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1、 下载可编辑 P23 P24 2 8 在题 2 8 图所示曲柄滑块机构中 已知a 100mm 60 ABC 90 vc 2m s 指出速度瞬心P13 并用瞬心法求构件 1 的角速度 1 解 速度瞬心P13如图所示 因为 vP13 vc lAB 1 所以 sm l v AB c 32 17310 60sin 1 0 2 1 2 13 题 2 13 图所示机构的构件 1 作等速转功 角速度为 1 试用相对运动图解法求 构件 3 上D点的速度 解 列的矢量方程 3B v 2323BBBB vvv 方向 水平 AB 铅垂 大小 AB l 1 以速度比例尺作右图所示矢量多边形 得 v 方向 水平向左 s
2、in 1333ABvB lpbvv 2 16 在题 2 16 图所示机构中 已知 a 0 1m b 0 4m c 0 125m d 0 54m h 0 35m y 0 2m 当 1 10rad s 逆时针 转功 1 30 时 求冲头E的速度vE 解 vB a 1 0 1 10 1m s 方向指向左上且垂直 AB 列的矢量方程 D v DBBD vvv 方向 CD AB DB 大小 以速度比例尺 0 01 作下图所示矢量多边形pbd v 列的矢量方程 E v P13 P14 P12 P23 P24 P24 p b2 b3 D E 下载可编辑 EDDE vvv 方向 CE DE 大小 以相同速度比
3、例尺作下图所示矢量多边形pde 得 v smpev vE 225 0 01 0 52 22 方向垂直向下 P52 3 8 确定如图 3 52 所示机构所含杆组的数目和级别 并判断机构的级别 机构中的原动 件用圆箭头表示 解 机构的自由度为 F 3 7 2 10 1 故当以 AB 为原动件时 可拆分为以下一个 I 级 杆组和 3 个 II 级杆组 机构为 II 级机构 I 级杆组 II 级杆组 II 级杆组 II 级杆组 p c b d e 下载可编辑 3 9 在上题图示的机构中 若改为以 EF 构件为原动件 试判定机构的级别是否会改变 解 由上题知 机构的自由度为 1 故当以 EF 为原动件时
4、 可拆分为以下一个 I 级杆组 和 3 个 II 级杆组 故机构为 III 级 机构级别会改变 II 级杆组 I 级杆组 III 级杆组 下载可编辑 3 11 如图 3 53 所示为平板印刷机中用以完成送纸运动的机构 当固接在一起的双凸 轮 1 转动时 通过连杆机构使固接在连杆 2 上的吸嘴P沿轨迹 mm运动 完成将纸吸起和 送进等动作 试确定此机构系统的组合方式 并画出方框图 解 机构为 型封闭组合 基础机构 由构件 2 3 4 5 6 组成的自由度为 2 的五杆机构 附加机构 由构件 1 和 3 1 和 4 组成的两个自由度 为 1 的摆动从动件凸轮机构 机构组合框图如下 P115 P11
5、6 6 2 在电动机驱动的剪床中 已知作用在剪床主轴上的阻力矩 M 的变化规律如题 6 2 图所示 设驱动力矩 M 等于常数 剪床主轴转速为 60r min 机械运转不均匀系数 0 15 求 1 驱动力矩 M 的数值 2 安装在飞轮主轴上的转动惯量 凸轮机构 五杆机构 凸轮机构 3 4 vP 1 Amax O O M x 3 4 5 6 下载可编辑 解 1 在一个周期内 驱动力所做功等于阻力所做功 故驱动力矩为 M 2 200 2 3 4 2 2 1600 200 2 M 462 5Nm 2 448 214 200 5 462 1400 x x 最大盈亏功 Amax 3 4 2 2 x 160
6、0 462 5 2 1256 33Nm 飞轮转动惯量 2 2222 max 15 212 15 0 60 33 1256900900 kgm n A J 6 4 已知某轧钢机的原动机功率等于常数 P 2600HP 马力 钢材通过轧辊时消耗的 功率为常数 P 4000HP 钢材通过轧辊的时间 t 5s 主轴平均转速 n 80r min 机械运 转速度不均匀系数 0 1 求 1 安装在主轴上的飞轮的转动惯量 2 飞轮的最大转速 和最小转速 3 此轧钢机的运转周期 解 1 最大盈亏功 Amax P P t 735 4000 2600 5 735 5 145 106Nm 飞轮转动惯量 25 22 6
7、22 max 1033 7 1 080 10145 5 900900 kgm n A J 2 nmax n 1 2 80 1 05 84r min nmax n 1 2 80 0 95 76r min 3 在一个周期内 驱动力所做功等于阻力所做功 即 P t P T T P t P 4000 5 2600 7 7s P129 Amax O O P t P P 下载可编辑 7 6 题 7 6 图所示为 钢制圆盘 盘厚 位置 处有一直径的通孔 mmb50 mm50 位置 处是一质量的重块 为了使圆盘平衡 拟在圆盘上处制一通孔 kgG5 0 2 mmr200 试求此孔的直径与位置 钢的密度 3 8
8、7cmg 解 kgmrbrm076 0 1 0780005 0 025 02 2 1 2 11 kgmrGrm1 02 05 0 2222 平衡条件 0 2211 bbr mrmrm 按比例作右图 得 kgmrm bb 109 0 7 252 或 kgm rmrmrmrmrm bb 109 0 75cos 2 2211 2 22 2 11 7 252 75sin arcsin210 11r m rm bb 故 kg r rm m II bb b 55 0 2 0 109 0 mm b mb b 2 4210 780005 0 55 0 22 3 7 7 高速水泵的凸轮轴系由 3 个互相错开 1
9、20 的偏心轮所组成 每一偏心轮的质量为 偏心距为 设在平衡平面A和B中各装一个平衡质量和使之平衡 kg4 0mm 7 12 A m B m 其回转半径为 其他尺寸如题 7 7 图所示 单位 求和的大小和方位 mm10mm A m B m 解 将不平衡质量在两平衡基面 A 和 B 上分解 11r m 22r m bbr m 下载可编辑 基面 A 230 190 33 0 230 1904 0mkgm A C 230 115 2 0230 1154 0mkgm A D 230 40 07 0 230 404 0mkgm A E 基面 B kgm B C 07 0 230 404 0 kgm B
10、D 2 0230 1154 0 kgm B E 33 0 230 1904 0 根据动平衡条件 得 基面 A 由 0 AAE A ED A DC A C rmrmrmrmmmrrmmrrrr BAEDC 10 7 12 或 按比例 200 12 7 作左下图 得 kgmrrmm AAAA 287 0 10 200 7 12 19 45 60 A 基面 B 由 按比例 200 12 7 作右上图 得 0 BBE B ED B DC B C rmrmrmrm kgmrrmrm BBBBB 287 0 10 200 7 12 19 45 240 B 或 X 轴投影 10 7 12 230 3 5 3
11、7 143 0 10 7 1230cos230 40115 30cos cos m kg m r rmm r rm m A A E A D A iiiA Ax 方向向右 Y 轴投影 10 7 12 230 5 112 248 0 10 7 12 30sin 07 0 2 0 33 0 30sin cos m kg r rmmm r rm m A A E A D A C A iiiA Ay 方向向上 rm A C rm A D rm A E AAr m rm B C rm B D rm B E BBr m 下载可编辑 所以 287 0 10 7 12 230 9 129 286 0 248 0
12、143 0 22 22 kgmkgmmmm AyAxA 或 方向右上3 3 5 37 5 112 Ay Ax A m m tg 故 60 A 同理 10 7 12 230 3 5 37 30cos cos m m r rmm r rm m Ax A B D B E B iiiA Bx 方向向右 10 7 12 230 5 112 30sin cos m m r rmmm r rm m Ay A B C B E B D A iiiA By 方向向下 所以 287 0 10 7 12 230 9 129 286 0 248 0 143 0 22 22 kgmkgmmmm ByBxB 或 方向左下3
13、 3 5 37 5 112 By Bx B m m tg 故 24060180 B 十二章补补充作业业 12 1 图示轮系中二对齿轮中心距相等 斜齿轮法面模数mn 2mm 齿数z1 16 z2 59 直齿轮模数m 2mm 齿数z3 17 z4 60 试求 1 斜齿轮的分度圆柱螺旋角 1 2 及齿轮 1 2 的分度圆直径d1 d2 齿轮 1 2 的 齿顶圆直径da1 da2 2 若齿轮 1 2 为直齿圆柱齿轮 其总变位系数 X 为多少 提示 invtg zz xx inv 21 21 2 解 1 直齿轮的中心距为 a m z3 z4 2 2 17 60 2 77mm 斜齿轮的中心距为 下载可编辑
14、 即 azz mn cos2 21 1 7775 cos2 2 1 故 o 08 13 772 752 arccos 21 d1 mz1 cos 2 16 cos13 08 32 85mm d2 mz2 cos 2 59 cos13 08 121 14mm da1 d1 2ha mn 32 85 2 1 2 36 85mm da2 d2 2ha mn 121 14 2 1 2 125 14mm 2 若齿轮 1 2 为直齿圆柱齿轮 则其中心距a m z1 z2 2 2 16 59 2 75mm 由 得 即 cos cos aa cos7520cos77 o o o 25 15 75 20cos7
15、7 arccos 所以 89 0 0149 0 00647 0 36397 0 2 77 2025 15 20tan2 77 tan2 21 oo o invinvinvinv zz X 12 2 一对标准渐开线直齿圆柱齿轮 已知 20 ha 1 c 0 25 m 3mm 中心距 a 49mm 传动比的大小i12 9 7 试在采用正传动变位的情况下 1 确定齿数z1 z2 2 求两齿轮的变位系数之和 x1 x2 3 若大齿轮 2 的变位系数为零 求小齿轮的d1 df1 提示 invtg zz xx inv 21 21 2 解 1 由中心距和传动比公式得 49 2 3 2 2121 zzzz m
16、 a 7 9 1 2 12 Z Z i 由 联立方程 解得 14 1 z18 2 z 2 由得 coscosaa 0 0 23 49 20cos48 arccos cos arccos a a 故 356 00149 0023 0 36397 0 2 1814 2023 202 1814 2 21 21 invinv tg invinv tg zz xx 3 因为 所以 0 2 x356 0 1 x 故 mm 42 11 下载可编辑 mm 636 3622 1111 mxchdhdd aff P209 14 1 已知一圆柱压缩弹簧的弹簧直径d 6mm D2 30mm 有效圈数n 10 采用 C 级碳素弹簧钢丝 受变载荷作用次数在 103 105次 1 求允许的最大工作载荷及变形量 2 若端部采用磨平端支承圈结构时 图 14 1 求弹簧的并紧高度HS和自由高度H0 解 1 最大工作载荷F2对应着弹簧丝最大剪应力 取 max 由弹簧的材料 载荷 性质查教材表 14 2 取 II 0 4 B 由弹簧丝直径d 6mm 查相关手册 得 B 1350MPa 故 0 4 B 0 4 1350
