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第一章平面机构的自由度和速度分析

1-1至1-4绘制出下图机构的机构运动简图

答案:

1-5至1-12指出下图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。

1-5解滚子是局部自由度,去掉

n=6F=3×6-2×8-1=1

1-6解滚子是局部自由度,去掉

F=3×8-2×11-1=1

1-7解F=3×8-2×11=2

1-8解F=3×6-2×8-1=1

1-9解滚子是局部自由度,去掉

F=3×4-2×4-2=2

1-10解滚子时局部自由度,去掉右端三杆组成的转动副,复合铰链下端两构件组成的移动副,去掉一个.

F=3×9-2×12-2=1

1-11解最下面齿轮、系杆和机架组成复合铰链

F=3×4-2×4-2=2

1-12解F=3×3-2×3=3

第2章平面连杆机构

2-1试根据2-1所注明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。

(a)40+110<90+70以最短的做机架,时双曲柄机构,AB整转副

(b)45+120<100+70以最短杆相邻杆作机架,是曲柄摇杆机构,AB整转副

(c)60+100>70+62不存在整转副是双摇杆机构

(d)50+100<90+70以最短杆相对杆作机架,双摇杆机构CD摆转副

2-3画出题2-3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。

 

10.如题10图所示四杆机构中,若原动件为曲柄,试标出在图示位置时的传动角γ及机构处于最小传动角时的机构位置图。

解:

为时的机构位置。

 

11.在题11图所示的摆动导杆机构中,构件1为主动件,构件3为从动件,试在图中画出该机构的极位夹角θ

解:

如题11解图所示

12.如图12所示四杆机构中,若远动间为曲柄,试标出在图示位置时传动角γ及机构处于最小传动角时的机构位置图

解:

为时机构位置

 

第3章凸轮机构

14.设计一个对心直动尖顶从动件盘型凸轮机构的凸轮廓线,已知凸轮顺时针方向转动,基圆半径=25mm,从动件行程h=25mm。

其运动规律如下:

凸轮转角为0°~120°时从动件等速上升到最高点;凸轮转角为120°~180°时,从动件在最高位置停止不动;凸轮转角为180°~300°时,从动件等速下降到最低点;凸轮转角为300°~360°时,从动件在最低位置不动。

()

齿轮机构

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z1=20,z2=60,求模数和分度圆直径。

(1)a=(d1+d2)/2=(z1+z2)m/2=160解得m=4

(2)d1=mz1=4*20=80;d2=mz2=4*60=240

轮系

5-1在图所示双级蜗轮传动中,已知右旋蜗杆1的转向如图所示,试判断蜗轮2和蜗轮3的转向,用箭头表示。

5-2在图所示的轮系中,已知z1=15,z2=25,=15,Z3=30,=15=30,(右旋),,(m=4mm),若n1=500r/min,求齿条6线速度v大小和方向

解:

(1)求传动比i15

(2)求v6,,

顺时针转动方向指向右。

5-3如图所示轮系中,已知蜗杆单头且右旋,转速n1=1440r/min,转动方向如图所示,其余各轮齿数为:

(1)说明轮系属于何种类型。

(2)计算齿轮4的转速n4。

(3)在图中标注齿轮4的转动方向。

(1)定轴轮系

(2)

(3)n4方向

齿轮传动

11-16.在图中画出作用在斜齿轮3和锥齿轮2上的圆周力Ft,轴向力Fa,径向力Fr的作用线和方向

答案:

11-17.如图所示为三级展开式圆柱斜齿轮减速器传动布置方案,为了减小轮齿偏载和试轴上的齿轮产生的轴向力相互抵消一部分,请用图表示应该如何变动该传动的布置方案。

(1)使输入轴和输出轴上的齿轮远离输入端和输出端以减小偏载

(2)使Ⅱ、Ⅲ轴上各对齿轮轮齿螺旋线方向相同,可使其轴向力方向相反

答案如下:

11-18.一对直齿锥齿轮传动如图所示,轮1主动,转向如图所示,试在图中画出轮1所受各分力的方向,并写出轮1和轮2各分力之间的对应关系。

(1)各分力如图所示

(2)

蜗杆传动

3.如图所示为一斜齿圆柱齿轮-蜗杆传动,小斜齿轮1主动,已知蜗轮轮齿螺旋线为右旋,转向如图所示。

试在图中标出:

(1)蜗杆轮齿的螺旋线方向及转向

(2)大斜齿轮轮齿螺旋线方向,要求大斜齿轮所产生的轴向力能与蜗杆的轴向力抵消一部分

(3)小斜齿轮轮齿的螺旋线方向及轴的转向

(4)蜗杆轴(包括大斜齿轮)上各作用力的方向,画出受力图(各以三个分力表示)。

答案如下;

14-9.仅从轴的结构设计考虑(不考虑轴承的润滑及轴的圆角过渡等问题),指出图中存在的错误并改进。

轴与轴承端盖不应接解

应有调整垫片

缺少圆周固定,应加键连接

传动件一侧应有肩环固定

与轮毂配合段轴颈长度应比毂长小1mm-2mm

轴承安装距离过长,应加一轴肩

轴段挡圈固定,轴颈应缩进轮毂1mm-2mm

滚动轴承

16-9指出图中所示轴系结构上的主要错误并改正(齿轮用油润滑,轴承用脂润滑)

应有调整垫片

缺少挡油板

与轮毂配合段轴颈长度应比轮毂长小1mm-2mm

应为角接触球轴承

轴承安装方向错误

端盖和轴之间不应接触,要有间隙

应加密封圈

轴承不能轴向定位

缺少轴向定位,加轴肩

键连接应完全伸出轴承端盖,且距端盖有一定的距离

箱体上与轴承端盖接触面应有凸台,减少加工面积

应有调整垫片

缺少挡油板

同一轴上的键应在同一母线上

与轮毂配合段轴颈长度应比轮毂长小1mm-2mm

轴承外圈过定位,内侧肩环取消

端盖和轴之间不应接触,要有间隙

应加密封圈

轴承缺少轴向定位,采用套筒定位

轴端挡圈固定,轴颈应缩进轮毂1mm-2mm

传动件应在箱体中间

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