1、1 圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)？（畫圖說明）l AB=55mm l BC=40mm l cD=50mm l AD=25mm試分析以哪個(gè)構(gòu)件為機(jī)架可得到2判定機(jī)械自鎖的條件有哪些？3轉(zhuǎn)子靜平衡和動(dòng)平衡的力學(xué)條件有什么異同？4飛輪是如何調(diào)節(jié)周期性速度波動(dòng)的？5造成轉(zhuǎn)子不平衡的原因是什么？平衡的目的又是什么？6凸輪實(shí)際工作廓線為什么會(huì)出現(xiàn)變尖現(xiàn)象？設(shè)計(jì)中如何避免？7漸開線齒廓嚙合的特點(diǎn)是什么？8何謂基本桿組？機(jī)構(gòu)的組成原理是什么？9速度瞬心法一般用在什么場(chǎng)合？能否利用它進(jìn)行加速度分析？10移動(dòng)副中總反力的方位如何確定？11什么是機(jī)械的自鎖？移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)副自鎖的條件分別是什么？12凸輪輪廓

2、曲線設(shè)計(jì)的基本原理是什么？如何選擇推桿滾子的半徑？13什么是齒輪的節(jié)圓？標(biāo)準(zhǔn)直齒輪在什么情況下其節(jié)圓與分度圓重合？14什么是周轉(zhuǎn)輪系？什么是周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化輪系？15什么是傳動(dòng)角？它的大小對(duì)機(jī)構(gòu)的傳力性能有何影響？鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角在什么位置？16機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析當(dāng)中的加速度多邊形具有哪些特點(diǎn)？17造成轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡的原因是什么？如何平衡？18漸開線具有的特性有哪些？19凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)一般分為哪幾個(gè)階段？什么是推程運(yùn)動(dòng)角？20什么是重合度？其物理意義是什么？增加齒輪的模數(shù)對(duì)提高重合度有無好處？21 什么是標(biāo)準(zhǔn)中心距？一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪的實(shí)際中心距大于標(biāo)準(zhǔn)中心距時(shí)，其傳動(dòng)比和嚙合角分別有無變化？三

3、、計(jì)算與作圖題：1. 計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，要求指出可能存在的復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束。1、F=3*7-2*12-1=12.求圖示機(jī)構(gòu)的全部瞬心和構(gòu)件1、3的角速度比。3.用圖解法設(shè)計(jì)一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。 求曲柄長(zhǎng)度1AB和連桿長(zhǎng)度1B8已知滑塊的行程速比系數(shù)K=1.4 ,滑塊的行程H=60mm導(dǎo)路偏距 e=20mm,4.已知曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù)K= 1.25,搖桿長(zhǎng)lcD=40mm搖桿擺角W圖設(shè)計(jì)此曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，求連桿和曲柄的長(zhǎng)度。=60o,機(jī)架長(zhǎng) l AD=55mm 作6.已知輪系中各齒輪齒數(shù)乙=20, Z2=40, Z2' = Z3=20, Z4=60, ni=800r/m

4、in,求系桿轉(zhuǎn)速nH的大小和方向。7 .計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，要求指出可能存在的復(fù)合校鏈、局部自由度和虛約束。7. F=3*6-2*8-1=18 .取一機(jī)器的主軸為等效構(gòu)件，已知主軸平均轉(zhuǎn)速nm=1000r/min ,在一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)循環(huán)（2 ）中的等效阻力矩Mer如圖所示，等效驅(qū)動(dòng)力矩 Med為常數(shù)。若不計(jì)機(jī)器中各構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，試求：當(dāng)主軸運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)=0.05時(shí)，應(yīng)在主軸上加裝的飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jf。9 .設(shè)計(jì)一校鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知搖桿長(zhǎng)度為40mm,擺角為40度，行程速比系數(shù) K為1.4,機(jī)架長(zhǎng)度為連桿長(zhǎng)度與曲柄長(zhǎng)度之差，用作圖法求各個(gè)桿件的長(zhǎng)度。10 .設(shè)計(jì)如題圖所示校鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知其

5、搖桿 CD的長(zhǎng)度1CCT 75mm行程速度變化系數(shù) k=1.5,機(jī) 架AD的長(zhǎng)度1ad= 100 mm搖桿的一個(gè)極限位置與機(jī)架的夾角 6=45° ,用作圖法求曲柄的長(zhǎng)度 l AB和 連桿的長(zhǎng)度l bc。12.如圖，已知 zi=6, z2=z2, =25, z3=57, z4=56,求 ii4 ?12.齒輪 1-2-3 組成一周轉(zhuǎn)輪系，有：(ni-nH)/(n 3-n h尸-z 3/z 尸-57/6齒輪1-2-2 -4組成另一周轉(zhuǎn)輪系，有： ， 一， . . - (n 1-n H)/(n 4-n h)= - z 2Z4/Z 1z 2= - 56/6=-28/3從圖中得：n 3=0聯(lián)立求

6、解得：i 14=m/n 4= - 58813 .計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，要求指出可能存在的復(fù)合校鏈、局部自由度和虛約束。14 .如圖F為作用在推桿2上的外力，試確定凸輪 1及機(jī)架3作用給推桿2的總反力R12及R32的方位（不計(jì)重力和慣性力，虛線小圓為摩擦圓）15.請(qǐng)?jiān)趫D中畫出一個(gè)死點(diǎn)位置、最小傳動(dòng)角的位置以及圖示位置的壓力角。16.已知機(jī)構(gòu)行程速度變化系數(shù)k= 1.25,搖桿長(zhǎng)度lCh400mm,擺角¥=30。,機(jī)架處于水平位置。試用圖解法設(shè)計(jì)確定曲柄搖桿機(jī)構(gòu)其他桿件的長(zhǎng)度。18.在圖示復(fù)合輪系中，已知各齒輪的齒數(shù)如括弧內(nèi)所示。求傳動(dòng)比iiH。一一'，I .、一 ，一，.

7、9;'齒輪 1 -4-5 組成一周轉(zhuǎn)輪系，有： （n i-n H）/（n 5-nH尸-z 5/z i=-12/5齒輪 1-2-3 組成一周轉(zhuǎn)輪系，有：（n i-n k）/n 3-n k）=-z 3/z i=-7/3由 圖得： ni=n 1 n 3=0 n k=n5聯(lián)立求解得：i ih=85/43參考答案二、1 作圖（略）最短桿鄰邊AB 和CD。2 1）驅(qū)動(dòng)力位于摩擦錐或摩擦圓內(nèi)；2 ）機(jī)械效率小于或等于03 ）工作阻力小于或等于03靜平衡：偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力平衡動(dòng)平衡：偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力和慣性力矩同時(shí)平衡4飛輪實(shí)質(zhì)是一個(gè)能量?jī)?chǔ)存器。當(dāng)機(jī)械出現(xiàn)盈功速度上升時(shí)，飛輪軸的角速度只作微小上

8、升，它將多余的能量?jī)?chǔ)存起來；當(dāng)機(jī)械出現(xiàn)虧功速度下降時(shí)，它將能量釋放出來，飛輪軸的角速度只作微小下降。5原因：轉(zhuǎn)子質(zhì)心與其回轉(zhuǎn)中心存在偏距；平衡目的：使構(gòu)件的不平衡慣性力和慣性力矩平衡以消除或減小其不良影響。6變尖原因：滾子半徑與凸輪理論輪廓的曲率半徑相等，使實(shí)際輪廓的曲率半徑為0。避免措施：在滿足滾子強(qiáng)度條件下，減小其半徑的大小。7 1 ）定傳動(dòng)比2）可分性3）輪齒的正壓力方向不變。8基本桿組：不能拆分的最簡(jiǎn)單的自由度為0 的構(gòu)件組。機(jī)構(gòu)組成原理：任何機(jī)構(gòu)都可看成是有若干基本桿組依次連接于原動(dòng)件和機(jī)架上而構(gòu)成的。9簡(jiǎn)單機(jī)構(gòu)的速度分析；不能。10 1 ）總反力與法向反力偏斜一摩擦角2）總反力的偏

9、斜方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。11自鎖：無論驅(qū)動(dòng)力多大，機(jī)構(gòu)都不能運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。移動(dòng)副自鎖的條件是：驅(qū)動(dòng)力作用在摩擦錐里；轉(zhuǎn)動(dòng)副自鎖的條件是：驅(qū)動(dòng)力作用在摩擦圓內(nèi)。12 1 ）反轉(zhuǎn)法原理2 ）在滿足強(qiáng)度條件下，保證凸輪實(shí)際輪廓曲線不出現(xiàn)尖點(diǎn)和“失真”，即小于凸輪理論輪廓的最小曲率半徑。13經(jīng)過節(jié)點(diǎn)、分別以兩嚙合齒輪回轉(zhuǎn)中心為圓心的兩個(gè)相切圓稱為節(jié)圓。當(dāng)兩標(biāo)準(zhǔn)齒輪按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝時(shí)其節(jié)圓與分度圓重合。14至少有一個(gè)齒輪的軸線的位置不固定，而繞其他固定軸線回轉(zhuǎn)的輪系稱為周轉(zhuǎn)輪系。在周轉(zhuǎn)輪系中加上公共角速度-3H后，行星架相對(duì)靜止，此時(shí)周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化成定軸輪系，這個(gè)假想的定軸輪系稱為原周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化輪系。1

10、5 壓力角的余角為傳動(dòng)角，傳動(dòng)角越大，機(jī)構(gòu)傳力性能越好。最小傳動(dòng)角出現(xiàn)在曲柄和機(jī)架共線的位置。16 1 ）極點(diǎn)p 的加速度為02 ）由極點(diǎn)向外放射的矢量代表絕對(duì)加速度，而連接兩絕對(duì)加速度矢端的矢量代表該兩點(diǎn)的相對(duì)加速度。3 ）加速度多邊形相似于同名點(diǎn)在構(gòu)件上組成的多邊形。17轉(zhuǎn)子的偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力和慣性力偶矩不平衡；平衡方法：增加或減小配重使轉(zhuǎn)子偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力和慣性力偶矩同時(shí)得以平衡。18 1 ）發(fā)生線BK 的長(zhǎng)度等于基圓上被滾過的圓弧的長(zhǎng)度2）漸開線任一點(diǎn)的法線恒與其基圓相切3）發(fā)生線與基圓的切點(diǎn)是漸開線的曲率中心4）漸開線的形狀取決于基圓的大小5）基圓內(nèi)無漸開線。19推程、遠(yuǎn)休止

11、、回程、近休止；從動(dòng)件推桿在推程運(yùn)動(dòng)階段，凸輪轉(zhuǎn)過的角度稱為推程運(yùn)動(dòng)角。20實(shí)際嚙合線段與輪齒法向齒距之比為重合度，它反映了一對(duì)齒輪同時(shí)嚙合的平均齒數(shù)對(duì)的多少。增加模數(shù)對(duì)提高重合度沒有好處。21一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪安裝時(shí)它們的分度圓相切即各自分度圓與節(jié)圓重合時(shí)的中心距為標(biāo)準(zhǔn)中心距。當(dāng)實(shí)際中心距大于標(biāo)準(zhǔn)中心距時(shí)，傳動(dòng)比不變，嚙合角增大。三、計(jì)算與作圖題：1、F=3*7-2*12-1=12、CO 1/ CO 3=P13P34/P 13P14=43、0 =180* ( k-1按題意作 CC2=H，作/ OCC2=/ OCC=90- 0 =60交。點(diǎn)，作以。圓心的圓如圖,再作偏距直線交于A點(diǎn)。AC=b-a A

12、C 2=b+a由此得曲柄a和連桿b的長(zhǎng)度。o4. 0 =180* ( k-1 ) /(k+1)=2 01)按已知條件作 DC、DC ; 2)作直角三角形及其外接圓如圖;3)以D為圓心，55mmi半徑作圓交于 A點(diǎn)。AC=b-a AC 2=b+a由此得曲柄a和連桿b的長(zhǎng)度。6.齒輪1、2是一對(duì)內(nèi)嚙合傳動(dòng)：ni/n 2=z2/z 1=2一一'，I .、一 一，.''齒輪 2 -3-4 組成一周轉(zhuǎn)輪系，有： (n 2-nH)/(n 4-n h)=-z Jz 2=-3又因?yàn)閚 2=n 2 n 4=0解得：nH=100 r/min 方向與 m相同。7. F=3*6-2*8-1=1

13、8. M=(300*4 兀/3*1/2)/2 兀=100Nm WU=89兀(用能量指示圖確定)J F=900A Wnax/ 兀 2n2 8 =0.519. 0 =180* ( k-1 ) /(k+1)=30A點(diǎn)。連如圖，按題意作出 D,C1,C2,作直角三角形外接圓；作 CD的垂直平分線，它與圓的交點(diǎn)即接 AC、AC2。AC=b-a AC2=b+a由此得曲柄a和連桿b的長(zhǎng)度。AD為機(jī)架的長(zhǎng)度。10.按題意作圖，0 =180* (k-1 ) /(k+1)=36AC=b-a AC 2=b+a由此得曲柄a和連桿b的長(zhǎng)度。Bi14.作圖:15.作圖：AB處于垂直位置時(shí)存在最小傳動(dòng)角。ABC為死點(diǎn)位置。壓力角如圖。B