大学科目《机械原理》习题和答案.pdf

1-1.图 题 1-1是 由 点（线）接 触 所 构 成 的 运 动 副。试 分 析 计 算 它 们 的 自 由 度 数 量 和 性 质，并 从 封 闭 形 式 和 受 力 状 况 与 相 对 应 的 面 接 触 低 副 进 行 比 较。a）机 杓 简 图 b）拆 副 1-2.观 察 分 析 工 作 原 理，绘 制 机 构 运 动 简 图，计 算 机 构 自 由 度。题 图 l-2 a 为 一 夹 持 自 由 度。实 线 位 置 为 从 上 输 送 带 取 出 工 件（夹 头 处 于 夹 紧 状 态）；虚 线 位 置 为 将 工 件 放 到 下 输 送 带 上（夹 头 松 开）。该 机 构 是 由 行 星 轮 系、凸 轮 机 构 及 连 杆 机 构 组 合 而 成。题 图 l-2 b 是 为 了 减 小 活 塞 与 汽 缸 盖 之 间 的 摩 擦 而 设 计 的 一 种 结 构 形 式 的 内 燃 机，画 出 它 们 的 机 构 运 动 简 图、计 算 其 自 由 度。分 析 结 构 中 存 在 的 虚 约 束 和 它 们 是 如 何 来 实 现 减 小 摩 擦 这 一 目 的 的。题 图 1-2 c 为 一 种 型 式 的 偏 心 油 泵，画 出 其 机 构 运 动 简 图，计 算 其 自 由 度，并 分 析 它 们 是 如 何 由 运 动 简 图 演 化 得 到 的。1-3.用 公 式 推 导 法，求 出 F=1、N=1 0 的 单 较 运 动 链 的 基 本 结 构 方 案 以 及 它 们 的 单 校 数 和 所 形 成 的 闭 环 数 k,并 从 中 找 出 图 1-1 7 所 示 的 双 柱 压 力 机 构 简 图 所 对 应 的 运 动 链。1-4.计 算 下 列 各 机 构 的 自 由 度。注 意 分 析 其 中 的 虚 约 束、局 部 自 由 度 合 复 合 校 链 等。题 图 l 4a 为 使 5、6 构 件 能 在 相 互 垂 直 方 向 上 作 直 线 移 动 的 机 构，其 中 A B=B C=C D=A Do题 图 1 4 b 为 凸 轮 式 4 缸 活 塞 气 压 机 的 结 构 简 图，在 水 平 和 垂 直 方 向 上 作 直 线 运 动，其 中 仍 满 足 A B=B C=C D=A Do题 图 1 4 c 所 示 机 构，导 路 A D _ L A C、B C=C D/2=A B。该 机 构 可 有 多 种 实 际 用 途，可 用 于 椭 圆 仪，准 确 的 直 线 轨 迹 产 生 器，或 作 为 压 缩 机 或 机 动 马 达 等。题 图 1 4 d 为 一 大 功 率 液 压 动 力 机。其 中 A B=A B B C=B C C D=C D C E=C E，且 E、E 处 于 滑 块 移 动 轴 线 的 对 称 位 置。1-5.采 用 基 本 杆 组 法 综 合 运 动 链 和 机 构。1）试 用 n 级 和 n i级 基 本 杆 组，综 合 出 如 下 的 瓦 特 杆 链 和 斯 蒂 芬 逊 6 杆 链。2）取 题 图 1 5 b、Stephenson 6 杆 链 中 的 不 同 构 件 为 机 架 和 原 动 件，得 出 不 同 级 别、不 同 组 合 方 式 得 机 构。分 别 用 II级 和 III级 基 本 杆 组，综 合 出 自 由 度 为 2、3 的 运 动 链。1-6在 题 图 1 6 a、b、c 中，分 别 限 A B 及 E F 为 原 动 件 时，划 分 其 基 本 杆 组，确 定 机 构 的 级 别。将 题 图 1-6 d、e、f 中 的 虚 约 束、局 部 自 由 度 去 除，并 在 高 副 低 代 后，划 分 其 基 本 杆 组，确 定 机 构 的 级 别。超 用 2-11-7.按 空 间 机 构 的 结 构 公 式，计 算 题 图 1 7 所 示 机 构 的 自 由 度，分 析 其 过 约 束 及 局 部 自 由 度。2-2.已 知 题 图 2 2 所 示 校 链 四 杆 机 构 A B C D 中，lBC=50mm,lCD=35mm,lA D=30m m,取 A D 为 机 架.如 果 该 机 构 能 成 为 曲 柄 摇 杆 机 构，且 A B是 曲 柄，求 1AB的 取 值 范 围；如 果 该 机 构 能 成 为 双 曲 柄 杆 构，求 1AB的 取 值 范 围；如 果 该 机 构 能 成 为 双 摇 杆 机 构，求 1AB的 取 值 范 围.题 图 2-22-3.在 题 图 2 3 所 示 的 较 链 四 杆 机 构 中，各 杆 件 长 度 分 别 为:IAB=28m m,lBC=52mm,lCD=50mm,lAD=72mm。若 取 A D为 机 架，求 该 机 构 的 极 位 夹 角 0 和 往 复 行 程 时 间 比 系 数 K,杆 C D的 最 大 摆 角 和 最 小 传 动 角 丫 min；若 取 A B 为 机 架，该 机 构 将 演 化 为 何 种 类 型 的 机 构？为 什 么？这 是 C、D两 个 转 动 副 是 整 转 副 还 是 摇 转 副？2-4.题 图 2-4 所 示 六 杆 机 构 中，各 构 件 的 尺 寸 为：lAB=30mm,lBC=55mm,lAD=50mm,lCD=40mm,lDE=20mm,lE F=6 0 m m.滑 块 为 运 动 输 出 构 件.试 确 定：四 杆 机 构 A B C D 的 类 型.机 构 的 行 程 时 间 比 系 数 K为 多 少？滑 块 F 的 行 程 H为 多 少？求 机 构 的 最 小 传 动 角 Y m i n.传 动 角 最 大 值 为 多 少？导 轨 D F 在 什 么 位 置 时 滑 块 在 运 动 中 的 压 力 角 最 小？2-5.题 图 2-5 所 示 六 杆 机 构.已 知 IAB=200mm,1 AC=585mm,lCD=30mm,lDE=700mm,A C 1 E C,3 1为 常 数.试 求：机 构 的 行 程 时 间 比 系 数 K；构 件 5 的 行 程 H；机 构 的 最 小 传 动 角 Y min为 多 少？传 动 角 的 最 大 值 为 多 少？滑 块 的 最 大 压 力 角 a m ax发 生 的 位 置 及 大 小；欲 使 a m ax减 小，应 对 机 构 做 怎 样 改 进？在 其 他 尺 寸 不 变 的 情 况 下，欲 使 行 程 为 原 行 程 的 2 倍，问 曲 柄 长 度 应 为 多 少？2-6.如 题 图 2 6 所 示，对 于 一 偏 置 曲 柄 滑 块 机 构，已 知 曲 柄 长 为 r,连 杆 长 为 1,偏 距 为 e,求：当 曲 柄 为 原 动 件 机 构 传 动 角 的 表 达 式；说 明 曲 柄 r,连 杆 1和 偏 距 e 对 传 动 角 的 影 响；说 明 出 现 最 小 传 动 角 时 的 机 构 位 置；若 令 e=0（即 对 心 式 曲 柄 滑 块 机 构），其 传 动 角 在 何 处 最 大？何 处 最 小？并 比 较 其 行 程 H的 变 化 情 况.题 图 2-62 7.题 图 2 7 所 示 为 小 型 插 床 常 用 的 转 动 导 杆 机 构，已 知 lAB=50mm,lAD=40mm,行 程 时 间 比 系 数 K=2.2 7,求 曲 柄 B C 的 长 度 1BC及 插 刀 P 的 行 程 H.题 图 2-82-9.在 题 图 2 9 所 示 的 齿 轮 连 杆 机 构 中，三 个 圆 轮 互 作 纯 滚，试 用 相 对 瞬 心 P 1 3来 求 轮 1和 轮 3 的 速 度 比.2-1 0.在 题 图 2 1 0 所 示 凸 轮 机 构 中，已 知 r=5 0 mm,10A=22mm,lAC=80mm,1=9 0 0,凸 轮 I 以 角 速 度 3 1=1 0 r a d/s 逆 时 针 方 向 转 动.试 用 瞬 心 法 求 从 动 件 2 的 角 速 度 3 2.2-1 1.试 求 题 图 2 1 1 所 示 连 杆 机 构 中 构 件 4 与 构 件 2 得 角 速 度 比 3 4/3 2。2-1 2.在 题 图 2-12所 示 缩 放 机 构 中，已 知 构 件 1 的 角 速 度 3 1,试 作 出 机 构 的 速 度 多 边 形 图 并 示 出 I 点 的 速 度 v l。2 1 3.题 图 2 1 3 为 干 草 压 缩 机 中 的 六 杆 机 构，已 知 各 构 件 的 长 度：lAB=600mm,1OA=150mm,IBC=120mm,lBD=500mm lCE=600mmj 及 xD=400mm yD=500mm,yE=600mm,3 1=l0rad/s。用 图 解 法 求 活 塞 E在 一 个 运 动 循 环 中 的 位 移，用 相 对 位 移 求 解 法 求 曲 柄 O A转 角 1=0 时 活 塞 E 的 速 度 和 加 速 度。2-1 4.在 题 图 2 1 4 所 示 机 构 中，已 知 角 速 度 3 1,试 作 出 该 机 构 的 速 度 多 边 形 图 及 加 速 度 多 边 形 图 的 草 图，并 指 出 F 点 的 速 度 和 加 速 度。2题 图 2-102-11题 图 2-14 题 图 2-152-1 5.在 题 图 2 1 5 所 示 的 六 杆 机 构 中，已 知 N C A E=9 Oo,1AB=150mm,IBC=550mm,1BD=8 0mm,lD E=5 0 0 m m,曲 柄 以 等 角 速 度 3 1=10rad/s沿 逆 时 针 方 向 回 转,用 相 对 位 移 图 解 法 求 当/B A E=4 5。时，构 件 3 的 角 速 度、角 加 速 度 和 构 件 5 的 速 度、加 速 度。2 2 8.题 图 2 2 8 所 示 为 一 己 知 的 曲 柄 摇 杆 机 构，现 要 求 用 一 连 杆 将 摇 杆 C D和 一 滑 块 F 连 接 起 来，使 摇 杆 的 三 个 已 知 位 置 C ID、C2D、C 3D和 滑 块 的 三 个 位 置 F l、F2、F 3相 对 应。试 确 定 此 连 杆 的 长 度 及 其 与 摇 杆 C D较 接 点 的 位 置。题 图 2-282 2 9.己 知 两 连 架 杆 的 三 组 对 应 位 置 如 题 图 2 2 9 所 示 为：4)l=6 0 o,l=30o,2=9 0 o,小 2=5 0 o,0 3=1 2 0。，0 3=8 0 o,若 取 机 架 A D 长 度 1AD=100m m,试 用 图 解 法 计 算 此 校 链 四 杆 机 构 各 杆 长 度。2-3 1.如 图 2-3 1所 示 的 较 链 四 杆 机 构。设 已 知 其 摇 杆 C D 的 长 度 为 7 5 m m,行 程 时 间 比 系 数 K=1.5,机 架 A D的 长 度 为 80mm，又 已 知 摇 杆 的 一 个 极 限 位 置 与 机 架 的 夹 角=4 5 o,试 求 其 曲 柄 的 长 度 1AB和 连 杆 的 长 度 1BC2-3 2.题 图 2 3 2 所 示 为 一 牛 头 的 主 传 动 机 构，已 知 lAB=75mm,1DE=100m m,行 程 时 间 比 系 数 K=2,刨 头 5 的 行 程 H=3 0 0 m m,要 求 在 整 个 行 程 中，刨 头 5 有 较 小 的 压 力 角，试 设 计 此 结 构。C题 图 2-323-1.题 图 3 1所 示 为 从 动 件 在 推 程 的 部 分 运 动 线 图，凸 轮 机 构 的 4s#0o,6 s，/Oo,试 根 据 s、v 和 a 之 间 的 关 系 定 性 地 补 全 该 运 动 曲 线；并 指 出 该 凸 轮 机 构 工 作 时，在 推 程 的 那 些 位 置 会 出 现 刚 性 冲 击？那 些 位 置 会 出 现 柔 性 冲 击？3-2.在 移 动 从 动 件 凸 轮 机 构 中，设 已 知 推 程 运 动 角 所 对 应 的 凸 轮 转 角 为 中=/2,行 程 h=5 0 m m,试 计 算 等 速 运 动、等 加 速 等 减 速 运 动、余 弦 加 速 度 运 动、正 弦 加 速 运 动 等 四 种 运 动 规 律 的 最 大 类 速 度(ds/d)m ax和 最 大 类 加 速 度(ds2/d42)m ax值。3-3.一 对 心 滚 子 移 动 从 动 件 盘 形 凸 轮 机 构，凸 轮 的 推 程 运 动 角=1 8 0 o,从 动 件 的 升 距 h=7 5 m m,若 选 用 余 弦 加 速 度 运 动 规 律，并 要 求 推 程 压 力 角 不 超 过 2 5 o,试 确 定 凸 轮 的 基 圆 半 径 rb。3-4.一 对 心 滚 子 移 动 从 动 件 盘 形 凸 轮 机 构，已 知 从 动 件 规 律 如 下：当 凸 轮 转 过 200o时，从 动 件 以 余 弦 加 速 度 运 动 规 律 上 升 50mm；当 凸 轮 接 着 转 过 60o时，从 动 件 停 歇 不 动；当 凸 轮 转 过 一 周 中 剩 余 的 100o时，从 动 件 以 正 弦 加 速 运 动 规 律 返 回 原 处。若 选 取 基 圆 半 径 rb=2 5 m m,试 确 定 推 程 和 回 程 的 最 大 压 力 角 a m ax和 a Jmax3-5.在 一 对 心 滚 子 移 动 从 动 件 盘 形 凸 轮 机 构 中，已 知 凸 轮 顺 时 针 转 动，推 程 运 动 角=30o,从 动 件 的 升 距 h=16m m,从 动 件 运 动 规 律 为 正 弦 加 速 度 运 动.若 基 圆 半 径 rb=4 0 m m,试 确 定 推 程 的 最 大 压 力 角 a m a x.如 果 a m ax太 大，而 工 作 空 间 又 不 允 许 增 大 基 圆 半 径，试 问：为 保 证 推 程 最 大 压 力 角 不 超 过 3 0 o,应 采 取 什 么 措 施？3-6.题 图 3 6 所 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 3 方 向 转 过 45。时 从 动 件 的 位 移；凸 轮 按 3 方 向 转 过 45。时 凸 轮 机 构 的 压 力 角.3-7.题 图 3 7 所 示 为 滚 子 摆 动 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 6 和 从 动 件 摆 过 的 摆 角 巾.3-8.题 图 3 8 所 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 R=4 0 m m,凸 轮 转 动 方 向 如 图 所 示，1 0 A=2 5 m m,滚 子 半 径 rr=1 0 m m,试 问：凸 轮 的 理 论 曲 线 为 何 种 曲 线？凸 轮 的 基 圆 半 径 r b=?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 3 方 向 从 图 示 位 置 转 过 90。时 凸 轮 机 构 的 压 力 角，并 计 算 推 程 中 的 最 大 压 力 角 a max=?若 凸 轮 实 际 廓 线 不 变，而 将 滚 子 半 径 3-9.一 对 心 滚 子 移 动 从 动 件 盘 形 凸 轮 机 构，已 知 凸 轮 的 基 圆 半 径 rb=5 0 m m,滚 子 半 径 rr=1 5 m m,凸 轮 以 等 角 速 度 顺 时 针 转 动.当 凸 轮 转 过=180。时，从 动 件 以 等 加 速 等 减 速 运 动 规 律 上 升 h=40m m；凸 轮 再 转 中=150o时，从 动 件 以 余 弦 加 速 度 运 动 规 律 将 回 原 处；其 余 s5=3 0 o时，从 动 件 静 止 不 动.试 用 解 析 法 计 算=60o,b=240o时 凸 轮 实 际 轮 廓 曲 线 上 点 的 坐 标.3-1 1.设 计 一 偏 置 滚 子 移 动 从 动 件 盘 形 凸 轮 机 构.已 知 凸 轮 以 等 角 速 度 3 逆 时 针 转 动，基 圆 半 径 rb=5 0 m m,滚 子 半 径 rr=1 0 m m,凸 轮 轴 心 偏 于 从 动 件 轴 线 左 侧，偏 距 e=1 0 m m,从 动 件 运 动 规 律 如 下：当 凸 轮 转 过 120o时，从 动 件 以 余 弦 加 速 度 运 动 规 律 上 升 30mm:当 凸 轮 接 着 转 过 30o时;从 动 件 停 歇 不 动；当 凸 轮 再 转 过 150o时，从 动 件 以 等 加 速 等 减 速 运 动 规 律 返 回 原 处；当 凸 轮 转 过 一 周 中 的 其 余 角 度 时，从 动 件 又 停 歇 不 动.3-1 2.在 题 图 3 1 2 所 示 的 凸 轮 机 构 中，已 知 摆 杆 A B在 起 始 位 置 时 垂 直 于 OB,IOB=40mm,lA B=8 0 m m,滚 子 半 径 r r=1 0 m m,凸 轮 以 等 角 速 度 3 顺 时 针 转 动.从 动 件 运 动 规 律 如 下：当 凸 轮 转 过 I8 0 o时，从 动 件 以 正 弦 加 速 度 运 动 规 律 向 上 摆 动 30o；当 凸 轮 再 转 过 150。时，从 动 件 又 以 正 弦 加 速 度 运 动 规 律 返 回 原 来 位 置；当 凸 轮 转 过 其 余 30。时，从 动 件 停 歇 不 动.3-1 3.题 图 3 1 3 所 示 为 书 本 打 包 机 的 推 书 机 构 简 图.凸 轮 逆 时 针 转 动，通 过 摆 杆 滑 块 运 动 机 构 带 动 滑 块 D 左 右 运 动，完 成 推 书 工 作.已 知 滑 块 行 程 h=8 0 m m,凸 轮 理 论 廓 线 的 基 圆 半 径 rb=50m m,1 AC=160mm,1C D=200m m,其 他 尺 寸 如 图 所 示.当 滑 块 处 于 左 极 限 位 置 时，A C与 基 圆 切 于 B 点；当 凸 轮 转 过 120o时 滑 块 以 等 加 速 等 减 速 运 动 规 律 向 右 移 动 80mm；当 凸 轮 接 着 转 过 30o时，滑 块 在 右 极 限 位 置 静 止 不 动；当 滑 块 再 转 过 60。时，滑 块 又 以 等 加 速 等 减 速 运 动 向 左 移 动 至 原 处；当 凸 轮 转 过 一 周 中 最 后 150o时，滑 块 在 左 极 限 位 置 静 止 不 动，试 设 计 此 凸 轮 机 构.4-1.在 题 图 4 1 所 示 的 车 床 变 速 箱 中，己 知 各 轮 齿 数 为 zl=42,z2=58,z3，=3 8,z45=4 2,z5，=5 0,z 6=4 8,电 动 机 转 速 为 1450r/m in.若 移 动 三 联 滑 移 齿 轮 a 使 齿 轮 3 和 4啮 合，又 移 动 双 联 滑 动 齿 轮 b 使 齿 轮 5,和 6,啮 合，试 求 此 时 带 轮 转 速 的 大 小 和 方 向.4-2.在 题 图 4 2 所 示 的 手 摇 提 升 装 置 中，已 知 各 轮 齿 数 为 zl=2 0,z2=50,z3=I5,z4=30,z6=40,z7=18,z 8=5 1,蜗 杆 z 5=l为 右 旋，试 求 传 动 比 i l 8 并 确 定 提 升 重 物 时 的 转 向.4-3.题 图 4 3 所 示 为 一 滚 齿 机 工 作 台 的 传 动 机 构，工 作 台 与 蜗 轮 5 相 固 联.已 知 z l=z=2 0,z2=35,z4，=2 0（右 旋）,z5=40,滚 刀 z6=（左 旋）,z7=28。若 加 要 工 一 个 z5=64 的 齿 轮，试 决 定 交 换 轮 组 各 轮 的 齿 数 z2,和 z4 4-4.在 题 图 4 4 所 示 的 传 动 装 置 中，螺 杆 4 和 5 是 一 对 旋 向 相 反 的 单 线 螺 杆，其 螺 距 分 别 为 3mm和 2.5 m m,螺 杆 5 旋 在 螺 杆 4 内，螺 杆 4 旋 在 框 架 上.齿 轮 1和 是 固 联 在 手 轮 转 轴 上 的 双 联 齿 轮，齿 轮 2 与 螺 杆 5 固 联 在 一 起，齿 轮 3 与 螺 杆 4 固 联 在 一 起.已 知 各 轮 齿 数：z l=2 0,z r=2 6,z2=44,z 3=3 8,试 确 定 当 手 轮 按 图 示 方 向 转 动 一 周 时，x,y 的 大 小 和 方 向 变 化.4-5.在 题 图 4-5 所 示 的 压 榨 机 中，螺 杆 4 和 5 为 一 对 旋 向 相 反 的 螺 杆，其 螺 距 分 别 为 6mm和 3 m m,螺 杆 5 旋 在 螺 杆 4 内，螺 杆 4 与 齿 轮 3 固 联 在 一 起，螺 杆 5 与 B 联 在 一 起，盘 B插 在 框 架 两 侧 的 槽 内 不 能 转 动 只 能 沿 框 架 上 下 移 动.已 知 各 轮 齿 数 为：zl=18,z2=24,z2,=24,z 3=6 4,试 求 为 使 盘 B 下 降 19mm,轴 A 应 转 多 少 转，转 向 如 何？4-6.题 图 4 6 所 示 为 手 动 起 重 葫 芦，已 知 zl=z2=10,z2=20,z3=40.设 由 链 轮 A 至 链 轮 B 的 传 动 效 率 为 n=0.9,为 了 能 提 升 Q=1000N的 重 物，求 必 须 加 在 链 轮 A 上 的 圆 周 力 P.4-7.题 图 4 7 所 示 为 一 灯 具 的 转 动 装 置，已 知：nl=19.5r/min,方 向 如 图 所 示，各 轮 齿 数 为：zl=60,z2=z2,=30,z3=z4=40,z5=120.求 灯 具 箱 体 的 转 速 及 转 向.4-8.题 图 4 一 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 i41.4-9.题 图 4 9 所 示 轮 系 中，已 知 各 轮 齿 数 为：zl=20,z2=56,z2=24,z3=35,z4=76.试 求 传 动 比 iAB.4-10.在 题 图 4-1 0 所 示 轮 系 中，设 已 知 各 轮 齿 数 为：zl,z2,z2，z3,z3,和 z4,试 求 其 传 动 比 ilH.25,z3=57,z4=56.求 传 动 比 il4.4-12.题 图 4 1 2 所 示 的 自 行 车 里 程 表 机 构 中，C 为 车 轮 轴，P 为 里 程 表 指 针.已 知 各 轮 齿 数 为：zl=17,z3=23,z4=19,z4，=20,z5=24.设 轮 胎 受 压 变 形 后 车 轮 的 有 效 直 径 为 0.7 m m,当 自 行 车 行 使 1 k m 时，表 上 的 指 针 刚 好 回 转 一 周.试 求 齿 轮 2 的 齿 数.4-13.在 题 图 4 一 1 3 所 示 双 螺 旋 桨 飞 机 的 减 速 器 中，已 知：zl=26,z2=20,z4=30,z5=18,nl=1500r/min,求 螺 旋 桨 P,Q 的 转 速 nP,n Q 及 转 向.4-14.题 图 4-1 4 所 示 轮 系 中，已 知：zl=22,z2=33,z3=z5.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？求 传 动 比 il5?4-15.题 图 4-15所 示 传 动 装 置 中，已 知 各 轮 齿 数 为：zl=20,z2=40,z3=30,zl=60,z5=30,z5=20,z4=44,z3=40,6 为 右 旋 三 头 螺 杆，7 为 蜗 轮，z7=63。试 问：当 轴 A 以 na=60r/min的 转 速 按 图 示 方 向 转 动 时，蜗 轮 7 的 转 速 n7为 多 少？转 向 如 何？题 图 4-164-16.题 图 4 1 6 所 示 的 减 速 器 中，已 知 蜗 杆 1和 5 的 头 数 均 为 1,蜗 杆 1为 左 旋，蜗 杆 为 右 旋，各 轮 齿 数 为：z=101,z2=99,z2，=z4,z4，=100,z5，=100.1）试 求 传 动 比 ilH；2）若 主 动 蜗 杆 1 由 转 速 为 1375r/min的 电 动 机 带 动，问 输 出 轴 H 转 一 周 需 要 多 长 时 间？4-17.题 图 4-1所 示 的 轮 系 中，已 知 各 轮 齿 数 zl=32,z2=34,z2=36,z3=64,z4=32,z5=17,z6=24.若 轴 A 按 图 示 方 向 以 1250r/min的 转 速 回 转，轴 B 按 图 示 方 向 以 600r/min的 转 速 回 转，试 确 定 轴 C 的 转 速 大 小 及 方 向.如 果 使 轴 B 按 图 示 相 反 方 向 回 转（A 轴 方 向 不 变），求 轴 C 的 转 速 大 小 及 方 向.4-18.题 图 4-1 8 所 示 的 变 压 器，已 知 zl=zl=z6=28,z3=z5=z3=80,z2=z4=z7=26.当 鼓 轮 A,B,C 分 别 被 制 动 时,求 传 动 比 ilH.4-19.在 题 图 4 1 9 所 示 的 轮 系 中，己 知 zl=16,z2=32,模 数 m=6 m m,均 为 标 准 齿 轮，试 求 齿 轮 3 的 齿 数 z3和 系 杆 H 的 长 度 1H.若 要 求 均 布 四 只 行 星 轮，问 能 否 实 现？4-2 0.题 图 4-2。所 示 为 一 电 动 卷 扬 机，已 知 每 对 齿 轮 的 效 率 n 12和 n 2 3 均 为 0.9 5,鼓 轮 及 滑 轮 的 效 率 n 4,口 5 均 为 0.9 6.设 载 荷 Q=4 0 k N,以 v=1 5 m/m in匀 速 上 升，试 求 电 动 机 的 功 率.4-2 1.如 题 图 4-2 1所 示，电 动 机 M通 过 齿 轮 减 速 器 带 动 工 作 机 A 和 B.已 知 每 对 圆 柱 齿 轮 的 效 率 n l=0.95,锥 齿 轮 的 效 率 Q 2=0.9 2,工 作 机 A 和 B 的 效 率 分 别 为 Q A=0.7,qB=0.8,现 设 电 动 机 的 功 率 为 P=5,P A/P B=2,试 求 工 作 机 A 和 B 的 输 出 功 率 PA,PB各 为 多 少？题 图 4-21题 图 6-16-1.题 图 6 1所 示 曲 柄 摇 块 机 构，曲 柄 3 1=4 0 ra d/s角 速 度 匀 速 沿 逆 时 针 方 向 转 动，己 知 AB=100mm,AC=200mm,BS2=86mm,m2=20kg,Js2=0.074kgm 2,其 他 构 件 的 质 量 和 转 动 惯 量 不 计，求：（1）当 0=9 0 o,3 1=6 0。时，连 杆 上 的 总 惯 性 力 及 其 作 用 线;（2）各 运 动 副 中 的 反 力 及 应 加 在 原 动 件 上 的 平 衡 力 矩 Md.6-2.题 图 6-2 所 示 的 盘 形 转 子 中，有 4 个 不 平 衡 质 量，它 们 的 大 小 及 其 质 心 到 回 转 轴 的 距 离 分 别 为：ml=10kg,rl=100mm,m2=8kg,r2=150mm m3=7kg,r3=200mm,m4=5kg,圆 孔 直 径 及 孔 心 到 转 轴。的 距 离 分 别 为:d 1=40mm,rl=120mm,d2=60mm,r2=100mm,d3=50mm,r3=l 10mm,d4=70mm,r4=90m m,方 位 如 图.试 对 该 转 子 进 行 平 衡 设 计.6-4.题 图 6-4 所 示 为 一 行 星 轮 系，各 轮 均 为 标 准 齿 轮，其 齿 数 zl=60,z2=40,z2=42,z3=58,模 数 均 为 m=4m m.行 星 轮 2 2 本 身 已 平 衡，质 心 位 于 轴 线 上，其 总 质 量 in22=2 k g.试 问：行 星 轮 2-2,的 不 平 衡 质 颈 积 为 多 少？转 动 中 所 产 生 的 离 心 惯 性 力 应 如 何 加 以 平 衡？题 图 6-4 题 图 6-56-5.题 图 6-5 所 示 曲 柄 摇 杆 机 构 中,已 知 各 构 件：ll=75mm,12=300mm,13=150mm；各 杆 的 质 量 为 ml=0.3kg,m2=0.6kg,m3=0.9 k g,其 质 心 位 置 lASl=25mm,lBS2=100mm,1BS3=100mm.试 用 质 量 静 替 代 法 将 各 杆 质 量 替 代 到 A,B,C,D 四 点；若 在 曲 柄，摇 杆 上 加 平 衡 质 量 m e l及 m e3使 机 构 惯 性 力 平 衡，当 取 平 衡 质 量 的 回 转 半 径 为 rel=re3=75mm 时，m el,me3 各 为 多 少？6-6.在 题 图 6-6 所 示 曲 柄 滑 块 机 构 中，已 知 各 杆 长 度：lAB=100mm,lBC=300mm；曲 柄 和 连 杆 的 质 心 SI,S 2的 位 置 分 别 为 lASl=100m m=lAS2,滑 块 3 的 质 量 m3=0.4 k g,试 求 曲 柄 滑 块 机 构 惯 性 完 全 平 衡 时 的 曲 柄 质 量 m l和 连 杆 质 量 m 2的 大 小.6-7.如 题 图 6-7 所 示 的 六 杆 机 构 中，已 知 滑 块 5 的 质 量 为 m5=20kg,1AB=1ED=100mm,lBC=lCD=lEF=200mm,6 1=2=6 3=9 0 o,作 用 在 滑 块 5 上 的 力 P=5 0 0 N.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.6-8.题 图 6-8 所 示 的 轮 系 中，已 知 各 轮 齿 数：zl=z2,=20,z2=z3=40,Jl=J2=0.01kg-m2,J2=J3=0.04kg-m 2.作 用 在 轴 0 3 上 的 阻 力 矩 M 3=40N m.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 M 3的 等 效 力 矩.题 图 6-10顾 图 6-86-1 0.在 题 图 6-1。所 示 减 速 器 中，已 知 各 轮 的 齿 数：zl=z3=25,z2=z4=50,各 轮 的 转 动 惯 量 H=J3=0.04kg-m2,J2=J4=0.16kg m 2,（忽 略 各 轴 的 转 动 惯 量）,作 用 在 轴 III上 的 阻 力 矩 M 3=100N m.试 求 选 取 轴 I 为 等 效 构 件 时，该 机 构 的 等 效 转 动 惯 量 J 和 M 3的 等 效 阻 力 矩 Mr.6-9.题 图 6-9 所 示 为 X 6140铳 床 主 传 动 系 统 简 图.图 中 标 出 各 轴 号（I,I I,，V）,轴 V为 主 轴.各 轮 齿 数 见 图.各 构 件 的 转 动 惯 量（单 位 为 kg m 2）为：电 动 机 JM=0.0842；轴：JS1=O.0002,JS2=0.0018,JS3=0.0019,JS4=0.0070,JS5=0.0585；齿 轮 块：J3=0.0030,J4=0.0091,J7=0.0334,J8=0.0789；齿 轮:J5=0.0053,J6=0.0087,J9=0.1789,J10=0.0056；飞 轮 JF=0.1112；带 轮：JI=0.0004,J2=0.1508；制 动 器 C：JC=0.0 0 0 4,带 的 质 量 m=l.2 1 4 k g.求 图 示 传 动 路 线 以 主 轴 V为 等 效 构 件 时 的 等 效 转 动 惯 量.度 国 小 96-1 1.题 图 6-1 1所 示 为 一 简 易 机 床 的 主 传 动 系 统，由 一 级 带 传 动 和 两 级 齿 轮 传 动 组 成.已 知 直 流 电 动 机 的 转 速 n 0=1 5 0 0 r/m in,小 带 轮 直 径 d=100m m,转 动 惯 量 Jd=O.1kg m 2,大 带 轮 直 径 D=2 0 0 m m,转 动 惯 量 JD=O.3 k g-m 2.各 齿 轮 的 齿 数 和 转 动 惯 量 分 别 为：zl=32,J1=O.1kg*m2,z2=56,J2=0.2kg,m 2,z2=32,J2=0.4kg*m2,z3=56,J3=0.25kg,m 2.要 求 在 切 断 电 源 后 2 秒，利 用 装 在 轴 上 的 制 动 器 将 整 个 传 动 系 统 制 动 住.求 所 需 的 制 动 力 矩 M l.6-1 2.在 题 图 6-1 2 所 示 定 轴 轮 系 中，已 知 各 轮 齿 数 为：zl=z2=20,z2=z3=40；各 轮 对 其 轮 心 的 转 动 惯 量 分 别 为 J1=J2M).01kg m2,J2=J3=0.04kg m2；作 用 在 轮 1上 的 驱 动 力 矩 M d=60N m,作 用 在 轮 3 上 的 阻 力 矩 Mr=120N m.设 该 轮 系 原 来 静 止，试 求 在 M d和 M r作 用 下，运 转 到 t=15s时，轮 1 的 角 速 度 3 1和 角 加 速 度 a 1.1/答 案：a）自 由 度 数 为 3。约 束 掉 3 个 移 动，保 留 3 个 转 动 自 由 度，为 3 级 运 动 副。b）自 由 度 数 为 3。约 束 掉 1 个 移 动、2 个 转 动，保 留 2 个 移 动，1 个 转 动 自 由 度，为 3 级 运 动 副。c）自 由 度 数 为 1。约 束 掉 2 个 移 动、3 个 转 动，保 留 1个 移 动 自 由 度，为 5 级 运 动 副。d）自 由 度 数 为 1。约 束 掉 3 个 移 动、2 个 转 动，保 留 1 个 转 动 自 由 度，为 5 级 运 动 副。e）自 由 度 数 为 2。约 束 掉 2 个 移 动、2 个 转 动，保 留 1个 移 动，1 个 转 动 自 由 度，为 4 级 运 动 副 1-2 答 案：a）其 结 构 的 自 由 度 F=3 X 8-2 X 1 0 2=2 或 F=3 X 9 2 X 1 1-1=2。机 构 运 动 简 图：C）【由 度 F=3 X 6 2 X 4=机 构 运 动 筒 肉：d）自 由 度 F=3 X 5-2 X 7=1。机 构 运 动 简 图：1-3 答 案：；F=1,N=1 0二 单 链 数 P=3 N/2（F+3）/2=13闭 环 数 k=P+1 N=4由 P 3 3 页 公 式 1 1 3 a 可 得：N 3+2 N 4+N 5=6 N 2+N 3+N 4+N 5=l 0由 上 式 可 得 自 由 度 F=1 的 1 0 杆 单 链 运 动 链 的 基 本 方 案 如 下:运 动 链 类 型 闭 合 回 路 数 运 动 副 数（P）2 元 素 杆 数