機械原理課后習題答案部分

...wd......wd......wd...第二章2-1何謂構件?何謂運動副及運動副元素?運動副是如何進展分類的?答：參考教材5~7頁。2-2機構運動簡圖有何用處?它能表示出原機構哪些方面的特征?答：機構運動簡圖可以表示機構的組成和運動傳遞情況，可進展運動分析，也可用來進展動力分析。2-3機構具有確定運動的條件是什么?當機構的原動件數(shù)少于或多于機構的自由度時，機構的運動將發(fā)生什么情況?答：參考教材12~13頁。2-5在計算平面機構的自由度時，應注意哪些事項?答：參考教材15~17頁。2-6在圖2-22所示的機構中，在鉸鏈C、B、D處，被連接的兩構件上連接點的軌跡都是重合的，那么能說該機構有三個虛約束嗎?為什么?答：不能，因為在鉸鏈C、B、D中任何一處，被連接的兩構件上連接點的軌跡重合是由于其他兩處的作用，所以只能算一處。2-7何謂機構的組成原理?何謂基本桿組?它具有什么特性?如何確定基本桿組的級別及機構的級別?答：參考教材18~19頁。2-8為何要對平面高副機構進展“高副低代"?“高副低代〞應滿足的條件是什么?答：參考教材20~21頁。2-11如以下列圖為一簡易沖床的初擬設計方案。設計者的思路是：動力由齒輪1輸入，使軸A連續(xù)回轉；而固裝在軸A上的凸輪2與杠桿3組成的凸輪機構將使沖頭上下運動以到達沖壓目的。試繪出其機構運動簡圖，分析其是否能實現(xiàn)設計意圖并提出修改方案。解：1〕取比例尺繪制機構運動簡圖。2〕分析其是否可實現(xiàn)設計意圖。F=3n-(2Pl+Ph–p’)-F’=3×3-(2×4+1-0)-0=0此簡易沖床不能運動,無法實現(xiàn)設計意圖。3〕修改方案。為了使此機構運動，應增加一個自由度。方法是：增加一個活動構件，一個低副。修改方案很多，現(xiàn)提供兩種。※2-13圖示為一新型偏心輪滑閻式真空泵。其偏心輪1繞固定軸心A轉動，與外環(huán)2固連在一起的滑閥3在可繞固定軸心C轉動的圓柱4中滑動。當偏心輪按圖示方向連續(xù)回轉時可將設備中的空氣吸入，并將空氣從閥5中排出，從而形成真空。(1)試繪制其機構運動簡圖；(2)計算其自由度。解：(1)取比例尺作機構運動簡圖如以下列圖。(2)F=3n-(2p1+ph-p’)-F’=3×4-(2×4+0-0)-1=12-14解：1〕繪制機構運動簡圖繪制機構運動簡圖F=3n-(2Pl+Ph–p’)-F’=3×5-(2×7+0-0)-0=1彎曲90o時的機構運動簡圖※2-15試繪制所示仿人手型機械手的食指機構的機構運動簡圖(以手掌8作為相對固定的機架)，井計算自由度。解：〔1)取比倒尺肌作機構運動簡圖；〔2)計算自由度2-17計算如以下列圖各機構的自由度?！瞐〕F=3n-(2Pl+Ph–p’)-F’=3×4-(2×5+1-0)-0=1〔A處為復合鉸鏈〕〔b〕F=3n-(2Pl+Ph–p’)-F’=3×7-(2×8+2-0)-2=1〔2、4處存在局部自由度〕〔c〕p’=(2Pl’+Ph’)-3n’=2×10+0-3×6=2,F=3n-(2Pl+Ph–p’)-F’=3×11-(2×17+0-2)-0=1〔C、F、K處存在復合鉸鏈，重復局部引入虛約束〕※2-21圖示為一收放式折疊支架機構。該支架中的件1和5分別用木螺釘連接于固定臺板1’和括動臺板5’上．兩者在D處鉸接，使活動臺板能相對于固定臺極轉動。又通過件1，2，3，4組成的鉸鏈四桿機構及連桿3上E點處的銷子與件5上的連桿曲線槽組成的銷槽連接使活動臺板實現(xiàn)收放動作。在圖示位置時，雖在活動臺板上放有較重的重物．活動臺板也不會自動收起，必須沿箭頭方向推動件2，使鉸鏈B，D重合時．活動臺板才可收起(如圖中雙點劃線所示)。現(xiàn)機構尺寸lAB=lAD=90mm；lBC=lCD=25mm，其余尺寸見圖。試繪制該機構的運動簡圖，并計算其自由度。解：F=3n-(2p1+pb-p’)-F’=3×5-(2×6+1-0)-1=12-23圖示為一內燃機的機構簡圖，試計算其自由度，并分析組成此機構的基本桿組。有如在該機構中改選EG為原動件，試問組成此機構的基本桿組是否與前有所不同。解：1〕計算自由度F=3n-(2Pl+Ph–p’)-F’=3×7-(2×10+0-0)-0=12〕拆組=2\*ROMAN=2\*ROMANII級組=2\*ROMANII級組3〕EG為原動件，拆組=3\*ROMAN=3\*ROMANIII級組=2\*ROMANII級組2-24試計算如以下列圖平面高副機構的自由度,并在高副低代后分析組成該機構的基本桿組。1、解：1〕計算自由度F=3n-(2Pl+Ph–p’)-F’=3×5-(2×6+1-0)-1=12〕從構造上去除局部自由度、虛約束、多余的移動副、轉動副〔如圖2所示〕3〕高副低代〔如圖3所示〕4〕拆組〔如圖4所示〕2、解：1〕計算自由度F=3n-(2Pl+Ph–p’)-F’=3×-(2×9+1-0)-1=12〕從構造上去除局部自由度、虛約束、多余的移動副、轉動副〔如圖b所示〕3〕高副低代〔如圖c所示〕4〕拆組〔如圖d所示〕第三章3—1何謂速度瞬心?相對瞬心與絕對瞬心有何異同點?答：參考教材30~31頁。3—2何謂三心定理?何種情況下的瞬心需用三心定理來確定?答：參考教材31頁?！?-3機構中，設構件的尺寸及點B的速度vB(即速度矢量pb)，試作出各機構在圖示位置時的速度多邊形?！?-4試判斷在圖示的兩機構中．B點足否都存在哥氏加速度又在何位置哥氏加速度為零?怍出相應的機構位置圖。并思考以下問題。(1)什么條件下存在氏加速度?(2)根椐上一條．請檢查一下所有哥氏加速度為零的位置是否已全部找出。(3)圖(a)中，akB2B3=2ω2vB2B3對嗎?為什么。解：〔1)圖(a)存在哥氏加速度，圖(b)不存在。(2)由于akB2B3==2ω2vB2B3故ω3，vB2B3中只要有一項為零，那么哥氏加速度為零。圖(a)中B點到達最高和最低點時構件1，3．4重合，此時vB2B3=0，當構件1與構件3相互垂直．即_f=；點到達最左及最右位置時ω2=ω3=0．故在此四個位置無哥氏加速度。圖(b)中無論在什么位置都有ω2=ω3=0，故該機構在任何位置哥矢加速度都為零。(3)對。因為ω3≡ω2。3-5在圖示的曲柄滑塊機構中，，曲柄以等角速度回轉，試用圖解法求機構在位置時，點D、E的速度和加速度以及構件2的角速度和角加速度。解：〔1〕以選定的比例尺作機構運動簡圖速度分析根據(jù)速度影像原理，作求得點d，連接pd。根據(jù)速度影像原理，作求得點e，連接pe，由圖可知加速度分析根據(jù)速度影像原理作求得點，連接。根據(jù)速度影像原理，作求得點，連接，由圖可知3-6在圖示機構中，設各構件的尺寸，原動件1以等角速度順時針方向轉動，試用圖解法求機構在圖示位置時構件3上C點速度和加速度〔比例尺任選〕?！瞐〕〔b〕〔c〕3-7在圖示機構中，，曲柄以等角速度回轉，試用圖解法求機構在位置時，C點的速度和加速度。解：〔1〕以選定的比例尺作機構運動簡圖。速度分析vd用速度影響法求〔2〕速度分析〔3〕加速度分析ad用加速度影像法求3-8在圖示凸輪機構中，凸輪1以等角速度轉動，凸輪為一偏心圓，其半徑。試用圖解法求構件2的角速度和角加速度。解：〔1〕以選定的比例尺作機構運動簡圖。〔2〕速度分析：將機構進展高副低代，其替代機構如圖b所示。〔3〕加速度分析其中，3-11試求圖示機構在圖示位置時的全部瞬心。解：〔a〕總瞬心數(shù)：4×3/2=6對P13：P12、P23、P13在同一直線上，P14、P34、P13在同一直線上對P24:P23、P34、P24在同一直線上，P12、P14、P24在同一直線上d)總瞬心數(shù)：4×3/2=6對P13：P12、P23、P13在同一直線上，P14、P34、P13在同一直線上對P24:P23、P34、P24在同一直線上，P12、P14、P24在同一直線上※3-12標出圖示的齒輪一連桿組合機構中所有瞬心，并用瞬心法求齒輪1與齒輪3的傳動比ω1/ω3。解：1)瞬新的數(shù)目：K=N(N-1)/2=6(6-1)/2=15為求ω1/ω3需求3個瞬心P16、P36、P13的位置，ω1/ω3=P36P13/P16P13=DK/AK，由構件1、3在K點的速度方向一樣，可知ω3與ω1同向。3-13在圖示四桿機構中，，試用瞬心法求：〔1〕當時點C的速度；當時構件3的BC線上〔或其延長線上〕速度最小的一點E的位置及其速度大??；〔3〕當時角之值〔有兩解〕。解：〔1〕以選定的比例尺作機構運動簡圖因P24為構件2、4的順心，那么對P24:P23、P34、P24在同一直線上，P12、P14、P24在同一直線上因構件3的BC線上速度最小的點到絕對瞬心P13的距離最近，故從P13作BC線的垂線交于E點。對P13：P12、P23、P13在同一直線上，P14、P34、P13在同一直線上，故假設，那么，假設，那么P24與P12重合，對P24:P23、P34、P24在同一直線上，P12、P14、P24在同一直線上假設，那么A、B、C三點共線?！?-15在圖示的牛頭刨機構中，lAB=200mnl，lCD=960mm，lDE=160mm,h=800mm,h1=360mm,h2=120mm。設曲柄以等角速度ω1=5rad／s．逆時針方向回轉．試以圖解法求機構在φ1=135o位置時．刨頭點的速度vC?！?-16圖示齒輪一連桿組合機構中，MM為固定齒條，齒輪3的直徑為齒輪4的2倍．設原動件1以等角速度ω1順時針方向回轉，試以圖解法求機構在圖示位置時E點的速度vE以及齒輪3，4的速度影像。解：(1)以μl作機構運動簡圖如(a)所示。(2)速度分析：此齒輪連桿機構可看作，ABCD受DCEF兩個機構串聯(lián)而成，那么可寫出：vC=vB+vCB，vE=vC+vEC以μv作速度多邊形如圖(b)所示．由圖得vE=μvpem/S齒輪3與齒輪4的嚙合點為k，根據(jù)速度影像原理，作△dck∽△DCK求得k點。然后分別以c，e為圓心，以ck、ek為半徑作圓得圓g3和圓g4。圓g3代表齒輪3的速度影像，圓g4代表齒輪4的速度影像?！?-19圖示為一汽車雨刷機構。其構件l繞固定軸心A轉動，齒條2與構件1在B點處鉸接，并與繞固定軸心D轉動的齒輪3嚙合(滾子5用來保征兩者始終嚙合)，固連于輪3上的雨刷3’作往復擺動。設機構的尺寸為lAB=18mm,輪3的分度圓半徑r3=12mm，原動件1以等角速度ω=lrad/s順時針回轉，試以圖解法確定雨刷的擺程角和圖示位置時雨刷的角速度和角加速度。解：(1)以μl作機構運動簡圖(a)。在圖作出齒條2與齒輪3嚙合擺動時占據(jù)的兩個極限位置C’，C〞可知擺程角φ如以下列圖：(2)速度分析：將構件6擴大到B點，以B為重合點，有vB6=vB2+vB6B2大小?ω1lAB?方向┴BD┴AB∥BCvB2=ωllAB=0.018m／s以μv作速度多邊形圖(b)，有ω2=ω6=vB6/lBD=μvpb6/μlBD=0.059rad/s(逆時針)vB2B6=μvb2b6=0.01845rn／s(3)加速度分析：aB5=anB6+atB6=anB2+akB6B2+arB6B2大小ω26lBD?ω12lAB2ω2vB6B2?方向B-D┴BDB-A┴BC∥BC其中，anB2=ω12lAB=0.08m/s2，anB6=ω62lBD=0.00018m／s2，akB2B6=2ω6vB2B6=0.00217m／s2．以μa作速度多邊形圖(c)。有α6=atB6/lBD=μab6``r`/lBD=1,71rad／s2(順時針)※圖示為一縫紉機針頭及其挑線器機構，設機構的尺寸lAB=32mm，lBC=100mm，，lBE=28mm，lFG=90mm，原動件1以等角速度ω1=5rad/s逆時針方向回轉．試用圖解法求機構在圖示位置時縫紉機針頭和挑線器擺桿FG上點G的速度及加速度。解：〔1〕以μl作機構運動簡圖如圖(a)所示。(2)速度分析：vC2=vB2+vC2B2大小?ωlAB?方向//AC┴AB┴BC以μv作速度多邊形圖如圖(b)，再根據(jù)速度影像原理；作△b2c2e2∽△BCE求得e2，即e1。由圖得ω2=vC2B2/lBC=μac2b2/lBC=0.44rad／s(逆時針)以E為重合點vE5=vE4+vE5E4大小?√?方向┴EF√//EF繼續(xù)作圖求得vE5，再根據(jù)速度影像原理，求得vG=μvpg=0.077m/sω5=μvpg／lFG=0.86rad／s(逆時針)vE5E4=μve5e4=0.165rn／s(3)加速度分析：aC2=anB2+anC2B2+atC2B2大小?ω12lABω22lBC?方向//ACB-AC-B┴BC其中anB2=ω12lAB=0.8m／s2，anC2B2=ωanC2B2=0.02m／S2以μa=0,01(m／s2)／mm作加速度多邊形圖c，利用加速度影像求得e’2。再利用重合點E建設方程anE5十a(chǎn)tE5=aE4+akE5E4+arE5E4繼續(xù)作圖。矢量p’d5就代表aE5。利用加速度影像得g’。aG=μap’g’=0.53m／S2第四章平面機構的力分析※4-10圖示為一曲柄滑塊機構的三個位置，P為作用在活塞上的力，轉動副A及B上所畫的虛線小圓為摩擦圓，試決定在此三個位置時，作用在連桿AB上的作用力的真實方向〔各構件的重量及慣性力略去不計〕。解：〔1〕判斷連桿2承受拉力還是壓力〔如圖〕；〔2〕確定ω21、ω23的方向〔如圖〕；〔3〕判斷總反力應切于A、B處摩擦圓的上方還是下方〔如圖〕；〔4〕作出總反力〔如圖〕。※4-14在圖示的曲柄滑塊機構中，設=0.1m,=0.33m,n1=1500r/min〔為常數(shù)〕，活塞及其附件的重量Q1=21N，連桿重量Q2=25N,=0.0425kgm2,連桿質心c2至曲柄銷B的距離=/3。試確定在圖示位置的活塞的慣性力以及連桿的總慣性力。解：以作機構運動簡圖〔圖a〕運動分析，以和作其速度圖〔圖b〕及加速圖〔圖c〕。由圖c得〔逆時針〕確定慣性力活塞3：連桿2：〔順時針〕連桿總慣性力：〔將及示于圖a上〕第五章機械的效率和自鎖※5-6圖示為一帶式運輸機，由電動機1經(jīng)帶傳動及一個兩級齒輪減速器，帶動運輸帶8。設運輸帶8所需的曳引力P=5500N，運送速度u=1.2m/s。帶傳動〔包括軸承〕的效率η1=0.95,每對齒輪〔包括其軸承〕的效率η2=0.97,運輸帶8的機械效率η3=0.9。試求該系統(tǒng)的總效率及電動機所需的功率。解：該系統(tǒng)的總效率為電動機所需的功率為5-7如以下列圖，電動機通過V帶傳動及圓錐、圓柱齒輪傳動帶開工作機A及B。設每對齒輪的效率η1=0.97(包括軸承的效率在內)，帶傳動的效率3=0.92，工作機A、B的功率分別為PA=5kW、PB=1kW，效率分別為A=0.8、B=0.5，試求電動機所需的功率。解：帶傳動、圓錐齒輪傳動、圓柱齒輪傳動、工作機A串聯(lián)帶傳動、圓錐齒輪傳動、圓柱齒輪傳動、工作機B串聯(lián)，故所以電機所需功率為※5-8圖示為一焊接用的楔形夾具，利用這個夾具把兩塊要焊接的工件1及1’預先夾妥,以便焊接。圖中2為夾具體，3為楔塊，試確定此夾具的自鎖條件〔即當夾緊后，楔塊3不會自動松脫出來的條件〕。解：此自鎖條件可以根據(jù)得的條件來確定。取楔塊3為別離體，其反行程所受各總反力的方向如以下列圖。根據(jù)其力平衡條件作力多邊形，由此可得：且那么反行程的效率為令，，即當時，此夾具處于自鎖狀態(tài)。故此楔形夾具的自鎖條件為：第六章機械的平衡6-7在圖示轉子中，各偏心質量m1=10kg，m2=15kg，m3=20kg，m4=10kg，它們的回轉半徑分別為r1=40cm，r2=r4=30cm，r3=20cm,方位如以下列圖。假設置于平衡基面Ⅰ及Ⅱ中的平衡質量mbI及mbII的回轉半徑均50cm，試求mbI及mbII的大小和方位(l12=l23=l34)。解：1)計算各不同回轉平面內，偏心質量產(chǎn)生的離心慣性力。2)將慣性力向兩平衡基面分解。3)分別考慮平衡基面I和平衡基面II的平衡。平衡基面=1\*ROMANI平衡基面=1\*ROMANI機械的運轉及其速度波動的調節(jié)7-7圖示為一機床工作臺的傳動系統(tǒng)。設各齒輪的齒數(shù)，齒輪3的分度圓半徑r3，各齒輪的轉動慣量J1、J2、J2’、J3，齒輪1直接裝在電動機軸上，故J1中包含了電動機轉子的轉動慣量；工作臺和被加工零件的重量之和為G。當取齒輪1為等效構件時，求該機械系統(tǒng)的等效轉動慣量Je。解：求等效轉動慣量※7-9某機械穩(wěn)定運轉時其主軸的角速度ω1=100rad/s,機械的等效轉動慣量Je=0.5kgm2，制動器的最大制動力矩Mr=20Nm〔制動器與機械主軸直接相聯(lián)，并取主軸為等效構件〕。設要求制動時間不超過3s，試檢驗該制動器是否能滿足工作要求。解：因此機械系統(tǒng)的等效轉動慣量Je及等效力矩Me均為常數(shù)，故可利用力矩形式的機械運動方程式，其中，，，將其作定積分得，得故該制動器滿足工作要求7-12某內燃機曲柄軸上的驅動力矩隨曲柄轉角的變化曲線如以下列圖，其運動周期，曲柄的平均轉速為nm=620r/min。假設用該內燃機驅動一阻抗力為常數(shù)的機械，要求機械運轉的不均勻系數(shù)δ=0.01，試求：〔1)曲軸最大轉速nmax和相應的曲柄轉角位置ψmax；〔2)裝在曲柄軸上的飛輪的轉動慣量。解：確定阻抗力矩：確定nmax和max：聯(lián)立求解，得作出能量變化圖，當=b時，n=nmax。確定轉動慣量：第八章連桿機構及其設計8-7如以下列圖四桿機構中，各桿長度a=240mm，b=600mm，c=400mm，d=500mm。試求：〔1)取桿4為機架，是否有曲柄存在〔2)假設各桿長度不變，能否以選不同桿為機架的方法獲得雙曲柄機構和雙搖桿機構如何獲得〔3)假設a、b、c三桿的長度不變，取桿4為機架，要獲得曲柄搖桿機構，d的取值范圍應為何值解：〔1)取桿4為機架，有曲柄存在。因為lmin+lmax=a+b=240+600=840<c+d=400+500=900，且最短桿為連架桿。假設各桿長度不變，可以不同桿為機架的方法獲得雙曲柄機構和雙搖桿機構。要使此機構成為雙曲柄機構，應取桿1為機架；要使此機構成為雙搖桿機構，應取桿3為機架。假設a、b、c三桿的長度不變，取桿4為機架，要獲得曲柄搖桿機構，d的取值范圍：假設d不是最長桿，那么b為最長桿(d<600)，有：a+b=240+600=840，c+d=400+d，那么440≤d<600假設d為最長桿(d≥600)，有：a+d=240+d，b+c=600+400，那么600≤d≤760，那么440≤d≤7608-9在圖示四桿機構中，各桿長度l1=28mm，l2=52mm，l3=52mm，l4=72mm。試求：〔1)取桿4為機架，機構的極位夾角、桿3的最大擺角、最小傳動角和行程速比系數(shù)K;〔2)取桿1為機架，將演化為何種類型機構為什么并說明這時C、D兩個轉動副是周轉副還是擺轉副；〔3)取桿3為機架，將演化為何種類型機構這時A、B兩個轉動副是否仍為周轉副解：〔1〕求機構的極位夾角：行程速比系數(shù)求桿3的最大擺角：求最小傳動角：〔2)取桿1為機架將演化雙曲柄機構，因滿足桿長關系，且機架為最短桿。C、D兩個轉動副是擺轉副?！?)取桿3為機架，將演化為雙搖桿機構。這時A、B兩個轉動副仍為周轉副。8-10在圖示連桿機構中，各桿長度lAB=160mm，lBC=260mm，lCD=200mm，lAD=80mm，構件AB為原動件，沿順時針方向勻速轉動，試求：〔1)四桿機構ABCD的類型；〔2)該四桿機構的最小傳動角；〔3)滑塊F的行程速比系數(shù)K。解：〔1)四桿機構ABCD的類型：由于，即，而最短桿為機架，故四桿機構ABCD為雙曲柄機構。該四桿機構的最小傳動角：出現(xiàn)在主動曲柄與機架共線處，故滑塊F的行程速比系數(shù)K：，量得極位夾角為44o，故8-17圖示為一的曲柄搖桿機構，現(xiàn)要求用一連桿將搖桿CD和滑塊聯(lián)接起來，使搖桿的三個位置C1D、C2D、C3D和滑塊的三個位置F1、F2、F3相對應。試確定連桿長度及其與搖桿CD鉸鏈點的位置。解：1)以搖桿第二位置作為基準位置、分別量取第一、第三位置到其之間的夾角。2)連接DF1、DF3，并根據(jù)反轉法原理，將其分別繞D點反轉12、32角，得到點F1’、F3’。3)分別連接F1’F2、F2F3’，并作其中垂線交于一點，即為鉸鏈點E2。4)C2、D、E2在同一構件上，連接E2F2，即為連桿長度。8-19設計圖示六桿機構。當機構原動件1自y軸順時針轉過12=60o時，構件3順時針轉過12=45o恰與x軸重合。此時滑塊6自E1移到E2，位移s12=20mm。試確定鉸鏈B、C位置。解：1)選取比例尺作出機構的鉸鏈點及滑塊、連架桿位置。2)取第一位置為基準位置，根據(jù)反轉法原理，連接DE2，并繞D點反轉ψ12角，得到點E2’。3)作E1E2’的垂直平分線c12，其與DC1軸的交點即為C1。4)連接DC1E1，即為所求。5)取第一位置為基準位置，根據(jù)反轉法原理，連接AC2，并繞A點反轉12角，得到點C2’。6)作C1C2’的垂直平分線b12，其與y軸的交點即為B1。7)連接AB1C1DE1，即為所求?！?-24現(xiàn)欲設計一鉸鏈四桿機構，其搖桿的長=75mm，行程速比系數(shù)=1.5，機架的長度為=100mm，又知搖桿的一個極限位置與機架間的夾角為＝45○，試求其曲柄的長度和連桿的長。〔有兩個解〕解：先計算并取作圖，可得兩個解eq\o\ac(○,1)eq\o\ac(○,2)8-25如以下列圖，設破碎機的行程速比系數(shù)K=1.2，鄂板長度lCD=300mm，鄂板擺角=35o，曲柄長度lAB=80mm。求連桿的長度，并驗算最小傳動角min是否在允許范圍內。解：1〕作出搖桿CD的兩極限位置DC1及DC2和固定鉸鏈A所在的圓s1。以C2為圓心，2AB為半徑作圓，同時以F為圓心，F(xiàn)C2為半徑作圓，兩圓交于點E，作C2E的延長線與圓s1的交點，即為鉸鏈A的位置。由圖知lBC=lAC1+lAB=230+80=310mm，min=''=45°>40°解法二：出現(xiàn)在主動曲柄與機架共線處第九章凸輪機構及其設計9-7試標出a圖在圖示位置時凸輪機構的壓力角，凸輪從圖示位置轉過90后推桿的位移；標出圖b推桿從圖示位置升高位移s時，凸輪的轉角和凸輪機構的壓力角。解：1)=1\*GB3①a圖在圖示位置時凸輪機構的壓力角：凸輪機構的壓力角——在不計摩擦的情況下，從動件所受正壓力方向與力作用點的速度方向之間所夾的銳角。從動件所受正壓力方向——滾子中心與凸輪幾何中心的連線。力作用點的速度方向——沿移動副導路方向。=2\*GB3②凸輪從圖示位置轉過90o后推桿的位移：圖示位置推桿的位移量S0應是沿推桿的導路方向(與偏距圓相切)從基圓開場向外量取。凸輪從圖示位置轉過90o后推桿的位移等于推桿從圖示位置反轉90o后的位移。推桿從圖示位置反轉90o后的導路方向仍于與偏距圓相切。其位移量S1仍是沿推桿的導路方向從基圓開場向外量取。凸輪從圖示位置轉過90o后推桿的位移：S=S1-S0。2)應用反轉法求出推桿從圖示位置升高位移s時，滾子中心在反轉運動中占據(jù)的位置。由于滾子中心所在的推桿導路始終與偏距圓相切，過滾子中心作偏距圓切線，該切線即是推桿反轉后的位置。9-8在圖示凸輪機構中，圓弧底擺動推桿與凸輪在B點接觸。當凸輪從圖示位置逆時針轉過90時，試用圖解法標出：〔1〕推桿在凸輪上的接觸點；〔2〕擺桿位移角的大??；〔3〕凸輪機構的壓力角。作AOA’=90o，并使AO=A’O，那么A’為推桿擺動中心在反轉過程中占據(jù)的位置。作出凸輪的理論廓線和凸輪的基圓。以A’為圓心，A到滾子中心的距離為半徑作圓弧，交理論廓線于C’點，以C’為圓心，r為半徑作圓弧交凸輪實際廓線于B’點。那么B’點為所求。作出凸輪的理論廓線和凸輪的基圓。以A’為圓心，A到滾子中心的距離為半徑作圓弧，分別交基圓和理論廓線于C、C’點，那么C’A’C為所求的位移角。過C’作公法線O’C’，過C’作A’C’的垂線，那么兩線的夾角為所求的壓力角。9-9凸輪角速度為，凸輪轉角時推桿上升16mm；時推桿遠休止；時推桿下降16mm；時推桿近休止。試選擇選擇適宜的推桿推程運動規(guī)律以實現(xiàn)其最大加速度值最小并畫出其運動曲線。解：采用等加速等減速運動規(guī)律，可使推桿推程階段最大加速度最小。其運動線圖如下：第十章齒輪機構及其設計※10-27試問漸開線標準齒輪的齒根圓與基圓重合時，其齒數(shù)應為多少，又當齒數(shù)大于以上求得的齒數(shù)時，基圓與齒根圓哪個大解：，由有當齒根圓與基圓重合時，；當時，根圓大于基圓。※10-31一對外嚙合變位齒輪傳動，=12,=10mm,=20○,=1,=130mm,試設計這對齒輪傳動，并驗算重合度及齒頂厚〔應大于0.25m，取〕。解：〔1〕確定傳動類型，故此傳動應為正傳動?！?〕確定兩輪變位系數(shù)：取〔3〕計算幾何尺寸尺寸名稱幾何尺寸計算中心距變動系數(shù)齒頂高變動系數(shù)齒頂高齒根高分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑基圓直徑分度圓齒厚〔4〕檢驗重合度和齒頂厚：，故可用?！?0-32某牛頭刨床中有一對外嚙合漸開線直齒圓柱齒輪傳動。：Z1=17,Z2=118,m=5mm,=20○,=1,=0.25,a，=337.5mm。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)小齒輪嚴重磨損，擬將其報廢，大齒輪磨損較輕〔沿齒厚方向兩側總的磨損量為0.75mm〕，擬修復使用，并要求新設計小齒輪的齒頂厚盡可能大些，問應如何設計這一對齒輪解：〔1〕確定傳動類型：，因故應采用等移距變位傳動2〕確定變位系數(shù)，故，幾何尺寸計算小齒輪大齒輪※10-35設一對斜齒輪傳動，z1=20,z2=40,=8mm,=20○,=1,=0.25,B=30mm,并初取β=15○，試求該傳動的中心距a(a值應圓整為個位數(shù)為0或5，并相應重算螺旋角β)、幾何尺寸、當量齒數(shù)和重合度。解：〔1〕計算中心距a：初取，那么取，那么2〕計算幾何尺寸及當量齒數(shù)尺寸名稱小齒輪大齒輪分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑基圓直徑齒頂高、齒根高法面及端面齒厚法面及端面齒距當量齒數(shù)3〕計算重合度：第十一章齒輪系及其設計11-11圖示為一手搖提升裝置，其中各輪齒數(shù)均為，試求傳動比i15并指出提升重物時手柄的轉向?！?1-14圖示為一裝配用電動螺絲刀的傳動簡圖。各輪齒數(shù)。假設，試求螺絲刀的轉速。解：此輪系為一個復合輪系，在1－2－3－H1行星輪系中：在4－5－6－H2行星輪系中：，故，其轉向與轉向一樣。11-16如圖a、b所示為兩個不同構造的錐齒輪周轉輪系，z1=20,z2=24,z2‘=30，z3=40，，，試求兩輪系的nH。解：1)圖a：畫箭頭表示的是構件在轉化輪系中的轉向關系，而不是在周轉輪系中的轉向關系。圖b：畫箭頭表示的是構件在轉化輪系中的轉向關系，而不是在周轉輪系中的轉向關系。假設轉化輪系傳動比的“〞判斷錯誤，不僅會影響到周轉輪系傳動比的大小，還會影響到周轉輪系中構件的轉向。11-17在圖示的電動三爪卡盤傳動輪系中，設各齒輪齒數(shù)為。試求傳動比i14。解：※11-19圖示為紡織機中的差動輪系，設z1=30