设计工程学习题.docx

1、设计工程学习题解：由其机构运动简图不难看出此机构共有5个活动构件（即1，2，3，4，5），7个低副（即O，A，B，C，D，E，F）。而没有高副，故根据公式可求得其自由度为:F = 3n- = 35-(27+0) = 1根据有确定运动的条件，本题中自由度F和原动件(1)的数目相等，可知颚式破碎机有确定的运动。一、填空题1）凸轮机构从动件按余弦加速度规律运动时，在运动开始和终止的位置， 加速度 有突变，会产生 柔性 冲击。2）根据从动件凸轮廓线保持接触方法的不同，凸轮机构可分为力封闭和几何形状封闭两大类型。写出两种几何形状封闭的凸轮机构槽道凸轮和等径凸轮 。3）为了使凸轮廓面与从动件底面始终保持接

2、触，可以利用从动件自身的重力 ， 弹簧力 ，或依靠凸轮上的 几何形状 来实现。4）凸轮机构的主要优点为只要适当地设计出凸轮廓线，就可以是从动件可以各种预期的运动规律 。主要缺点为 从动件与凸轮之间是高副（点接触、线接触），易磨损，所以凸轮机构多用在传力不大的场合 。5)为减小凸轮机构的推程压力角，可将从动杆由对心改为偏置，正确的偏置方向是将从动杆偏在凸轮转动中心的正偏置 侧。6）凸轮机构的从动件按等加速等减速运动规律运动，在运动过程中，加速度 将发生突变，从而引起 柔性 冲击。7）当凸轮机构的最大压力角超过许用压力角时，可采取以下措施来减小压力角增大基圆半径、改变偏置方向 。9）平底垂直于导路

3、的直动杆盘形凸轮机构，其压力角等于 0 。 10）在凸轮机构推杆的四种常用运动规律中， 等速运动 运动规律有刚性冲击； 等加速等减速、余弦加速度 运动规律有柔性冲击； 正弦加速度 运动规律无冲击。 11）凸轮机构推杆运动规律的选择原则为 首先要满足机器的工作要求，同时还应使机器具有良好的动力特性和使所设计的凸轮便于加工。 12）设计滚子推杆盘形凸轮机构凸轮廓线时，若发现工作廓线有变尖现象时，则尺寸参数上应采取的措施是 适当增大基圆半径或适当减小滚子半径 。1 在凸轮机构几种常用的推杆运动规律中， 只宜用于低速； 和 不宜用于高速；而 和 都可在高速下应用。2 滚子推杆盘形凸轮的基圆半径是从 到

4、 的最短距离。3 平底垂直于导路的直动推杆盘形凸轮机构中，其压力角等于 。4 在凸轮机构推杆的四种常用运动规律中， 有刚性冲击； 、 运动规律有柔性冲击； 运动规律无冲击。5 凸轮机构推杆运动规律的选择原则为： ， ， 。6 设计滚子推杆盘形凸轮机构时，若发现工作廓线有变尖现象，则在尺寸参数改变上应采用的措施是 ， 。7 在设计直动滚子推杆盘形凸轮机构的工作廓线时发现压力角超过了许用值，且廓线出现变尖现象，此时应采用的措施是 。8 设计凸轮机构时，若量得其中某点的压力角超过许用值，可以用 使压力角减小。9凸轮机构能使从动件按照 ，实现各种复杂的运动。10凸轮机构是 副机构。11凸轮是一个能 从

5、动件运动规律，而具有 或 凹槽的构件。12凸轮机构主要由 ， 和 三个基本构件所组成。13当凸轮转动时，借助于本身的曲线轮廓， 从动件作相应的运动。14凸轮的轮廓曲线可以按 任意选择，因此可使从动件得到 的各种运动规律。15盘形凸轮是一个具有 半径的盘形构件，当它绕固定轴转动时，推动从动杆在 凸轮轴的平面内运动。16盘形凸轮从动杆的 不能太大，否则将使凸轮的 尺寸变化过大。17圆柱凸轮是个在圆柱 开有曲线凹槽或是在圆柱 上作出曲线轮廓的构件。18凸轮机构从动杆的形式有 从动杆， 从动杆和 从动杆。19尖顶式从动杆与凸轮曲线成尖顶接触，因此对较复杂的轮廓也能得到 运动规律。20凸轮机构从动杆的运

6、动规律，是由凸轮 决定的。21以凸轮的 半径所做的圆，称为基圆。22在凸轮机构中，从动杆的 称为行程。23凸轮轮廓线上某点的 方向与从动杆 方向之间的夹角，叫压力角。24如果把从动杆的 量与凸轮的 之间的关系用曲线表示，则此曲线就称为从动杆的位移曲线。25当凸轮作等速转动时，从动杆上升或下降的速度为一 ，这种运动规律称为 运动规律。26将从动杆运动的整个行程分为两段，前半段作 运动，后半段作 运动，这种运动规律就称为 运动规律。27凸轮机构从动杆位移曲线的横坐标轴表示凸轮的 ， 纵坐标轴表示从动杆的 量。28画凸轮轮廓曲线时，首先是沿凸轮转动的 方向，从某点开始，按照位移曲线上划分的 在基圆上

7、作等分角线。29凸轮机构的从动件都是按照 运动规律而运动的。30凸轮的轮廓曲线都是按完成一定的 而进行选择的。31当盘形凸轮只有转动，而 没有变化时，从动杆的运动是停歇。32凸轮机构可用在作间歇运动的场合，从动件的运动时间与停歇时间的 ，以及停歇 都可以任意拟定。33凸轮机构可以 起动，而且准确可靠。34圆柱凸轮可使从动杆得到 的行程。35尖顶式从动杆多用于传力 、速度较 以及传动灵敏的场合。36滚子从动杆与凸轮接触时摩擦阻力 ，但从动杆的结构复杂，多用于传力要求 的场合。37平底式从动杆与凸轮的接触面较大，易于形成油膜，所以 较好， 较小，常用于没有 曲线的凸轮上作高速传动。38滚子式从动杆

8、的滚子 选用得过大，将会使运动规律“失真”。39等加速等减速运动凸轮机构，能避免传动中突然的 ，消除强烈的 提高机构的工作平稳性，因此多用于凸轮转速 和从动杆质量 的场合。40凸轮在工作中作用到从动杆上的力，可以分解成：与从动杆运动速度方向 的分力，它是推动从动杆运动的 分力；与从动杆运动速度方向 的分力，它会使从动杆与支架间的正压力增大，是 分力。41凸轮的基圆半径越小时，则凸轮的压力角 ，有效推力就 ，有害分力 。42凸轮的基圆半径不能过小，否则将使凸轮轮廓曲线的曲率半径 ，易使从动杆的 “失真”。43凸轮基圆半径只能在保证轮廓的最大压力角不越过 时，才能考虑 。44凸轮轮廓曲线上的向径公

9、差和表面粗糙度，是根据凸轮的 而决定的。45凸轮机构主要由 、 和 三部分组成。46等速运动规律会引起 冲击，因而这种运动规律只适用于 速 载的凸轮机构。47由于尖顶从动件 能力低，不 ，因而在实际中常采用 从动件和 从动件。48以凸轮轮廓最小向径为半径所作的圆称为 圆。49若已知位移的比例尺为/mm，则图纸上量出的20mm相当于凸轮转角的值为 .50. 若已知位移的比例尺为2 mm /mm，则图纸上量出的20mm相当于从动杆位移的值为 .51凸轮是一个能 从动杆运动规律具有 轮廓的构件；通常是作 并 转动。52. 基圆是以凸轮 半径所作的圆，基圆半径越小则压力角 ，有效推力 从而使工作条件变

10、坏。53从动杆的形式一般有 ， 和 等。54从动杆常用运动速度规律，有 规律和 运动规律。1计算齿轮机构的自由度. 解：由于B. C 副中之一为虚约束，计算机构自由度时，应将 C副去除。即如下图所示：该机构的自由度2. .机构具有确定运动的条件是什么？如果不能满足这一条件，将会产生什么结果？机构在滚子B处有一个局部自由度，应去除。该机构的自由度当自由度F=1时,该机构才能运动, 如果不能满足这一条件,该机构无法运动。该机构当修改为下图机构，则机构可动：N=4, PL=5, Ph=1;自由度3. 计算机构的自由度.1)由于机构具有虚约束, 机构可转化为下图机构。自由度2)由于机构具有虚约束, 机

11、构可转化为下图机构。自由度3)由于机构具有虚约束, 机构可转化为下图机构。自由度六、分析计算题1试判断下列机构属于何种类型的铰链四杆机构。a) b)图32如图3所示，已知杆CD为最短杆。若要构成曲柄摇杆机构，机架AD的长度至少取多少？（图中长度单位为mm）3. 试用MATLAB或其他现代工程软件采用解析法设计一铰链四杆机构。如图4所示，已知曲柄的长度LAB=35mm，LAD=85mm，曲柄的角速度=10rad/s，且当曲柄位于=60时，摇杆CD位于=110的位置，而C点的速度Vc=0.25m/s。求连杆LBC和摇杆LCD的长度。4在图5所示的牛头刨床的摆动导杆机构中，已知中心距lAC = 30

12、0 mm，刨头的冲程H = 450mm，刨头的空回行程平均速度与工作行程平均速度之比k=2。1）试求曲柄AB和导杆CD的长度。2）若刨头自左向右摆动为工作行程，试根据急回特性分析曲柄AB应有的正确转向。3）分析曲柄AB为原动件时，机构在图示位置的传动角及机构位置变化时，传动角的变化情况。 图55图6a所示为一铰链四杆的夹紧机构。已知连杆长度lBC = 40mm及它所在的两个位置如图b所示，其中B1C1处于水平位置；B2C2为机构处于死点的位置，此时，AB处于铅垂位置。试：1）求此夹紧机构中其余各杆的长度；2）判定该机构为何种类型的四杆机构； （a） （b）图6一、填空1. 在铰链四杆机构中，能

13、作整周连续旋转的构件称为_，只能来回摇摆某一角度的构件称为_，直接与连架杆相联接，借以传动和动力的构件称为_。2. 图1-1为铰链四杆机构，设杆a最短，杆b最长。试用符号和式子表明它构成曲柄摇杆机条构的件：（1）_。（2）以_为机架，则_为曲柄。3. 设图1-1已构成曲柄摇杆机构。当摇杆CD为主动件，机构处于BC与从动曲柄AB共线的两个极限位置，称为机构的两个_位置。4. 铰链四杆机构的三种基本形式是_机构，_机构，_机构。5. 平面连杆机急回运动特性可用以缩短_。从而提高工作效率。6. 平面连杆机构的急回特性系数K=_。7. 四杆机构中若对杆两两平行且相等，则构成_机构。四、绘图分析及其他1

14、. 按图1-3所注出的尺寸，分析确定各构件的名称。2. 图1-4，AB杆作匀速圆周运动，转向如图示。试解答：（1）用作图法找出滑块E的两个极限位置。（2）由作图判断滑块是否存在急回运动？急回方向向何方？（3）若机构以滑块为主动，指出曲柄AB的两个“死点“位置。3. 作图找出1-5机构的极位夹角和从动件的急回运动方向，并回答：机构名称是_。构件名称r是_；l是_；c是_。图1-54.作图找出图1-6机构构件C的两个极限位置。若机构改为构件C主动，标写构件AB的两个“死点”位置。回答问题：机构名称_ 。 机构名称r是_；b是_；C是_；5. 按图1-7回答问题： 机构名称是_，构件名称是a是_；b

15、是_；c是_；d是_。当取c杆为机架时的机构名称是_。一、 填空题： 1平面连杆机构是由一些刚性构件用 转动 副和 移动 副连接组成的。2平面连杆机构是由一些 刚 性构件用低副连接组成的。3在铰链四杆机构中，运动副全部是 转动 副。4在铰链四杆机构中，能作整周连续回转的连架杆称为 曲柄 。5在铰链四杆机构中，只能摆动的连架杆称为 摇杆 。6在铰链四杆机构中，与连架杆相连的构件称为 连杆 。7某些平面连杆机构具有急回特性。从动件的急回性质一般用 行程速度变化 系数表示。8对心曲柄滑快机构 无 急回特性。8偏置曲柄滑快机构 有 急回特性。10对于原动件作匀速定轴转动，从动件相对机架作往复运动的连杆机构，是否有急回特性，取决于机构的 极位夹 角是否大于零。11机构处于死点时，其传动角等于 。12机构的压力角越 小 对传动越有利。13曲柄滑快机构，当取 滑块 为原动件时，可能有死点。14机构处在死点时，其压力角等于 。15平面连杆机构，至少需要 个 构件。