计算图示机构的自由度如有复合铰链Word文档格式.docx

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注：

修正办法还有多种。

3,计算下列机构的自由度。

如有复合铰链、局部自由度和虚约束，必须注明。

图b中两圆为齿轮，导路F垂直于AE。

（1）图a

A处为复合铰链。

（2）图b

BC杆引入虚约束，应去除。

4,计算图示机构的自由度。

若有复合铰链、局部自由度或虚约束，必须指出。

（已知AB=CD，且相互平行。

）

（1）D处为复合铰链，滚子为局部自由度，E或F、G或H为虚约束，滚子两侧接触之一为虚约束。

（2）去除虚约束和局部自由度后

5,直动从动件盘形凸轮机构中，当推程为等速运动规律时，最大压力角发生在行程　　　　。

（A）起点；

（B）中点；

（C）终点。

A

6,图示为一凸轮机构从动件推程位移曲线，OA//BC，AB平行横坐标轴。

试分析该凸轮机构在何处有最大压力角，并扼要说明理由。

（1）O点处压力角最大。

（2）因为OA、BC的斜率相同，两段曲线在O、B处有最大压力角，但相比之下，O点处凸轮廓线的曲率半径更小，所以压力角最大。

7,有一对心直动尖顶从动件偏心圆凸轮机构，O为凸轮几何中心，O1为凸轮转动中心，直线⊥BD，O1O=OA，圆盘半径R=60mm。

（1）根据图a及上述条件确定基圆半径r0、行程h，C点压力角和D点接触时的位移、压力角。

（2）若偏心圆凸轮几何尺寸不变，仅将从动件由尖顶改为滚子，见图b，滚子半径mm。

试问上述参数、h、和、有否改变？

如认为没有改变需明确回答，但可不必计算数值；

如有改变也需明确回答，并计算其数值。

a）b）

（1）

1）mm

2）mm

3）

4）mm

5）

（2）

1）mm

2）mm（不变）

3）（不变）

4）mm

8,图示凸轮机构中，已知凸轮廓线AB段为渐开线，形成AB段渐开线的基圆圆心为O，OA=r0，试确定对应AB段廓线的以下问题：

（1）从动件的运动规律；

（2）当凸轮为主动件时，机构的最大压力角与最小压力角；

（3）当原从动件主动时，机构的最大压力角出现在哪一点？

（4）当以凸轮为主动件时，机构的优缺点是什么？

如何改进？

（1）由于凸轮廓线为渐开线，根据渐开线的性质，从动件的运动规律为

。

（2）渐开线的法线切于基圆，则有。

（3）当原从动件主动时，凸轮运动方向如图中虚线所示。

tg，当增大时，也增大，故B点压力角最大。

（4）凸轮为主动件时，从动件的运动规律为等速运动规律，运动过程中有刚性冲击，但压力角始终为零，有较好的受力状态。

可通过修改A、B两点附近的运动规律（比如用摆线运动规律去修正），可达到减小或消除刚性冲击的目的。

9,试求图示机构的全部瞬心，并说明哪些是绝对瞬心。

共有六个瞬心，如图所示。

绝对瞬心为。

10在图示四杆机构中，已知mm，mm，∠α=∠β=90︒，rad/s。

试用速度瞬心法求C点速度大小和方向。

（1）先求瞬心。

（2）rad/s，顺时针方向。

m/s，方向如图。

11,下图是四种机构在某一瞬时的位置图。

在图示位置哥氏加速度不为零的机构为　　　。

C

12,已知铰链四杆机构的位置（图a）及其加速度矢量多边形（图b），试根据图b写出构件2与构件3的角加速度、的表达式，并在图a上标出它们的方向。

，逆时针方向

13,图示为按比例尺绘制的牛头刨床机构运动简图和速度矢量多边形。

试由图中的比例尺计算导杆3的角速度和滑块2的角速度，并指出其方向。

（提示：

为构件3上特殊点，据、求得，作题时不必去研究如何求得。

（取m/mm，（m/s）/mm。

rad/s，顺时针方向。

14,试画出图示机构的传动角和压力角，并判断哪些机构在图示位置正处于“死点”？

（1）、（3）机构正处死点位置。

（1）2分

（2）3分

（3）3分

（4）2分

15,在铰链四杆机构中，已知mm，mm，mm，mm，构件1为原动件。

（1）判断构件1能否成为曲柄；

（2）用作图法求出构件3的最大摆角；

（3）用作图法求出最小传动角；

（4）当分别固定构件1、2、3、4时，各获得何种机构？

（1）mm

mm

且构件1为连架杆，所以构件1能成为曲柄。

（2）最大摆角如图示。

（3）当机构处于AB'

'

C'

D位置时有最小传动角

（4）当固定构件1时，得双曲柄机构；

当固定构件2时，得曲柄摇杆机构；

当固定构件3时，得双摇杆机构；

当固定构件4时，得曲柄摇杆机构。

16,已知一对渐开线直齿圆柱齿轮，其，，试计算：

（1）求两个齿轮的分度圆半径、和基圆齿距、；

（2）求小齿轮的齿顶圆半径和大齿轮的齿根圆半径；

（3）求这对齿轮正确安装时的啮合角和中心距；

（4）将上述中心距加大，求此时的啮合角及此时两轮的节圆半径、。

（1）

（3）正确安装：

（4）

17,一对渐开线直齿圆柱标准齿轮传动，已知，。

（1）分别计算两轮的分度圆半径、基圆半径、节圆半径、顶圆半径、标准中心距、无侧隙啮合角、分度圆齿距和基圆齿距，并用作图法确定实际啮合线长，由此计算重合度。

（2）若中心距加大，回答下列问题（把不对的划去）

1）节圆半径（变大，变小，不变）

2）分度圆半径（变大，变小，不变）

3）啮合角（变大，变小，不变）

4）传动比（变大，变小，不变）

5）齿侧间隙（有，没有）

6）节圆压力角（等于，大于，小于）啮合角。

18,在图示轮系中，已知：

蜗杆为单头且右旋，转速,转动方向如图示，其余各轮齿数为：

，，，，，试：

（1）说明轮系属于何种类型；

（2）计算齿轮4的转速；

（3）在图中标出齿轮4的转动方向。

（1）定轴轮系

（2）r/min

（3）方向←。

19,在图示轮系中，所有齿轮均为标准齿轮，又知齿数，。

试问：

（1），

（2）该轮系属于何种轮系？

（1）

（2）属于差动轮系。

20,在图示轮系中，根据齿轮1的转动方向，在图上标出蜗轮4的转动方向。

蜗轮转向为顺时针。

21，在图示轮系中，轮2、轮4同时和轮3啮合。

已知各轮的齿数为,

，，求。

（1）这是一个混合轮系。

1'

、4、3、H及机架组成一基本的差动轮系，1、2、3及机架组成定轴轮系。

3分

（2）对于基本差动轮系

①

（3）对于定轴轮系

故有②

将式②代入①:

（4）由此可解得

22、在图示轮系中，已知，试求：

（1）传动比；

（2）该机构的自由度F，并指明虚约束、复合铰链和局部自由度。

（1）求

由

解得

（2）求F

行星轮2（或2'

）及D为虚约束，B处为复合铰链，故

23,图示螺旋机构中，已知螺旋副A为右旋，导程mm；

螺旋副B为左旋，导程为3mm，C为移动副。

试问螺杆1转多少转时才使螺母2相对构件3移动10.6mm。

螺母2的位移方程：

杆1右旋1转，左移2.8mm；

同时由相对运动原理，也左移3mm，

∴mm

又

∴杆1转1.83转使螺母2相对于杆3移动10.6mm。

24,图示杠杆机构。

A、B处细线圆为摩擦圆。

试用图解法画出在驱动力作用下提起重物时，约束总反力、的作用线。

方程式

25,在图示铰链机构中，铰链处各细线圆为摩擦圆，为驱动力矩，为生产阻力。

在图上画出下列约束反力的方向与作用位置：

、、、。

26,图示为一鼓轮，上有重块A、B，已知它们的质量，，今欲在平面Ⅰ、Ⅱ上分别加一平衡质量和，它们分布在的圆周上，使鼓轮达到完全平衡。

试求、的大小，并在图中画出它的安放位置。

比例尺

将不平衡质量mA、mB分解至平面Ⅰ、Ⅱ上。

I

III

平面上的平衡质量，由质径积矢量图得

平面Ⅱ上的平衡质量由图得

II=7.7kg

27,某转子由两个互相错开的偏心轮组成，每一偏心轮的质量均为，偏心距均为，拟在平衡平面A、B上半径为处添加平衡质量，使其满足动平衡条件，试求平衡质量和的大小和方向。

偏心盘的不平衡质径积

分解到平衡平面A和B

动平衡条件

解得

28,单缸四冲程发动机近似的等效输出转矩如图示。

主轴为等效构件，其平均转速，等效阻力矩为常数。

飞轮安装在主轴上，除飞轮以外构件的质量不计。

试求：

（1）等效阻力矩的大小和发动机的平均功率；

（2）稳定运转时和的位置；

（3）最大盈亏功；

（4）欲使运转速度不均匀系数，在主轴上安装的飞轮的转动惯量；

（5）欲使飞轮的转动惯量减小，仍保持原有的值，应采取什么措施？

（1）N⋅m,

平均功率N⋅m/skW

（2）位于与的交点,斜线部分的方程为

当，即时,

发生在C点，即处。

（3）J

（4）kg⋅m2

（5）要把飞轮安装在转速为的高速轴上。

r/min

29,某机械系统以其主轴为等效构件。

已知主轴稳定运转一个周期的等效阻力矩变化规律如图所示。

等效转动惯量kg⋅m2，平均角速度rad/s，等效驱动力矩为常数。

（1