机械原理习题和的答案.docx

第1章平面机构的构造分析1.1解释以下概念1 .运动副；2.机构自由度；3.机构运动简图：4.机构构造分析；5.高副低代。1.2 验算以下机构能否运动，如果能运动，看运动是否具有确定性，并给出具有确定运动的修改方法。题1.2图题1.3图1.3 绘出以下机构的运动简图，并计算其自由度(其中构件9为机架)。1.4 计算以下机构自由度，并说明本卷须知。1.5 计算以下机构的自由度，并确定杆组及机构的级别(图a所示机构分别以构件2、4、8为原动件)。题1.4图题1.5图第2章平面机构的运动分析2.1 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。题2.1图2.2 在图示机构中，各构件尺寸为ab=180mm,BC=280mm,D=450mm,ZcD=250mm,e=120mm,=30°,构件AB上点E的速度为v=150mmS,试求该位置时C、D两点的速度及连杆2的角速度32。2.3 在图示的摆动导杆机构中，AB=30mm,/AC=100mm,ZD=50mmDE=40mm,=45°,曲柄1以等角速度1=10rad/s沿逆时针方向回转。求D点和E点的速度和加速度及构件3的角速度和角加速度(用相对运动图解法题2.2图题2.3图2.4 4在图示机构中，b5()mm,BC=2(X)mm,Xd=120mm,原动件的位置=30°,角速度3尸Orads,角加速度=0,试求机构在该位置时构件5的速度和加速度，以及构件2的角速度和角加速度。题2.4图2.5 图示为机构的运动简图及相应的速度图和加速度图。(1)在图示的速度、加速度多边形中注明各矢量所表示的相应的速度、加速度矢量。(2)以给出的速度和加速度矢量为条件，用相对运动矢量法写出求构件上D点的速度和加速度矢量方程。(3)在给出的速度和加速度图中，给出构件2上D点的速度矢量夕心和加速度矢量P"2。题2.5图2.6 在图示机构中，机构尺寸，AB=50mm,/BC=IoOmm,cD=20mm,原动件的位置61=30°,角速度3尸34=20rads,试用相对运动矢量方程图解法求图示位置时构件2的角速度32和角加速度2的大小和方向。题2.6图2.7 在图示机构构件1等速转动，机构尺寸/AB=100mm,角速度为3=20rads,原动件的位置61=30°,分别用相对运动图解法和解析法求构件3上D点的速度和加速度。题2.7图题2.8图2.8 在图示导杆机构中，原动件1的长度为、位置角为,中心距为，4，试写出机构的矢量方程和在X、y轴上的投影方程（机构的矢量三角形及坐标系见图）。2.9 在图示正弦机构中，原动件1的长度为/i=l（X）mm、位置角为=45角速度3产20rads,试用解析法求出机构在该位置时构件3的速度和加速度。2.10 在图示牛头刨床机构中，机构尺寸及原动件曲柄1的等角速度31,试求图示位置滑枕的速度配。题2.9图题2.10图2.11 在图示平锻机中的六杆机构中，各构件的尺寸为：ab=120mm,BC=460mm,BD=240mm,de=200mm,/ef=260mm,=30o,1=10rad/s,xf=5（K）mm,yF=180mm。欲求在一个运动循环中滑块3的位移Sc、速度VC和加速度ac及构件4、5的角速度34、35和角加速度。4、,试写出求解步骤并画出计算流程图。题2.11图第3章平面机构的动力分析3.1 图示楔形机构中，7=£=60°,有效阻力R=IooON,各接触面的摩擦系数=015.试求所需的驱动力Fdo题3.1图题3.2图3.2 在图示机构中，F5=1000N,/=100mm,Ibc=Icd=21ab>Ice=Ied=Idf>试求各运动副反力和平衡力矩Mb。3.3 在图示曲柄滑块机构中，各构件的尺寸、转动副轴颈半径r及当量摩擦系数人，滑块与导路的摩擦系数而作用在滑块3上的驱动力为尸击试求在图示位置时，需要作用在曲柄上沿Xr方向的平衡力fb（不计重力和惯性力）。题3.3图3.4 4在图示机构中，：x=250mm,y=200mm,（452=128mm,Fd为驱动力，H为有效阻力，用户加3=2.75kg,m2=4.59kg,s2=0.012kgmm2,滑块3以等速v=5ms向上移动，试确定作用在各构件上的惯性力。题3.4图题3.5图3.5 在图示的悬臂起重机中，载荷G=5000N,4=4m,=5m,轴颈直径d=80mm,径向轴颈和止推轴颈的摩擦系数均为f=0l°设它们都是非跑合的，求使力臂转动的力矩Mh3.6 6图示机构中，X=I1Omm,y=40mm,=45o,b=30mm»bc=71mm,cd=35.5mm,de=28mm,es2=35.5mm；co=IOrad/s；n2=2kg»s2=O008kgmm2<.设构件5上作用的有效阻力Er=500N,*=20mm,试求各运动副中的反力及需要加于构件1上的平衡力矩Mb。题3.6图3.7 图示为一楔块夹紧机构，其作用是在驱动力尸d的作用下，使楔块1夹紧工件2。各摩擦面间的摩擦系数均为人试求：1）设用，求夹紧力后：2）夹紧后撤掉尸d，求滑块不会自行退出的几何条件。3.8 如以以下列图的缓冲器中，假设各滑块接触面间的摩擦系数/和弹簧的压力。，试求：1）当楔块2、3被等速推开及等速恢复原位时力P的大小；2）该机构的效率以及此缓冲器不发生自锁的条件。题3.7图题3.8图3.9 如以以下列图，在手轮上加力矩M均匀转动螺杆时，使楔块A向右移动并举起滑块8,设楔角=15°,滑块上8的载荷A=20kN°螺杆为双头矩形螺纹，平均直径d2=30mm,螺距片8mm.所有接触面的摩擦系数/=0.15。假设楔块A两端轴环的摩擦力矩忽略不计，试求所需的力矩M。题3.9图题3.10图3.10 图示机组是由一个电动机经带传动和减速器，带动两个工作机A和B。两工作机的输出功率和效率分别为：PA=2kW、a=0.8,=3Kw,=0.7；每对齿轮传动的效率=0.95,每个支承的效率少=。.98,带传动的效率3=09°求电动机的功率和机组的效率。第4章平面连杆机构及其设计4.1 在较链四杆机构ABCD中，假设AB、BC.CD三杆的长度分别为：a=120mm,b=280mm,c=360mm,机架AD的长度d为变量。试求；（1）当此机构为曲柄摇杆机构时，d的取值范围；（2）当此机构为双摇杆机构时，d的取值范围；（3）当此机构为双曲柄机构时，d的取值范围。4.2 如以以下列图为转动翼板式油泵，由四个四杆机构组成，主动盘绕固定轴A转动，试画出其中一个四杆机构的运动简图（画图时按图上尺寸，并选取比例尺U/=00005m/mm,即按图上尺寸放大一倍），并说明它们是哪一种四杆机构。题4.2图题4.3图4.3试画出图示两个机构的运动简图（画图要求与题4.2一样），并说明它们是哪一种机构。4.4 图示为一偏置曲柄滑块机构，试求杆AB为曲柄的条件。假设偏距e=0,则杆AB为曲柄的条件又若何？题4.4图题4.5图4.5 在图所示的锐链四杆机构中，各杆的长度为/1=2811101,/2=5211101,/3=5001111,Ia=12mm,试求：1）当取杆4为机架时，该机构的极位夹角0、杆3的最大摆角中、最小传动角Ymin和行程速比系数K;2）当取杆1为机架时，将演化成何种类型的机构?为什么?并说明这时C、D两个转动副是周转副还是摆转副；3）当取杆3为机架时，又将演化成何种机构?这时A、B两个转动副是否仍为周转副？4.6设曲柄摇杆机构ABCD中，杆AB、BC、CD、AD的长度分别为：a=80mm,b=160mm,C=280mm,d=250mm,AD为机架。试求：1）行程速度变化系数K：2）检验最小传动角Ymin，许用传动角Y=40。04.7偏置曲柄滑块机构中，设曲柄长度a=120mm,连杆长度b=600mm,偏距e=120mm,曲柄为原动件，试求：D行程速度变化系数和滑块的行程h；2）检验最小传动角min,=40o:3）假设a与b不变，e=0时，求此机构的行程速度变化系数K。8插床中的主机构，如以以下列图，它是由转动导杆机构ACB和曲柄滑块机构ADP组合而成。Lb=100mm,1.AD=80mm,试求：1）当插刀P的行程速度变化系数K=I.4时，曲柄BC的长度LBC及插刀的行程h；2）假设K=2时，则曲柄BC的长度应调整为多少？此时插刀P的行程h是否变化？题4.8图题4.9图4.9图示两种形式的抽水唧筒机构，图a以构件1为主动手柄，图b以构件2为主动手柄。设两机构尺寸一样，力F垂直于主动手柄，且力F的作用线距点B的距离相等，试从传力条件来比较这两种机构哪一种合理。4.10图示为脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构。较链中心A、B在铅垂线上，要求踏板DC在水平位置上下各摆动10°,且DC=500mm,/AD=100Omnio试求曲柄AB和连杆BC的长度/ab和/bc，并画出机构的死点位置。题4.10图题4.11图4.H图示为一实验用小电炉的炉门装置，在关闭时为位置E,开启时为位置E2,试设计一四杆机构来操作炉门的启闭（各有关尺寸见图）。在开启时炉门应向外开启，炉门与炉体不得发生干预。而在关闭时，炉门应有一个自动压向炉体的趋势（图中S为炉门质心位置）。B、C为两活动较链所在位置。4.12图示为一双联齿轮变速装置，用拨叉DE操纵双联齿轮移动，现拟设计一个钱链四杆机构ABCD：操纵拨叉DE摆动。：/AD=100mm,较链中心A、D的位置如以以下列图，拨叉行程为30mm,拨叉尺寸ed=/oc=40mm,固定轴心D在拨叉滑块行程的垂直平分线上。又在此四杆机构ABCD中，构件AB为手柄，当它在垂直向上位置ABl时，拨叉处于位置臼，当手柄AB逆时针方向转过=90°而处于水平位置ABz时，拨叉处于位置E2。试设计此四杆机构。题4.12图题4.13图4.13某操纵装置采用-钱链四杆机构，其中IAB=50mm,IAD=72mm,原动件AB与从动件CD上的标线DE之间的对应角位置关系如以以下列图。试用图解法设计此四杆机构。4. 14图示为一用于控制装置的摇杆滑块机构，假设摇杆与滑块的对应位置为：小尸60°、S=80mm,2=90°、S2=60mm,3=120°S3=40mm。偏距e=20mm0试设计该机构。题4.14图4.15如以以下列图的颗式碎矿机，设行程速度变化系数K=L25,颗板CD（摇杆）的长度cD=300mm,颗板摆角力=30°,试确定：（1）当机架AD的长度/AD=280mm时，曲柄AB和连杆Be的长度/AB和/bc：（2）当曲柄AB的长度AB=50mm时，机架AD和连杆BC的长度ad和/Bd并对此两种设计结果，分别检验它们的最小传动角丫min，Y=400°题4.15图题4.16图4.16设计一曲柄滑块机构，滑块的行程速度变化系数K=I.5,滑块行程h=50mm,偏距e=20mm,如以以下列图。试求曲柄长度/ab和连杆长度Zbco4.17在图示牛头刨床的主运动机构中，中心距AC=300mm,刨头的冲程H=450mm,行程速度变化系数K=2,试求曲柄AB和导杆CD的长度IAB和/cd。4.18试设计一校链四杆机构，摇杆CD的行程速度变化系数K=L5,其长度cD=75mm,摇杆右边的一个极限位置与机架之间的夹角*=4>=45°,如以以下列图。机架的长度/AD=100mm1=试求曲柄AB和连杆BC的长度ab和/bc。Jg4.17图题4.18图4.19图示较链四杆机构中，机架AD的长度/AD=100mm,两连架杆三组对应角为：=60o,j=60o:4>2=105°,2=90o;3=150o,3=120°O试用解析法设计此四杆机构。题4.19图第5章凸轮机构及其设计5.1 如以以下列图，Bo点为从动件尖顶离凸轮轴心。最近的位置，B'点为凸轮从该位置逆时针方向转过90°后，从动件尖顶上升S时的位置。用图解法求凸轮轮廓上与B'点对应的B点时，应采用图示中的哪一种作法？并指出其它各作法的错误所在。题5.1图5.2 在图中所示的三个凸轮机构中，R=40mm,a=20mm,e=15mm,rr=20mmo试用反转法求从动件的位移曲线ss(6),并比较之。(要求选用同一比例尺，画在同一坐标系中，均以从动件最低位置为起始点)。5.3 如以以下列图的两种凸轮机构均为偏心圆盘。圆心为O,半径为R=30mm,偏心距kA=10mm,偏距e=IOmmo试求：(1)这两种凸轮机构从动件的行程h和凸轮的基圆半径ro：(2)这两种凸轮机构的最大压力角nm的数值及发生的位置(均在图上标出)。题5.2图题5.3图5.4 在如以以下列图上标出以下凸轮机构各凸轮从图示位置转过45°后从动件的位移S及轮廓上相应接触点的压力角0题5.4图题5.5图5.5 如以以下列图为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮为一偏心圆，其直径D=32mm,滚子半径rr=5mm,偏距e=6mm°根据图示位置画出凸轮的理论轮廓曲线、偏距圆、基圆，求出最大行程力、推程角及回程角，并答复是否存在运动失真。5.6 在图所示的凸轮机构中，凸轮的局部轮廓曲线，试求：1.1 图上标出滚子与凸轮由接触点Dl到接触点D2的运动过程中，对应凸轮转过的角度。1.2 图上标出滚子与凸轮在D2点接触时凸轮机构的压力角a。题5.6图5.7 试以作图法设计偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构凸轮的轮廓曲线。凸轮以等角速度顺时针回转，从动件初始位置如以以下列图，偏距右10mm,基圆半径ro=4Omm,滚子半径一=10mm。从动件运动规律为：凸轮转角=0"150°时，从动件等速上升=30mm：=150°180°时,从动件远休止；=1800300"时从动件等加速等减速回程3()mm；6=300°360°时从动件近休止。题5.7图题5.8图5.8 试以作图法设计一个对心平底直动从动件盘形凸轮机构凸轮的轮廓曲线。设凸轮基圆半径ro=3Omm,从动件平底与导轨的中心线垂直，凸轮顺时针方向等速转动。当凸轮转过120°时从动件以等加速等减速运动上升20mm,再转过150°时，从动件又以余弦加速度运动回到原位，凸轮转过其余90°时，推杆静止不动。这种凸轮机构压力角的变化规律若何？是否也存在自锁问题？假设有应若何防止5.9 在如以以下列图的凸轮机构中，摆杆AB在起始位置时垂直于OB,oB=40mm,b=80mm,滚子半径rr=10mm,凸轮以等角速度顺时针转动。从动件运动规律如下：当凸轮转过180。时，从动件以正弦加速度运动规律向上摆动30°；当凸轮再转过150°时，从动件又以余弦加速度运动规律返回原来位置，当凸轮转过其余30。时，从动件停歇不动。题5.9图题5.10图5.10 设计移动从动件圆柱凸轮机构，凸轮的回转方向和从动件的起始位置如以以下列图。凸轮的平均半径Rm=40mm,滚于半径rr=10mm0从动件运动规律如下：当凸轮转过1800时，从动件以等加速等减速运动规律上升6()mm：当凸轮转过其余180。时，从动件以余弦加速度运动规律返回原处。5.11 如以以下列图为书本打包机的推书机构简图。凸轮逆时针转动，通过摆杆滑块机构带动滑块D左右移动，完成推书工作。滑块行程H=80mm,凸轮理论廓线的基圆半径ro=5Omm,/AC=I60mm,oD=120mm,其它尺寸如以以下列图。当滑块处于左极限位置时，AC与基圆切于B点；当凸轮转过120°时，滑块以等加速等减速运动规律向右移动80mm：当凸轮接着转过30°时，滑块在右极限位置静止不动：当凸轮再转过60。时，滑块又以等加速等减速运动向左移动至原处；当凸轮转过一周中最后150°时，滑块在左极限位置静止不动。试设计该凸轮机构。5.12 图示为滚子摆动从动件盘形凸轮机构，R=3()mm,IOA=I5mm,cb=145mmca=45mm,试根据反转法原理图解求出：凸轮的基圆半径TO,从动件的最大摆角中max和凸轮的推程运动角B。(巾max和6o请标注在图上，并从图上量出它们的数值)。5.13 在图示的对心直动滚子从动杆盘形凸轮机构中，凸轮的实际轮廓线为一圆，圆心在A点,半径R=40mm,凸轮绕轴心逆时针方向转动。oa=25mm,滚子半径一=10mm。试问：(1)理论轮廓为何种曲线？(2)凸轮基圆半径ro=?(3)从动杆升程h=?(4)推程中最大压力角ma=?(5)假设把滚子半径改为15mm,从动杆的运动有无变化？为什么？题5.11图题5.12图题5.13图题5.15图5.14 试用解析法设计偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构凸轮的理论轮廓曲线和工作廓线。凸轮轴置于从动件轴线右侧，偏距e=20mm,基圆半径ro=5Omm,滚子半径rr=10mm。凸轮以等角速度沿顺时针方向回转，在凸轮转过角5I=120°的过程中，从动件按正弦加速度运动规律上升h=50mm；凸轮继续转过62=3(H片，从动件保持不动；其后，凸轮再回转角度63=60°期间，从动件又按余弦加速度运动规律下降至起始位置；凸轮转过一周的其余角度时，从动件又静止不动。5.15 如以以下列图设计直动平底从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线。凸轮以等角速度1顺时针方向转动，基圆半径ro=30mm,平底与导路方向垂直。从动件的运动规律为：凸轮转过180。，从动件按简谐运动规律上升25mm；凸轮继续转过180°,从动件以等加速等减速运动规律回到最低位。（用计算机编程计算时，凸轮转角可隔10°计算。用计算瑞计算时，可求出凸轮转过60°、240°的凸轮实际廓线的坐标值。）5.16 设计一摆动滚子从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线。凸轮以等角速度3逆时针方向转动，基圆半径r°=3（）mm,滚子半径!产6mm,摆杆长=5（）mm,凸轮转动中心O与摆杆的摆动中心之间的距离为Zab=60mm。从动件的运动规律为：凸轮转过180°,从动件按摆线运动规律向远离凸轮中心方向摆动30°：凸轮再转过180°,从劭件以简谐运动规律回到最低位。（用计算机编程计算时，凸轮转角可隔10°计算，用计算器计算时，可求出凸轮转过60°、270°的凸轮理论廓线和实际廓线的坐标值。）题5.16图第六章齿轮机构及其设计6.1 在图中，基圆半径11=50mm,现需求：I）当k=65mm时，渐开线的展角外、渐开线的压力角l和曲率半径P片2）当"k=2（）°时，渐开线的压力角lc及向径八的值。题6.1图6.2 当压力角a=20°的正常齿制渐开线标准外直齿轮，当渐开线标准齿轮的齿根圆与基圆重合时，其齿数Z应为多少？又当齿数大于以上求得的齿数时，试问基圆与齿根圆哪个大？6.3 一正常齿制标准直齿圆柱齿轮a=20°、m=5mm、z=4（）,试分别求出分度圆、基圆、齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径和压力角。6.4 在一机床的主轴箱中有一直齿圆柱渐开线标准齿轮，经测量其压力角a=20°,齿数Z=40,齿顶圆直径da=84mm。现发现该齿轮已经损，需重做一个齿轮代换，试确定这个齿轮的模数。6.5 -对外啮合标准直齿轮传动，其齿数Zl=24、Z2=110,模数m=3mm,压力角a=20。，正常齿制。试求：1）两齿轮的分度圆直径4|、2：2）两齿轮的齿顶圆直径dal、da2；3）齿高生4）标准中心距a；5）假设实际中心距a'=204mm,试求两轮的节圆直径d、“2。1.2 6用卡尺测量一齿数z1=24的渐开线直齿轮。现测得其齿顶圆直径Ja=208mm,齿根圆直径df=172mm。测量公法线长度WA,时，当跨齿数Z=2时，W=37.55mm；4=3时，WA=61.83mm。试确定该齿轮的模数小、压力角、齿顶高系数九*;和顶隙系数C*。6.7 一对外啮合标准直齿轮，两齿轮的齿数ZI=23、Z2=67,模数m=3mm,压力角a=20°,正常齿制。试求：1）正确安装时的中心距a、啮合角a'及重合度*a,并绘出单齿及双齿啮合区：2）实际中心距a'=136mm时的啮合角a'和重合度°。6.8 设有对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动，两轮齿数分别为Z尸30、Z2=40,模数/M=20mm,压力角=2O°,齿顶高系数兀*=1。试求当实际中心距a'=702.5mm时两轮的啮合角'和顶隙0。（实际顶隙就等于标准顶隙加上中心距的变动量）6.9 某对平行轴斜齿轮传动的齿数ZI=20、z2=37,模数/Wn=3mm,压力角=20°,齿宽Bi=50mm、B2=45mm,螺旋角6=15°,正常齿制。试求：D两齿轮的齿顶圆直径dai、da2：2）标准中心距a；3）总重合度r；4）当量齿数Zvl、Zv2.6.10 设有一对渐开线标准直齿圆柱齿轮，其齿数分别为zi=20、Z2=80,模数尸4mm,压力角=20°,齿顶高系数力a*=1,要求刚好保持连续传动，求允许的最大中心距误差O6.11 有一齿条刀具，m=2mm,a=20°、a*三1.刀具在切制齿轮时的移动速度V=lmms.试求：1）用这把刀具切制z=14的标准齿轮时，刀具中线离轮坯中心的距离L为多少？轮坯每分钟的转数应为多少？2）假设用这把刀具切制Z=M的变位齿轮，其变位系数X=O.5,则刀具中线离轮坯中心的距离L应为多少？轮坯每分钟的转数应为多少？6.12 在图中所示机构中，所有齿轮均为直齿圆柱齿轮，模数均为2mm,Z=15、z2=32.z3=20.z4=30,要求轮1与轮4同轴线。试问：1）齿轮1、2与齿轮3、4应选什么传动类型最好？为什么？2）假设齿轮1、2改为斜齿轮传动来凑中心距，当齿数不变，模数不变时，斜齿轮的螺旋角应为多少？3）斜齿轮1、2的当量齿数是多少？4）当用范成法（如用滚刀）来加工齿数z=15的斜齿轮1时，是否会产身产生根切题6.12图题6.13图6.13 图中所示为一对螺旋齿轮机构，其中交织角为45°,小齿轮齿数为36,螺旋角为20°（右旋），大齿轮齿数为48,为右旋螺旋齿轮，法向模数均为2.5mm。试求：1）大齿轮的螺旋角；2）法面齿距；3）小齿轮端面模数；4）大齿轮端面模数：5）中心距；6）当2=400"min时，齿轮2的圆周速度y02和滑动速度的大小。6.14 一对阿基米德标准蜗杆蜗轮机构，Zl=2、z2=50»fn=8mm,g=10,试求：1）传动比沁和中心距a；2）蜗杆蜗轮的几何尺寸.6.15 如以以下列图在蜗杆蜗轮传动中，蜗杆的螺旋线方向与转动方向如以以下列图，试画出各个蜗轮的转动方向。题6.15图6.16 一渐开线标准直齿圆锥齿轮机构，Zl=I6、Z2=32、m=6mm、=20°、a*=1.E=90°,试设计这对直齿圆锥齿轮机构。6.17 一对标准直齿圆锥齿轮传动，试问：1）当Zl=I4、z2=30.=90°时，小齿轮是否会产生根切2）当ZI=I4、Z2=20.=90o时,小齿轮是否会产生根切第7章齿轮系及其设计7.1 在图示的车床变速箱中，各轮齿数为：Zi=42,Z2=58,Zy=38,Z4=42,Z5=50,Z6=48,电动机转速为1450rmin,假设移动三联滑移齿轮a使树轮3'和4'啮合，又移动双联滑移齿轮b使齿轮5'和6'啮合，试求此时带轮转速的大小和方向。题7.1图题7.2图7.2 在图示某传动装置中，：Z=60,Z2=48,Z2=80,Z3=120,Zy=60,Z4=40,蜗杆Z1=2（右旋），蜗轮Z5=8O,齿轮Z,=65,模数m=5mm.主动轮1的转速为n=240rmin,转向如以以下列图。试求齿条6的移动速度V6的大小和方向。7.3 图示为电动卷扬机的传动简图。蜗杆1为单头右旋蜗杆，蜗轮2的齿数Z2=42,其余各轮齿数为：Z2=18,Z3=78,Z3=18,Z4=55:卷简5与齿轮4固联，其直径D5=400mm,电动机转速n=1500rmin,试求：（1）转筒5的转速ns的大小和重物的移动速度VO（2）提升重物时，电动机应该以什么方向旋转题7.3图题7.5图7.4 在图7.13所示的滚齿机工作台的传动系统中。各轮齿数为Zi=15,z2=28,Z3=15,z4=55,Z9=40,被加工齿轮B的齿数为64,试求传动比加。1.3 5在图示周转轮系中，各轮齿数为Zi=60,Z2=20,Zt=20,Z3=20，z=20»Z5=100,试求传动比i<7.6 在图示轮系中，各轮齿数为z=26,Z2=32,zt=22,z3=8O,*36,又n=300rmin,nj=50rmin,两者转向相反，试求齿轮4的转速z的大小和方向。题7.6图题7.7图7.7 在图示为双螺旋桨飞机的减速器.2尸26,Z2=2O,Z4=3O,z5=l8及n=15000rmin,试求np和g的大小和方向。7.8 在图示复合轮系中，：Zi=22,Z3=88,z3=z5>试求传动比加。7.9 在图示的自行车里程表机构中，c为车轮轴，P为里程表指针，各轮齿数为z=17,Z3=23,z=19,Z4=20,Z5=24,设轮胎受压变形后使28英寸车轮的有效直径为0.7m,当车行Ikm时，表上的指针刚好回转一周，试求齿轮2的齿数。题7.8图题7.9图Z10汽车自动变速器中的预选式行星变速器如以以下列图。I轴为主动轴，11轴为从动轴，S、P为制动带，其传动有两种情况：（DS压紧齿轮3、P处于松开状态：（2）P压紧齿轮6、S处于松开状态。各轮齿数z=30,Z2=3O,Z3=Z6=90,Z4=40,Z5=25,试求两种情况下的传动比i11。题7.10图题7.H图7. 11图示为龙门刨床工作台的变速换向机构，J、K为电磁制动器，它们可分别刹住构件A和3,设各轮的齿数,求分别刹住A和3时的传动比iB.7.12 在图示轮系中，各齿轮的齿数为：z=34,Z5=50,z6=18,z7=36,z3=z4,齿轮1的转速为m=1500rmin,试求齿轮7的转速n7<.题7.12图题7.13图7.13 在图示的轮系中.各轮齿数为：z=90,z2=6O,z2=3O,z3=3O,z3=24,z4=18,z5=60,z5=36,z6=32,运动从A,B两轴输入，由构件H输出。nA=100rmin,nB=9OOrmin>转向如以以下列图，试求输出轴H的转数IlH的大小和方向。7.14 在图示轮系中，各轮齿数为：Zi=24,zr=3O.zz=95.Z3=89,Z3,=1O2,Z4=80»Z4=40,zs=17,试求传动比沁。7.15 在图示的行星轮系中.z=20,Z2=32,模数m=6mm,试求齿轮3的齿数Z3和系杆H的长度相。题7.14图题7.15图第8章其它常用机构和组合机构8.1 棘轮机构有什么特点为什么棘爪与棘轮轮齿接触处的公法线要位于棘轮与棘爪的转动中心之间8.2 某牛头刨床的进给机构中，设进给螺旋的导程为5mm,而与螺旋固接的棘轮有40个齿，问该牛头刨床的最小进给量是多少假设要求牛头刨床的进给量为0.5mm,则棘轮每次转过的角度应为多大8.3 槽轮机构有什么特点何谓运动系数k,为什么k不能大于11.1 4某自动车床上装有一单销六槽式外接槽轮机构，槽轮停歇时间进展工艺动作，所需工艺时间为30s,试确定槽轮的转速。8.5 某外槽轮机构中，假设槽轮的槽数为6,槽轮的运动时间为3,停歇时间为6,求槽轮的运动系数及所需的圆销数目。8.6 为什么不完全齿轮机构主动轮首、末两轮齿的齿高一般需要削减加在瞬心附加杆后，是否仍需削减，为什么8.7 图8.18b所示的螺旋机构中，假设螺杆1上的两段螺纹均为右旋螺纹，A段的导程为"A=lmm,B段的导程为=075mm,试求当手轮按图示方向转动一周时，螺母2相对于导轨3移动的方向入距离大小。又假设将A段螺纹旋向改为左旋，而B段的旋向及其它参数不变，则结果又若何8.8 双万向联轴节为保证其主、从动轴间的传动比为常数，应满足哪些条件满足这些条件后，当主动轴作匀速转动时，中间轴和从动轴均作匀速运动吗8.9 机械有哪几种组合方法试分析图8.29b、8.34b、8.35b所示机构是什么形式的组合系统，并画出其运动传递框图。8.10 图8.29a所示的刻字机构组合系统中，可通过设计相应的凸轮轮廓，全移动副十字a5滑块上的M点就可以刻出任一数字或字母。现需刻写字母"B",其尺寸如题8.10图所示，卢试将滑块"B”字轨迹分解成分别控制水平和垂直运动的两凸轮机构从动件运动规律>1D.5S'"和SV,并简述凸轮廓线的设计要点Il题8.10图第九章机械的平衡9.1 解释以下基本概念：静平衡、动平衡、平衡基面、质径积、平衡精度、平面机构平衡。9.2 经过动平衡的构件是否一定是静平衡的？经过静平衡的构件是否一定要再进展动平衡？为什么？讲清具体条件。9.3 3在图示的盘形转子中，有四个偏心质量位于同回转平面内，其大小及回转半径分别为m=5kg,m2=7kg,m3=8kg,m4=6kg,=r4=100mm,r2=200mm,门=15Omm,方位如以以下列图。又设平衡质量m的回转半径r=250mm.试求平衡质量m的大小及方位。题9.3图题9.4图9.4在图示的转子中，各偏心质量m=10kg,m2=15kg,ms=20kg.nu=10kg,它们的回转半径分别为r=300mm,2=4=150mm11=100mm.又知各偏心质量所在的回转平面间的距离为=2=3=2Omm,各偏心质量问的方位角为5=120。，。2=60°,。3=90%a4=3。假设置于平衡基面I及11中的平衡质量m和m“的回转半径均为400mm.试求m和m”的大小和方位。9.5如图示用去重法平衡同轴转子1及带轮2,其上三个偏心质量和所在半径分别为：m1=0.3kg,m2=0.1kg,m3=O.2kg,r=90mm>r2=2mm,r3=150mm»/!=20mm,2=8Omm,/3=100mm,=300mm,2=450,113=30°«取转子两端面I和II为平衡基面，去重半径为230mm。求应去除的不平衡质量的大小和方位。题9.5图9.6图示大型转子沿轴向有三个偏心质量，其质量和所在半径分别为m=4kg,mz=2kg,=3kg,=160mm,n=200mm,门=15Omm。各偏心质量的相位和轴向位置如图示：2=15°,3=30°Zi=200mm»2=4(X)mm,3=2(M)mm,4=150mm.,如选择转子两个端面I和H做为平衡基面，求所需加的平衡质径积的大小和方位。如选端而H及转子中截面山作为平衡基面，质径积的大小有何改变？题9.6图9.7图示四杆机构中AB=50mm,BC=200mm,CD=150mm,AD=250mm,AS=20mm,BE=100mm,ES2=40mm,CF=50mm,FS3=3mm,m=lkg,m2=2kg,m3=30kg,试在AB、CD杆上加平衡质量实现机构惯性力的完全平衡。9.8图示曲柄滑块机构中各构件尺寸为：AB=50mm,BC=200mm,滑块C的质量为20kg1000kg,且忽略曲柄AB及连杆BC的质量。试问：(1)如曲柄AB处于低转速状态下工作，且C处质量较小时应若何考虑平衡措施？(2)如曲柄AB处于较高转速状态下工作，且C处质量较大时，又应若何考虑平衡措施？(3)质量与速度两者之间何者对惯性力的产生起主要作用为什么？(4)有没有方法使此机构到达完全平衡？题9.7图题9.8图9.9在图示的曲柄滑块机构中,$、必和S3为曲柄、连杆和滑块的质心。各构件的尺寸和质量如b：/AB=100mm,-500mm./As=70mm,BS2=2OOmm.m=10kg,m2=50kg,mj=120kg.欲在曲柄AB上加一平衡质量m来平衡该机构的惯性力，问：(1) m应加于曲柄AB的什么方向上？(2)将m加于C'处，且AU=100mm,m=?(3)此时可否全部平衡掉机构的惯性力？机械原理作业第一章构造分析作业1.2 解：F=311-2Pl-Ph=3×3-2×4-1=0该机构不能运动，修改方案如以以以下列图：1.3 解：(a) F=3-2Pl-Ph=3×4-2×5-1=1A点为复合较链。(b) F=311-2Pl-Ph=3×5-2×6-2=1B、E两点为局部自由度,F、C两点各有一处为虚约束。(C)F=3-2Pl-Ph=3×5-2×7-0=1FIJKLM为虚约束。1.3解：F=311-2Pl-Ph=3×7-2×IO-O=11)以构件2为原动件，则构造由87、65、4一3三个II级杆组组成，故机构为II级机构(图a)。2)以构件4为原动件，则构造由87、65、23三个11级杆组组成，故机构为11级机构(图b)。3)以构件8为原动件，则构造由2345一个In级杆组和67个11级杆组组成，故机构为In级机构(图c)。(a)(b)(c)第二章运动分析作业2.1 解：机构的瞬心如以以下列图。2.2 解：取出=5 mm/mm1.求D点的速度VdVd _ AE _ 24作机构位置图如以以以下列图所示。而 VE ,43252.求 3.求 32Cf)2 A 2 A 4 38 , I=24,所以小叼r，24X =144 mm / s25因 GI p2p2498QQQQ2 = 69 - = 1.25 × - = 0.46 rad/s ,所以 98984.求C点的速度VC2.3解：取颉作机构位置图如以以以下列图a所示。1 .求B2点的速度VB2Vb2=31×Lab=10×30=300mm/s2 .求B3点的速度Vb3Vb3=Vb2+Vb3B2大小iXLAB方向±BC±ABIlBC-mms/取/相机作速度多边形如以以以下列图b所示，由图量得:Ph = 22 mmV3=Ph×/v=27×10=270mm/s由图a量得：BC=123mm,则bc=8Cx4=123x1=123Wn3 .求D点和E点的速度Vd、Ve利用速度影像在速度多边形，过点作_LCE,过。3点作，BE,得到e点；过e点作坊必，得至以点，由图量得：标3,叫瓶=17叫C-Vn=pd×v=15×10=150mm/s所以，VE=PeX4=17X10=170mm/s54 .求335 .求成26 .求方C1B3=GB3"+B3t=B2+11B3B2k+aB3B2'大小32Lbci2Lab23VB3B2方向BfC±BCB-A±BCBC取4=50"""/W作速度多边形如上图C所示，由图量得:7ib=23mm&=20mm,t、，''，所以7 .求的8 .求D点和E点的加速度aD、GE利用加速度影像在加速度多边形，作就'36sAC3E,即就'3_