機(jī)械原理 7系機(jī)械原理習(xí)題集

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1、第十七章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu) 1. 試判別圖示各運(yùn)動鏈能否成為機(jī)構(gòu)，并說明理由。 2．計(jì)算圖示各機(jī)構(gòu)的自由度。并判斷其中是否含有復(fù)合鉸鏈、局部自由度或虛約束，如有，請指出。 （a） (b) (c) 3．說明圖示各機(jī)構(gòu)的組成原理，并判別機(jī)構(gòu)的級別和所含桿組的數(shù)目。對于圖（f）所示機(jī)構(gòu)，當(dāng)分別以構(gòu)件1，3，7為原動件時(shí)，機(jī)構(gòu)的級別會有什么變化。

2、 第十八章 連桿機(jī)構(gòu) 1．在圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知mm，mm，mm，取AD為機(jī)架。 （1） 如果該機(jī)構(gòu)能成為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，且AB是曲柄，求的取值范圍； （2） 如果該機(jī)構(gòu)能成為雙曲柄機(jī)構(gòu)，求的取值范圍； （3） 如果該機(jī)構(gòu)能成為雙搖桿機(jī)構(gòu)，求的取值范圍。 2.在圖示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，各桿件長度分別為mm，mm，mm， mm。 (1)若取為機(jī)架，作圖求該機(jī)構(gòu)的極位夾角，桿的最大擺角和最小傳動角。 (2)若取為機(jī)架，該機(jī)構(gòu)將演化為何種類型的機(jī)構(gòu)？為什么？請說明這時(shí)，

3、 兩個(gè)轉(zhuǎn)動副是整轉(zhuǎn)副還是擺轉(zhuǎn)副？ 3．在圖示的連桿機(jī)構(gòu)中，已知各構(gòu)件的尺寸為：mm，mm，mm，mm；并已知構(gòu)件為原動件，沿順時(shí)針方向勻速回轉(zhuǎn)，試確定： （1） 四桿機(jī)構(gòu)的類型； （2） 作圖求該四桿機(jī)構(gòu)的最小傳動角； （3） 作圖求滑塊F的行程速度變化系數(shù)。 4．在圖示的凸輪機(jī)構(gòu)中，若已知凸輪以等角速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動，試求從動件上點(diǎn)的速度。假設(shè)構(gòu)件在上作純滾動，求點(diǎn)的速度。 5．在圖示的機(jī)構(gòu)中，已知曲柄2順時(shí)針方

4、向勻速轉(zhuǎn)動，角速度rad/s，試求在圖示位置導(dǎo)桿4的角速度的大小和方向。 6．用圖解法設(shè)計(jì)如圖所示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。已知其搖桿的長度mm，行程速比系數(shù)，機(jī)架的長度mm，又知搖桿的一個(gè)極限位置與機(jī)架間的夾角，試用圖解法求其曲柄的長度和連桿的長度 。 7．設(shè)計(jì)一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。已知曲柄長mm，偏心距mm，其最大壓力角。試用作圖法確定連桿長度BC，滑塊的最大行程H，并標(biāo)明其極位夾角，求出其行程速度變化系數(shù)K。 8. 如圖

5、，已知曲柄搖桿機(jī)構(gòu)ABCD。現(xiàn)要求用一連桿將搖桿和一滑塊連接起來，使搖桿的三個(gè)位置，，和滑塊的三個(gè)位置，，相對應(yīng)，其中，、分別為搖桿的左、右極限位置。試用圖解法確定此連桿的長度及其與搖桿鉸接點(diǎn)的位置。 9．試設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，要求滿足，與，兩組對應(yīng)位置如圖所示，并要求滿足搖桿在第2位置為極限位置。已知和，試用圖解法求鉸鏈的位置。 10．有一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，已知其搖桿長mm，擺角=，搖桿在兩極限位置時(shí)與機(jī)架所成的夾角為和，機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù)，用圖解法設(shè)計(jì)此四桿機(jī)構(gòu)，并驗(yàn)算最小傳動角。

6、 第十九章 凸輪機(jī)構(gòu) 1．下圖所示為一尖端移動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)從動件的部分運(yùn)動線圖。試在圖上補(bǔ)全各段的位移、速度及加速度曲線，并指出在哪些位置會出現(xiàn)剛性沖擊？哪些位置會出現(xiàn)柔性沖擊？ 2．設(shè)計(jì)一偏置移動滾子從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)。已知凸輪以等角速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動，基圓半徑m

7、m，滾子半徑mm，凸輪軸心偏于從動件軸線右側(cè)，偏距mm。從動件運(yùn)動規(guī)律如下：當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過時(shí)，從動件以簡諧運(yùn)動規(guī)律上升mm；當(dāng)凸輪接著轉(zhuǎn)過時(shí)，從動件停歇不動；當(dāng)凸輪再轉(zhuǎn)過時(shí)，從動件以等加等減速運(yùn)動返回原處；當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過一周中其余角度時(shí)，從動件又停歇不動。 3．試設(shè)計(jì)圖示的凸輪機(jī)構(gòu)。已知擺桿在起始位置時(shí)垂直于，mm，mm，滾子半徑mm，凸輪以等角速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動。從動件運(yùn)動規(guī)律如下：當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過時(shí)，從動件以擺線運(yùn)動規(guī)律向上擺動

8、；當(dāng)凸輪再轉(zhuǎn)過時(shí)，從動件又以擺線運(yùn)動規(guī)律返回原來位置，當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過其余時(shí)，從動件停歇不動。 4．在圖示的凸輪機(jī)構(gòu)中，從動件的起始上升點(diǎn)均為點(diǎn)。 （1）試在圖上標(biāo)注出從點(diǎn)接觸到點(diǎn)接觸時(shí)，凸輪轉(zhuǎn)過的角度及從動件走過的位移； （2）標(biāo)出在點(diǎn)接觸時(shí)凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角。 第二十章 齒輪機(jī)構(gòu) 1．如圖所示： (1) 已知mm，求、之值及點(diǎn)處曲率半徑

9、； （2）當(dāng)仍為46.985mm時(shí)，求及。 2．一對漸開線齒輪廓如圖所示，兩漸開線齒廓嚙合于點(diǎn)，試求： (1) 當(dāng)繞點(diǎn)轉(zhuǎn)動的齒廓為主動及嚙合線如圖中時(shí)，確定兩齒廓的轉(zhuǎn)動方向； (2) 用做圖法標(biāo)出漸開齒廓上的點(diǎn)相共軛的點(diǎn)、，標(biāo)出漸開線齒廓上與點(diǎn)相共軛的點(diǎn)； (3) 用陰影線標(biāo)出兩條漸開線齒廓的齒廓工作段； (4) 在圖上標(biāo)出這對漸開線的節(jié)圓和嚙合角，并說明嚙合角與節(jié)圓壓力角之間的關(guān)系。 3．一對漸開線外嚙合直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)，兩輪的分度圓半徑分別為mm，mm，，試求： （1） 當(dāng)中心距mm時(shí)，嚙合角等于多少？兩個(gè)齒輪的節(jié)圓半徑和各為多少？ （2） 當(dāng)中心

10、距改變?yōu)?=87mm時(shí)，嚙合角和節(jié)圓半徑、又等于多少？ （3） 以上兩種中心距情況下的兩對節(jié)圓半徑的比值是否相等，為什么？ 4．已知一對漸開線外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)，=20，，mm，，。試求： (1) 兩輪的幾何尺寸和標(biāo)準(zhǔn)中心距，以及重合度； (2) 按比例作圖，畫出理論嚙合線，在其上標(biāo)出實(shí)際嚙合線，并標(biāo)出一對齒嚙合區(qū)和兩對齒嚙合區(qū)，以及節(jié)點(diǎn)的位置。

11、 5．若將上題（4題）中的中心距加大，直至剛好連續(xù)傳動，試求： （1） 嚙合角和中心矩； （2） 節(jié)圓半徑和； （3） 在節(jié)點(diǎn)嚙合時(shí)兩輪齒廓的曲率半徑和； （4） 頂隙。 6．有一齒條刀具，mm，，=1。刀具在切制齒輪時(shí)的移動速度mm/s. 試求： （1） 用這把刀具切制的標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí)，刀具中線離輪坯中心的距離為多少？輪坯每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)

12、為多少？ （2） 若用這把刀具切制的變位齒輪時(shí)，其變位系數(shù)，則刀具中線離輪坯中心的距離應(yīng)為多少？輪坯每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)為多少？ 7．有一回歸輪系(即輸入軸1與輸出軸3共線)，已知,,，。各輪的壓力角a=20，模數(shù)m=2mm，=1， =0.25。問為保證中心距最小，而且各輪又不產(chǎn)生根切應(yīng)采用哪種變位傳動方案？說明理由。 8．圖示回歸輪系中,齒輪1，2為一對漸開線直齒圓柱齒輪，，，，；齒輪3，4為一對漸開線斜齒圓柱齒輪，，,，現(xiàn)需

13、安裝成實(shí)際中心距，試求: (1)齒輪1，2的傳動類型及變位系數(shù)和； (2)齒輪3，4的螺旋角。 9．設(shè)一對軸間角直齒圓錐齒輪傳動的參數(shù)為：，，， ，。試計(jì)算下列值: (1)兩分度圓錐角； (2)兩分度圓直徑； (3)兩齒頂圓直徑。 第二十一章 輪系 1．下圖所示輪系中，已知各輪齒數(shù)為，，，，，，試求傳動比。 2．下圖所示輪系中，

14、以知各輪齒數(shù)為：，，，，；又r/min，r/min， 兩者轉(zhuǎn)向相反。試求齒輪4的轉(zhuǎn)速的大小和方向。 3．下圖所示輪系中，已知：，，，試求傳動比。 4．下圖所示輪系中，已知各輪齒數(shù)為：，，，，，，，；又軸以r/min按圖示方向回轉(zhuǎn)，軸以r/min按圖示方向回轉(zhuǎn)。試求軸轉(zhuǎn)速的大小和方向。 5．下圖所示的輪系中，已知各輪齒數(shù)為，，，，，，。若軸按圖示方向以r/min的轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)，軸按圖示方向以r/min的轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)，試確定軸的轉(zhuǎn)速大小及轉(zhuǎn)向。 6．下圖所示的輪系中，，，，，，，，。若軸按圖示方向以r/

15、min的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，試確定軸轉(zhuǎn)速的大小及轉(zhuǎn)向。 第二十四章 機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué) 1．下圖為具有往復(fù)運(yùn)動時(shí)桿的油泵機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。已知：mm，移動導(dǎo)桿3的質(zhì)量kg，加在導(dǎo)桿3上的工作阻力N。若選取曲柄1為等效構(gòu)件，試分別求出在下列三種情況下，工作阻力的等效阻力矩和導(dǎo)桿3質(zhì)量的等效轉(zhuǎn)動慣量。 （1）；(2) ；(3) 。 2．下圖所示的機(jī)構(gòu)中，已知：齒輪1和齒輪2的齒數(shù)分別為，，其

16、轉(zhuǎn)動慣量分別為，；滑塊的質(zhì)量為kg，其余構(gòu)件質(zhì)量不計(jì)；驅(qū)動力矩，阻力矩；構(gòu)件長m，其余尺寸如圖示。試求機(jī)構(gòu)在圖示位置啟動時(shí)構(gòu)件(與齒輪2固聯(lián)）的角加速度(計(jì)算時(shí)忽略滑塊3的轉(zhuǎn)動動能)。 3．已知一機(jī)械系統(tǒng)的等效力矩對轉(zhuǎn)角的變化曲線如圖所示。各塊面積為mm2，mm2，mm2，mm2，mm2， mm2，mm2，比例尺：，，平均轉(zhuǎn)速r/min，運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)。若忽略其它構(gòu)件的轉(zhuǎn)動慣量求飛輪的轉(zhuǎn)動慣量并指出最大、最小角速度出

17、現(xiàn)的位置。 4．一機(jī)械系統(tǒng)在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)周期內(nèi)，等效阻力矩的變化規(guī)律如圖示，等效驅(qū)動力矩為常數(shù)，等效轉(zhuǎn)動慣量，等效構(gòu)件的平均轉(zhuǎn)速，試求： （1）等效構(gòu)件上的驅(qū)動力矩； （2）和的位置； （3）最大盈虧功； （4）運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)； （5）若要求，在等效構(gòu)件上安裝飛輪的轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)為多少？

18、 5．在圖（a）所示的傳動機(jī)構(gòu)中，1輪為主動件，其上作用的主動力矩為常數(shù)，2輪上作用有阻力矩，其值隨2輪的轉(zhuǎn)角作周期性變化：當(dāng)2輪由轉(zhuǎn)至?xí)r，其變化關(guān)系如圖（b）所示；當(dāng)2輪由轉(zhuǎn)至?xí)r，。1輪的平均角速度，兩輪的齒數(shù)為，。試求：（1）以1輪為等效構(gòu)件時(shí)的等效阻力矩；（2）在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段的等效驅(qū)動力矩；（3）為減小速度波動，在1輪軸上裝置飛輪，若要求不均勻系數(shù) =0.05，而不計(jì)1輪和2輪的轉(zhuǎn)動慣量時(shí)，問所加飛輪的轉(zhuǎn)動慣量為多大？ 班學(xué)號 姓名 31