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1、850机械原理复习题第一章 机构的结构及其可动性分析1-1 如图所示为牛头刨的一个机构设计方案简图。设计者的意图是动力由曲柄1输人，通过滑块2使摆动导杆4作往复摆动，从而带动滑枕3往复移动以达到刨削的目的。试分析此方案有无结构组成原理上的错误（须说明理由），若有，应如何修改？（试提出四种修改方案） 1-2 试绘出图示机构的机构运动简图，并计算机构自由度。 1-3 试计算图示连杆-齿轮组合机构的自由度，图中绘有箭头的构件为原动件。（若有复合铰链、局部自由度或虚约束应明确指出） 1-4 试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应明确指出。若要使机构满足确定的运动的运动学条件，应如何
2、选取原动件的数目？ 1-5 试计算图示齿轮系机构的自由度。（若有复合铰链、局部自由度或虚约束应明确指出） 1-6 如图所示为一个机构设计方案简图。设计者的意图是动力由凸轮（即圆盘）输人，通过构件CD使构件EF作往复移动。 试计算机构的自由度，并分析其设计是否合理？若有复合铰链、局部自由度或虚约束应明确指出。 如果此方案不合理（须说明理由），应如何修改？并用简图表示。 1-7 计算图示机构的自由度（指出复合铰链，局部自由度及虚约束）并确定机构的级别，所拆的杆组需画图表示，并指出该基本杆组的组别。 思考题及练习题1. 何谓构件？何谓运动副、运动副元素、高副、低副？运动副是如何进行分类的？ 2.机构
3、运动简图有何用处？它能表示出原机构哪些方面的特征？如何绘制机构运动简图?3.机构具有确定运动的条件是什么？当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况？4.在计算机构的自由度时，应注意哪些事项？通常在哪些情况下存在虚约束？第二章 平面机构的性能分析2-1 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置。2-2 图示的齿轮连杆组合机构中，用瞬心法求齿轮1与3的传动比1/3。 2-3 图示的四杆机构中，已知lAB=60mm，lCD=90mm，lAD=lBC=120mm，1=10rad/s，试用瞬心法求：（1）当=1650时，点C的速度vC；（2）当=1650时，构件2的BC线上（或
4、其延长线上）速度最小的一点E的位置及其速度的大小；（3）当vC=0时，求角的值（有两个解）。 2-4 图示的凸轮机构中，已知r=50mm，lOA=30mm，lAC=90mm，1=900，凸轮1以角速度1=10rad/s逆时针方向转动。试用瞬心法求从动件2的角速度2。 第三章 平面连杆机构及其设计3-1 如图所示 设已知四杆机构各机构的长度为a=240mm,b=600mm,c=400mm,d=500mm。试问：1）当取杆4为机架时，是否有曲柄存在。2）当取杆长度不变，能否采用选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构？如何获得？3）若a,b,c三杆的长度不变。取杆4为机架，要获得曲柄摇杆机构
5、， 的取值范围应为何值？3-2 图示连杆机构中，已知各机构的尺寸为AB=160mm,BC=260mm,CD=200mm,AD=80mm；机构 为原动件，沿顺时针方向匀速回转，试确定：1）四杆机构ABCD的类型；2）该四杆机构的最小传动角 ；3）滑快F 的行程速度变化系数K 。 3-3 图示为六杆机构。已知AB=200mm，AC=585mm，CD=300mm，DE=700mm，ACEC，1为常数，试求：（1）机构的行程速度变化系数K；（2）构件5的冲程H；（3）构件最大压力角发生的位置及大小；（4）在其它尺寸不变的情况下，欲使冲程为原冲程的2倍，问曲柄长度应为多少？3-4 如图所示为用铰链四杆机
6、构作为加热炉门的启闭机构。炉门上两铰链的中心距为50mm，炉门打开后成水平位置时要求炉门的外边朝上，固定铰链装在轴线yy上，其相互位置的尺寸如图所示。试设计此机构。3-5 如图所示设计一铰链四杆机构。已知摇杆 的长度CD=75mm，行程速比系数K=1.5，机架AD 的长度AD=100mm，摇杆的一个极限位置与机架间的夹角为ws, =45，试求曲柄的长度AB和连杆的长度BC（有两组解）。3-6 试设计一曲柄导杆机构（示意图参考图4-10）。已知导杆的行程速比系数K=2，机架长度AC=50mm，求曲柄长度AB（要求写出设计步骤）。 3-7 设计一偏置曲柄滑块机构（如图所示）。已知滑块的行程速比系数
7、K=1.5，滑块的冲程LC1C2=50mm，导路的偏距e=20mm。求曲柄长度AB和连杆长度BC。3-8 设计一个如图所示的曲柄摇杆机构。已知摇杆DC=50mm，摆角c=45，行程速度比系数K=1.2，机架长度AD=b-a。3-9 已知构件S的两个位置，如图所示，并已知活动铰链中心B及固定铰链中心D的位置，试设计一铰链四杆机构ABCD能实现构件S的两个位置。3-10 设计一铰链四杆机构（如图）。已知构件AB=25mm，机架长度为AD=50mm，并要求两连架杆的对应转角位置关系为：1=40，2=90，3=150，1=45，2=70，3=100。试求连杆BC及连架杆CD的长度。第四章 凸轮机构及其
8、设计4-1 图示为一尖顶移动从动件盘形凸轮机构从动件的部分运动线图。试在图上补全各段的位移、速度及加速度曲线，并指出在哪些位置会出现刚性冲击？哪些位置会出现柔性冲击？4-2 设计一偏置移动滚子从动件盘形凸轮机构。已知凸轮以等角速度顺时针转动，基圆半径r050mm，滚子半径rT10mm，凸轮回转中心偏于从动件轴线右侧，偏距e10mm。从动件运动规律如下：=1200，S=300，=1500，S=600，从动件在推程中以简谐运动规律上升30mm；回程中从动件以等加等减速运动规律返回原处。4-3 设计一对心移动平底从动件盘形凸轮机构。已知基因半径r050mm，从动件平底与导路中心线垂直，凸轮顺时针等速
9、转动。从动件运动规律如下：=1200，S=00，=1500，S=900，从动件在推程中以简谐运动规律上升30mm；回程从动件也以简谐运动规律返回原处。4-4 设计一摆动滚子从动件盘形凸轮机构。如图所示，已知摆杆AB在起始位置时垂直于OB，lOB40mm，lAB80 mm，滚子半径rT=10mm。凸轮以等角速度顺时针转动。从动件运动规律如下：=1800，S=00，=1500，S=300，从动件在推程中以摆线运动规律向上摆动300；从动件在回程中又以摆线运动规律返回原处。4-5 设计一摆动平底从动件盘形凸轮机构。凸轮回转方向和从动件初始位置如图所示。已知 lOA=85mm，rb=40mm。从动件运
10、动规律如下：=1800，S=00，=1500，S=300，从动件在推程中以间谐运动规律顺时针摆动200；从动件在回程中以等加速等减速运动规律返回原处。4-6 如图所示的对心移动滚子从动件盘形凸轮机构中，已知凸轮的实际廓线为圆，其圆心在A点，回转方向如图所示。R=40mm， lOA=25mm，rT=10mm。试求：（1）凸轮的理论廓线； （2）凸轮的基圆半径rb；（3）从动件的升程h；（4）推程中的最大压力角max；（5）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？4-7 如图所示摆动滚子从动件凸轮机构中，已知凸轮的实际廓线为圆，其圆心在A点，回转方向如图所示。R=4
11、0mm， lOA=25mm，lOB=80mm，lBC=60mm，rT=10mm。D、E为凸轮与滚子的两个接触点。试求：（1）从D点接触到E点接触凸轮所转过的角度；（2）E点接触时，凸轮机构的压力角；（3）从D点接触到E点接触从动件的角位移；（4）找出推程中出现最大压力角max的机构位置，并标注max。思考题及练习题1.试比较尖端、滚子和平底从动件的优缺点及其应用场合。2.在等加速等减速运动规律中，是否可以只有等加速而无等减速？3.选择从动件运动规律应考虑哪些方面的问题?4.什么叫刚性冲击，如何避免刚性冲击? 何谓凸轮机构传动中的柔性冲击?5.何谓反转法 ?6.基圆半径是否一定是凸轮实际轮廓曲线
12、的最小向径?7.在选取滚子半径和基圆半径的尺寸时，应当注意哪些问题?8.何谓凸轮机构的压力角？设计时，为什么要控制压力角的最大值?9.凸轮轮廓线曲率半径a，理论轮廓线曲率半径和滚子半径rs有何关系?10.何谓凸轮工作廓线的变尖现象和推杆运动的失真现象？它对凸轮机构的工作有何影响？如何加以避免?第五章 齿轮机构及其设计5-1 一渐开线其基圆半径为rb93.97 mm，试求：1）当rK125 mm时，渐开线的展角K，压力角K和该点曲率半径K；2）当K10时，渐开线的压力角K及向径rK的值。5-2 当渐开线标准齿轮的齿根圆与基圆重合时，其齿数应为多少？当齿数大于以上求得的齿数时，基圆与齿根圆哪个大？
13、5-3 已知一对渐开线标准外啮合直齿圆柱齿轮，正常齿制，m5 mm，20，中心距a350 mm，传动比i129/5，试求两齿轮各部分尺寸。5-4 已知一对渐开线标准外啮合圆柱齿轮传动，要求传动比i8/5，模数m3 mm，安装中心距a78 mm，试确定这对齿轮的齿数，并计算这对齿轮的各部分尺寸及其重合度。5-5 一对标准渐开线直齿圆柱齿轮传动，z117，z242，20，m5 mm，正常齿制。若将中心距加大至刚好连续传动，求此时的啮合角，节圆直经、中心距、两分度圆分离距离各顶隙c。5-6 设计一无根切的齿轮齿条机构，z115，m10 mm，20，正常齿制。求：（1）齿轮r1，r1，s1，ha1，hf1，ra1，rf1；（2）齿条s2，ha2，hf2以及齿轮中心至齿条分度线之间的距离L。5-7 已知一对外啮合变位齿轮传动，z1z212，m14 mm，20，试求不产生根切的最小变位系数。5-8 一对标准斜齿轮传动，z120，z237，mn8 mm，n20，13，h*an1，c*n0.25，齿轮宽度B30 mm。求：中心距a；分度圆半径r1，r2；轴面重合度
