机械原理哈课后习题.docx

1、机械原理哈课后习题机械原理（哈）课后习题机械原理习题第二章习题2-1解释下列概念1.运动副；2.机构自由度；3.机构运动简图；4.机构结构分析; 5咼副低代。2-2验算下列机构能否运动，看运动是否具有确定性，并给出具有确 定运动的修改方法。题2-22-3绘出下列机构的运动简图，并计算其自由度，并说明注意事项a) b)题2-32-4计算下列机构自由度，并说明其自由度(其中构件 1均为机架)3-e)题2-42-5计算下列机构的自由度，并确定杆组及机构的级别（如图所示机 构分别以构件2、4、8为原动件）。第三章习题AD为机架，并且1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求Iab的最大值；2）若此机

2、构为双曲柄机构，求Iab的最小值；3）若此机4-4试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置。3-6 在图示凸轮机构中，已知 r = 50mm, IOa 二 22mm , lAC = 80mm , 90 ?, 凸轮，凸轮1以角速度=10rad /s逆时针方向转动。试用瞬心法求从 动件2的角速度2。3-7 在的四杆机构 ABCD 中，Iab =60mm, lC90mm，% bc =120mm，2=10rad/s，试用瞬心法求:1）当，=165 :时，点C的速度v ； 2） 当165 :时，构件3的BC线上（或其延长线上）速度最小的一点E 的位置及其速度的大小；3）当=0时，角的值（有两个解）。3-

3、8在转动导杆机构机构中，已知Iac二50mm， Ibc二100mm， 2 =20 rad /s，求在一个运动循环中，构件 3的角位移、角速度和角 加速度。3-11 已知 lAB = 150mm ， lBC = 600mm ， lCE = 120mm ， lC = 500mm ，lEF = 600mm， xD = 400mm， yD = 500mm， yF = 600mm，曲柄 1 作等速转 动，其转速m =5r/min。求在一个运动循环中活塞 5的位移、速度和 加速度变化曲线。3-20设计一铰链四杆机构，已知其摇杆 CD的长度Icd = 75mm，行程速比系数K =1.5，机架AD的长度lAD

4、 =100mm ,摇杆的一个极限位置 与机架间的夹角3二45 ，求曲柄的长度Iab和连杆的长度Ibc。I D _ _f f / / / / / / /题图一 03-21设计一曲柄摇杆机构，已知其摇杆 CD的长度lc 290mm，摇杆 两极限位置间的夹角=32：,行程速比系数K =1.25，若曲柄的长度 Iab =75mm，求连杆的长度仁和机架的长度I ad。并校验最小传动角min 是否在允许值范围内。题 3-213-22设计一偏置曲柄滑块机构，已知滑块的行程速比系数K=1.5，滑 块的冲程lcic2 =50mm，导路的偏距e = 20mm，求曲柄长度Iab和连杆长 度 l BC 3-24试设计

5、一铰链四杆机构，近似实现函数 y = log X , 1）设x的变化 区间为1乞x乞2，先用解析法求出此机构，再用数值比较法的程序计 算，并比较其结果。2）多次改变x的变化区间，用数值比较法求出 结果，分析其变化情况。3-25如图所示，当连架杆 AB处于A1B1、A2B2和A3B3位置，另一 连架杆CD上的某一标线DE对应处于位置 DE“、DE2和DE3时，两连架杆所对应的角位置分别为： 55 , -60 ； 2=75, =85,；3=105 , -：3 =ioo。若给定lAD=300mm，试设计此铰链四杆机构，并 讨论是否还可以再给定其它杆长限制，如再给定LAB=100mm是否可 以设计出该

6、机构。3-26已知颚式破碎机的行程速比系数 K =1.2，颚板长度Lcd二350mm， 其摆角t =35：，曲柄长度Lab = 80mm，试确定该机构的连杆 BC和机 架AD的长度，并验算其最小传动角 min是否在允许范围之内。3-28用铰链四杆机构作电炉炉门的启闭机构， 若已知其两活动铰链 中心B、C的位置及炉门的两个位置尺寸如图示， 试确定固定铰链中 心A、D位置及 AB、BC、CD各杆杆长。题 3-283-33为什么机器人操作机多选用开式链机构的型式，其主要优点是 什么？3-34什么是机器人运动学正问题？试举一个二自由度或三自由度机 器人的例子来进行运动学正问题求解练习。第四章习题4-1

7、在摆动从动件盘形凸轮机构中，从动件行程角 max =30：,J.J20 $ “20 A：. =120 :，从动件推程、回程分别采用等加速等减速和正弦加速度运动规律；试写出摆动从动件在各行程的位移方 程式。4-3在图示偏置滚子直动从动件盘形凸轮机构中，凸轮 1的工作轮廓为圆，其圆心和半径分别为 C和R，凸轮1沿逆时针方向转动，推 动从动件往复移动。已知： R = 100mm, OC = 20mm，偏距e = 10mm，滚 子半径rr I0mm，试回答：1）绘出凸轮的理论轮廓；2）凸轮基圆半 径5二？从动件行程h=? 3）推程运动角门二？回程运动角叮-0二？远休止 角叮%二？近休止角叮%二？4）从

8、动件推程、回程位移方程式； 5）凸轮机构的最大压力角：max二？最小压力角min - ？又分别在工作轮廓上哪5-4在图示滚子摆动从动件盘形凸轮机构中，凸轮 1的工作轮廓为圆其圆心和半径分别为C和R，凸轮1沿顺时针方向转动，推动从动 件往复摆动。已知： R = 100mm, O 30mm，摆杆长度I = 90mm，中心 距a =125mm，滚子半径rr =i0mm，试回答：1）绘出凸轮的理论轮廓；2）该机构为推摆式还是拉摆式？ 3）推程运动角门。=?回程运动角：.：o二？远休止角：.：匕=?近休止角叮“?4）凸轮基圆半径r。二？从动件形 成角 max二？ 5）凸轮机构的最大压力角：max=?最小

9、压力角:-min二？又分 别在工作轮廓上那点出现？ 6）行程速比系数K二？4-6设计偏置滚子直动从动件盘形凸轮。已知：凸轮 1沿瞬时针方向 等速转动，凸轮基圆半径 ro =40mm，偏距e = 10mm，从动件行程h =30mm,滚子半径 rr -10mm，o =150 30:，Jo =120：,s =60：；从动件在推程、回程皆采用简谐运动规律，试求凸轮理论轮廓和工作 轮廓上各点的坐标值，并绘出凸轮的理论轮廓与工作轮廓。第五章习题5-2在图示的渐开线齿阔中，基圆半径 rb = 100mm，试求出：1 ）当 rK = 135mm时，渐开线的展角 去，渐开线压力角:k和渐开线在K点 的曲率半径

10、匚。2） K =20 :、25 -和 30 :，渐开线的压力角K和向径rK。渐开歧/ y 斤y发生线题5-26-4今测得一渐开线直齿标准齿轮齿顶圆直径 da =110mm，齿根圆直 径df = 87.5mm,齿数z=20,试确定该齿轮的模数m,齿顶高系数h；和 顶隙系数c*。5-5已知一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮，齿数 乙=20，Z2 =41，模数m=2mm，h； =1， c* =0.25，=20：，求：1）当该对齿轮为标准齿 轮时，试计算齿轮的分度圆直径d!、d2，基圆直径dm、db2，齿顶圆 直径d；i、d；2，齿根圆直径df!、d f2，分度圆上齿距p、齿厚s和齿槽 宽e。2）当该对齿轮

11、为标准齿轮且为正确安装时的中心距 a，齿轮1的齿顶压力角：i，齿顶处齿阔的曲率半径;?；i。5-6渐开线标准齿轮的基圆和齿根圆重合时的齿数为多少（考虑正常齿和短齿两种情况）？齿数为多少时基圆大于齿根圆？5-7已知一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮，其传动比 =2.4，模 数 m =5mm，压力角= 20 ， h； =1， c* = 0.25，中心距 170mm，试 求该对齿轮的齿数Z1，Z2，分度圆直径d1、d2，齿顶圆直径d；1、d；2， 基圆直径db1、db2。5-8试指出题5-7的一对齿轮中，哪一个齿轮的基圆齿厚基圆直径 9大 一些？计算出该对齿轮的公法线长度和相应的跨齿数。5-11设有一

12、对外啮合直齿圆柱齿轮 zi =20，Z2 = 31，模数m = 5mm，压 力角:=20 :齿顶高系数h； =1，试求出其标准中心距a，当实际中心距 a 130mm时，其啮合角厂为多少？当取啮合角a、25 :时，试计算出 该对齿轮的实际中心距ao5-12对5-11中的一对齿轮，当给定中心距 a、130mm和给定啮合角 a丄25泊勺两种情况，试选择合适的变位系数xi、X2以满足这两种传动 要求。5-13在回归轮系中，已知乙=15, Z2=53 , m1,2=2mm ; Z3=21 , z 32 , 3,4 =2.5mm，各齿轮的压力角均为20。，试问：这两对齿轮能否均用 标准齿轮传动？若用变位齿

13、轮传动，可能有几种传动方案？用哪一种 方案比较好？5-15已知一对外啮合变位齿轮， 乙=15 , Z2 =42，若取x ： 1.0 ,X2=-1.0, m =2mm , h； =1 , c* = 0.25 ,=20：,试计算该对齿轮传 动的中心距a ，啮合角:-,齿顶圆直径da1、da2，齿顶厚Sa1、Sa2，试 判断该对齿轮能否正常啮合传动？为什么？5-16设有一对平行轴外啮合齿轮传动， 乙=18 , Z2=35, m = 2mm,中心距a = 54mm时，若不用变位直齿轮而用斜齿圆柱齿轮来配凑此中心 距，其螺旋角应为多少？5-17设一对斜齿圆柱齿轮， 乙=20 , Z2=41 , m =

14、4mm , =20：，若取 其螺旋角2 -15 z,在求得中心距a进行圆整后再最后确定螺旋角值, 试计算：1）该对斜齿轮分度圆及齿顶圆直径。 2）若齿宽B = 30mm , 试计算其端面重合度；八轴向重合度和总重合度；。3）求当量齿 数Zvi、Zv2 ,并决定加工时的铣刀号数。5-19已知一螺杆传动的参数为：螺杆头数 乙=1，传动比G =40，蜗 轮直径d 200mm，蜗杆的导程角咐=5.7，试确定：模数m，传动中 心距a。5-21已知一对直齿圆锥齿轮的基本为： 乙=15， Z2 =30， m=10mm，h； =1，c-0.2，- =90：,试计算该对圆锥齿轮的基本尺寸，并判断 小齿轮Z!是否

15、会产生根切。第六章习题6-3在图示的蜗杆传动中，试分别在左右两图上标出蜗杆 1的旋向和转向。6-4图示为一滚齿机工作台的传动机构，工作台与蜗轮 5相固联。已知 zi =z； =20，Z2=35，z4 =1 （右旋），25=40，滚刀 26=1 （左旋），Z7=28。若要加工一个Z5=64的齿轮，试决定挂轮组各轮的齿数Z2和Z40题6-46-6 在图示轮系中，已知Zi=60, Z2=15, Z3=18,各轮均为标准齿轮,且模数相同。试决定Z4并计算传动比iiH的大小及系杆H的转向。题6-66-8在图示的双级行星齿轮减速器中，各齿轮的齿数为： Zi=Z6=20，Z3=Z6=40，Z2=Z5=10，

16、试求：1） 当固定齿轮4时，传动比仏；2） 当固定齿轮3时，传动比仏。Zi=17, Z3=23, Z4=佃，Z4 =20 , z5=24。设轮胎受压变形后使 28英 寸的车轮的有效直径为07m,当车行1km时，表上的指针刚好回 转一周，求齿轮2的齿数Z2。题 6-10第七章习题7-1 偏心楔块式摩擦棘轮机构的偏心楔块是半径等于 50mm勺圆弧,中心距O1O2 =100mm摩擦轮直径di =ioomm摩擦系数f =01。试按 :-=08的条件确定偏心楔块的几何尺寸（转动中心与圆弧中心间 偏距e,转动中心到楔紧点距离I ）。题 7-17-2 外槽轮机构中，已知主动拨盘等速回转，槽轮槽数 z,，槽轮

17、运动角；与停歇角门之比丨=2。试求：1）槽轮机构的运动系数； 2）圆销数K。7-3 已知外槽轮机构的槽数z=8，主动拨盘的角速度jorad/s。试求：1）主动拨盘上圆柱销在什么位置时，槽轮的角加速度 ；2最大？2）槽轮的最大角加速度2max。7-4 设在n个工位的自动机中，用不完全齿轮来实现工作台的间歇转位运动，若主、从动齿轮的假想齿数（即补全的齿数）相等，试求从动轮运动时间t2与停歇时间t2之比电为多少？t27-5 在单万向联轴节中，轴1以1500r/min等速转动，轴3变速转 动，其最高转速为1732r/min。试求：1）轴3的最低转速；2）在轴1转一转中，1为哪些角度时，两轴的转速相等？

18、第九章习题9-1 在图示减速器中，已知各轮的齿数 Zi=Z3=25, Z2=Z4=50，各轮的 转动惯量Ji=J3=004kgm2，2=J4=016kgm2，（忽略各轴的转动惯 量），作用在轴川上的阻力矩M3=100Nm。试求选取I轴为等效构 件时，该机构的等效转动惯量J和M3的等效阻力矩Mr。题9-19-3已知某机械主轴与制动器直接相联，以主轴为等效构件时，机 械的等效转动惯量 J=1kg m2，设主轴的稳定运转角速度为s=150rad/s,求要在3秒钟内实现制动时，制动器的制动力矩。9-4已知某 机械稳定运转时的等效驱动力矩和等效阻力矩如 图所示。机械的等效转动惯量为 J=1kg m2，等

19、效驱动力矩为Md =30Nm，机械稳定运转开始时等效构件的角速度 0=25rad/s,试确定(1)等效构件的稳定运动规律();(2)速度不均匀系数-;(3)最大盈亏功.Wx;(4)若要求、J=0.05，求飞轮的等效转动惯量Jf。11 -N 二0 2r m 甲题 9-4第十章习题10-3在图示的盘形转子中，有四个偏心质量位于同一回转平面内， 其大小及回转半径分别为 mi=5kg, m2=7kg， m3=8kg, m4=6kg；ri=r4=100mm, r2=200mm, r3=150mm，方位如图所示。又设平衡质 量m的回转半径r=250mm，试求平衡质量m的大小及方位。10-4 在图示的转子中，已知各偏心质量 mi=10kg， m2=15kg，m3=20kg，m4=10kg ；它们的回转半径分别为r!=300mm， r2=4=150mm, r3=100mm，又知各偏心质量所在的回转平面间的距 离为h=l2=l3=200mm，各偏心质量间的方位角为 冷=120， ：2=6o，=90，為wo。若置于平衡基面I及II中的平衡质量mi和mN的回 转半径均为400mm，试求mi及mH的大小和方位。