机械原理复习题2012.doc

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1、机械原理复习题1、设计一铰链四杆机构，已知摇杆CD的行程速比系数K=1，摇杆的长度LCD=150mm，摇杆的极限位置与机架所成角度φ’=30o和φ”=90o。要求：（1）求曲柄、连杆和机架的长度LAB、LBC和LAD；（2）判别该机构是否具有曲柄存在。1解：1）机构的极位夹角，θ=180°=180°=0°因此连杆在两极位时共线，如图所示：在∆DC1C2中因DC1=DC2，∠C1DC2=60°故∆DC1C2为等边三角形，在直角∆ADC2中∠DAC2=30°，故∆C1DA为等腰三角形（∠C1DA=φ1=30°）因此有BC-AB=AC1=150mm和BC+AB=AC2

2、=300mm解得：BC=225mm,AB=75mm且有AD=2C1Dcos30°=262.5mm,故：LAB=75mm,LBC=225mm,LCD=150mm（已知）,LAD=262.5mm2)因为LAB+LAD=75+262.5=337.5＜LBC+LCD=375,故满足杆长条件;又最短杆AB为一连架杆，所以AB为曲柄。2、图示铰链四杆机构中，lAB=50mm，lBC=80mm，lCD=90mm，，问：lAD为何值时(给出一取值范围)，该机构成为曲柄摇杆机构。2解：（1）AD不能成为最短杆（2）AD为最长杆时（3）AD为中等长，CD为最长杆时，3、在图示铰链四

3、杆机构中，已知：lBC=50mm，lCD=35mm，lAD=30mm，AD为机架，若将此机构为双摇杆机构，求lAB的取值范围。3解：如果机构尺寸不满足杆长条件，则机构必为双摇杆机构。1）若为最短杆，则故2）若为最长杆，则故3）若即不是最短杆，也不是最长杆，则故若要保证机构成立，则应有故当该机构为双摇杆机构时,的取值范围为<和.4、在图示铰链四杆机构中，已知各构件的长度mm，mm，mm，mm。1）问该机构是否有曲柄，如有，指明哪个构件是曲柄；2）该机构是否有摇杆，如有，指明哪个构件是摇杆；3）以AB杆为主动件时，该机构有无急回性？如计算行程速度变化系数K；4解：1

4、）mm其它二杆之和mm即其它二杆之和，且连架杆为。该机构为曲柄摇杆机构。有曲柄，即AB杆为曲柄。2）该机构为曲柄摇杆机构，故有摇杆，AB杆为曲柄，CD为摇杆。3）有急回性，当。5、已知一对标准安装（无侧隙安装）的外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮的中心距a=360mm,传动比i12=3,两轮模数m=10mm,且均为正常齿制。试求：两轮齿数，分度圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径、齿厚和齿槽宽，以及两轮的节圆直径和顶隙c。5解：因为所以根据渐开线标准直齿圆柱齿轮传动几何尺寸de1计算公式，有：d1=mz1=10×18=180mmd2=mz2=10×54=540mmda1=d

5、1+2ha=180+20=200mmda2=d2+2ha=540+20=560mm6、已知一对渐开线直齿圆柱标准齿轮的参数为：m=10mm，α=20°，z1=30，z2=54，若安装时的中心距a’=422mm，试计算这对齿轮传动的啮合角α’、分度圆半径r1，r2及节圆半径r1’，r2’。6解：7、在图示轮系中，单头右旋蜗杆1的回转方向如图，各轮齿数分别为：Z2=37，Z2’=15，Z3=25，Z3’=20，Z4=60，蜗杆1的转速n1=1450r/min，方向如图。试求构件H的转速nH的大小和方向。7解：1)蜗杆1与蜗轮2组成定轴轮系，=Z2/Z1=1×1500

6、/37=39.189rpm，方向如图所示，且设为正方向。2）其余部分组成以2，和4为中心轮，3-3，为行星轮，2为系杆的行星轮系。对整个行星轮系转动方向与方向一致。8、图示轮系中，设已知，，，，又，，转向相反，试求系杆H的转速的大小和方向。8解：组成周转轮系，齿轮1和3的转向相反，设：则所以，系杆H的转速大小为8.3r/min，方向与轮1转向相反。9、一对渐开线标准平行轴外啮合斜齿圆柱齿轮机构，其齿数=23，=53，=6mm，=20°，=1，=0.25，=236mm，=25mm，试求：1)分度圆螺旋角；2)当量齿数和；,9解：1）计算分度圆螺旋角β：2）当量齿数

7、：10、有一阿基米德蜗杆传动，已知比i=18，蜗杆头数Z1=2，直径系数q=10，分度圆直径d1=80mm。试求：1）模数m、蜗杆分度圆柱导程角；2）蜗轮齿数Z2及分度圆柱螺旋角β；3）蜗轮的分度圆直径d2和蜗杆传动中心距α。10解：1）确定蜗杆传动基本参数m=d1/q=80/10=8mm2）蜗轮齿数Z2及分度圆柱螺旋角βZ2=iZ1=18×2=36β==3）求d2和中心距αd2=Z2m=36×2=288mmα=m(q+Z2)/2=8×(10+36)/2=184=184mm11、有一阿基米德蜗杆传动，已知比i=18，蜗杆头数Z1=2，直径系数q=10，分度圆直径

8、d1=80mm。试求：1