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综合

综合题

1、图示四杆机构，已知AB=100mm，BC=200mm，CD=180mm，AD=250mm。

（1）判断该机构是什么类型机构？

（2）当AB为原动件时，标出图示位置机构的传动角γ。

（3）什么情况下该机构具有死点？

2、设计一铰链四杆机构，已知连杆BC的长度LBC，它的两个位置如图示，连架杆CD为原动件，要求连杆处于B2C2位置时，C2D垂直于B1C1位置，且机构处于死点位置。

试求：

1）两连架杆AB和CD及机架AD的长度。

2）设计的机构是否有曲柄存在？

3）它是哪种型式的铰链四杆机构？

（注：

下图是按长度比例尺μ=1mm/mm画出的，可直接量取图上尺寸。

）

3.图示按比例μl=1㎜/㎜画出的齿轮啮合图。

已知：

压力角α=20°，啮合角α′=30°，节圆半径r1′=43.403㎜,r2′=86.805㎜.试作：

（15分）

（1）       计算确定两轮的实际中心距和标准中心距；

（2）       直接在图上作出两轮的基圆；

（3）       标出法向齿距Pn和实际啮合线B2B1，并量出长度计算重合度ε。

4、图示四杆机构，已知AB=100mm，BC=200mm，CD=180mm，AD=250mm。

（1）判断该机构是什么类型机构？

（2）当AB为原动件时，标出图示位置机构的传动角γ。

（3）什么情况下该机构具有死点？

（4）画出该机构的极位夹角θ。

5、图示齿轮机构中，已知各直齿圆柱齿轮模数均为4mm，Z1=15，Z2=32，Z3=20，Z4=30，要求齿轮1，4同轴线。

试问：

（10分）

（1）       齿轮1、2和齿轮3、4应选什么类型传动为好？

为什么？

（2）       若齿轮1，2改为斜齿轮来凑中心距，当齿数和模数不变时，斜齿轮的螺旋角为多少？

（3）       设齿轮4为标准直齿轮，试计算其分度圆直径d4，根圆直径df4，分度圆厚度S4。

6、 图示凸轮机构一段轮廓为渐开线，基圆半径ro=10mm，偏置距离

e=ro=10mm，角速度ω=5弧度/秒。

（1）   标出图示位置时推杆与凸轮的瞬心P

（2）   图示位置时推杆上升的速度υ=？

（3）   尖端与渐开线轮廓段在图示位置接触时，其压力角α=？

（4）   当尖端与A点接触时，标出推杆上升的行程S。

（5）   

当尖端与A点接触时，标出凸轮转过的角度φ。

7、图示变速箱可以实现三种传动比，参数为：

Z1=43，Z2=43，Z3=42，Z4==41，m=2mm,ha*=1，α=20°。

（1）设齿轮1为标准直齿圆柱齿轮，计算其分度圆直径d1，顶圆直径da1，分度圆上齿厚S1。

（2）两轴之间中心距a/=85,滑动齿轮Z1可以分别与Z2、Z3、Z4相啮合。

确定这三对齿轮传动类型。

8、图示轮系中，已知n1=2000r/min，转向如图，Z1=40，Z3=90，Z4=40，Z5=30，Z6=30，Z7=20。

（1）该轮系为何种轮系？

（2）   行星齿轮的齿数Z2=?

（3）   传动比i17=?

9、图示机构，已知b=120mm，c=100mm。

（1） 若A为原动件，标出图示位置机构的压力角和传动角

（2） 若a=20，d=70,该机构是哪种机构？

（3） 若a=60，d=50,该机构是哪种机构？

10、标准直齿圆柱齿轮传动，Z1=50，Z2=120，模数均为m=5mm，ha*=1，c*=0.25。

求:

分度圆直径d2，顶圆直径da2，根圆直径df2，分度圆厚度S,分度圆齿槽宽e, 传动比i12,，以及中心距a。

11、图示轮系中，已知Z1=40，Z3=100，Z4=50, Z5=30，试求：

（1）该轮系是什么轮系？

（2）传动比i15=？

（3）齿轮2的齿数Z2=？

12、图示偏置曲柄滑块机构。

（1）标出图示位置时机构的压力角α。

（2）标出图示位置时机构的传动角γ。

（3）该机构是否有急回特性，为什么？

13、已知凸轮机构凸轮廓线为圆，圆心为B。

（10分）

（1）画出凸轮机构的基圆rb。

（2）标出图示位置时凸轮机构的压力角α1。

（3）标出图示位置时推杆的位移S1。

（4）标出凸轮转过90°后，推杆的位移S2。

（5）标出凸轮转过90°后，凸轮机构的压力角α2。

14、图示机构，齿数为：

Z1=15，Z2=32，Z3=20，Z4==30，模数均为m=4mm，ha*=1，α=20°，要求齿轮1、4同轴线。

（15分）

（1）设齿轮2为标准直齿圆柱齿轮，计算该齿轮分度圆直径d，顶圆直径da，分度圆齿厚S。

（2）齿轮1，2和齿轮3，4应选用什么传动类型最好？

15、图示轮系中，已知n1=1500r/min，转向如图，Z1=50，Z3=100，Z4=50，Z5=30（15分）

（1）该轮系为何种轮系？

（2）齿数Z2=?

（3）传动比i15=?

16、在图示铰链四杆机构中，已知：

L2=150mm，L3=120mm，L4=100mm，L4为机架。

（1）           该机构有多少个瞬心，在图上标出所有的瞬心。

（2）           若欲得到双曲柄机构，求L1最小的值。

（3）           若取L1=60mm，则机构是否存在曲柄？

指出哪些杆（一个或两个）是曲柄，得到的是哪种机构？

17、如图所示凸轮机构中，凸轮为一偏心圆盘，圆心为O，试作出：

1）        在图中画出基圆rb

2）        在图中标出尖底从动件在B1位置接触时的压力角α1

3）        当尖底与凸轮在B2位置接触时，凸轮转过的角度φ（标在图上）。

4）        标出从动件的最大升程h。

18、图示为以长度比例尺μl=1（mm/mm）画出的一对齿轮的基圆和齿顶圆，主动轮以角速度ω1顺时针旋转，要求：

（1）标出该齿轮传动的理论啮合线N1N2和实际啮合线B2B1；

（2）作出两轮的节圆，并标出啮合角α’;

（3）若法向齿距pn=10mm，试确定该对齿轮传动的重合度εα等于多少？

19．已知凸轮为一偏心圆盘，圆心为A。

半径R=30mm，偏距e=10mm，滚子半径r=8mm

（1）        

在圆上画出基圆,rb=?

（2）        理论廓线为什么廓线？

（3）        标出最大升程h

（4）        标出滚子从B运动到B2时的机构压力α和凸轮转过的角度δ。

20、已知一对无齿侧间隙的外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动，，实际安装的中心距aˊ=96mm，小齿轮齿顶圆半径，齿根圆半径，试确定：

1）齿轮的模数，压力角和齿数各等于多少？

2）该对齿轮传动是标准齿轮传动或者是哪一种类型的变位齿轮传动？

为什么？

3）若用标准齿条刀具加工这对齿轮时，它们会不会产生根切？

21、图示轮系，设各齿轮均为模数、压力角相同的标准直齿圆柱齿轮，z1=40；z2=60；z2ˊ=20；z3=80；z5=50；z3ˊ=100。

齿轮1和齿轮5装在同一轴上，问：

1） 该机构是何种轮系？

2） 计算传动比i1H=？

3） 在图上标出输出轴Ⅱ的转向。

4） 

确定齿轮4的齿数z4=？

22、图示机构中，已知从动摇杆的行程速比变化系数K=1，摇杆长度Lcd=150mm，它的两个极限位置DC1和DC2与机架AD所夹的角度分别为Φ1=30°和Φ2=90°

 （所绘图3非按比例绘制）

（1）求出杆长Lab、Lbc和Lad

（2）该机构是否有急会特性？

为什么

（3）该机构是否存在死点位置？

若有，说明什么情况下存在死点位置。

23、一个减速器，已知：

Z1=15,Z2=75,Z3=13,Z4=67,齿轮1、2为斜齿轮（mn=4mm,αn=20°,h*an=1,c*n=0.25）,齿轮3、4为直齿轮（mn=5mm,αn=20°,h*an=1,c*n=0.25）,试问：

（1）           齿轮1的螺旋角β的大小？

（2）           

为使齿轮3刚好不发生根切，需采用哪种变位修正？

变位系数X3=？

24、用齿条形刀具加工直齿圆柱齿轮。

已知刀具的参数为：

α=20°，m=4mm，ha﹡=1，c﹡=0.25；轮坯转动的角速度ω=0.0625rad/s。

1）欲加工z=16的标准齿轮，试求轮坯中心与刀具中线之间的距离L和刀具移动的线速度V刀；

2）若轮坯中心与刀具中心之间的距离L=39.6mm，刀具移动的线速度V刀=2.5mm/s,试求被加工齿轮的齿数z和变位系数x；

3）若取V刀=2.4mm/s，L=39.6mm，试求被加工齿轮的参数。

25、已知一对渐开线直齿圆柱齿轮的参数分别为：

z1=15，z2=21；x1=0.3128，x2=-0.1921；m=5mm，α=20°，ha﹡=1，c﹡=0.25。

试判断在用齿条形刀具范成加工这两个齿轮时，是否会产生根切现象，并计算这对齿轮作无齿侧间隙啮合传动时的中心距aˊ。

注：

（1）无齿侧啮合方程式：

invαˊ=invα+2（x1+x2）tgα/（z1+z2）

（2）渐开线函数表（节录）：

α

19°

19°30ˊ

20°

20°30ˊ

Invα

0.012715

0.013775

0.014904

0.016092

α

21°

21°30ˊ

22°

Invα

0.017345

0.018665

0.020054

26、用齿条形刀具加工一个齿数为z=15的齿轮，刀具参数为m=4mm，α=20°，

   ha﹡=1，c﹡=0.25，加工时刀具的移动速度V刀=1mm/s。

试求：

（1）.欲加工成标准齿轮时，刀具与轮坯中心的距离L为多少？

轮坯转动的角速度ω为多少？

（2）.欲加工出x=0.5的变位齿轮时，刀具与轮坯中心的距离L为多少？

轮坯转动的角速度ω为多少？

并计算加工出的齿轮的齿顶圆直径da、齿根圆直径df和基圆直径db；如轮坯转动的角速度ω不变，而刀具的移动速度改为V刀=1.4mm/s，则加工出的齿轮齿数z为多少？

27、图示车床进给箱中三个齿轮，其中齿轮1为滑移齿轮。

已知两轴实际中心距为66mm，各轮模数m=3.5mm，齿数z1=18，z3==20。

（1）   设齿轮1为标准直齿圆柱齿轮，ha*=1，α=20°，计算其分度圆直径d1，顶圆直径da1，分度圆厚度s1；

（2）欲使齿轮1与齿数3相啮合，计算标准中心距a13。

齿数3是否需要变位？

若要，作哪种变位？

28、图示为一直齿圆柱齿变速装置，已知z1=15，z2=60，z3=62，m=4mm，α=20°，ha﹡=1。

利用滑动齿轮1分别与轮2、3啮合，实现不同传动比的传动。

现若aˊ=a13，

试问：

1、 轮1、2和轮1、3的啮合角αˊ12=？

、α13ˊ=？

2、 若齿轮2采用标准齿轮，齿轮1和3的变位系数X1=？

X3=？

（只需写出X的解析

  式，无齿隙啮合方程式为：

invαˊ=2（x1+x2）tgα/（z1+z2）+invα）。

29、图中所示齿轮连杆组合机构，已知齿轮1、2的齿数分别为z1=25，z2=50；lAB=160mm；lBC=500mm；lCD=160mm；J1=0.02Kg.m２；质心在o点；J2=0.04Kg.m２；质心在A点；BC杆的质量为5Kg；质心在S3点；其转动惯量Js3=0.23Kg.m２。

齿轮1上有驱动力矩Md=50N.m；CD杆中点作用有阻力Pr=1000N。

不计摩擦，以齿轮1为等效构件，求其等效转动惯量Jv和等效力矩Mv。

30、图示夹紧装置，已知AB=30mm，AD=38mm，BC=15mm，BC=15mm，CD=18mm。

问：

1）     该机构是否存在可作相对整周转动的构件？

为什么？

2）       图（a）所示为该装置的松开位置。

为使在夹紧后去掉P力的作用也不会松开，

问该装置在夹紧时应处于什么位置（不考虑摩擦）？

为什么

3）     若AB、BC长度已知，如图（b）所示，在松开位置时二构件处于AB1C1的位置。

现要求在此位置时机构的传动角γ=90°；夹紧时满足在2中所提出的要求，此

时AB转至AB2的位置。

试用作图法确定铰链D的位置及杆长CD。

（直接作在图

上，简要说明作图过程）

31、在图示曲柄滑块机构中，已知曲柄长a=120mm，连杆b=300mm，间图按

比例尺ml=0.01m/mm绘出。

（1）       说明该机构为什么有曲柄存在？

（2）       用作图法或解析法求出该机构的极位夹角及滑块的行程h。

（3）       给定许用最小传动角[g]=40°，验证此机构是否满足？

（4）       设计一滚子直动从动杆偏置盘状凸轮机构完全代替此曲柄滑块机构

（两者应具有完全相同的运动规律）。

现给定滚子半径Rr=20mm。

要

求在绘出的凸轮机构图中标注出对应的O、A、B点及长度尺寸a、b、

e。

并求出此凸轮机构最大压力角出现的位置。

32、已知连杆BC上一条标线的两个位置Ⅰ和Ⅱ，及在位置Ⅱ时连杆上的一个铰链B2

的位置，又知连架杆AB的固定铰链A的位置如图中所示，设另一连架杆CD的固

定铰链D取在x轴上，试设计一铰链四杆机构，并说明所设计的机构属于铰链四

杆机构的何种机构。

33.图示的凸轮机构中，凸轮的实际廓线为一圆，圆心为B点，半径R=40mm，滚子半径rr=10mm，凸轮绕轴心A逆时针等角速度转动，试问：

1）     理论廓线为何种曲线？

2）       凸轮的基圆半径rb为多少？

3）       从动杆的升距h=？

4）       推程中的最大压力角αmax=？

并在图上画出其位置；

5）       若把滚子半径rr改写成15mm，从动杆的升距h=？

从动件的运动规律有无改变？

 注：

上图是按1：

2绘制的。

34、图中所示之凸轮机构，已知中心距L=50mm，摆杆长l=45mm，凸轮为一偏心圆盘，半径R=20mm，偏距e=10mm，滚子半径，Rr=5mm，试问：

1）       凸轮基圆半径Rb=？

2）       该凸轮机构等价于哪种低副机构？

3）       在图中绘出压力角为最大时摆杆与凸轮的相对位置，并计算出αmax=？

4）       设凸轮以等角速度旋转，摆杆的行程为正行程时，摆杆是否有急回现象？

为什么？

35、图示凸轮机构中，已知轮廓线的一段AB为以圆O为基圆的渐开线。

试确定对应AB廓线段的：

1、 凸轮机构的最大、最小压力角？

（注：

凸轮为原动件）

2、 若以推杆为主动件时，机构的最大压力角出现在何点？

3、 当ω1为常量时，试说出从动件的运动规律？

为什么？

36、图示之传动机构，已知z1、z3=25，z2=z4=100，z5为一右旋单头（即z5=1）蜗杆，

蜗轮z6=75，与蜗轮同轴固联一偏心圆盘凸轮，圆盘中心为A，半径R=30mm，偏心距

OA=10mm，试求：

1、 若nH的转向如图示，求凸轮的转向，并画在图上。

2、 凸轮的基圆半径rb=？

推杆的升距h=？

3、 当主动系杆H转过20转时，凸轮转了多少转？

在该位置时，推杆的位移S=？

推

  杆（即凸轮机构）的压力角α=？

并全部画在图中。

37、设有一对齿轮传动，两齿轮分别为z1=20；z2=40，模数m=4mm；压力角α=20°，中心距aˊ=122.5mm。

1） 计算两齿轮分度圆半径r1、r2；节圆半径r1ˊ、r2ˊ和啮合角αˊ；

2） 若两齿轮均为标准齿轮，问这对齿轮传动是否满足侧隙为零的条件？

为什么？

3） 若将其改为非标准齿轮传动，大齿轮的变位系数x2=0，计算在无侧隙传动条件下，  小齿轮的变位系数x1=？

4） 如果将其改为斜齿轮圆柱齿轮，中心距aˊ、法向模数及压力角与前述直齿圆柱齿轮相同，试求螺旋角β=？

（注：

（1）无齿侧间隙啮合方程：

invαˊ=2（x1+x2）tgα/（z1+z2）+invα

                             invα=tgα-α；inv20°=0.014904。

（2）计算结果保留小数点两位）

38、用m=4,α=20°,ha﹡=1,c﹡=0.25的标准齿条刀具加工一对直齿圆柱外齿轮，Z1=20，

Z2=40，x0=0，实际中心距a＇=122mm,试求：

（1）       齿轮1的变位系数x1；

（2）       齿轮1和2的接援半径r1＇、r2＇；

（3）       在节点啮合时齿廓的曲率半径ρ1、ρ2；

注：

无侧隙啮合方程：

invα＇=2（x1+x2）tgα/（z1+z2）+invα,inv20°=0.014904.

39、已知一对无齿侧间隙的外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动，i12=3，m=4mm，z1=12，α=20°，ha﹡=1，C﹡=0.25，实际安装的中心距aˊ=96mm，小齿轮齿顶圆半径rf1=25.2mm，齿根圆半径ra1=20.2mm，试确定：

1）     大齿轮的模数m2，压力角α2和齿数z2各等于多少？

2）       这对齿轮传动是标准齿轮传动或者是哪一种类型的变位齿轮传动？

为什么？

3）       这对齿轮传动的啮合角αˊ及节圆半径r1ˊ、r2ˊ各等于多少？

大齿轮2的

齿顶圆半径ra2，齿根圆半径rf2各等于多少？

4）       若用标准齿条刀具加工这对齿轮时，它们会不会产生根切？

40、一对标准安装的标准直齿圆柱齿轮外啮合传动。

已知其实际啮合线长度B1B2=24.6505mm,重叠系数ε=1.67，啮合角αˊ=20°。

1）     试求这对齿轮的模数m=？

（COS20°=0.9397）

2）       这对齿轮啮合传动过程中，其同时啮合齿的对数如何变化？

在α、i12、ha﹡不变，

    仍为标准直齿轮标准安装的条件下，若想增大重叠系数，该怎么办？

3）     若该对齿轮的传动比i12=3，z1=20。

现若其中心距aˊ=210mm。

求这对齿轮的节圆半径r1ˊ、r2ˊ及啮合角αˊ。

其重叠系数有何变化？

（注：

其齿数、模数、压力角等均不变，仍为标准齿轮）

41、图示轮系，设各齿轮均为模数、压力角相同的标准直齿圆柱齿轮，z1=40；z2=60；

z2ˊ=20；z3=80；z5=50；z3ˊ=100。

问：

1） 该机构由哪些基本轮系组成？

2） 确定轮4齿数z4=？

3） 计算i1H=？

4） 在图上标出轴Ⅱ的转向。

42.图示轮系中，已知z2=30，z2ˊ=18，z3=28，各轮的模数m=2mm，α=20°，ha*=1，要求实现传动比i1h=-7/3，求：

1）     试确定齿轮１的齿数z１＝？

2）       若z２ˊ和z３采用标准齿轮传动，则z１、z２齿轮对应采用何种类型的齿轮

传动？

3）     当n1=700r/mm时，求ｎH的大小和方向。

4）       若取  ｘ２＝０.5，求齿轮１的下列参数：

x1=?

r1=?

rb1=?

rf1=?

ra1=?

　注：

１、inv20°=0.014904；

　　　２、invαˊ=tgαˊ-αˊ（弧度），计算时取至小数点后六位；

　　　３、变位系数和尺寸参数计算取至小数点后四位数。

43、在图a）、b）所示的二轮系中，Z2=Z2¢，Z1=Z1¢，wH=w1，且各轮均为标齿轮。

a）轮系中Z2绕顶轴心O2转动，Z1轮固连在平行四边形机构ABCD的连杆BC上，且轮心O1在BC连线上，O1O2平行等于AB平行等于CD。

现Z1、Z2轮的节圆在P点处接触，试求：

（1）    齿轮1在P点的速度Vp及齿轮2的角速度ω2=？

（2）    图b）行星轮系的输出角速度ωr与ω2是否相等？

转向是否相同？

44、如图所示齿轮传动中，已知Z1=15，Z2=42，Z3=17，Z4=41。

齿轮2、3的模数均为m=4mm，a=20°，ho﹡=1，安装中心距aˊ12=aˊ34=115mm，要求：

（1）       确定这两对传动的传动类型；

（2）       用齿条刀具范成法加工齿轮时，分别说明齿轮1、2、3、4中应该采用哪一种变位。

45、已知图2所示的轮系中z1=15，z2=24，z4=63，z5=57，各轮的模数均相等，问：

1、 z3=？

2、 在计算这个轮系的传动比i15时，你能将其分成哪几个轮系？

3、 已知n1=1520r/mm，求n5=？

4、 1轮和5轮的转向是相同还是相反？

46、图示2K-H行星齿轮传动。

已知i1H=6，行星轮z2的个数K=4，均匀对称分布。

1）     写出传动比i1H的计算公式；ω1转向如图，指出ωh的转向。

2）       设传动满足装配条件γ=（z1+z3）/K，且γ=30。

试求齿数z1、z2及z3。

47、图示机构中，已知从动摇杆的行程速比变化系数K=1，摇杆长度Lcd=150mm，它的两个极限位置DC1和DC2与机架AD所夹的角度分别为Φ1=30°和Φ2=90°

 （所绘图3非按比例绘制）

（1）求出杆长Lab、Lbc和Lad

（2）该机构是否有急会特性？

为什么？

（3）该机构是否存在死点位置？

若有，说明什么情况下存在死点位置。

48、一个减速器，已知：

Z1=15,Z2=75,Z3=13,Z4=67,齿轮1、2为斜齿轮（mn=4mm,

  αn=20°,h*an=1,c*n=0.25）,齿轮3、4为直齿轮（mn=5mm,αn=20°,

  h*an=1,c*n=0.25）,试问：

（2）   齿轮1的螺旋角β的大小？

（3）   为使齿轮3刚好不发生根切，需采用哪种变位修正？

变位系数X3=？

（4）   齿轮3的齿顶圆半径ra3=?

49.图示的封闭运动链，若取凸轮1为原动件，试问：

1）       该运动链的自由度是多少？

2）       该运动链各构件间是否具有确定的相对运动？

为什么？

3）       如有确定的相对运动，拆组分析它是几级机构？

50.图示六杆机构中，AB=CD=DE=0.1m，BC=EF=0.2m,Ф1=90°,∠ABC=∠BCD=∠EDF=90°，原动件AB以ω1=10l/s等角速度逆时针方向转动。

（下图用μl=0.005m/mm画出，摩擦圆用1：

1画出，可直接用该图来作速度和加速度多边形图）。

1）     求构件5的角速度ω5和角加速度ε5的大小和方向。

（建议：

取μv=

0.04  m/s/mm，μa=0.25m/s/mm，并给定了点P和Pˊ以便作图）

2）     若构件5绕其重心F的转动惯量J5=0.1Kg.m２，求构件5的惯性力矩MI5的大

 小和方向。

3）     若不计其他构件的质