机械设计基础

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1、答题：1、 此机构运动简图中无复合铰链、1局部自由度、1个虚约束。此机构中有6个自由杆件，8个低副，1个高副。自由度F=3n-2PL-Ph=3*6-2*8-1=12、此机构中编号1～9，活动构件数n=9，滚子与杆3联接有局部自由度，滚子不计入活动构件数，.B、C、D、G、H、I、6个回转副(低副)，复合铰链J，2个回转副(低副)，A、K，各有1个回转副+1个移动副，此两处共4个低副，低副总数PL=6+2+4=12，.两齿轮齿合处E，有1个高副，滚子与凸轮联接处F，有1个高副，高副总数PH=1+1=2. 自由度F=3n-2PL-PH=3*9-2*12-2=13、此

2、机构有6个自由杆件，在C点有1个复合铰链，有1个虚约束、9个低副，没有高副。自由度F=3n-2PL=3*5-2*7=1答题：1、不具有急回特性，其极位夹角为零，即曲柄和连杆重合的两个位置的夹角为02、(1)有急回特性，因为AB可以等速圆周运动，C块做正、反行程的往复运动，且极位夹角不为0°。（2）当C块向右运动时，AB杆应做等速顺时针圆周运动，C块加速运动；压力角趋向0°，有效分力处于加大过程，驱动力与曲柄转向相反。所以，曲柄的转向错误。3、（1）AB杆是最短杆，即Lab+Lbc(50mm)≤Lad(30mm)+Lcd（35mm），Lab最大值为15mm.（2）

3、AD杆是最短杆，以AB杆做最长杆，即Lab+Lad(30mm)≤Lbc(50mm)+Lcd（35mm），Lab最大值为55mm.(3)满足杆长和条件下的双摇杆机构，机架应为最短杆的对边杆，显然与题设要求不符，故只能考虑不满足杆长和条件下的双摇杆机构，此时应满足条件：Lab＜30mm且Lab+45＞30+35即20mm＜Lab＜30mm作业三答：1、摆动导杆机构以导杆为输出件时存在急回特性，因为其极位夹角θ=ψ，ψ为导杆的摆角。2、对于曲柄摇杆机构，当曲柄与机架出现在同一条直线上时，会出现两次最小传动角。3、（1）摆动机构有曲柄的条件:Lab为最短杆，且Lab+e

4、＜Lac→Lac＞40+10→Lac最小值为50mm.（2）当e=0时，此机构成为曲柄摆动导杆机构，必有Lac＜Lab=40mm,Lac最大值为40mm.(3)对于e=0时的摆动导杆机构，传动角=90°、压力角=0°均为一个常数。对于e＞0时的摆动导杆机构，其导杆上任何点的速度方向不垂直于导杆，且随曲柄的转动而变化，而滑块作用于导杆的力总是垂直于导杆，故压力角不为零，而0°＜传动角＜90°且是变化的。从传力效果看，e=0方案较好。第四次作业：1、什么是齿轮的分度圆？它的直径如何计算？2、标准齿轮有何特点？3、已知一对渐开线外啮合直齿圆柱标准齿轮的模数m=5mm，

5、压力角a=20°,中心矩a=350mm，角速比i12=9/5。试求两齿轮的齿数、分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径。（教材P113题4-7）答1、分度圆是齿轮上一个认为约定的用于计算的基准圆，通常，分度圆是齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆。其直径等于模数乘以齿数，即d=mz2、标准齿轮的特点如下：1）、分度圆上的齿厚与齿间距相等，均等于周节的一半，即S=W=t/2。2）、两个标准齿轮传动时，其中心距A0等于两个齿轮分度圆半径之和。3）、齿轮啮合传动时节圆与分度圆重合，节圆半径等于分度圆半径。4）、两个标准齿轮啮合传动时的啮合角与分度圆的压力角相等。第

6、五次作业：1、直齿轮的正确啮合条件是什么？斜齿轮的正确啮合条件是什么？2、齿轮连续传动的条件是什么？    3、一对渐开线外啮合圆柱齿轮,已知z1=21,z2=22,m=2mm，中心距为44mm，若不采用变位齿轮，而用标准斜齿圆柱齿轮凑中心距，求斜齿圆柱齿轮的螺旋角b应为多少?1、（1）两轮的模数和压力角必须分别相等。（2）两外啮合斜齿轮的螺旋角应大小相等、方向相反，若其中一轮为右旋齿轮，则另一齿轮应为左旋齿轮。2、当两齿轮开始啮合时，主动论的根部齿廓与从动轮的齿顶相接触，齿轮传动中，为了避免冲击、振动有及减少噪声，要求它们保持连续定角速比传动。M1cosa=M

7、2cosa3、解a=Mn/2cosβ(Z1+Z2)=44mmΒ=12.24°斜齿圆柱齿轮的螺旋角应为12.24°作业六1、变位齿轮是通过改变标准刀具对齿轮毛坯的径向位置或改变标准刀具的齿槽宽切制出的齿形为非标准渐开线齿形的齿轮。 径向变位齿轮与标准齿轮相比，其模数、齿数、分度圆和基圆均无变化；但是正变位时分度圆齿厚增大，齿根圆和齿顶圆也相应增大；负变位时分度圆齿厚减小，齿根圆和齿顶圆也相应地减小。2、直齿圆柱齿轮啮合时，齿面的接触线均平行于齿轮的轴线。因此轮齿是沿整个齿宽同时进入啮合、同时脱离啮合的，载荷沿齿宽突然加上及卸下因此直齿圆柱齿轮传动的平稳性差，容易产

8、生噪音和冲击，因此不适合