(2012.06.29)机械设计基础课程期末复习指导(文本)

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1、（2012.06.29）机械设计基础课程期末复习指导（文本）1．（8分）计算图示机构的自由度。解：活动构件数n＝7（2分）低副数PL＝10（2分）高副数PH＝0（2分）自由度数F=3N-2Pl-Ph（2分）2．（10分）作用在杆各截面1-1、2-2、3-3上的外力如图所示，画出下图中各杆的轴力图，并计算最大轴力Nmax。图（a）图（b）解：图（a）杆件轴力图：（3分）最大轴力（2分）图（b）杆件轴力图：（3分）最大轴力（2分）3．（12分）如图所示一矩形截面梁，已知承受载荷F=10KN，材料的许用应力[s]=160MPa。求：（1）梁A、B端的约束力

2、；（2）确定横截面的尺寸。解：求支反力：（3分）（3分）（2分）截面宽b＝36mm，高h＝2b＝72mm（4分）4．（10分）如图所示的轮系，已知z1=15，z2=25，z2’=15，z3=30，z3’=15，z4=30，q4’=2（右旋），若，求齿条6线速度的大小。（提示：齿轮齿条机构中齿条的运动速度，d为齿轮分度圆直径，n为齿轮转速）解：（4分）（3分）（3分）王乐：力的三要素？孙志娟：大小、方向、作用点孙帅：约束反力图怎么画？孙志娟：约束限制非自由体运动的力称为约束反作用力，简称约束反力。常见约束类型：（1）柔体约束组成：柔软的绳索、链条或带。

3、反力：只能是拉力。（2）光滑面约束组成：导轨、滑槽、气缸等。反力：法向支承力。（3）光滑铰链约束固定铰链约束反力：正交分力。活动铰链约束反力：法向支持力。固定端约束反力：正交分力和反力偶田坤：力偶距怎么求？孙志娟：更正：应该是力偶矩，是指组成一给定力偶的两个力对空间任意一点之矩的矢量和。孙志娟：回复：力偶距怎么求――力偶矩-----大小相等，方向相反.不在同一作用线上的一对平行力称为“力偶”；力偶所在的平面称为“力偶作用面”；平行的两力的作用线间的距离称为“力偶臂”；力偶矩的计算是平行力中的一个力与力偶臂的乘积。孙帅：机构简图怎么画?孙志娟：（1）为

4、了将机构运动简图表示清楚，在绘制时首先应恰当地选择投影面，该面应为机构中大多数构件的运动平面。必要时也可选择两个或两个以上的投影面，然后展示到同一图面上。（2）认清机架、输入构件和输出构件。（3）搞清机构运动传递路线。标出机架和主动件，按照机构运动传递路线，分清有几个活动构件，各实现何种形式的相对运动，并标上构件序（件）号。应注意，某些构件在机构中的运动量是很微小的；某些起调节作用的构件在调节机构运动时是活动构件，而当调节过程完成后即成为为固定构件。（4）当了解清楚两相连接构件之间的相对运动后，应确定与机构运动特性相关的运动要素：运动副间的相对位置，

5、如转动副中心的位置和移动副导路的方位；高副的廓线形状，包括其曲率中心和曲率半径等。同一构件（如双副元素杆）上转动副中心间的连线即为该构件的长度，并代表该构件。（5）选取适当的机构长度比例尺，用规定的表示机构运动简图的符号，绘出相应于主动件某一位置时的机构运动简图。（6）主动（输入）构件和输出构件可用规定符号（见GB/T4460—1984）标出其运动形式和方向。孙帅：运动副的分类怎样分？孙志娟:　　（1）按照运动副的接触形式分类：面和面接触的运动副在接触部分的压强较低，被称为低副；而点或线接触的运动副称为高副，高副比低副容易磨损。　　（2）按照相对运动

6、的形式分类：构成运动副的两个构件之间的相对运动若是平面运动则为平面运动副；若为空间运动则称为空间运动副；两个构件之间只做相对转动的运动副被称为转动副；两个构件之间只做相对移动的运动副称为移动副。袁芳：高副的形成？孙志娟：两构件通过点接触或线接触而构成的运动副统称为高副。李娟：机构具有确定运动的条件是什么？孙志娟：机构原动件的个数等于机构的自由度。杨玉琴：铰链四杆机构有哪几种类型？如何判别？它们各有什么运动特点？孙志娟：铰链四杆机构可按有无曲柄、摇杆，分为以下三种基本型式:1、曲柄摇杆机构定义：在铰链四杆机构中，若两连架杆之一为曲柄，另一个是摇杆，此机

7、构称为曲柄摇杆机构。运动特点：曲柄摇杆机构连架杆之一整周回转，另一连架杆摆动；2、双曲柄机构定义：铰链四杆机构中，若两连架杆均为曲柄时，此机构称为双曲柄机构。运动特点：双曲柄机构两连架杆都作整周回转。在双曲机构中，如果两曲柄的长度不相等，主动曲柄等速回转一周，从动曲柄变速回转一周，如惯性筛。如果两曲柄的长度相等，且连杆与机架的长度也相等，称为平行双曲柄机构。这种机构运动的特点是两曲柄的角速度始终保持相等，在机器中应用也很广泛，如机车车轮联动机构。3、双摇杆机构定义：铰链四杆机构中，若两连架杆均为摇杆时，此机构称为双摇杆机构。运动特点：双摇杆机构两连架

8、杆均作摆动。在双摇杆机构中，两摇杆可分别为主动件，当主动摇杆摆动时，通过连杆带动从动摇杆作摆动运动。如码头起