机械原理复习总结题docx.docx

1、机械原理复习总结题docx一、自由度的计算1.试计算图示机构的自由度（若含有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出）。参考答案 B 处有局部自由度， F 处为复合铰链。2.试计算图示机构的自由度。参考答案 3.试计算图示机构的自由度。参考答案 4.试计算图示机构的自由度。参考答案 5.试计算图示机构的自由度。参考答案 6.试计算图示机构的自由度。参考答案 或把三角形看成一刚体，则7.计算图示机构的自由度，并在图上指出其中的复合铰链、局部自由度和虚约束。参考答案 B 为局部自由度； C(或 D)为虚约束； G 为复合铰链。8.试计算图示机构的自由度。参考答案 9.试述机构有确定运动的条件，并判断下图

2、所示两机构是否有确定运动。参考答案 (1)机构有确定运动的条件是机构自由度大于零且等于原动件数目。(2)图 a原动件数大于自由度，无法运动。(3)图 b原动件数小于自由度，无确定运动。10.试计算图示机构的自由度（若含有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出）。参考答案 B 处有局部自由度。11.试计算图示机构的自由度 (若含有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出）。参考答案 B 处为复合铰链。12.试计算图示机构的自由度（若含有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出）。参考答案 C 处有局部自由度、复合铰链。D 处为复合铰链。F，G 处有局部自由度。去掉局部自由度后，13.试计算图示机构的自由度（若含

3、有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出）。参考答案 C 处为复合铰链。 J（或 F）处有虚约束。14.试计算图示机构的自由度，并指出该机构中有无虚约束、局部自由度或复合铰链，若有，指出在何处。参考答案 E(或 F)处有虚约束，滚轮 D 处有虚约束及局部自由度，去掉后得：15.试计算图示机构的自由度，并正确指定原动件。参考答案 滚轮处为局部自由度，故 ,机构的自由度为 2，可以滑块和凸轮为原动件。16.试计算图示机构的自由度。参考答案 17.试计算图示机构的自由度。参考答案 滚子 F 处为局部自由度， J 或 K 处为虚约束， C 处为复合铰链。去掉虚约束和局部自由度后， 所以18.计算图示机构的

4、自由度，并在图上指出其中的复合铰链、局部自由度和虚约束。图中绕 I、 J转动的构件为齿轮。参考答案 B、D 处有局部自由度。19.试分析图示装置能否运动，为什么（用机构自由度公式加以说明）。参考答案 ； ；不能运动，因 F 为零。20.试计算图示构件系统的自由度，并说明其能否成为机构。参考答案 C、D、 E 均为复合铰链。无法运动，不能成为机构。21.试计算图示运动链的自由度。参考答案 A、 E、F 为复合铰链，故二、平面连杆机构及其设计1. 图 示 铰 链四 杆机 构中 ，已 知 ， AD 为 机架 ，若要得 到双 摇杆 机构 ， 试 求 CD 杆 长 的取 值 范 围 。参考答案 要得到双

5、摇杆机构有两种可能。（1）机构存在整转副，且是 B、 C，则 为最短。1） CD 杆最长2） CD 杆中间长（2）机构不存在整转副，亦不符合杆长和条件。1） CD 杆最长但不超过 三杆和即2） CD 杆中间长3） CD 杆最短综上得2. 图 示 铰链 四 杆 机 构 中 ， ，问 ： 为 何 值 时 （ 给出 一 取 值 范 围 ） ， 该 机 构 成 为 曲 柄 摇 杆 机 构 。参考答案 （1）AD 不能成为最短杆（2）AD 为最长杆（3）AD 为中等长， CD为最长杆时，3 试 设 计 一 曲 柄 导杆 机构 ，已 知 导 杆 的 行 程 速度 变化 系数 ， 机 架 长 度， 求 曲

6、柄 长 度 （ 要 求 写 出 设 计 步 骤 ） 。参考答案 。作 ，作 ，过 A 作 ，得 B 点。故曲柄长4. 图 示 曲柄 摇 块 机 构 中 ，已知，试 计 算 此 机 构 的 极 位 夹 角 及从 动 杆 BE 的摆 角 。参考答案 。 。 摆角 。 极位夹角5. 在 图 示铰 链 四 杆 机 构 中，其 杆 长 为， 而 另 两 个 杆 的 长 度 之 和为， 要 求 构 成 一 曲 柄 摇 杆 机 构 ， c、 d的长 度应 为 多 少参考答案 根据有曲柄条件： ，且 为连架杆，可知，则有(1)考虑极限状态有(2)又故(3)将(3)代入 (2)得：故同理若 c 为最大时，则6.

7、如图所示，在一铰链四杆机构中，已知 lBC=500mm ， lCD=350mm， lAD=300mm，且 AD 为机架。试分析：（1）若此机构为曲柄摇杆机构， lAB 的最大值；（2）若此机构为双曲柄机构， lAB 的最小值；（3）若此机构为双摇杆机构， lAB 的取值范围。参考答案 解：（ 1） AB 最短： 最大值为 150mm 。（2）AD 最短：1）AB 不是最长，即 ，所以2）AB 为最长杆，即 AB ，且 所以 最小值为450mm。（3）图示机构只有不满足杆长条件时才成为双摇杆机构。lAB的取值范围7. 如图示插床的导杆机构，已知：，行程速比系数， 求曲柄 BC的长度及插刀P的行程

8、，又若需行程速比系数，则柄应调整为多此时插刀行程是否改变HBC参考答案 （1）（ 2） 插刀行程增大8. 如 图 示曲 柄 摇 杆 机 构 ，已知 ，试 用 解 析 法 或 图解 法 确 定 ：（ 1 ） 摇 杆3 的 最小 长 度 ；（2 ） 曲 柄 1 等 速转 动 时机 构的 行程速度 变化 系数 K；（ 3） 曲柄 1 为 主 动时 ，机 构的 最小 传动 传动 角 。注 ： 用 计 算 。参考答案 （1）曲柄只能是 1 杆。设 （即杆 3）是中长杆，（因为是求 3 杆的最短尺寸），则有 ，（2）设摆杆的左极限位置为C1D，右极限位置为 C2D，如图，而（3）机构的最小传动角 可以用解

9、析法如下求得：设 ，则：三、凸轮机构及其设计1. 在图示对心直动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮的实际廓线为一个圆，圆心在A 点，其半径mm，凸轮绕轴心线O 逆时针方向转动，mm，滚子半径rr=10mm，试 问：（1）该凸轮的理论廓线为何种廓线（2）基圆半径 r0 为多少（3）从动件的行程 h 为多少（4）推程中的最大压力角为多少，从动件的运动规律有无变化为什么（5）若把滚子半径改为 rr=15mm参考答案 (1)理论廓线是以 A 为圆心， R+r=50 mm 为半径的圆。(2) mm(3) mm(4) , , 时, 最大 ,(5)滚子半径变化时，从动件之运动规律发生变化。这是因为高副低代后形成

10、的机构中的连杆长 lBA 发生改变的缘故。2. 一偏置直动尖项从动件盘形凸轮机构如图所示。已知凸轮为一偏心圆盘，圆盘半径 R=30mm ，几何中心为 A，回转中心为 O，从动件偏距 OD=e=10mm ，OA=10mm 。凸轮以等角速度 逆时针方向转动。当凸轮在图（ 1）示位置，即 AD CD时，试求：（1）凸轮的基圆半径 r0；（2）图示位置的凸轮机构压力角 ；（3）图示位置的凸轮转角 ；（4）图示位置的从动件的位移 s；（5）该凸轮机构中的从动件偏置方向是否合理，为什么（1） （ 2）参考答案 (1) mm(2) tg(3)(4) mm(5)偏置方向不合理。因为 tg ，图（ 2）示偏置方

11、向使 增大。应把从动件导路偏置在凸轮转动中心的右侧，此时 tg ，则 减小。3.设计一偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线。已知凸轮以等角速度rad/s 逆时针方向转动。当凸轮从推程起始点处转过 时，从动件上升 10mm，此时从动件的移动速度 mm/s 。（1）试用反转法找出此时凸轮廓线上与从动件相接触的点。（2）在图上标出该点的压力角，并求出其值。（3）若从动件的偏距减为零，则上述位置处的压力角的值为多少参考答案 (1) 接触点 见图示。(2) mm ，压力角 见图示。tg(3) tg 压力角增大。4.5.已知：对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构，行程 mm，基圆半径 mm，推程运动规律 如

12、图，求凸轮转角为 时的压力角 。参考答案 (1) 从动件推程运动规律为等速运动规律，当 时， s=15mm(2) tg四、齿轮机构及其设计1. 有一渐开线外啮合直齿圆柱变位齿轮传动， 已知 mm ， ， ， ， ， 变位系数 ， ， 无侧隙啮合中心距 mm 。 加工后经检验，大轮分度圆齿厚 不合设计要求，其余尺寸均可。(1)测得大轮的 mm ，试定性分析这对齿轮可否进行安装，啮合有何问题(2)试另行设计一小齿轮与已加工的大轮配对使用，保持 不变，要求无侧隙啮合。 求该小轮的变位系数，分度圆直径和齿顶圆直径。参考答案 (1) 设大轮加工后的实际变位系数为 ，则 mm因 ，齿厚减小，两轮可安装，但

13、啮合时侧隙较大。(2) 设所设计小轮的变位系数为 ，则小轮分度圆直径 mm分度圆分离系数齿高变动系数齿顶高 mm齿顶圆直径 mm2. 已知一对渐开线直齿圆柱标准齿轮，传动比 ， ， ， mm ， ，中心距正确安装。 求： ，两轮的节圆直径 和 ，两轮的基圆直径 和 ， 两轮的顶圆直径和 ，两轮的根圆直径 和 ，两轮的齿距 和 。参考答案 mm mmmm mmmm mmmm mmmm3. 一对渐开线外啮合直齿圆柱齿轮传动，已知 mm ， ， ， ，传动比。试求：(1) 若为标准齿轮传动，其 中心距 mm ，试计算两齿轮的齿数 、 ，分度圆半径 、 ，齿顶圆半径 、 ，齿根圆半径 、 ，节圆半径

14、、 ，啮合角 ，齿距 ， 分度圆齿厚 ，分度圆齿槽 ；(2) 若中心距 mm ，则该对齿轮无侧隙啮合属于什么类型的传动又 、 、 、 、 、 是否有变化若有变化是增大还是减小参考答案 (1) 当 mm 时联立求得：mm mmmm mmmm mmmm mmmm mm mm(2) 当 mm 时， 属于正传动、 、 没有变化； 、 、 有变化，且均为增大。4. 已知一对渐开线直齿圆柱标准齿轮传动，其模数 ,分度圆压力角 ,传动比 。（ 1）在正确安装时，中心距 ，试求1）分度圆半径 ； 2）齿数 ； 3）齿顶圆半径 ；4）齿根圆半径 ； 5）节圆半径 ； 6）啮合角 。（ 2）若上述齿轮传动中心距改

15、为 时，1）上述尺寸哪些有变化，哪些没变化 2）如有变化求出其数值。参考答案 （ 1） 1） 得2）3）4）5）6）（ 2） 1） 、 、 、 不变 、 变化2）5.一对标准安装的直齿圆柱标准齿轮外啮合传动。已知其实际啮合线长度，重合度，啮合角。（ 1）试求这对齿轮的模数（ 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不变，仍为标准直齿圆柱齿轮标准安装的条件下，若想增大重合度，该怎么办（ 3）若该对齿轮的传动比。现若其中心距改为。求这对齿轮的节圆半径、及啮合角 ，其重合度有何变化（注：其齿数、模数、压力角等均不变仍为标准值）参考答案 （ 1）因，（ 2）因重合度，故其啮合对数在和

16、对齿之间变化。 在一个的范围内2 对齿啮合时间占。在其它参数不变的条件下，因与无关，故要增大，则只有增加齿数。（ 3）由于二轮实际安装中心距大于标准中心距，故实际啮合线 减短，导致重合度减小。6. 已知一对渐开线直齿圆柱齿轮，其 ， ，试计算：（ 1）求两个齿轮的分度圆半径 、 和基圆齿距 、 ；（ 2）求小齿轮的齿顶圆半径 和大齿轮的齿根圆半径 ；（ 3）求这对齿轮正确安装时的啮合角 和中心距 ；（ 4）将上述中心距 加大 ，求此时的啮合角 及此时两轮的节圆半径 、 。参考答案 （1）（2）（3）正确安装：（4）7. 一 对 渐 开 线 直 齿 圆 柱 标 准 齿 轮 ，已知： mm， ，

17、， ， ， ，安 装 中 心 距 比 标 准 中 心 距 大 2 mm。 试 求：(1) 中 心 距 (2) 啮 合 角 (3) 有 无 齿 侧 间 隙 (4) 径 向 间 隙(5)实 际 啮 合 线 长 度参考答案 (1) mm(2)(3)有齿侧间隙。(4) mm(5) mmmmmm mmmm8. 试设计一个无根切的渐开线直齿圆柱齿轮齿条机构。已知齿轮 1 的齿数 ，模 数 ，齿顶高系数 ，径向间隙系数 ，压力角 。求：（ 1）齿轮 1的分度圆直径 ，节圆直径，齿顶圆直径，分度圆齿厚，啮合角；（ 2）齿条 2的顶高，齿根高，分度线上齿厚，齿轮中心至齿条分度线之间距离。参考答案 （1）（ 2）

18、 mm（3）（4）（5）9. 有一对渐开线圆柱直齿轮，已知 ，用齿条刀加工，求其不发生根切的最小中心距注：参考答案 （1）（2）（3）10. 已知一对渐开线直齿圆柱标准齿轮，其齿数，模数，试求（取）（ 1）小齿轮分度圆直径；（ 2）齿顶高；（ 3）小齿轮齿顶圆直径；（ 4）齿根高；（ 5）小齿轮齿根圆直径；（ 6）分度圆周节；（ 7）小齿轮基圆直径；（ 8）分度圆齿厚；（ 9）分度圆齿槽距；（ 10）这对齿轮传动的标准中心距；参考答案 （ 1）（2）（ 3）（ 4）（ 5）（ 6）（ 7）（ 8）（ 9） （ 10）11. 一 对 等 变 位( 高 度 变 位) 齿 轮， ， ， ， ， mm

19、， 。 今 将 大 齿 轮 齿 数 改 为 32，而小齿轮仍 用 原 来的，中心 距 也 不 变， 试 确定大齿 轮 的 变 位 系 数。注： 无 齿 侧 间 隙 啮 合 方 程 式：参考答案 mm mmmm12. 有一对外啮合齿轮，已知 ， mm， ， ， ， 无侧 隙啮合中心距 mm，为加工方便， 两齿轮的参数完全一样。 试求齿轮的变位系数 和 , 分度圆半径 ，基圆半径 ，齿顶圆半径 ，齿根圆半径 和顶圆齿厚 .注：无侧隙啮合方程 中心距变动系数齿定高变动系数 任意圆上齿厚参考答案 mm两齿轮参数相同，取 变位后： mm( 不变化 )mmmmmm mm= mm五、轮系及其设计1在图示轮系

20、中，已知各轮 齿数为，试求传动比。参考答案 (1)(2) ， ，(3)2. 图示为 电动三爪卡盘的传动轮系。 已知各轮齿数为 ， ， ， ，试求其传比 。参考答案 (1) 1,2,3,H 为行星轮系。 4,2,2,3,H 为行星轮系。(2)(3)3.图示汽车变速器的部分轮系机构， ， 求传动比 。参考答案 (1) 行星轮系 5，3， 3，4、 H(2)行星轮系 1，2，3，3，4，H4.。试求传动 比 。在图示的周转轮系中，已知各轮齿数为参考答案 (1) 1、 2、 4、H 组成行星轮系。(2)3、2、 2、 4、 H 组成行星轮系。(3)5. 图示圆链直齿轮组成的轮系中， ， ， ， ， ，

21、 , 求 。参考答案 (1)1、2、3、4、H 组成行星轮系。 1、2、5、6、H 组成差动轮系。(2)(3)6.， 轮 1的 转速在图示轮系中， 已知各轮齿数为r/min, 方向如图示，试求轮5 的转速的大小和方向。参考答案 (1)1、2、 3、 H(4) 为行星轮系。方向同 。(2)4、5 为定轴轮系。(3) r/min 方向7. 在图示轮系中， 已知各轮齿数为 ， ， ， ， 。 轴 的 转速 I=750r/min ，方向如图示，试求轴 转速 II 的大小及方向。参考答案 结构分析： 1、2 为定轴轮系。 2、3、 4、 H 为行星轮系， II 为系杆 H。(1)(2)r/min(3)

22、每分钟 180 转，与 方向相反，。8.已知图示轮系的各轮齿数为 z1、z2 、 z3 、z4 、z5 、z6 、z7 、z8 ，试求该轮系的传动比 。参考答案 1、2、3、4 为周转轮系 ； 5、 6、 7、 8 为定轴轮系(1)(2)(3)9. 已知图示轮系中各轮的齿数： ， ， ， ， ， 试求 。参考答案 (1) 周转轮系 33， 2， 4， H ；定轴轮系 2 ,1-1 ,4(2) , ，(3) ， ，(4)10.图 示 为 一 卷 扬 机 的 减 速 器 轮 系 ， 设 各 轮 的 齿 数 为。试求传动比。参考答案 1)1、 2、 2、3、 H 组成行星轮系， 4、5、 6 组成定

23、轴轮系。2)3) ， ， 4)11.在图示轮系中，已知各轮的齿数，轴 A 的转速r/min, 转向如图。试求轴B 的转速的大小和方向。参考答案 (1)、为定轴轮系。,以方 向 为 正。12r/min-(2)23 34H(B)为 周 转 轮 系。、 、 、(3)r/min负号说明转向 -与相 反。12.在图示轮系中，轮3 和轮 4 同时和轮2 啮合，已知，求传动比。这是一个复合周转轮系，其中12 3、H和423H分别组成一个独立的基本行星轮系。、 、 、（ 1）对于 1、 2、3、 H 组 成 的 行 星 轮 系 、 、H组成的行星轮系（ 2）对于 4 2 3由式 、 得（3）13.在图示轮系中，已知各齿轮的齿数，。 试求该轮系的传动比并说明轮1与轮 6转向的异同（画图说明） 。(1) 该轮系为一串联式混合轮系。其中 1、2、3、H、7 为 行星轮系， 5、4、6、7 为定轴轮系。 故设z1 转 向 箭 头 向 上 并 设 为 “+”。 则 可 见H 与同 向。(2)由 图 及可见。轮 6 与 轮 1反 向。六、填空1.机器和机构的主要区