×
5.机器作稳定运转,必须在每一瞬时驱动功率等于阻抗功率×
6.机器等效动力学模型中的等效质量转动惯量是一个假想质量转动惯量,它的大小等于原机器中各运动构件的质量转动惯量之和×
7.机器等效动力学模型中的等效质量转动惯量是一个假想质量转动惯量,它不是原机器中各运动构件的质量转动惯量之和,而是根据动能相等的原则转化后计算得出的√
8.机器等效动力学模型中的等效力矩是一个假想力矩,它的大小等于原机器所有作用外力的矢量和×
9.机器等效动力学模型中的等效力矩是一个假想力矩,它不是原机器中所有外力矩的合力,而是根据瞬时功率相等的原则转化后算出的√
10.机器等效动力模型中的等效力矩是根据瞬时功率相等原则转化后计算得到的,因而在未求得机构的真实运动前是无法计算的×
三、选择题1.在机械稳定运转的一个运动循环中,应有AA惯性力和重力所作之功均为零;B惯性力所作之功为零,重力所作之功不为零;C惯性力和重力所作之功均不为零;D惯性力所作之功不为零,重力所作之功为零2.机器运转出现周期性速度波动的原因是CA机器中存在往复运动构件,惯性力难以平衡;B机器中各回转构件的质量分布不均匀;C在等效转动惯量为常数时,各瞬时驱动功率和阻抗功率不相等,但其平均值相等,且有公共周期;D机器中各运动副的位置布置不合理3.机器中安装飞轮的一个原因是为了CA消除速度波动;B达到稳定运转;C减小速度波动;D使惯性力得到平衡,减小机器振动
4.设机器的等效转动惯量为常数,其等效驱动力矩和等效阻抗力矩的变化如图示,可判断该机器的运转情况应是BA匀速稳定运转;B变速稳定运转;C加速过程;D减速过程
5.在图7-3-5传动系统中,已知如以齿轮4为等效构件,则齿轮1的等效转动惯量将是它自身转动惯量的BA12倍;B144倍;C1/12;D1/
1445.在图7-3-5传动系统中,已知如以齿轮1为等效构件,则作用于齿轮4的力矩的等效力矩等于CA12倍;B144倍;C1/12;D1/1446.如果不改变机器主轴的平均角速度,也不改变等效驱动力矩和等效阻抗力矩的变化规律,拟将机器运转速度不均匀系数从
0.10降到
0.01,则飞轮的转动惯量将近似等于A为原飞轮转动惯量为原飞轮转动惯量A10;B100;C1/10D1/
1007.将作用于机器中所有驱动力、阻力、惯性力、重力都转化到等效构件上,求得的等效力矩和机构动态静力分析中求得的在等效构件上的平衡力矩,两者的关系应是BA数值相同,方向一致;B数值相同,方向相反;C数值不同,方向一致;D数值不同,方向相反
四、计算题1.在图示曲柄滑块机构中,设已知各构件的尺寸、质量、质心位置、转动惯量,构件1的角速度又设该机构上作用有常量外力矩、、试5541写出在图示位置时,以构件1为等效构件的等效力矩和等效转动惯量的计算式2等效力矩和等效转动惯量是常量还是变量?若是变量则需指出是机构什么参数的函数,为什么?⑴.⑵.因、分别和速度比、速度平方有关,而连杆机构中速度比与机构位置有关,速度比是变量,故等效力矩和等效转动惯量变变量,它们是曲柄位置的函数2.一机械系统,当取其主轴为等效构件时,在一个稳定运动循环中,其等效阻力矩Mr如图所示已知等效驱动力矩为常数,机械主轴的平均转速为1000r/min若不计其余构件的转动惯量,试问1当要求运转的速度不均匀系数时,应在主轴上安装一个JF的飞轮;2如不计摩擦损失,驱动此机器的原动机需要多大的功率NkW⑴在一个稳定运动周期中驱动功和阻力功相等,所以有=面积
①=面积
②=⑵3.已知机器在一个运动循环中主轴上等效阻力矩Mr的变化规律如图示设等效驱动力矩Md为常数,主轴平均角速度,许用运转速度不均匀系数除飞轮外其它构件的质量不计试求
(1)驱动力矩Md;
(2)主轴角速度的最大值和最小值及其出现的位置(以角表示〕;
(3)最大盈亏功;
(4)应装在主轴上的飞轮转动惯量596⑴⑵⑶在区间,在区间,在区间,在区间,将以上关系作图如上所示,由图知,,出现在处,出现在处⑷
一、填空题1.平面连杆机构是由一些刚性构件用转动副和移动副连接组成的2.平面连杆机构是由一些刚性构件用低副连接组成的3.在铰链四杆机构中,运动副全部是转动副4.在铰链四杆机构中,能作整周连续回转的连架杆称为曲柄5.在铰链四杆机构中,只能摆动的连架杆称为摇杆6.在铰链四杆机构中,与连架杆相连的构件称为连杆7.某些平面连杆机构具有急回特性从动件的急回性质一般用行程速度变化系数表示8.对心曲柄滑快机构无急回特性8.偏置曲柄滑快机构有急回特性10.对于原动件作匀速定轴转动,从动件相对机架作往复运动的连杆机构,是否有急回特性,取决于机构的极位夹角是否大于零11.机构处于死点时,其传动角等于012.机构的压力角越小对传动越有利13.曲柄滑块机构,当取滑块为原动件时,可能有死点14.机构处在死点时,其压力角等于90º15.平面连杆机构,至少需要4个构件
二、判断题1.平面连杆机构中,至少有一个连杆(√)2.平面连杆机构中,最少需要三个构件(×)3.平面连杆机构可利用急回特性,缩短非生产时间,提高生产率(√)4.平面连杆机构中,极位夹角θ越大,K值越大,急回运动的性质也越显著(√)5.有死点的机构不能产生运动(×)6.机构的压力角越大,传力越费劲,传动效率越低(√)7.曲柄摇杆机构中,曲柄为最短杆(√)8.双曲柄机构中,曲柄一定是最短杆(×)9.平面连杆机构中,可利用飞轮的惯性,使机构通过死点位置(√)10.平面连杆机构中,压力角的余角称为传动角(√)11.机构运转时,压力角是变化的(√)
三、选择题1.铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和A其他两杆之和A=;B=;C2.铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆之和,而充分条件是取A为机架A最短杆或最短杆相邻边;B最长杆;C最短杆的对边3.铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和,当以B为机架时,有两个曲柄A最短杆相邻边;B最短杆;C最短杆对边4.铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和,当以A为机架时,有一个曲柄A最短杆相邻边;B最短杆;C最短杆对边5.铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和,当以C为机架时,无曲柄A最短杆相邻边;B最短杆;C最短杆对边6.铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之和B其余两杆长度之和,就一定是双摇杆机构A;B;C=7.一曲柄摇杆机构,若曲柄与连杆处于共线位置则当C为原动件时,称为机构的死点位置A曲柄;B连杆;C摇杆8.一曲柄摇杆机构,若曲柄与连杆处于共线位置则当A为原动件时,称为机构的极限位置A曲柄;B连杆;C摇杆9.当极位夹角θB时,机构就具有急回特性A0;B0;C=010.当行程速度变化系数kB时,机构就具有急回特性A1;B1;C=111.在死点位置时,机构的压力角α=CA0º;B45º;C90º12.若以B为目的,死点位置是一个缺陷,应设法通过A夹紧和增力;B传动13.若以A为目的,则机构的死点位置可以加以利用A夹紧和增力;B传动14.判断一个平面连杆机构是否具有良好的传力性能,可以A的大小为依据A传动角;B摆角;C极位夹角15.压力角与传动角的关系是α+γ=CA180º;B45º;C90º
四、简答题1.什么叫连杆、连架杆、连杆机构?答不与机架组成运动副的构件称为“连杆”与机架组成运动副的构件称为“连架杆”由若干刚性构件用低副连接而成的机构称为“连杆机构”2.什么叫连杆机构的急回特性?它用什么来表达?答对于原动件作匀速定轴转动、从动件相对机架作往复运动的连杆机构,从动件正行程和反行程的平均速度不相等的现象称为机构的急回特性机构的急回特性用从动件行程速度变化系数来表达3.什么叫极位夹角?它与机构的急回特性有什么关系?答从动件处于两个极限位置时对应的原动件(曲柄)位置所夹的角,称为极位夹角 从动件速度行程变化系数K=(180+θ)/(180-θ),其中θ为极位夹角4.什么叫死点?它与机构的自由度F=0有什么区别?答四杆机构中,当连杆运动至与转动从动件共线或与移动从动件移动导路垂直时,机构的传动角为0的位置称为死点位置 死点与自由度F=0的运动链不同,自由度F=0的运动链无法运动,而具有死点的机构是可以运动的,只是需要避免在死点位置开始运动,同时采取措施使机构在运动过程中能顺利通过死点位置并使从动件按预期方向运动5.什么叫连杆机构的压力角、传动角?研究传动角的意义是什么?答连杆对从动件的作用力方向与力作用点的速度方向的夹角称为连杆机构的压力角压力角的余角称为传动角 由于传动角有时可以从平面连杆机构的运动简图上直接观察其大小,因此,在平面连杆机构设计中常采用传动角来衡量机构的传动质量
五、分析计算设计题
1.根据图中标注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,还是双摇杆机构解(a)因为45+110=15570+90=160,满足杆长之和条件,且最短构件为机架,因此该机构为双曲柄机构(b)因为45+120=16570+100=170,满足杆长之和条件,最短构件相邻的构件为机架,因此该机构为曲柄摇杆机构(c)因为50+100=15060+70=130,不满足杆长之和条件,因此该机构为双摇杆机构(d)因为50+120=17070+90=160,不满足杆长之和条件,因此该机构为双摇杆机构
2.在图示铰链四杆机构中,已知lAB=30mmlBC=110mmlCD=80mmlAD=120mm构件1为原动件
(1)判断构件1能否成为曲柄;
(2)在图中标出构件3的极限工作位置和最大摆角Ψmax,写出行程速度变化系数表达式;
(3)在图中标出最小传动角位置和最小传动角γmin;
(4)当分别固定构件
1、
2、
3、4时,各获得何种机构?解
(1)因为lAB+lAD=30+120=150lBC+lCD=80+120=200,满足杆长之各条件,且AB为最短构件,因此构件1为曲柄
(2) �ABCD1234C1C2B1B2θψmax(3)�γminABCD1234(4)构件1为机架时,机构为双曲柄机构;构件2为机架时,机构为曲柄摇杆机构;构件3为机架时,机构为双摇杆机构;构件4为机架时,机构为曲柄摇杆机构
3.下列各机构图中标注箭头的构件为原动件,试用作图法求解
①画出各机构的极限工作位置,判断有无急回作用;
②标注出图示位置时机构的压力角和传动角,并画出最大传动角和最小传动角位置;
③判断各机构是否存在死点,若存在请在图中画出死点位置解(1)
①如图所示,B1C
1、B2C2位置为机构的两个极限工作位置,该机构摇杆为主动件,曲柄作变速回转,因此,无急回特性�ABCDC1C2C3C4B1B2B3B4γα
②机构图示工作位置的压力角和传动角分别为上图中α和γ,最大传动角位置为B3C
3、B4C4位置,在这两个位置连杆与曲柄垂直,压力角为0º,传动角为90º最小传动角位置为B1C
1、B2C2位置,在这两个位置,连杆与曲柄共线,压力角为90º,传动角为0º
③该机构摇杆为原动件,存在死点位置,图中B1C
1、B2C2位置为死点位置(2)
①如图所示,B1C
1、B2C2位置为机构的两个极限工作位置,连杆与曲柄共线该机构有急回特性�ABCC1C2B1B2B3C3αγB4B5C4C5
②机构图示工作位置的压力角和传动角分别为上图中α和γ,最大传动角位置为B4C4和B5C5位置,连杆与滑块导路重合,连杆对滑块的作用力方向与滑块运动方向一致,压力角为0º,传动角为90º最小传动角位置为B3C3位置,在这个位置压力角最大,传动角最小
③该机构曲柄为原动件,不存在死点位置(3)
①如图所示,B
1、B2位置为机构的两个极限工作位置该机构有急回特性�vFCABB2B1γ
②在任何位置,滑块对导杆的作用力始终垂直于导杆,与力作用点速度方向相同,因此,压力角始终等于0º,传动角始终等于90º
③该机构曲柄为原动件,不存在死点位置
4.已知图示六杆机构,原动件AB作等速回转试用作图法确定
(1)滑块5的冲程H;
(2)滑块5往返行程的平均速度是否相同?行程速度变化系数K值;
(3)滑块处的最小传动角(保留作图线)解
(1)m
(2)不相等
(3)
5.试设计一曲柄摇杆机构设摇杆两极限位置分别为mm,mm用图解法求、及行程速比系数K和最小传动角解
(1)取比例尺先将已知条件画出
(2)测得mmmm两式联立求得mm,mm
(3)测得所以
(4)测得
6.如图所示,已给出平面四杆机构的连杆和主动连架杆AB的两组对应位置,以及固定铰链D的位置,已知mm,mm试设计此平面四杆机构解用反转法,以比例尺mm/mm作图,机构图如AB1C1D所示解得得mmmm
1.单项选择题1.与连杆相比,凸轮机构的最大的缺点是A.惯性力难以平衡B.点、线接触易磨损C.设计较为复杂D.不能实现间歇运动2.与其他机构相比,凸轮机构最大的优点是A.可实现各种预期的运动规律B.便于润滑C.制造方便,易获得较高的精度D.从动件的行程可较大3.盘形凸轮机构的压力角恒等于常数A.摆动尖顶推杆B.直动滚子推杆C.摆动平底推杆D.摆动滚子推杆4.对于直动推杆盘形凸轮机构来讲,在其他条件相同的情况下,偏置直动推杆与对心直动相比,两者在推程段最大压力角的关系为A.偏置比对心大B.对心比偏置大C.一样大D.不一定5.下述几种运动规律中,即不会产生柔性冲击也不会产生刚性,可用于调整场合A.等速运动规律B.摆线运动规律正弦加速度运动规律C.等加速等减速运动规律D.简谐运动规律余弦加速度运动规律6.对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构的推程压力角超过许用压力角许用值时,可采用措施来解决A.增大基圆半径B.改用滚子推杆C.改变凸轮转向D.改为偏置直动尖顶推杆
2.填空题1.在凸轮机构几种常用的推杆运动规律中,等速运动规律只宜用于低速;等加速、等减速运动规律和余弦加速度运动规律不宜用于高速;而正弦加速度运动规律和五次多项式运动规律都可在高速下应用2.滚子推杆盘形凸轮的基圆半径是从凸轮回转中心到凸轮理论廓线的最短距离3.平底垂直于导路的直动推杆盘形凸轮机构中,其压力角等于04.在凸轮机构推杆的常用运动规律中,等速运动规律有刚性冲击;等加速等减速运动规律、余弦加速度运动规律有柔性冲击;正弦加速度运动规律和五次多项式运动规律无冲击5.凸轮机构推杆运动规律的选择原则为
①满足机器工作的需要;
②考虑机器工作的平稳性;
③考虑凸轮实际廓线便于加工6.凸轮机构中,使凸轮与从动件保持接触的方法有 力封闭法 和 几何封闭法 两种7.凸轮的基圆半径越小,则凸轮机构的压力角越大,而凸轮机构的尺寸越紧凑8.用作图法绘制直动从动件盘形凸轮廓线时,常采用 反转法 法即假设凸轮 静止不动 ,从动件作 作绕凸轮轴线的反向转动(-ω方向转动)和沿从动件导路方向的往复移动 的复合运动9.设计滚子从动件盘形凸轮机构时,滚子中心的轨迹称为凸轮的理论廓线;与滚子相包络的凸轮廓线称为实际廓线
3.简答题1.1凸轮施加给从动件的正压力方向与从动件受力点处的速度方向所夹锐角2压力角的大小可影响凸轮机构尺寸和凸轮机构的传力效果2.1与基圆半径有关;2与偏距大小、方向有关;3与从动件类型有关;4与运动规律的选择有关3.1向右偏置好2向右偏置,可使工作行程中的压力角减小3偏置过多,会使行程始末点附近的压力角增大过多若偏距超出基圆半径,会导致从动件与凸轮脱离接触4.1不相同2凸轮的实际廓线相同,而从动件端部形状不同时,该凸轮的理论廓线不相同,故从动件的运动规律不相同5.1由等速运动规律和等加速等减速运动规律组合而成2有冲击3ABCD处有柔性冲击
4.计算分析题1.2.1s线图如图示(=)2凸轮廓线如图示34.
①找出凸轮转过90的位置
②标出,=10
③标出,5.1理论廓线如图所示(由三段圆弧和一段直线所组成)2基圆半径如图示3行程h如图示
1、单项选择题1.渐开线上某点的压力角是指该点所受正压力的方向与该点方向线之间所夹的锐角A.绝对速度B.相对速度C.滑动速度D.牵连速度2.渐开线在基圆上的压力角为A.20°B.0°C.15°D.25°3.渐开线标准齿轮是指均为标准值,且分度圆齿厚齿槽宽的齿轮A.小于B.大于C.等于D.小于且等于4.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮要正确啮合,它们的必须相等A.直径B.宽度C.齿数D.模数5.齿数大于42,压力角α=20°的正常齿渐开线标准直齿外齿轮,其齿根圆基圆A.大于B.等于C.小于D.小于且等于6.渐开线直齿圆柱齿轮传动的重合度是实际啮合线段与的比值A.齿距B.基圆齿距C.齿厚D.齿槽宽7.渐开线直齿圆柱齿轮与齿条啮合时,其啮合角恒等于齿轮上的压力角A.基圆B.齿顶圆C.分度圆D.齿根圆8.用标准齿条型刀具加工的渐开线标准直齿轮时,不发生根切的最少齿数为A.14B.15C.16D.179.正变位齿轮的分度圆齿厚标准齿轮的分度圆齿厚A.大于B.等于C.小于D.小于且等于10.负变位齿轮的分度圆齿槽宽标准齿轮的分度圆齿槽宽A.大于B.等于C.小于D.小于且等于11.斜齿圆柱齿轮的标准模数和标准压力角在上A.端面B.轴面C.主平面D.法面12.在蜗杆传动中,用来计算传动比i12是错误的A.i12=ω1/ω2B.i12=d1/d2C.i12=z1/z2D.i12=n1/n
22、填空题1.渐开线离基圆愈远的点,其压力角愈大2.渐开线直齿圆柱外齿轮齿廓上各点的压力角是不同的,它在 基圆 上的压力角为零,在 齿顶圆 上的压力角最大;在 分度圆 上的压力角则取为标准值3.用标准齿条型刀具加工的标准齿轮时,刀具的中线与轮坯的分度圆之间作纯滚动4.用同一把刀具加工m、z、α均相同的标准齿轮和变位齿轮,它们的分度圆、基圆和齿距均相等5.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮按标准中心距安装时,两轮的节圆分别与其分度圆重合6.有一对的标准直齿圆柱齿轮传动,当正确安装时,顶隙为 1mm ,理论上的侧隙为 0 ;当中心距变动量mm时,顶隙变为
1.5mm 7.正变位齿轮与标准齿轮比较其齿顶高增大,齿根高减小8.斜齿圆柱齿轮的齿顶高和齿根高,无论从法面或端面来都是相同的9.一对外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件为法面模数与压力角相等并等于标准值,螺旋角大小相等方向相反10.蜗杆的标准模数和标准压力角在轴面,蜗轮的标准模数和标准压力角在端面11.直齿锥齿轮的几何尺寸通常都以大端作为基准12.齿轮分度圆是指 齿轮尺寸计算的基准圆,一般在其上具有标准模数和标准压力角 的圆;节圆是指 一对齿轮啮合时作纯滚动 的圆13.用范成法加工渐开线直齿圆柱齿轮,发生根切的原因是 刀具的齿顶线或齿顶圆超过了啮合线与轮坯基圆的切点 14.决定渐开线标准直齿圆柱齿轮尺寸的参数有 z、m、a、、;写出用参数表示的齿轮尺寸公式r=;;;15.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮非正确安装时,节圆与分度圆不 重合,分度圆的大小取决于 m 、 z ,而节圆的大小取决于 安装中心距和传动比
三、简答题1.何谓节圆?单个齿轮有没有节圆?什么情况下节圆与分度圆重合?2.何谓啮合角?啮合角和分度圆压力角有什么关系?3.根切现象与不发生根切的条件4.蜗杆蜗轮的正确啮合条件5.周节齿距为mm、压力角为的渐开线直齿圆柱齿轮能够与周节为mm、压力角为的直齿齿条正确啮合传动吗?为什么?根据渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件两齿轮法节即法线齿距,等于基圆齿距,等于,必须相等题中,齿轮的法节为mm齿条的法节为mm因为,所以,这一齿轮和齿条能够正确啮合传动6.试问渐开线齿轮的齿数、模数、齿顶高系数和两轮的中心距、啮合角,对渐开线齿轮传动的重合度各有何影响?1齿数增加,齿顶高系数增加,啮合角减小,将使重合度增加;2模数与重合度无关;3两轮中心距变大,重合度减小7.有一对渐开线直齿圆柱标准齿轮传动,设计计算得出的标准中心距mm,而实际加工出的齿轮轴孔中心距为mm试阐述这对齿轮安装以后其传动比、齿侧间隙、顶隙、啮合角、重合度的变化情况不必计算当实际中心距比标准中心距大时传动比不变,齿侧间隙变大,顶隙变大,啮合角变大,重合度变小8.一对齿顶高系数和另一对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,问哪一对齿轮具有较大的重合度?并说明其理由的一对齿轮具有较大的重合度因齿高较高,因而实际啮合线长,而两者的基节或法节相等,按定义可知,的较大
四、分析计算题1.解∵∴另外,2.解设圆棒与齿廓的接触点为B点,由渐开线性质可知,过B点作齿廓法线与基圆相切于N点,该法线也要通过圆棒圆心,且为直角三角形,又在直角中,根据正弦定理有a式中故且将以上诸值代入式a中,整理后得mm3.解⑴求、及⑵求及⑶求当时所以则有4.解⑴确定两轮的齿数∵,∴,故25,45⑵计算两轮的几何尺寸如下将各尺寸名称、计算公式、数据代入式及结果填于表内小齿轮大齿轮5.解已知p刀=mmm刀=p刀/=5mm即m=m刀=5mm刀=a=O1P=60mmr=O1P=60mm由r=mz/2mm6.解1mm23,不根切7.解由题意知,当基圆与齿根圆重合时,则有解上式有当时,即故,即这时齿根圆大于基圆8.解13齿轮rb大,所以齿廓平直;21齿轮齿最高,因为m最大;33齿轮尺寸最大,因为d最大;41齿轮和2齿轮不能啮合,因为9.解1求B1B2及arccosrb1/ra1=arcosr1cosα/ra1arccosrb2/ra2=arcosr2cosα/ra2代入公式B1B2/Pb=B1B2/πmcosα=
1.63当刚好能连续传动时,有1即εα=[z1tgαa1-tgα’+z2tgαa2-tgα’]/2π=1∴将各尺寸参数的计算式、数据代入式及结果写于以下各式
23.24°acosα/cosα’r1’=rb1/cosα’r2’=rb2/cosα’c=c*m+a’-a10.解由于该齿轮,,,若按标准齿轮加工,,所以齿廓的渐开线起始点在基圆外,若要使齿廓的渐开线起始点在基圆上,必须变位且采用负变位由渐开线起始点在基圆上的条件,得则11.解
①算出mm,mmmmmmmmmmmmmm
②如图,为理论啮合线,为实际啮合线
③εα=/Pb=/πmcosα
④1)、、、不变、变化,2)12.解mmmm根据已知条件:它们的齿顶圆都刚好通过彼此对方的极限啮合点所以必有即:mm13.解解⑴计算中心距及重算螺旋角,取则,,⑵计算几何尺寸及当量齿数(将各尺寸名称、计算公式、数据代入式及结果填于表内)尺寸名称小齿轮大齿轮分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径基圆直径齿顶高和齿根高,齿厚,齿距,当量齿数重合度14.解
一、填空题1.轮系可以分为定轴轮系和周转轮系2.定轴轮系是指当轮系运动时,各轮轴线位置固定不动的轮系;周转轮系是指轮系运动时,凡至少有一个齿轮的轴线是绕另一齿轮的轴线转动的轮系3.周转轮系的组成部分包括太阳轮、行星轮和行星架4.行星轮系具有1个自由度,差动轮系有2自由度
5、行星轮系的同心条件是指要使行星轮系能正常运转,其基本构件的回转线必须在同一直线上
6、确定行星轮系中各轮齿数的条件包括传动比条件、同心条件、均布条件、邻接条件
7、正号机构和负号机构分别是指转化轮系的传动比为正号或者负号的周转轮系动力传动中多采用负号机构
二、分析计算题
1、在图示的车床变速箱中,移动三联齿轮a使3’和4’啮合双移动双联齿轮b使齿轮5’和6’啮合已知各轮的齿数为z1=42,电动机的转速为n1=1445r/min,求带轮转速的大小和方向解与电动机转动方向相反
2、在图示的轮系中,已知各轮齿数为已知齿轮
1、
4、
5、7为同轴线,试求该轮系的传动比
(1)
(2)
3、在图示轮系中,已知蜗杆为单头且右旋,转速,转动方向如图示,其余各轮齿数为,,,,,试
(1)说明轮系属于何种类型;
(2)计算齿轮4得转速;
(3)在图中标出齿轮4的转动方向
(1)定轴轮系
(2)r/min
(3)方向←
4、如图所示为一手摇提升装置,其中各轮齿数均已知,试求传动比,并指出当提升重物时手柄的转向(从左往右看时的转向)解方向判断用画箭头的方法完成,从左往右看时的转向为逆时针方向
5、在图示周转轮系中,已知各齿轮的齿数,齿轮1的转速,齿轮3的转速其转向相反
(1)求行星架H的转速nH的大小和方向;
(2)当轮3固定不动时,求nH的大小和方向解⑴图示为一差动轮系其转化机构的传动比为设齿轮1的转速为正值,则齿轮3的转速为负值,将已知值代入得转向与齿轮3的转向相同
(2)当轮3固定不动时,=6,=
33.3r/min,方向与n1的方向相同
6、在图示自动化照明灯具的传动装置中,已知输入轴的转速n1=
19.5r/min,各齿轮的齿数为z1=60,z2=z3=30,z4=z5=40,z6=120,求箱体B的转速nB解将该传动装置反转,转化后的轮系为定轴轮系,其传动比为所以,方向与n1的方向相同
7、已知轮系中各轮模数均相等,求解⑴图示为一行星轮系⑵由同心条件得所以⑶齿轮1与行星架H的转向相同
8、在图示轮系中,各齿轮均是模数相等的标准齿轮,并已知,试求齿数及,并计算传动比解根据同心条件1-2-3-4组成行星轮系4为系杆4-5-6-B组成行星轮系A和B的转向一致
9、在图示轮系中,单头右旋蜗杆1的回转方向如图,各轮齿数分别为,,,蜗杆1的转速r/min方向如图试求轴B的转速nB的大小及方向(标明从右往左看时的旋向)解
1、2为定轴轮系方向
2、
3、
3、
4、B为周转轮系,转向同
10、在图示的复合轮系中,设已知n1=3549r/min,又各轮齿数为z1=36,z2=60,z3=23,z4=49,z4’=69,z6=131,z7=94,z8=36,z9=167,试求行星架H的转速大小及转向?解转向用画箭头的方法表示1-2-3-4组成定轴轮系4’-5-6-7组成行星轮系7为行星架7-8-9-H组成行星轮系
2.7766,行星架转动方向与齿轮4的回转方向相同
11、在图示双螺旋桨飞机的减速器中,已知,及=15000r/min,试求的大小和方向(提示先根据同心,求得和后再求解)解根据同心条件4-5-6-Q组成行星轮系11-2-3-P组成行星轮系2轮系之间的关联3,(与n1同向)(与n1同向)
12、如图所示轮系,已知,,求传动比解
(1)图示为一复合轮系
(2)1-2-2’-3-H组成行星轮系,其传动比为
(3)由齿轮4和行星架H组成定轴轮系,
(4)=齿轮1和齿轮4的转向相反
13、在图示轮系中,已知各轮齿数分别为,,,,,,试问齿轮7转一圈,齿轮8转多少圈?两者转向是否相同?2-1-1’-3-4-4’-5组成定轴轮系15’-6-6’-78组成差动轮系23关联4联立解以上方程得到也就是说,当齿轮7转动一圈时,齿轮8要反方向专动
22.27圈,二者的方向相反填空题
1.棘轮机构是由 摇杆、 棘爪 、 棘轮 、 止动爪 组成,可实现运动,适用于低速轻载的场合其棘轮转角大小的调节方法是改变主动摇杆摆角的大小、加装一棘轮罩以遮盖部分棘齿
2.槽轮机构是由 主动拨盘 、 从动槽轮 、 机架 组成,优点是结构简单、外形尺寸小、机械效率高,能较平稳、间歇地进行转位,缺点是存在柔性冲击,适用于速度不太高的场合
3.擒纵轮机构由 擒纵轮 、 擒纵叉 、 游丝摆轮 及 机架 组成
4.擒纵轮机构优点是结构简单,便于制造,价格低廉,缺点是振动周期不很稳定,故主要用于计时精度要求不高、工作时间较短的场合
5.凸轮式间歇运动机构由 主动轮 和 从动盘 组成, 主动凸轮 作连续转动,通过其 凸轮廓线 推动 从动盘 作预期的 间歇分度 运动优点是动载荷小,无刚性和柔性冲击,适合高速运转,无需定位装置,定位精度高,结构紧凑,缺点是加工成本高,装配与调整的要求严格
6.不完全齿轮机构由 一个或一部分齿的主动轮 与 按动停时间要求而作出的从动轮 相啮合,使从动轮作 间歇回转 运动工作特点是结构简单,制造容易,工作可靠,动停时间比可在较大范围内变化,但在从动轮的运动始末有刚性冲击,适合于低速、轻载的场合
7.螺旋机构是由 螺杆 、 螺母 和 机架 组成,通常它是将 旋转运动 转换为 直线运动 但当 导程角大于当量摩擦角时,它还可以将直线运动转换为旋转运动主要优点能获得很大的减速比和力的增益;选择合适的螺旋机构导程角,可获得机构的自锁性;主要缺点效率较低,特别是具有自锁性的螺旋机构效率低于50%
8.单万向铰链机构由 末端各有一叉的主、从动轴 和 中间“十”字构件 铰接而成;为变角传动机构,两轴的平均传动比为 1 ;但角速度比却不恒等于1,而是随时间变化的
9.组合机构的特点组合机构不仅能满足多种设计要求,而且能综合应用和发挥各种基本机构的特点,甚至能产生基本机构所不具有的运转特性和运动形式,以及更为多样的运动规律
10.将连续回转运动转换为单向间歇转动的机构有槽轮机构;不完全齿轮机构;凸轮式间歇运动机构
11.当原动件作等速转动时,为了使从动件获得间歇的转动,则可以采用槽轮机构、棘轮机构、不完全齿轮机构机构写出三种机构名称
12.欲将一匀速回转运动转变成单向间歇回转运动,采用的机构有棘轮机构;槽轮机构;不完全齿轮机构等,其中间歇时间可调的机构是棘轮机构
13.不完全齿轮机构在运动过程中传动比是 常量 ,而槽轮机构在运动过程中传动比则是 变量
14.传动两相交轴间的运动而又要求两轴间夹角经常变化时可以采用 万向联轴节 机构
15.能实现间歇运动的机构有棘轮机构;槽轮机构;不完全齿轮机构等
16.将连续回转运动转换为单向间歇转动的机构有 槽轮机构、不完全齿轮机构、 凸轮式间歇运动机构
17.欲将一匀速回转运动转变成单向间歇回转运动,采用的机构有 棘轮机构 、 槽轮机构、 不完全齿轮机构等,其中间歇时间可调的机构是 棘轮机构机构
18.齿式棘轮机构制动爪的作用是 防止棘轮逆转
19.不完全齿轮机构在运动过程中传动比是 常数 ,而槽轮机构在运动过程中传动比则是变量
20.传动两相交轴间的运动而又要求两轴间夹角经常变化时可以采用 万向联轴节机构
21.在棘轮机构中,为使棘爪能自动啮紧棘轮齿根不滑脱的条件是 棘轮对棘爪总反力的作用线必须通过两回转中心之间的连线
22.能实现微小位移的差动螺旋机构,其两个螺旋的旋向应 相同,导程应近于相等;当需实现快速位移时,则复式螺旋机构两个螺旋的旋向应 相反
23.差动螺旋机构两个螺旋的旋向应 相同 ,为了得到从动件小的移动量,两个螺旋导程的差应愈 小 愈好选择题
1.在单向间歇运动机构中,C可以获得不同转向的间歇运动(A)不完全齿轮机构B圆柱凸轮间歇运动机构(C)棘轮机构D槽轮机构
2.家用自行车中的“飞轮”是一种超越离合器,是一种C(A)凸轮机构B擒纵轮机构(C)棘轮机构D槽轮机构3241观察方向4321ACB1324bμl=1mm/mmbμl=1mm/mm534216743211’A4532b3’’b2p1’1bμl=1mm/mm45321’1编号暂略局部自由度复合铰链复合铰链局部自由度虚约束编号暂略虚约束局部自由度复合铰链冲压机机构编号暂略局部自由度复合铰链编号暂略虚约束复合铰链编号暂略II级杆组II级杆组II级杆组I级杆组II级杆组复合铰链编号暂略II级杆组I级杆组II级杆组II级杆组1234BCAP12P23(P24)P34P14→∞P13→∞1234BCDAP23(P13)P14(P24)P34P1232B4A1P13P34P24P14→∞P23→∞P1223490°AB1CP12P14(P13)P23P24→∞P341234ABCDφω2aBCμl=
0.003m/mmb1234ADφ=165°ω2P12P23P34P14P13Eμl=
0.003m/mmc1AB1B2C1P13C2P13φ2φ1DAB112A3C4b3b2b2’b3’b3’’2Bω11CA3Dp(c)4n2’,c’bω12C34AB1pc2bc3ω1DCBA2341b2pb3b3b2p或πHQX3X2X1ω1ABCD1234p´q´n2b´c´n3padhcxx1x2x3µl=
0.002m/mmµa=
0.05m/s2/mmµv=
0.01m/s/mmh´qaH=µv×≈
0.05×69=
3.45m/svQ=µv×≈
0.01×39=
0.39m/sbφφ考虑摩擦各构件不考虑摩擦各构件考虑摩擦各构件不考虑摩擦各构件φQF在平面1中,在平面3中所以,图b处于动平衡状态由静平衡条件得,方向如图所示所以钻孔的质量为Krkrb
0.63%
0.63%
0.37%单双。