机械设计基础习题与答案
题 3-4 根据图示已知条件作出从动件与凸轮在 B 点接触时的压力角 和从动件的位移 sB 或 B 。
b)
a)
题 3-4 图
题 3-5 试用解析法求一对心直动平底从动件盘形凸轮机构的凸轮轮廓。已知该凸轮以等角速度逆时针方向转动:Φ = 180°,ΦS = 90°,Φ′= 90°;从动件的行程 h 25mm,基圆半径 r0 50mm ;
题解 2-3 图
α γ
Байду номын сангаас
题 2-4 设计一曲柄摇杆机构,已知机构的摇杆 DC 长度为 150mm,摇杆的两极限位置的夹角为 45°,行程速比系数 K=1.5,机架长度取 90mm。(用图解法求解, l = 4 mm/mm) 解答:
题解 2-4 图 题 2-5 设计一摆动导杆机构,已知摆动导杆机构的机架长度 d = 450 mm,行程速比系数 K=1.40。(比例尺 l 13mm / mm )
题 3-2 图
题解 3-2 图
题 3-3 对于直动尖端从动件盘形凸轮机构,已知凸轮推程运动角Φ = π/2, 行程 h= 50 mm,求 当凸轮转动角速度ω=10 rad/s 时,等加速等减速和正弦加速度这两种常用的基本运动规律的最 大速度 vmax 、最大加速度 amax 以及所对应的凸轮转角 。
题 2-6 如图所示,若要求四杆机构的两连架杆对应位置分别是: 1 45, 1 50, 2 90, 2 80, 3 135 , 3 110 ,试用解析法设计此四杆机构。
90° 45°
50°
题 2-6 图
题 2-7 如图所示,已知滑块和摇杆的对应位置分别是 S1=40mm,φ1=60°,S2=30mm,φ2=90°,S3=20mm,φ3=120°。试用解析法确定机构各构件的长度和偏心距 e。
C
(1)若此机构为曲柄摇杆机构,且 AB 为曲柄,
B
求 lAB 的最大值;
(2)若此机构为双曲柄机构,求 lAB 最小值;
A
D
题 2-1 图
(3)若此机构为双摇杆机构,求 lAB 的取值范围。
题 2-2 如图所示的曲柄滑块机构: (1)曲柄为主动件,滑块朝右运动为工作 行程,试确定曲柄的合理转向,并简述其理由;
题 3-1 图
(a)
(b)
题解 3-1 图
题 3-2 图示为一摆动平底推杆盘形凸轮机构( l 0.001 m/mm),已知凸轮的轮廓是一个偏心圆,其圆心为 C,试用图解法求: (1)凸轮从初始位置到达图示位置时转角φ0 及推杆的角位移ψ0; (2)推杆的最大角位移ψmax 及凸轮的推程运动角Φ; (3)凸轮从初始位置回转 900 时,推杆的角位移ψ90。
B 3
C 4
2
A
B
1
3 2A
4
C
1
a) 曲柄摇块机构
b) 摆动导杆机构
题解 1-1 图
题 1—3 计算题 1-3 图 a)与 图 b)所示机构的自由度(若有复合铰链,局部自由度或虚约束应明确指出)。
题 1-3 图 a)
题 1-3 图 b)
题 1—4 计算题 1—4 图 a、图 b 所示机构的自由度(若有复合铰链,局部自由度或虚约束应明确指出),并判断机构的运动是否确定,图中画有箭头的构件为原动件。
(1)推杆的行程 h 和凸轮的基圆半径 r0; (2)推程运动角Φ、远休止角ΦS、回程运动角Φ,和 近休止角ΦS,;
(3)最大压力角 max 的数值及发生的位置;
(4)从 B 点接触到 C 点接触凸轮所转过的角度φ0 和
推杆的位移 s; (5)C 点接触时凸轮机构的压力角C 。
题 3-6 图
第四章
齿轮传动
从动件在推程段按余弦加速度运动规律上升,在回程段按等速运动规律返回。试以凸轮转动中心为坐标原点求解凸轮轮廓的坐标值(按凸轮转角的 100 间隔计算) ,并绘出凸轮轮廓 ( l 0.002 m/mm )。
题 3-5 图
题解 3-5 图
题 3-6 图示的凸轮为偏心圆盘( l 0.001m/mm )。圆心为 O,半径 R =30 mm,偏心距 LOA = 10 mm,rr = 10 mm,偏距 e = 10 mm。试求(均在图上标出):
第三章
凸轮机构
题 3-1 欲设计图示的直动滚子从动件盘形凸轮机构,要求在凸轮转角为 00~900 时,推杆以余弦加速度运动规律上升 h= 20 mm,且取 r0= 25 mm,e= 10 mm,rr= 5 mm。试求:
(1)选定凸轮的转向ω,并简要说明选定的原因; (2)用反转法画出当凸轮转角φ=00~900 时凸轮的工作廓线(画图的分度要求小于 150); (3)在图上标注出φ1=450 时凸轮机构的压力角α。
第一章
平面机构的自由度和速度分析
题 1-1 在图示偏心轮机构中,1 为机架,2 为偏心轮,3 为滑块,4 为摆轮。试绘制该机构的运动简图,并计算其自由度。
题 1—2 图示为冲床刀架机构,当偏心轮 1 绕固定中心 A 转动时,构件 2 绕活动中心 C 摆动,同时带动刀架 3 上下移动。B 点为偏心轮的几何中心,构件 4 为机架。试绘制该机构的机构运动简图, 并计算其自由度。
(2)当曲柄为主动件时,画出极位夹角θ,最小传动角 g ; min (3)设滑块为主动件,试用作图法确定该机构的死点位置 。
题 2-3 图示为偏置曲柄滑块机构,当以曲柄为原动件时,在图中标出传动角的位置, 并给出机构传动角的表达式,分析机构的各参数对最小传动角的影响。
l1
l2
φ1
l1
φ1
l2
题 2-3 图
题 1—5 计算题 1—5 图所示机构的自由度(若有复合铰链,局部自由度或虚约束应明确指出),并标出原动件。
题 1—5 图
题解 1—5 图
题 1-6 求出图示的各四杆机构在图示位置时的全部瞬心。
第二章
连杆机构
题 2-1 在图示铰链四杆机构中,已知 lBC=100mm,lCD=70mm,lAD=60mm,AD 为机架。试问:
题 4-1 已知一对齿数相等, 200 ,模数 m 5mm的渐开线直齿圆柱齿轮。为了提高其重合度而又不希望增加齿数,故增加主、从动轮的顶圆,使其刚好通过彼此的极限啮合点。若要求重合度 1.621,试求:
(1)两轮齿数; (2)齿廓曲线在分度圆上的曲率半径 ;
(3)两轮的齿顶圆直径及齿厚,并检查齿顶齿厚是否变尖( inv200 0.014904); (4)中心距为 a m(Z1 Z2 ) / 2 时,其径向间隙 c ? (齿轮用标准正常齿刀具切削)。