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1、第2章习题2-5 计算题2-5图所示各机构的自由度。弁指出图中的复合较、局部自由度和虚约束。F=3 7-2链10 = 1 C处存在复合较b) n=7; Pl=10; Ph=0F=3 7-2 10 = 1d) n=4; Pl=5; Ph=1c) n=3; Pl=3; Ph=2DF=34 -25-1 = 1处存在局部自由6 -28-1 = 1 B处存在局部自由度，G或G处存在虚约束,f) n=9; Pl=12; Ph=2F=39 -2 12-2 = 1 C处存在局部自由度，I处存在复合校链,第3章习题3-3题3-3图所示校链四杆机构中，已知BC=100mni CD=70mmAD=60mmAD为机架
2、。试问：(1)若此机构为曲柄摇杆机构，且 AB为曲柄，求AB的最大值；(2)若此机构为双曲柄机构，求 AB最小值；(3)若此机构为双摇杆机构，求 AB的取值范围。C题3-3图解：(1)根据题意：AB为最短杆，且满足杆长之和条件，即：AB+ BCX CD+ AD 得：AB 90mm AB杆最小值为 90 mm(3)若此机构为双摇杆机构，则可判定该机构不满足杆长之和条件, 分三种情况讨论：其一：AB是最短杆，贝U有： AB+ Bd CD+ AD得：60AB30;其二：AB不是最短杆也不是最长杆，则 AD为最短杆，有：AD+ BCAB+ CD 得：90AB 60;其三：AB是最长杆，则有：AD+ A
3、BBC+ CD得：AB 110,又为了满足该机构能成为一个四杆机构，需保证：ABC BC+CD+AD=230即 230AB 110。综上所述，AB的取值范围为：ABG (30,90) U (110,230)3-4 题3-4图所示四杆机构简图中，各杆长度为a =30 mm b =60 mm c =75 mm, d =80 mm,试求机构的最大传动角和最小传动角、最大压力角题3-4图和最小压力角、行程速比系数。(用图解法求解)解:1)m min =41.6 5 ,108.63=41.6 5 ,71.37=41.6 55 max= 90 -41.6 5 =48.1m max= 90 ； a min
4、= 02)v 6 =17.62;行程速比系数K= 1.213-5 题3-5图所示的四杆机构中，各杆长度为 a=25 mnn, b=90 mmc=75 mm, d=100 mm 试求:1)若杆AB是机构的主动件,AD为机架,机构是什么类型的机构?曲柄摇杆机构2)若杆BC是机构的主动件,AB为机架,机构是什么类型的机构?双曲柄机构3)若杆BC是机构的主动件,CD为机架,机构是什么类型的机构?双摇杆机构题3-5图3-7如题3-7图所示的曲柄滑块机构:(1)曲柄为主动件，滑块朝右运动为工作行程， 试确定曲柄的合理转向，并简述其理由;(2)当曲柄为主动件时，画出极位夹角 日，最小传动角尸min。(3)设
5、滑块为主动件，试用作图法确定该机构的死点位置;解：(1)曲柄应为顺时针转动，理由可从下两方面说明:a)顺时针转动，滑块朝右运动慢，向左返回运动快，即机构工作行程速度慢，回行程速度快，具有急回特性。b)顺时针转动，则在工作行程中，机构的压力角比较小，传力特性好；(2)极位夹角如图。角；最小传动角7 min：当曲柄AB位于最上方B处有工作行程最小传动 角尸min ；当曲柄AB位于最下方B处有同行程最小传动角 尸min。(3)滑块为主动件时，机构的死点位置：在曲柄与连杆共线的B1和B2两个位置处。第4章习题4-8在题4-8图所示的对心直动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮的实际廓线为一圆，圆心在点 A,
6、半径R=40 mm凸轮绕轴心O逆时针方向转 动，LOA=25 mm滚子半径为10 mm,试求：凸轮的理论廓线；凸轮 的基圆半径；从动件行程；图示位置的压力角。解：(1)理论廓线：在实际廓线上画一系列滚子圆，连接圆心四成。(2)凸轮的基圆半径指理论廓线的最小向径：r0=40-25+lg：25 mm。(3)从动件行程最大向径减去最小向径：h=40+25-15=50 mm_(4)压力角如图所示。4-9 一对心直动滚子从动件盘形凸轮机构，已知基圆半径r0=50 mm,滚子半径rT=10 mm凸轮逆时针等速车专动。凸轮转过 1400 ,从动件按简 谐运动规律上升30 mm凸轮继续转过40时，从动件保持不
7、动。在回程 中，凸轮转过120时，从动件以等加速等减速运动规律返回原处。凸轮 转过其余60。时，从动件保持不动。试绘出其从动件位移曲线，弁用图 解法设计凸轮的轮廓曲线。4-13画出题4-13图所示凸轮机构中凸轮基圆，在图上标出凸轮由图示 位置转过60。角时从动件的位移和凸轮的压力角。解：(a)对心直动滚子从动件盘形凸轮机构：从动件上升，位移如图中h=OA2-OA侪示；压力角如图 a所示；(b)对心直动平底从动件盘形凸轮机构：从动件下降，位移如图中h所示；压力角a=0 ;(a)(C)(c)摆动从动件盘形凸轮机构： 从动件与机架之间的夹角减小， 角 位移为：0 0 1 1；压力角如图民所示。(b)
8、题4-13图r = mz/2=3 26/2 = 39mmrb =rcos： - 39 cos20 = 36.7mm*ra = r ha m = 39 1 3 = 42mm分度圆上渐开线齿廓的曲率半径 分度圆上渐开线齿廓的压力角基圆上渐开线齿廓的曲率半径为 齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径7a = .ra2 -rb2 = 422 -36.72 = 20.5mm齿顶圆上渐开线齿廓的压力角= Jr2 _ rb2 _J392 -36.72 =13.33mma =20Pb =0;压力角 =0：。rb=arccos = ars cosra出=29.2442第5章习题5-2 已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮z=2
9、6,模数m=3mm=20) ,h*a=1,试分别求出分度圆、基圆、齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径和压力 角。解： 分度圆半径基圆半径：齿顶圆半径5-3已知一对外啮合齿标准直齿圆柱齿轮的标准中心距a=160mm齿数z1=20,齿数z2=60,求模数和分度圆直径。1 ,、2a 2x160 .a = -fflfZ, + Z-Jm -4mm解：由 2可得模数2U + 60分度圆直径. : 4 网= 4x60 = 240 酬5-6试根据渐开线特性说明一对模数相等，压力角相等，但齿数不等的渐开线标准直齿圆柱齿轮，其分度圆齿厚、齿顶圆齿厚和齿根圆齿厚是否 相等？哪一个较大？解：模数相等、压力角相等的两个齿轮，
10、分度圆齿厚5 =则/2相等。但是齿数多的齿轮分度圆直径大，所以基圆直径就大。根据渐开线的性质，渐开线的形状取决于基圆的大小， 基圆小,则渐开线曲率大,基圆大, 则渐开线越趋于平直。因此，齿数多的齿轮与齿数少的齿轮相比，齿顶圆齿厚和齿根圆齿厚均为大值。5-9已知一对外啮合正常齿制标准斜齿圆柱齿轮传动的中心距a=250mm法面模数 mn=4mm法面压力角：- n =20 ,齿数z1=23, z2=98, 试计算该对齿轮的螺旋角、端面模数、分度圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径。解： 因螺旋角端面模数分度圆直径叫伍+始=限期瘦+翼=14牙2x250=甜./ cos 0 = 4/ cosl4.J3 = 4
11、.13mm4x23 n, =95 04mmcos/? cosl4J30 用向4 x98布n. =404 95 兆加cosfi cosl4.53齿顶圆直径： 一D.S嗯Jr2 = d:+2V+2x4=412fc齿根圆直径d0= 4 - 2 = 91.04- 2x1.25x4=85 蜘 m0* 4巾广牺9”2 xL25加则驯加5-10试设计一对外啮合圆柱齿轮， 已知z1=21 , z2=32, mn=2mm实际 中心距为55mm问：(1)该对齿轮能否采用标准直齿圆柱齿轮传动？(2)若采用标准斜齿圆柱齿轮传动来满足中心距要求，其分度圆螺旋角氏分度圆直径di、d2和节圆直径di、d2各为若干？解：(1
12、)不能。若采用标准直齿圆柱齿轮传动，其中心距a m(z+2)=53mm,2与所给实际中心距不相等。(2)斜齿轮中心距 a*. +p ,所以 cosB=mn(zi+z2) =0 9636 故 P=15.4987立2 cos -2a分度圆直径为 :d1 =mnZ1/cosB =43.59mm , d2 =mnZ2/cosB = 66.42mm标准斜齿齿轮传动，未采用变位，其节圆与分度圆重合，故：d/=d1 , d2 =d2。6-1在题6-6图所示的轮系中，已知各轮齿数为：z1=20,z2=40, z2z5=40,试求传动比k。= 20, z3=30, 4=20, z4 = 32,i15乏K = 6
13、取2 23,4题6-6图6-7在题6-7图所示轮系中，已知齿轮 1转向如图所示，n1= 405 r/min各轮齿数为：z1 =z2Hz4，=20, z2=z3=z5=30, z4=z6=60,试求：(1)传动比i16; (2)齿轮6的转速n6的大小及转动方向解：(1)此为定轴轮系，先判定方向,首末两轮转向相反,传动比为:._ Z2Z3Z4Z5Z6 _ Z2Z4Z6 _ 135i16 13. 5Z1Z2Z3Z4Z5Z1Z2Z4(2) n6 = n1 /i16 = -30r / min6-9在题6-9图所示的一手摇提 升装置中，已知各轮齿数，试求 传动比i15，弁指出提升重物时手 柄的转向。解：此为定轴轮系，先判定方向， 提升重物时，齿轮5逆时针转动;蜗轮4顺时针转动，在啮合点处受力与速度向上， 则蜗杆在啮合点处受力向下，又蜗杆右旋，对蜗杆用右手定贝卜判定其转动方向为由右指向左;锥齿轮2方向向上；最后得出齿轮 1方向向上。传动比:i15Z2Z3Z4Z5Z1Z2Z3Z4-= 577.86-10题6-10图(a)、(b)分别为两个不同结构的锥齿轮周转轮系，已知n3=-100 r/min 。试求两H的转速nH的大小和方向(a)(b)H解：（a）尾=*=上=且三=1.6,代入已知数据得：nH=_600r/min ； % - nHzi Z2z
