机械原理 习题册

2010.2

《机械原理》习题卡

专业： 学号： 姓名：

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专业： 学号： 姓名：

试画出下列平面机构的机构简图（示意图），并计算其自由度。 （1）唧筒机构

（2）偏心油泵机构

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试计算下列图示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度或虚约束必须明确指出。

（a）

(c) - 4 -

(b)

(d)

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试画出下列平面机构的机构简图（示意图），并计算其自由度。

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（1）将图示压缩机构中的所有构件用数字1，2，3，…在图上标注出来，所有运动副用字母A，B，C，…标注出来。

（2）试分析图示结构中有无复合铰链、局部自由度和虚约束。如有，请明确指出来。 （3）试计算图示机构的自由度。机构中用圆弧箭头表示的构件为原动件。

（4）图示机构是由哪些杆组构成的？请将那些杆组从机构中一一分离出来，并注明拆组的顺序

及其级别。

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（1）试计算图示机构的自由度（机构中用圆弧箭头表示的构件为原动件）。

（2）图示机构是由哪些杆组构成的？请将那些杆组从机构中一一分离出来，并注明拆组的顺序

及其级别。

（3）若以构件7为原动件，则此机构为几级机构？

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（1）将图示凸轮拨杆机构中的所有构件用数字1，2，3，…在图上标注出来，所有运动副用字

母A，B，C，…标注出来。

（2）试分析图示机构中有无复合铰链、局部自由度和虚约束。如有，请明确指出来。 （3）请绘制此机构在图示位置时高副低代后的机构简图。

（4）试计算图示机构高副低代前原高副机构的自由度和高副低代后低副机构的自由度。

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1、当偏心圆A为原动件时，此机构能否作确定的相对运动？为什么？ 2、将机构中的高副用低副来代替； 3、此机构为几级机构？为什么？

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试求出下列各机构在图示位置的全部瞬心。

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图示为半自动印刷机的活字移动台机构的运动简图。已知曲柄的等角速度ω1=3rad/s，试用瞬心法求移动台5的速度大小和方向。

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在图示铰链四杆机构中，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杆为曲柄，求lAB的最大值； （2）若此机构为双曲柄机构，求lAB的取值范围； （3）若此机构为双摇杆机构，求lAB的取值范围。

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设计一曲柄摇杆机构，已知其摇杆长度lCD=75mm，机架长度lAD=100mm，摇杆的一极限位置与机架间的夹角ψ=45°，行程速比系数K=1.5。试确定曲柄长度lAB和连杆长度lBC，只求一解即可，并标出最小传动角γ

min。

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用图解法设计一偏置曲柄滑块机构。已知滑块的行程速度变化系数K=1.5，滑块的冲程LC1C2=50mm，导路的偏距e=20mm， 求曲柄长度lAB和连杆长度lBC，以及该机构的最大压力角α

max。

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在图示插床的转动导杆机构中，如果已知lAB=50mm，lDE=300mm，滑块的冲程H=120mm，行程速度变化系数K=1.5，试求曲柄BC的长度lBC和曲柄AD的长度lAD。

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图示为一偏置滚子直动从动件盘形凸轮机构运动简图，已知凸轮轮廓由四段圆弧组成，圆弧的圆心分别为C1，C2，C3及O。试用反转法图解求： （1）凸轮的基圆；

（2）凸轮在初始位置以及回转45°，90°，135°，和180°时凸轮机构的位移及压力角。

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图示为一尖底摆动从动件盘形凸轮机构的运动简图。已知凸轮轮廓如图所示，试用反转法图解求：

（1）从动件的最大摆角；

（2）凸轮在初始位置以及回转90°及180°时凸轮机构的压力角。

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用作图法设计一平底直动从动件盘形凸轮机构，凸轮回转方向、从动件的初始位置及从动件的位移线图如图所示。试绘制凸轮轮廓。

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设计一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮回转方向及从动件初始位置如图所示。已知偏距e=10mm，基圆半径r0=40mm，滚子半径rT=10mm，从动件运动规律为:Φ=150°,Φs=30°，Φ’=120°，Φs’=60°，从动件在推程以简谐运动规律上升，行程h=20mm；回程以等加速等减速运动规律返回原处，试绘制从动件的位移线图及凸轮轮廓曲线。

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图示为一摆动滚子从动件盘形凸轮机构。凸轮为偏心圆盘，转向如图所示。已知R=30mm，lOA=10mm， rT=5mm，lOB=50mm，lBC=40mm。E、F为凸轮与滚子的两个接触点。试在图上标出：

（1）从E点接触到F点接触凸轮所转过的角度； （2）F点接触时的从动件压力角；

（3）由E点接触到F点接触从动件的位移； （4）画出凸轮理论轮廓曲线，并求基圆半径。

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设有一渐开线标准齿轮z=20，m=8mm，α=20°，ha*=1，试求：

（1）其齿廓曲线在分度圆与齿顶圆上的曲率半径ρ、ρa，以及齿顶圆压力角αa； （2）齿顶圆齿厚sa及基圆齿厚sb； （3）完成图示各尺寸的标注。

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已知一渐开线标准外啮合圆柱齿轮机构，其模数m=10mm，压力角α=20°，中心距a=350mm，传动比i12=9/5，试求： （1）确定两齿轮的齿数；

（2）计算两轮的几何尺寸（将各尺寸名称、计算公式及计算结果填入表内）。

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有一个渐开线直齿圆柱齿轮，用卡尺测量其三个齿和两个齿的公法线长度分别为W3=61.73mm和W2=38.11mm，齿顶圆直径da=208mm，齿根圆直径df=172mm，数得其齿数z=24。试求：

（1）该齿轮的模数m、分度圆压力角α、齿顶高系数ha* 和顶隙系数c*； （2）分度圆直径d 、基圆直径db、齿厚s。

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如图所示为μl =0.001m/mm绘制的一对渐开线标准齿轮传动，设轮1为原动件，轮2为从动件，两轮的转向如图所示，现要求：

（1）根据图上尺寸，确定两齿轮的基本参数（m，ha*，c*，α，z1及z2）；

（2）标出两齿轮的齿顶圆、齿根圆、基圆、分度圆、节圆、分度圆压力角及啮合角；

（3）标出理论啮合线N1N2、开始啮合点B2、终止啮合点B1及实际齿廓工作段（标在K点处齿廓上）；

（4）标出实际啮合线B1B2及基圆齿距pb，并按这些尺寸估算重合度ε；

（5）找出轮2齿廓上与轮1齿廓a1点相啮合的对应点a2（保留作图线）。

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欲设计一对渐开线齿轮传动，已知实际中心距为100mm。现已找到一只正常齿制的渐开线标准直齿圆柱齿轮，其齿数为20，模数为3mm，压力角为20°，要求传动比为2.3。

（1）试确定另一只齿轮的齿数和传动时的啮合角；

（2）若要求无侧隙啮合传动时，这只齿轮是否需要变位？若需要变位，其变位系数应取多少？

（3）试计算这对齿轮啮合传动时的实际顶隙。

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设已知一对斜齿轮传动z1=20，z2=40，mn=8mm，αn=20°，han*=1，cn*=0.25，b=30mm，并初取螺旋角β=15°，试求该传动的中心距a（a值应圆整为个位数为0或5，并相应重算螺旋角β）、几何尺寸、当量齿数和重合度。

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1．设计一铣床进给系统中带动工作台转动的阿基米德蜗杆传动。要求i12=20.5，m=5mm，α=20°，ha*=1，c*=0.20，试求该蜗杆机构的基本参数（z1，z2，q，γ1及β2）、几何尺寸（d1，d2，da1及da2）和中心距a。

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已知一对等顶隙直齿圆锥齿轮传动，z1=15，z2=30，m=5mm， ha*=1，c*=0.20，Σ=90°。试求这对圆锥齿轮机构的几何尺寸。（将各参数尺寸名称、几何尺寸计算式及其计算结果填入下表）。

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在图示的双级行星齿轮减速器中，各齿轮的齿数为：z1= z4=20，z2= z5=10，z3=z6=40，试求：

（1）固定齿轮6时的传动比i1H； （2）固定齿轮3时的传动比i1H。

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在图示轮系中，已知各齿轮的齿数为：z1=32，z2=34，z2’=36，z3=64，z4=32，z5=17，z6=24。若轴A按图示方向以1250r/min的转速回转，轴B按图示方向以600r/min的转速回转，试确定轴C的转速大小和方向。

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在图示自行车里程表的机构中，C为车轮轴。已知各轮的齿数为z1=17，z3=23，z4=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1km时，表上的指针P刚好回转一周，求齿轮2的齿数z2。

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在图示轮系中，已知za=2（右旋），zb=40，z1=20，z2=18，z3=20，z3’=18，z4=94，na=1000r/min，轴转速的大小及方向。

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求C