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1、 .wd.一、自由度的计算1.试计算图示机构的自由度假设含有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出。参考答案B处有局部自由度，F处为复合铰链。2.试计算图示机构的自由度。参考答案3.试计算图示机构的自由度。参考答案4.试计算图示机构的自由度。参考答案5.试计算图示机构的自由度。参考答案6.试计算图示机构的自由度。参考答案或把三角形看成一刚体，那么7.计算图示机构的自由度，并在图上指出其中的复合铰链、局部自由度和虚约束。参考答案B为局部自由度；C(或D)为虚约束；G为复合铰链。8.试计算图示机构的自由度。参考答案9.试述机构有确定运动的条件，并判断以以下图所示两机构是否有确定运动。参考答案(1)机构
2、有确定运动的条件是机构自由度大于零且等于原动件数目。(2)图a原动件数大于自由度，无法运动。(3)图b原动件数小于自由度，无确定运动。10.试计算图示机构的自由度假设含有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出。参考答案B处有局部自由度。11.试计算图示机构的自由度(假设含有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出。参考答案B处为复合铰链。12.试计算图示机构的自由度假设含有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出。参考答案C处有局部自由度、复合铰链。D处为复合铰链。F，G处有局部自由度。去掉局部自由度后，13.试计算图示机构的自由度假设含有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出。参考答案C处为复合铰链。J或F处有
3、虚约束。14.试计算图示机构的自由度，并指出该机构中有无虚约束、局部自由度或复合铰链，假设有，指出在何处。参考答案E(或F)处有虚约束，滚轮D处有虚约束及局部自由度，去掉后得：15.试计算图示机构的自由度，并正确指定原动件。参考答案滚轮处为局部自由度，故,机构的自由度为2，可以滑块和凸轮为原动件。16.试计算图示机构的自由度。参考答案17.试计算图示机构的自由度。参考答案滚子F处为局部自由度，J或K处为虚约束，C处为复合铰链。去掉虚约束和局部自由度后，所以18.计算图示机构的自由度，并在图上指出其中的复合铰链、局部自由度和虚约束。图中绕I、J转动的构件为齿轮。参考答案B、D处有局部自由度。19
4、.试分析图示装置能否运动，为什么用机构自由度公式加以说明。参考答案；不能运动，因F为零。20.试计算图示构件系统的自由度，并说明其能否成为机构。参考答案C、D、E均为复合铰链。无法运动，不能成为机构。21.试计算图示运动链的自由度。参考答案A、E、F为复合铰链，故二、平面连杆机构及其设计1.图示铰链四杆机构中，AD为机架，假设要得到双摇杆机构，试求CD杆长的取值范围。参考答案要得到双摇杆机构有两种可能。1机构存在整转副，且是B、C，那么为最短。 1CD杆最长 2CD杆中间长 2机构不存在整转副，亦不符合杆长和条件。 1CD杆最长但不超过三杆和即 2CD杆中间长 3CD杆最短综上得2.图示铰链四
5、杆机构中，问：为何值时给出一取值范围，该机构成为曲柄摇杆机构。参考答案1AD不能成为最短杆2AD为最长杆3AD为中等长，CD为最长杆时，3试设计一曲柄导杆机构，导杆的行程速度变化系数，机架长度，求曲柄长度要求写出设计步骤。参考答案。作，作，过A作，得B点。故曲柄长4.图示曲柄摇块机构中，试计算此机构的极位夹角及从动杆BE的摆角。参考答案。摆角。极位夹角5.在图示铰链四杆机构中，其杆长为，而另两个杆的长度之和为，要求构成一曲柄摇杆机构，c、d的长度应为多少参考答案根据有曲柄条件：，且为连架杆，可知，那么有(1)考虑极限状态有(2)又故(3)将(3)代入(2)得：故同理假设c为最大时，那么6.如以
6、以下图，在一铰链四杆机构中，lBC=500mm，lCD=350mm，lAD=300mm，且AD为机架。试分析：1假设此机构为曲柄摇杆机构，lAB的最大值；2假设此机构为双曲柄机构，lAB的最小值；3假设此机构为双摇杆机构，lAB的取值范围。参考答案解：1AB最短：最大值为150mm。2AD最短：1AB不是最长，即，所以2AB为最长杆，即AB，且所以最小值为450mm。3图示机构只有不满足杆长条件时才成为双摇杆机构。lAB的取值范围7.如图示插床的导杆机构，：，行程速比系数，求曲柄BC的长度及插刀P的行程H，又假设需行程速比系数，那么柄BC应调整为多此时插刀行程是否改变参考答案12插刀行程增大8
7、.如图示曲柄摇杆机构，试用解析法或图解法确定：1摇杆3的最小长度；2曲柄1等速转动时机构的行程速度变化系数K；3曲柄1为主动时，机构的最小传动传动角。注：用计算。参考答案1曲柄只能是1杆。设即杆3是中长杆，因为是求3杆的最短尺寸，那么有，2设摆杆的左极限位置为C1D，右极限位置为C2D，如图，而3机构的最小传动角可以用解析法如下求得：设，那么：三、凸轮机构及其设计1.在图示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个圆，圆心在A点，其半径mm，凸轮绕轴心线O逆时针方向转动，mm，滚子半径rr=10mm，试问：1该凸轮的理论廓线为何种廓线2基圆半径 r0 为多少3从动件的行程 h 为多
8、少4推程中的最大压力角为多少5假设把滚子半径改为 rr=15mm，从动件的运动规律有无变化为什么参考答案(1) 理论廓线是以A为圆心，R+rr=50 mm为半径的圆。(2) mm (3) mm (4) ,时,最大,(5)滚子半径变化时，从动件之运动规律发生变化。这是因为高副低代后形成的机构中的连杆长lBA发生改变的缘故。2.一偏置直动尖项从动件盘形凸轮机构如以以下图。凸轮为一偏心圆盘，圆盘半径R=30mm，几何中心为A，回转中心为O，从动件偏距OD=e=10mm，OA=10mm。凸轮以等角速度逆时针方向转动。当凸轮在图1示位置，即ADCD时，试求：1凸轮的基圆半径 r0；2图示位置的凸轮机构压
9、力角；3图示位置的凸轮转角；4图示位置的从动件的位移 s；5该凸轮机构中的从动件偏置方向是否合理，为什么 1 2参考答案(1) mm(2) tg(3)(4) mm (5) 偏置方向不合理。因为tg，图2示偏置方向使增大。应把从动件导路偏置在凸轮转动中心的右侧，此时tg，那么减小。3.设计一偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线。凸轮以等角速度 rad/s逆时针方向转动。当凸轮从推程起始点处转过时，从动件上升10mm，此时从动件的移动速度 mm/s。1试用反转法找出此时凸轮廓线上与从动件相接触的点。2在图上标出该点的压力角，并求出其值。3假设从动件的偏距减为零，那么上述位置处的压力角的值为多少
10、参考答案(1) 接触点见图示。(2) mm，压力角见图示。tg(3) tg 压力角增大。4.5. ：对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构，行程mm，基圆半径mm，推程运动规律如图，求凸轮转角为时的压力角。参考答案(1) 从动件推程运动规律为等速运动规律，当时，s=15mm(2) tg四、齿轮机构及其设计1. 有一渐开线外啮合直齿圆柱变位齿轮传动，mm，变位系数，无侧隙啮合中心距mm。加工后经检验，大轮分度圆齿厚不合设计要求，其余尺寸均可。(1)测得大轮的mm，试定性分析这对齿轮可否进展安装，啮合有何问题(2)试另行设计一小齿轮与已加工的大轮配对使用，保持不变，要求无侧隙啮合。求该小轮的变位系数，分度
11、圆直径和齿顶圆直径。参考答案(1) 设大轮加工后的实际变位系数为，那么mm因，齿厚减小，两轮可安装，但啮合时侧隙较大。(2) 设所设计小轮的变位系数为，那么小轮分度圆直径mm分度圆别离系数齿高变动系数 齿顶高mm齿顶圆直径mm2. 一对渐开线直齿圆柱标准齿轮，传动比，mm，中心距正确安装。求：，两轮的节圆直径和，两轮的基圆直径和，两轮的顶圆直径和，两轮的根圆直径和，两轮的齿距和。参考答案mmmmmmmmmmmmmmmmmm3. 一对渐开线外啮合直齿圆柱齿轮传动， mm，传动比。试求：(1) 假设为标准齿轮传动，其中心距mm，试计算两齿轮的齿数、，分度圆半径、，齿顶圆半径、，齿根圆半径、，节圆半
12、径、，啮合角，齿距，分度圆齿厚，分度圆齿槽；(2) 假设中心距mm，那么该对齿轮无侧隙啮合属于什么类型的传动又、是否有变化假设有变化是增大还是减小参考答案(1) 当mm 时联立求得：mm mmmm mmmm mmmm mmmmmm mm(2) 当mm 时，属于正传动、没有变化； 、有变化，且均为增大。4.一对渐开线直齿圆柱标准齿轮传动，其模数,分度圆压力角,传动比。1在正确安装时，中心距，试求1分度圆半径； 2齿数； 3齿顶圆半径；4齿根圆半径； 5节圆半径； 6啮合角。2假设上述齿轮传动中心距改为时，1上述尺寸哪些有变化，哪些没变化2如有变化求出其数值。参考答案1 1得 2 34562 1、
13、不变、变化 25.一对标准安装的直齿圆柱标准齿轮外啮合传动。其实际啮合线长度，重合度，啮合角。1试求这对齿轮的模数2这对齿轮啮合传动过程中，其同时啮合齿的对数如何变化在不变，仍为标准直齿圆柱齿轮标准安装的条件下，假设想增大重合度，该怎么办3假设该对齿轮的传动比。现假设其中心距改为。求这对齿轮的节圆半径、及啮合角，其重合度有何变化注：其齿数、模数、压力角等均不变仍为标准值参考答案1因 ， 2因重合度，故其啮合对数在和对齿之间变化。在一个的范围内2对齿啮合时间占。在其它参数不变的条件下，因与无关，故要增大，那么只有增加齿数。3由于二轮实际安装中心距大于标准中心距，故实际啮合线减短，导致重合度减小。6.一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、。参考答案123正确安装：47.一对渐开线直齿圆柱标准齿轮，：mm，安装中心距比标准中心距大2 mm。试求：(1) 中心距?(2) 啮合角?(3) 有无齿侧间隙 (4) 径向间隙(5) 实际啮合线
