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1、3.3 图示为凸轮机构的起始位置，试用反转法直接在图上标出： ） 凸轮按方向转过45o时从动件的位移； ）凸轮按方向转过45o时凸轮机构的压力角,s,34 题图34所示为摆动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮为一半径为R的偏心圆盘，圆盘的转动中心在O点，几何中心在C点，凸轮转向如图所示。试在图上作出从动件的初始位置，并在图上标出图示位置时凸轮转过的转角 和从动件摆过的摆角。,B,B0,A,C,B,max,解: (1)作出从动件的初始位置 (2)从动件摆过的摆角 (3)凸轮转过的转角 (4)从动件最大摆角,3-5图示的对心滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮的实际轮廓为一圆，圆心在A点，半径40mm，凸轮转
2、动方向如图所示，lOA25mm，滚子半径rrmm，试问： （）凸轮的理论曲线为何种曲线？ （）凸轮的基圆半径rb？ （）在图上标出图示位置从动件的位移s，并计算从动件的升距h？ （）用反转法作出当凸轮沿方向从图示位置转过90o时凸轮机构的压力角，并计算推程中的最大压力角max？ （）若凸轮实际廓线不变，而将滚子半径改为15mm，从动件的运动规律有无变化？,O,A,h,s,Bo,解： ）理论轮廓曲线为：以点为圆心，半径为Rrr的圆 ）此时所求的基圆半径为理论轮廓曲线的rb rbrrmm 3）从动件的位移如图所示 升程hrrrb mm 4）从动件导路沿方向转过90o到B，压力角如图中所示。 高福低
3、代后机构为曲柄滑块机构。当曲柄转到与机架垂直时，有最大压力角。 5）实际轮廓曲线不变，滚子半径rr为时，从动件的运动规律改变，因为构件ABo的长度改变为55mm。,O,A,Bo,B1,s,问题：若将对心从动件改为偏置从动件，当凸轮和从动件在图示B0B1点接触时，凸轮的转角？,例 在图3.19所示的凸轮机构中，从动件的起始上升点均为C点。 (1)试在图上标注出从C点接触到D点接触时，凸轮转过的角度及从动件走过的位移； (2)标出在D点接触时凸轮机构的压力角。,解：,（3）以上两种中心距情况下的两对节圆半径的比值相等，等于传动比。,解：,故两对齿轮传动不能都采用标准齿轮传动 方案一： a=a12
4、1、2齿轮采用零传动，2、3采用负变位传动 方案二：a=a23 1、2齿轮采用正传动，2、3采用零传动,合理 方案三：,1、2齿轮采用正传动，2、3采用负传动,例 用标淮齿条刀具(m=5mm、20o、 c*0.25，ha*1)切制一对渐开线直齿圆柱齿轮，已知齿数比为 i4，Z120，安装中心距a255mm。试求： （1）两轮的节圆半径r1、r2和啮合角； （2）两轮的分度圆半径和基圆半径； （3）小齿轮齿廓上最大曲率半径和最小压力角； （4）该对齿轮应选何种类型的变位齿轮传动。 （5）如将该对齿轮采用齿数、模数、压力角完全相同的斜齿轮传动，试计算该对斜齿轮的螺旋角。,解：,该对齿轮应选正变位齿
5、轮传动。,a=mn(z1+z2)/2cos,5-8 题图5-8所示轮系中，已知各轮齿数为: zl=60, z2=20, z2=20, z3=20, z4=20,z5=100。试求传动比i41,解：该轮系为3K轮系,1，2-2，3，4，构成差动轮系,1，2-2，5，构成行星轮系,代入上式即可得i41,5.10 在图所示轮系中，设已知各轮齿数为：z1，z2，z2，z3，z3和z4，试求其传动比i1H。 解：该轮系为行星轮系,5-13在题图5-13所示双螺旋桨飞机的减速器中，已知z1=26，z2=20, z4=30, z5=18，n1 =15000r/min，求螺旋桨P 、Q的转速nP, 、nQ及转
6、向。,5.14 图示轮系中，已知z122，z233，z3z5。 1）若1,2,3均为正确安装的标准齿轮传动，求z3的齿数为多少？ 2）求传动比i15？ 解：1）由同心条件得： z32z2z188 ）,构成差动轮系，有：,，构成定轴轮系,n5nH，n3n3。,5.15 图示传动装置中，已知各轮齿数为：z120，z240，z330，z160，z530，z520，z444，z340，为右旋三头螺杆，为蜗轮，z763。试问：当轴以na60rmin的转速按图示方向转动时，蜗轮的转速n7为多少？转向如何？ 解：，构成定轴轮系,，构成定轴轮系。,3，4，5，构成差动轮系,n3n340r/min,n5 n5
7、120r/min,即蜗杆的转速n613.33r/min 转向与nA的转向相反 蜗杆为右旋，头数为，即z6，用右手定则判定蜗轮的转向为顺时针。,n740/63（r/min）,例 图示为一种大速比减速器的示意图。动力由齿轮1输入，H输出。已知各轮齿数为：z112，z25l，z376，z249，z412，z373。 (1)试求传动比i1H。 (2)若将齿轮2的齿数改为52，则传动比i1H又为多少?,解：1,2,3构成定轴轮系,2，4，3，构成差动轮系,n2n2 n3n3,5-17 图示的轮系中，已知各轮齿数为z132，z234，z236，z364，z432，z517，z6=24。若轴A按图示方向以1
8、250rmim的转速回特，轴B按图示方向以600 rmin的转速回特，试确定轴C的转速大小及转向。,解：1,2-2,3,4构成差动轮系,4,5,6构成定轴轮系,代入即可求n3=26.47,5-18 图所示的变速器，已知z1z1z628，z3z5z380，z2z4z726。 当鼓轮A，B，C分别被制动时，求传动比i1H。 解：）鼓轮被制动时 ，(H)构成定轴轮系,）鼓轮被制动时 1，组成行星轮系； ，3，h组成差动轮系,）鼓轮被制动时， ，组成差动轮系； ，组成行星轮系,i1Hn1/nH375,7-1 题图所示机构中，已知P51000N，AB100mmBCCD2AB、CEEDDF，不计运动副中的
9、摩擦，试用图解法求各运动副中的反力和平衡力矩M1。,解：首先分析各构件的受力状态 构件2、4为二力杆，受压杆 构件三、四为三力构件，三力汇交于一点,P5,R45,R65,P5+R45+R65=0 R43+R63+R23=0,R43,R63,R23,P5+R45+R65=0 R43+R63+R23=0,P5,R45,R43,R63,R23,若考虑运动副的摩擦,7-5 题图7-5所示的曲柄滑块机构中，设已知机构的尺寸(包括轴颈的直径)，各轴颈的当量摩擦系数0,滑块与导路之间的摩擦系数及驱动力F(回行时力F的方向向右)。设从动件1上的阻力矩为Mr。若不计各构件的质量，求=45o, 135o, 225
10、o和315o时，各运动副中总反力的作用线。,R43,例 图示为一曲柄滑块机构的三个不同位置，F为作用在滑块上的力，转动副A和B上所画的虚线圆为摩擦圆，试确定在此三个位置时，连杆AB上所受作用力 的方向。,1,2,3,4,4,3,2,1,例 图示为一平压机。巳知作用在构件1上的主动力F500N，转动副处的圆为摩擦圆，摩擦角的大小示于右侧，要求在图示位置： （1）画出各构件上的作用力(画在该简图上)。 （2）用F10 Nmm的比例尺，画出力多边形，求出压紧力Q的大小。,R21,FR21Ro410,R21,Ro41,F,R41,FR21R410,R23 QR430,R23,R43,Q,v3,7-9
11、如题图7-9所示的六杆机构中，已知滑块5的质量m5=20kg, lAB=lED=100mm, lBC=lCD=lEF=200mm，1=2=3=90，作用在滑块5上的力P=500N。当取曲柄AB为等效构件时，求机构在图示位置的等效转动惯量和力P的等效力矩。,解：,在图示位置，构件2作瞬时平动,7-10 题图7-10所示的轮系中，已知各轮齿数:z1=z2=20, z2=z3=40,J1=J2= 0.Olkgm2,J2 =J3=0.04kgm2。作用在轴3上的阻力矩M3=40Nm。当取齿轮1为等效构件时，求机构的等效转动惯量和阻力矩M3的等效力矩。,解：等效转动惯量,等效阻力矩为：,7-15 题图7
12、-15所示为某机械以主轴为等效构件时，等效驱动力矩Mrd在一个工作循环中的变化规律。设计主轴转速为n=750rmin；等效阻力矩Mrp为常数；许用速度波动系数=0.01。若忽略机械中其余各构件的等效转动惯量，试确定最大盈亏功Amax，并计算装在主轴上的飞轮转动惯量JF。,解 取主轴为等效构件 (1)求等效阻力矩Md 一个T内等效驱动力短Md所做功等于等效阻力矩Mr所消耗功：,(2)求最大盈亏功 在图中画出等效阻力矩Md1062.5Nm的直线，它与Md曲线之间所夹的各单元面积所对应的盈功或亏功分别为,Mr,绘出能量指示图 最大盈亏功 即:Amax5385.29 (3)求飞轮的转动惯量 将Amax
13、代人飞轮转动惯量计算式， 可得：,f1,f2,f3,例 在图示定轴轮系中，已知各轮齿数分别为z1z2,20，z2z340；各轮对其轮心的转动惯量分别为J1J20.01kgm2，J2J30.04kgm2；作用在轮1上的驱动力矩Md60 Nm，作用在轮3上的阻力矩Mr120Nm。设该轮系原来静止，试求在Md和Mr作用下，运转到t1.5s时，轮1的角速度1和角加速度1。,解：等效转动惯量,例 已知一机械系统的等效力矩Me对转角的变化曲线如图所示。各块面积为别为f1340mm 2，f2810mm2，f3600 mm 2，f49l0 mm2，f5555mm2，f6470 mm2，f7695mm2，比例尺
14、M7000，1o/mm,平均转速n m800rmin，运转不均匀系数0.02。若忽略其它构件的转动质量，求飞轮的转动惯量JF。并指出最大、最小角速度出现的位置。,b,c,d,e,f,g,h,Amax,解：先求作能量指示图。,a,a,a-b:-f1=-340 a-c:-f1+f2=470 a-d:-f1+f2-f3=-130 a-e:-f1+f2-f3+f4=780 a-f:-f1+f2-f3+f4-f5=225 a-g:-f1+f2-f3+f4-f5+f6=695 a-h:-f1+f2-f3+f4-f5+f6-f7=0,图中最高点和最低点分别表示机械系统动能最高和最低时的位置,1）求最大盈亏功
15、Amax Amax (780+340 )FSA 112070000.0174136833.8 2）求JF 令Jc0,例 如图所示的齿轮传动，z1=20，z2=60，轮1为主动，驱动力矩Md常数，加在轮2上的阻力矩Mr的变化规律如图所示。两齿轮绕回转中心的转动惯量分别为J10.01Kgm 2，J2=0.03kgm2，轮1的平均角速度m100rads，若不均匀系数=0.02。试回答： （1）画出以构件1为等效构件时的等效阻力矩Mer图，并求出等效驱动力矩Med=? （2）求出飞轮转动惯量Jf=?并说明飞轮应装在轴上还是轴上为好。,解（1）等效构件1上的等效阻力矩为Mer ：,由于i123，故等效构件1上的等效驱动力矩的一个运动循环为6，等效阻力矩作用时间为3。,3,6,Mer,30,3,6,Mer,15,30,一个T内等效驱动力短Md所做功等于等效阻力矩Mr所作功：,Med,f1,f2,f1,f2,绘出能量指示图，最大盈亏功即为f1。 即:Amax45,(3)求飞轮的转动惯量 将Amax代人飞轮转动惯量计算式，可得,飞轮应装在1轴上为好。,当Amax与一定时，JF与的平方成反比，故为了减少飞轮的转动惯量，最
