机械设计课程基础I作业.docx

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1、0-1．从功能和系统角度来看，机器由哪几部分组成，各部分的作用是什么？请结合实例说明。（实例可从下列机器中任选两种：汽车、自行车、车床、电风扇、录音机）0-2．机械产品设计有哪些基本要求？机械设计的一般过程包括那些阶段？0-3．简要说明《机械设计基础》课程的主要内容，结合你的专业，谈谈这门课程有何作用，你准备怎样学好这门课程？1-1画出机构运动简图并计算自由度。具有急回作用的冲床机构（提示：构件1为原动件，绕固定轴心O转动；构件1与滑块2在B点铰接；滑块2推动拨叉，拨叉与圆盘为同一构件，即构件3，构件3绕固定轴心A转动；构件4为连杆，构件5为冲头。）

2、1-2计算下列机构的自由度（若存在复合铰链、局部自由度和虚约束，请在图上标出）。1-2（续）计算下列机构的自由度（若存在复合铰链、局部自由度和虚约束，请在图上标出）。三等分角机构1-3（a）求出图示导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。（ｂ）求出图示正切机构的全部瞬心。若ω1＝10rad/s，求构件３的速度v3。1-4图示平底摆动从动件凸轮机构，已知凸轮1为半径r=20mm的圆盘，圆盘中心C与凸轮回转中心的距离lAC=15mm，lAB=90mm，ω1＝10rad/s，求θ=0°和θ=180°时，从动件的角速度ω2的数值和方向。（解题时按比例重新作

3、图）2-1根据图中注明的尺寸判断各铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构。2-2推导图示偏置导杆机构成为转动导杆机构的条件。（提示：转动导杆机构可以视为双曲柄机构，可直接用存在整转副的条件推导，也可根据推导该条件的方法来推导。）2-3画出图示各机构的传动角和压力角。图中标注箭头的构件为原动件。2-4已知一偏置曲柄滑块机构如图所示。其中偏心距e=10mm，曲柄长度lAB=20mm，连杆长度lBC=70mm。求（1）曲柄作为原动件时的最大压力角αmax；（2）滑块作为原动件时机构的死点位置；（3）滑块的行程；（4）曲柄作为原动件时，滑块有无

4、急回运动？若有，求极位夹角和行程速比系数。（作图法求解，按比例重新作图）2-4试设计一曲柄摇杆机构，已知摇杆CD长度lCD=100mm，摇杆两极限位置夹角ψ=30°，行程速比系数K=1.2，希望其最小传动角γmin不小于35°。求曲柄长度lAB，连杆长度lBC和机架长度lAD，并验算所设计的曲柄摇杆机构是否有曲柄存在。2-5如图所示，现欲设计一铰链四杆机构，设已知其摇杆CD的长lCD=75mm，行程速比系数K=1.5，机架的长度lAD=100mm，又知摇杆的一个极限位置与机架的夹角为ψ=45°，试求其曲柄长度lAB和连杆长度lBC。（提示：有两组解）

5、2-6设计一曲柄滑块机构。已知滑块行程H=50mm，偏距e=20mm，行程速比系数K=1.5。试用图解法求出曲柄和连杆的长度。3-1图示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构。已知AB段为凸轮的推程轮廓线，试在图上标注推程运动角Φ。3-2图（a）所示对心尖顶直动从动件凸轮机构中凸轮为偏心圆盘，O为凸轮几何中心，O1为凸轮转动中心，直线AC⊥BD，OO1=OA/2。（1）求凸轮的基圆半径r0，从动件升程h，从动件尖顶与凸轮轮廓接触于C点时的压力角αC接触于D点时的压力角αD和从动件位移hD；（2）若将图（a）中的从动件由尖顶改为滚子，如图（b）所示，试求凸轮机

6、构的上述参数r0、h、αC和αD、hD，并分析比较由尖顶改为滚子时上述参数的变化情况；（3）若进一步改为偏置滚子从动件凸轮机构，偏距e=OA/2，如图（c）所示，试求凸轮机构的上述参数r0、h、αC和αD、hD，并分析比较上述参数的变化情况。3-3（1）已知直动从动件升程h=30mm，Φ=150°，Φs=30°Φ’=120°Φ’s=60°，从动件在推程和回程均作简谐运动，试绘出运动曲线s-t、v-t和a-t。（2）按上述从动件运动规律设计图示偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。已知凸轮以等角速度顺时针方向回转，偏距e=10mm，凸轮基圆半径r0=60mm

7、，滚子半径rT=10mm，试用图解法绘制凸轮的轮廓曲线并校核推程压力角。4-1已知一对外啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮m=3mm，z1=19，z2=41，试计算这对齿轮的分度圆直径、基圆直径、齿顶高、齿根高、顶隙、中心距、齿顶圆直径、齿根圆直径、齿距、齿厚、齿槽宽以及齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径和压力角。4-2如图所示，用卡尺跨三个齿测量渐开线直齿圆柱齿轮的公法线长度。试证明：只要保证卡脚与渐开线相切，无论切于何处，测量结果均相同，其值为W3=2pb+sb（注：pb和sb分别为基圆齿距和基圆齿厚）。4-3已知一对正常齿制渐开线标准斜齿圆柱齿轮a=250

8、mm，z1=23，z2=98，mn=4mm，试计算其螺旋角、端面模数、分度圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径。4