机械原理习题集
机械原理习题集文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
二．综合题
1．根据图示机构，画出去掉了虚约束和局部自由度的等效机构运动简图，并计算机构的自由度。设标有箭头者为原动件，试判断该机构的运动是否确定，为什么
2．计算图示机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约束，请指明所在之处。
（a）（b）
3．计算图示各机构的自由度。
（a）（b）
（c）（d）
（e）（f）
4．计算机构的自由度，并进行机构的结构分析，将其基本杆组拆分出来，指出各个基本杆组的级别以及机构的级别。
（a）（b）
（c）（d）
5．计算机构的自由度，并分析组成此机构的基本杆组。如果在该机构中改选FG为原动件，试问组成此机构的基本杆组是否发生变化。
6．试验算图示机构的运动是否确定。如机构运动不确定请提出其具有确定运动的修改方案。
（a）（b）
第三章平面机构的运动分析
一、综合题
P直接在图上标出）。1、试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置（用符号
ij
2、已知图示机构的输入角速度1,试用瞬心法求机构的输出速度3。要求画出相应的瞬心，写出3的表达式，并标明方向。
3、在图示的齿轮--连杆组合机构中，试用瞬心法求齿轮1与3的传动比ω1/ω2。
4、在图示的四杆机构中，AB l =60mm, CD l =90mm, AD l =BC l =120mm, 2ω=10rad/s ，试用瞬心法求：
（1）当?=165°时，点C 的速度c v ；
（2）当?=165°时，构件3的BC 线上速度最小的一点E 的位置及其速度的大小； （3）当0c
v =时，?角之值（有两个解）。
5、如图为一速度多边形，请标出矢量AB v 、BC v 、CA v 及矢量A v 、B v 、C v 的方向
6、已知图示机构各构件的尺寸，构件1以匀角速度ω1转动，机构在图示位置时的速度和加速度多边形如图b)、c) 所示。（1）分别写出其速度与加速度的矢量方程，并分析每个矢量的方向与大小，（2）试在图b)、c) 上分别标出各顶点的符号，以及各边所代表的速度或加速度及其指向。
9试判断在图示的两个机构中，B 点是否存在哥氏加速度又在何位置时其哥氏加速度
为零作出相应的机构位置图。
10、在图示的各机构中，设已知构件的尺寸及点B 的速度B v （即速度矢量pb ）。试作出各机构在图示位置的速度多边形。
11、在图示齿轮连杆机构中，已知曲柄1的输入转速1恒定，试就图示位置求： （1）分析所给两矢量方程中每个矢量的方向与大小； （2）规范地标出图示速度多边形中每个顶点的符号；
V C2 = V B + V C2B V C4 = V C2 + V C4C2
方向： 大小：
三、综合题
1、如图所示为一输送辊道的传动简图。设已知一对圆柱齿轮传动的效率为；一对圆锥齿轮传动的效率为 (均已包括轴承效率)。求该传动装置的总效率。
2、图示为由几种机构组成的机器传动简图。已知：η1=η2=，η3=η4=，η5=η6=，η7=，P r ’=5KW ，P r ’’=。求机器的总效率η。
3、图示铰链四杆机构中，AB 杆为主动件，CD 杆为从动件，虚线小圆为各铰链处之摩擦圆。已知构件CD 上作用有生产阻力R ，若不计构件的自重和惯性力，试确定：1）图示位置时，主动构件AB 的转向；2）图示位置时，连杆BC 所受的作用力R 12和R 32的作用线。（3）作用在主动件1上的驱动力矩M 1的方向以及约束反力R 21与R 41的方位。 6、在图示双滑块机构中，转动副A 与B 处的虚线小圆表示磨擦圆，在滑块1上加F 力推动滑块3上的负载Q ，若不计各构件重量及惯性力，试在图上画出构件2所受作用力的作用线。
8、在图示的曲柄滑块机构中，虚线小圆表示转动副处的磨擦圆。若不计构件的重力和惯性力，试在图上画出图示瞬时作用在连杆BC 上的运动副总反力的方向。 面等速9、一重量N Q 10=，在图示的力P 作用下，斜间的摩向上运动。若已知：?==15βα，滑块与斜面机械效
擦系数1.0=f 。试求力P 的大小及斜面机构的率。
2、已知曲柄摇杆机构摇杆CD 的长度L CD =75㎜，机架AD 的长度L AD =100㎜，行程速比系数K=，摇杆的一个极限位置与机架间的夹角φ=45°。试求曲柄和连杆的长度L AB 、L BC 。
3、如图所示曲柄滑块机构，曲柄AB 等速整周回转。
1) 设曲柄为主动件，滑块朝右为工作行程，确定曲柄的合理转向； 2）设曲柄为主动件，画出急位夹角θ，最小传动角min γ出现的位置； 3) 此机构在什么情况下，出现死点位置，作出死点位置。
4、如图所示，设已知四杆机构各构件的长度为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）若各杆长度不变，能否以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，求d的取值范围。
5、如图所示的铰链四杆机构中，各杆的长度为l
1=28mm, l
2
=52mm, l
3
=50mm, l
4
=72mm,试
求：
１）当取杆4为机架时，作出机构的极位夹角θ、杆3的最大摆角φ、最小传动角γmin 并求行程速比系数K；
２）当杆1为机架时，将演化为何种类型的机构为什么并说明这时C、D两个转动副是周转副还是摆动副；
３）当取杆3为机架时，又将演化为何种机构这时A、B两个转动副是否仍为周转副
6、已知曲柄摇杆机构ABCD的摇杆长度L
CD
=50mm，摇杆摆角ψ=40o，行程速比系数K=，
机架长L AD=40mm，试用作图法求出该机构的曲柄和连杆长L AB 和L BC。
7、量出下图所示平面铰链四杆机构各构件的长度，试问：
１）这是铰链四杆机构基本型式中的哪一种为什么
２）若以AB 为原动件，此机构有无急回运动为什么
３）当以AB 为原动件时此机构的最小传动角发生在何处（在图上标出）
４）该机构以何杆为原动件时，在什么情况下会出现死点在图上作出死点发生的位置。 8、在图示的四杆机构中，已知l AB =20mm ，l BC =60mm ，l BD =50mm ，e=40mm ，试确定： 1）此机构有无急回运动若有，试作图法确定极位
夹角θ，并求行程速比系数K 的值； 2）当以AB 为原动件时，标出此机构的最小传动角γmin 和最小压力角αmin ；
3）作出当以滑块为主动件时机构的死点位置。
9、试画出下图各机构图示位置的传动角。
10、设计一铰链四杆机构，已知摇杆CD 的行程速比系数K=1，摇杆的长度L CD =150mm ，摇杆的极限位置与机架所成角度φ’=30o 和φ”=90o 。要求： 1）求曲柄、连杆和机架的长度L AB 、L BC 和L AD ； 2）判别该机构是否具有曲柄存在。
11、在图示铰链四杆机构中，已知各杆长度
mm L AB 20=，mm L BC 60=，mm L CD 85=，
mm L AD 50=。
１）试确定该机构是否有曲柄
２）若以构件AB 为原动件，试画出机构的最小传动角；
３）回答在什么情况下机构有死点位置
12、在如图所示的铰链四杆机构中，若各杆长度为a =200mm，b =800mm，c=500 mm，d =600mm。试问：
1)当取d为机架时，它为何种类型的机构为什么
2)能否用选用不同杆为机架的办法来得到双曲柄机构与双摇杆机构如何得到这类机构
3)在图上标出当以d为机架、a为原动件时机构的最小传动角γmin。
4)该机构以何杆为原动件，在什么位置时会出现死点
13、在图示机构中，试求AB为曲柄的条件。如偏距e=0，则杆AB为曲柄的条件又应如何试问当以杆AB为机架时，此机构将成为何种机构
四、综合题
ω，试在图1、图一所示为一对心滚子直动从动件圆盘形凸轮机构，已知凸轮的角速度
1
上画出凸轮的基圆；标出机构在图示位置时的压力角α和从动件的位移s；并确定出图
v。
示位置从动件的速度
2
图
一
图二
2、在图二所示凸
轮机构，要求：1）给出该凸轮机构的名称；2）画出的凸轮基圆；
3）画出在图示位置时凸轮机构的压力角和从动件（推杆）的位移。
3、图示凸轮机构中，已知凸轮实际轮廓是以O为圆心，半径
R=25mm的圆，滚子半径r=5mm，偏距e=10mm，凸轮沿逆时针方向
转动。要求：1）在图中画出基圆，并计算其大小；2）分别标出滚子
与凸轮在C、D点接触时的凸轮机构压力角 ；3）分别标出滚子与凸轮在C、D点接触时的从动件的位移s。
4、试画出图四所示凸轮机构中凸轮1的理论廓线，用反转法标出从动件2的最大升程h 以及相应的推程运动角δ0。在图示位置时传动压力角α为多少
图四图五
5、如图五所示偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构，凸轮以角速度逆时针方向转动。
1）试在图中画出凸轮的理论廓线、偏置圆和基圆；
2）用反转法标出当凸轮从图示位置转过90度时机构的压力角和从动件的位移s。
6、试分别标出三种凸轮机构在图示位置的压力角（凸轮转向如箭头所示）。
7、已知图七为一摆动滚子从动件盘形凸轮机构。现要求：１）画出凸轮的理论廓线及其基圆；２）标出在图示位置时从动件2所
摆过的角度△Ψ；3）标出在图示位置时此
凸轮机构的压力角。
图七图八
8、已知如图八所示的直动平底推杆盘形凸轮机构，凸轮为r=30mm的偏心圆盘，
AO=20mm。试求：
（1）基圆半径和升程；
（2）推程运动角、回程运动角、远休止角、近休止
角；
（3）凸轮机构的最大压力角和最小压力角；
9、如图所示的凸轮机构中，凸轮为偏心轮，转向如
图。已知R=30mm，L OA=10mm，r0=10mm, E、F为凸
轮与滚子的两个接触点。试在图上标出：
（1）从E点接触到F点接触凸轮所转过的角度φ。
（2）F点接触时压力角αF；
（3）由E点接触到F点接触推杆的位移s；
（4）找出最大压力角的机构位置，并标出αmax。
第十一章齿轮系及其设计
一、综合题
=2880r/min，转动方向如图示，
1、在图示轮系中，已知：蜗杆为单头且右旋，转速n
1
其余各轮齿数为Z2=80，Z2′=40，Z3=60，Z3′=36，Z4=108，试：
(1)说明轮系属于何种类型；
(2)计算齿轮4的转速n
；
4
(3)在图中标出齿轮4的转动方向。
2、在图二所示轮系中，单头右旋蜗杆1的回转方向如图，各轮齿数分别为Z2=37，Z2′=15，Z3=25，Z3′=20，Z4=60，
蜗杆1
的转速
n
=1450
1
r/min
，方向如图。试求轴B的转速n H的大小和方向。
图二图三
3、在图三所示的齿轮系中,设已知各轮齿数Z
1=Z
2
=Z
3
ˊ=Z
4
=20,又齿轮1, 3＇，3,5同轴
线,均为标准齿轮传动。若已知齿轮1的转速为n1=1440r/min，试求齿轮5的转速。
4、在图四所示轮系中，已知：各轮齿数为Z
1=Z
3
=Z
4
′=15,Z
2
=60，Z
4
=Z
5
=30，试求传动比
i
15
：
图四
图五
5、已知
图五所
示轮系
中各轮的齿数：Z1=20，Z2=40，Z3=15，Z4=60，轮1的转速为n1=120r/min，转向如图。试求轮3的转速n3大小和转向。
6、在图示的轮系中,已知Z
1=Z
3
=Z
4
=Z
6
=Z
8
=20, Z
2
=Z
5
=40, Z
7
=Z
9
=80,求i
19
=
7、在图七所示的轮系中,已知Z
1=20，Z
2
=40,Z
2
′=30,Z
3
=100 ,Z
4
=90,求i
14
的大小
图七图八
8、在图八所示的轮系中,已知Z
1=Z
4
′=40, Z
1
′=Z
2
= Z
4
=20,Z
2
′=30, Z
3
=30,Z
3
′=15，试求: i
1H
9、图九所示轮系中，Z
1=Z
2
′=40，Z
2
=Z
3
=Z
5
=20，Z
4
=80试判断该属何种轮系并计算传动比
i
15
=
图九
图十
10、图
十所示
的轮系
中，已知各齿轮齿数Z1=20， Z2=30，Z3=80，Z4=40,Z5=20，轮1的转速n1=1000 r/min，方向如图，试求：轮5的转速n5的大小和方向。
11、在图十一所示轮系中，设已知各轮齿的齿数Z
1=1（右旋），Z
2
=57， Z
2
′=19，
Z
3=17， Z
4
=53，又知蜗杆转速n
1
=1000r/min，转向如图示。试求：轮5的转速n
5
的大小
和方向。
图十一
图十二
12、如图十
二所示轮系.已知各齿轮的齿数为Z1=20,Z2=40,Z2ˊ=30,Z3=40, Z3′=20,Z4=90轮1的转速
n
1=1400r/min, 转向如图示，试求系杆H的转速n
H
的大小和方向:
13、如图十三所示的周转轮系中,已知各轮齿数为Z
1=39,Z
2
=78,Z
2
ˊ=39,Z
3
=20,试求传动
比i H3。
图十三图十四
14、在图十四所示复合轮系中，已知各齿轮的齿数为Z
1=17，Z
2
=23，Z
2
ˊ=20，Z
3
=60，
Z
3′=20，Z
4
=40，构件H的转速n
H
=200r/min, 转向如图示，试求轮4的转速n
4
的大小和
转向。
15、如图十五所示，一大传动比的减速器。已知其各轮的齿数为Z
1=20，Z
2
=40，
Z
2ˊ=20，Z
3
=60, Z
3
′=30,Z
4
=80，求该轮系传动比i
1H
。
图
十五
图十
六
16、如图十六所示轮系中，各齿轮为渐开线标准圆柱齿轮，作无侧隙传动，他们的模数也均相等，其转向见图，且已知齿轮1、
2，及2′齿数分别为Z
1=20，Z
2
=48，Z
2
′=20，求齿轮3齿数和传动
比i1H。
17、如图示行星轮系，已知各轮的齿数：Z
1=Z
3
′=80，Z
3
=Z
5
=20，
以及齿轮1的转速n1=70r／min,方向如图示。试求：齿轮5的转速n5的大小和方向。
参考答案
第二章机械的结构分析
二、综合题
1．
n = 7 ，p l = 9 ，p h = 1
从图中可以看出该机构有2个原动件，而由于原动件数与机构的自由度数相等，故该机构具有确定的运动。
2．（a）D、E处分别为复合铰链（2个铰链的复合）；B处滚子的运动为局部自由度；构件F、G及其联接用的转动副会带来虚约束。
n = 8 ，p l = 11 ，p h = 1
3．（c）n = 6 ，p l = 7 ，p h = 3
（e）n = 7 ，p l = 10 ，p h = 0
4．（a）n = 5 ，p l = 7 ，p h = 0
Ⅱ级组Ⅱ级组
因为该机构是由最高级别为Ⅱ级组的基本杆组构成的，所以为Ⅱ级机构。
（c）n = 5 ，p l = 7 ，p h = 0
Ⅲ级组
因为该机构是由最高级别为Ⅲ级组的基本杆组构成的，所以为Ⅲ级机构。
5．n = 7 ，p l =10 ，p h = 0
Ⅱ级组Ⅲ级组
当以构件AB为原动件时，该机构为Ⅲ级机构。
Ⅱ级组Ⅱ级组Ⅱ级组
当以构件FG为原动件时，该机构为Ⅱ级机构。
可见同一机构，若所取的原动件不同，则有可能成为不同级别的机构。
6．（a）n = 3 ，p l = 4 ，p h = 1
因为机构的自由度为0，说明它根本不能运动。而要使机构具有确定的运动，必须使机构有1个自由度（与原动件个数相同）。其修改方案可以有多种，下面仅例举其中的两种方案。
n = 4 ，p l = 5 ，p h = 1
此时机构的自由度数等于原动件数，故机构具有确定的运动。
第三章 平面机构的运动分析
一、综合题
1、解：
2、
由相对瞬心13P 的定义可知： 所以130313113/P P P P O ?=ωω 方向为逆时针转向，（如图所示）。 3、解：
1）计算此机构所有瞬心的数目 K=N （N-1）/2=6（6-1）/2=15；
2）如图所示，为了求传动比ω1/ω2，需找出瞬心 P 16、P 36、P 12、P 23，并按照三心定理找出P 13；
3)根据P 13的定义可推得传动比ω1/ω2计算公式如下： 由于构件1、3在K 点的速度方向相同，从而只3ω和1ω同向。 4、解：1）以选定的比例尺1μ作机构运动简图（图b ）。
2）求c v
定出瞬心13P 的位置（图b ），因为13P 为构件3的绝对瞬心，有
13
3213//B BP AB l v l l BP ωμω==
=??=（rad/s ）
1330.00352 2.56c c CP v μω==??=(m/s)
3)定出构件3的BC 线上速度最小的点E 的位置
因为BC 线上的速度最小点必与13P 点的距离最近，故从13P 引BC 的垂线交于点E ，由图可得 1330.00346.5 2.56E
l P E v μω==??=（m/s ）
4)定出0C v =时机构的两个位置（见图c ，注意此时C 点成为构件3的绝对瞬心），量出 ?1=°；?2=°
5、解：
6、解：（1）把B 点分解为B 2和B 3两点，运用相对运动原理列出速度与加速度的矢量方程，并分析每个矢量的方向与大小如下：
方向 AB ⊥AB 向下 //BC 大小 1l AB
方向 B →C ⊥BC B →A ⊥BC 向下 ∥BC 大小 32l BC 12l AB 23v B3B2
（2）标出各顶点的符号，以及各边所代表的速度或加速度及其指向如下： 7、解：
3) n ’
大小 32L AB 0 0 方向 AB AB //导路
3=a B2t
/ L AB = n ’b 2’ a /L AB 8、解：根据速度多边形判断如下：
第一步：由pb 方向得杆2角速度方向如图所示；
第二步：把矢量c 3c 2绕ω2方向旋转90度得23k
c c a 方向。 9、解：
在a)图机构中存在哥氏加速度，但在导杆3的两个极限摆动位置时，以及滑块2相对于导杆3的两个极限滑动位置时，哥氏加速度为零。这是因为前者的瞬时牵连转速为零，而后者的瞬时相对平动为零，均导致哥氏加速度瞬时为零；相应的机构位置图略
在b)图机构中由于牵连运动为平动，故没有哥氏加速度存在。 10、解： 11、解：
方向 ⊥DC ⊥AB 向右 ⊥BC 大小 1l AB 方向 ⊥AC ⊥DC ∥AC 大小 2l DC 标出顶点如图所示。 12、解 ：
1）以1μ做机构运动简图 2）速度分析 根据C B CB v v v =+
以0μ做其速度多边形（图b ） 根据速度影像原理，做bce ?∽
BCE ?，且字母顺序一致得点e ，由图得：
0.00562E V v pe μ=?=?0.31(/)m s =（顺时针）
2.25(/)rad s =（逆时针）
=（rad/s ）
3）加速度分析 根据机速度矢量方程
以1μ做加速度多边形（图c ）
根据加速度影像原理，做'''b c e ?∽BCE ?，且字母顺序一致得点'e 由图点得
0.0527.5/0.0719.6(/)rad s =?=（逆时针）
第四章 平面机构的力分析+第五章 效率和自锁 三、综合题
1、解：此传动装置为一混联系统。 圆柱齿轮1、
2、
3、4为串联
圆锥齿轮5-6、7-8、9-10、11-12为并联。 此传动装置的总效率 2、解：
设机构3、4、5、6、7 组成的效率为η3’，则机器的总效率为η=η1η2η3’ 而''2
'2'
'''3
P P P P r r ++=η， P 2’ η3η4= P r ’ ，P 2’’ η5η6η7= P r ’’
将已知代入上式可得总效率
η=η1η2η3’= 3、解： 6、解：8、解：2
341295.0'==ηηη92.0''56==ηη83
.092.095.0'''2563412=?==?=ηηηηηη 5 6 1 2 3 4 7 η1 η2 η5 η6
η7
P 2’
P 2’’
η3 η4
P r ’ P r ’’
C
R 32 B
R 12
2
三、计算题
解：建立平衡的矢量方程如下
作力矢量图：
量出b W 的大小，即b W =，则
07.114==b b W m kg ，
相位在左上方，与竖直方向夹角
3.43=α。
第八章 平面连杆机构及其设计
1、图a 为导杆机构，或为曲柄摇杆机构。图b 为曲柄滑块机构。
2、解：根据题意作图
极位夹角θ=180°k-1
k+1 = 180°×错误!=20°
在ΔADC 1 中,AC 1 =AD 2 +DC 2 -2AD ·DCcos φ 其中AD =100㎜ ,DC 1 =75㎜ , φ=45° 故得AC 1 =㎜ 又
DC 1 Sin ∠C 1 AD =AC 1
Sin φ
求得∠C 1 AD=°
故∠C 2 AD=∠C 1 AD-θ=°-20°=°
在ΔADC 2 中，已知两边一角，三角形可解，求得 AC 2 =BC+AB=㎜ AC 1 =BC-AB=㎜
解方程组得AB=㎜, BC=㎜ 4、解：
a=240㎜，b=600㎜，c=400㎜，d=500㎜， a+ b < d +c 满足杆长条件。
45
α
1W
2W
b W
1）当杆4为机架，最段杆1为连架杆，机构有曲柄存在；
2）要使此机构成为双曲柄机构，则应取杆1为机架；要使此机构成为双摇杆机构，则
应取杆3为机架。
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，d 的取值范围应
为440＜d ＜760。
8、解：1）此机构有急回运动；用作图法作出机构的极位，并量得极位夹角θ=°；计算行程速比系数K=（180°+θ）/（180°-θ）=；
2）作此机构传动角最小和压力角最小的位置，并量得γmin =60°，αmin =0°；
3）作滑块为主动件时机构的两个死点位置，即C1B1A 及C2B2A 两位置。
10、解：
1）机构的极位夹角，θ=180°
K-1K+1 =180°1-1
1+1
=0° 因此连杆在两极位时共线，如图所示：在DC 1C 2中因DC 1= DC 2，∠C 1DC 2=60° 故DC 1C 2为等
边三角形， 在直角ADC 2中∠DAC 2=30°，因此C 1DA 为等腰三角形（∠ C 1DA=φ1=30°）因此有
BC-AB=AC 1=150mm 和BC+AB=AC 2=300mm 解得： BC=225mm,AB=75mm 且有AD=2C 1Dcos30°=,故： L AB =75mm, L BC =225mm, L CD =150mm （已知）, L AD =
2) 因为L AB + L AD =75+=＜L BC + L CD =375,故满足杆长条件;又最短杆AB 为一连架杆，所以AB 为曲柄。 13、解：
1）如果AB 杆能通过其垂直于滑块
导路的两位置时，则AB 杆能作整周转动。因此AB 杆为曲柄的条件是A B+e ≤BC ；
2）当e=0时，杆AB 为曲柄的条件时A B ≤BC ； 3）当以杆AB 为机架时，此机构为偏置转动导杆机构。
第九章 凸轮机构及其设计
四、综合题
1、 3、 4、 7、
第十一章 齿轮系及其设计
一、综合题
2、
1)蜗杆1与蜗轮2组成定轴轮系，
i 12=Z 21n /Z 1=1×1500/37=
2n 方向关系如图尖头所示。设2n 为正 2）其余部分组成以2‘和4为中心轮， 3—3‘为行星轮，2为系杆的行星轮系。 对整个行星轮系
转动方向与 2n 方向一致。 4、
1)齿轮1与齿轮2组成定轴轮系，
i 12=Z 2/Z 1=60/15=4
哈工大机械原理大作业 凸轮机构设计 题
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 机械原理大作业二 课程名称： 机械原理 设计题目： 凸轮机构设计 一．设计题目 设计直动从动件盘形凸轮机构， 1.运动规律（等加速等减速运动） 推程 0450≤≤? 推程 009045≤≤? 2.运动规律（等加速等减速运动） 回程 00200160≤≤? 回程 00240200≤≤? 三．推杆位移、速度、加速度线图及凸轮s d ds -φ 线图 采用VB 编程，其源程序及图像如下： 1.位移： Private Sub Command1_Click() Timer1.Enabled = True '开启计时器 End Sub Private Sub Timer1_Timer() Static i As Single
Dim s As Single, q As Single 'i作为静态变量，控制流程；s代表位移；q代表角度 Picture1.CurrentX = 0 Picture1.CurrentY = 0 i = i + 0.1 If i <= 45 Then q = i s = 240 * (q / 90) ^ 2 Picture1.PSet Step(q, -s), vbRed ElseIf i >= 45 And i <= 90 Then q = i s = 120 - 240 * ((90 - q) ^ 2) / (90 ^ 2) Picture1.PSet Step(q, -s), vbGreen ElseIf i >= 90 And i <= 150 Then q = i s = 120 Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlack ElseIf i >= 150 And i <= 190 Then q = i s = 120 - 240 * (q - 150) ^ 2 / 6400 Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlue ElseIf i >= 190 And i <= 230 Then
机械原理大作业
机械原理大作业 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
机械原理大作业三 课程名称：机械原理 设计题目：齿轮传动设计 院系： 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 设计时间： 1、设计题目 机构运动简图 机械传动系统原始参数
2、传动比的分配计算 电动机转速min /745r n =，输出转速m in /1201r n =，min /1702r n =， min /2303r n ，带传动的最大传动比5.2max =p i ,滑移齿轮传动的最大传动比4m ax =v i ，定轴齿轮传动的最大传动比4m ax =d i 。 根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为： 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。设带传动的传动比为5.2max =p i ，滑移齿轮的传动比为321v v v i i i 、、，定轴齿轮传动的传动比为f i ，则总传动比 令 4max 1==v v i i 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 滑移齿轮传动的传动比为 设定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为 3、齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮，其齿数： 35,18,39,14,43,111098765======z z z z z z ；它们的齿顶高系数1=* a h ，径向间 隙系数25.0=*c ，分度圆压力角020=α，实际中心距mm a 51'=。
机械原理大作业
机械原理大作业 二、题目（平面机构的力分析） 在图示的正弦机构中,已知l AB =100 mm,h1=120 mm,h2 =80 mm,W1 =10 rad/s(常数)，滑块2和构件3的重量分别为G2 =40 N和G3 =100 N,质心S2 和S3 的位置如图所示，加于构件3上的生产阻力Fr=400 N，构件1的重力和惯性力略去不计。试用解析法求机构在Φ1=60°、150°、220°位置时各运动副反力和需加于构件1上的平衡力偶M 。 b Array 二、受力分析图
三、算法 (1)运动分析 AB l l =1 滑块2 22112112/,/s m w l a s m w l v c c == 滑块3 21113113/cos ,sin s m l w v m l s ??== 212 113/sin s m w l a ?-= (2)确定惯性力 N w l g G a m F c 2 1122212)/(== N w l g G a m F 121133313sin )/(?-== (3)受力分析 i F F i F F x R D R x R C R 43434343,=-= j F j F F R R R 232323-==
j F i F j F i F F R x R y R x R R 2121121212--=+= j F F F y R x R R 414141+= 取移动副为首解副 ① 取构件3为分离体，并对C 点取矩 由0=∑y F 得 1323F F F r R -= 由0=∑x F 得 C R D R F F 4343= 由 ∑=0C M 得 2112343/cos h l F F R D R ?= ②取构件2为分离体 由0=∑x F 得 11212cos ?R x R F F = 由0 =∑y F 得 1123212sin ?F F F R y R -= ③取构件1为分离体，并对A 点取矩 由0=∑x F 得 x R x R F F 1241= 由0 =∑ y F 得 y R y R F F 1241= 由0=A M 得 1132cos ?l F M R b = 四、根据算法编写Matlab 程序如下： %--------------已知条件---------------------------------- G2=40; G3=100; g=9.8; fai=0; l1=0.1; w1=10; Fr=400; h2=0.8; %--------分布计算，也可将所有变量放在一个矩阵中求解------------------- for i=1:37 a2=l1*(w1^2); a3=-l1*(w1^2)*sin(fai); F12=(G2/g)*a2;
哈工大机械原理大作业凸轮机构第四题
Harbin Institute of Technology 机械原理大作业二 课程名称：机械原理 设计题目：凸轮机构设计 姓名：李清蔚 学号：1140810304 班级：1408103 指导教师：林琳
一.设计题目 设计直动从动件盘形凸轮机构，其原始参数见表 1 表一：凸轮机构原始参数 升程（mm ) 升程 运动 角（o） 升程 运动 规律 升程 许用 压力 角（o） 回程 运动 角（o） 回程 运动 规律 回程 许用 压力 角（o） 远休 止角 （o） 近休 止角 （o） 40 90 等加 等减 速30 50 4-5-6- 7多 项式 60 100 120
二.凸轮推杆运动规律 （1）推程运动规律（等加速等减速运动） 推程F0=90° ①位移方程如下： ②速度方程如下： ③加速度方程如下： （2）回程运动规律（4-5-6-7多项式） 回程，F0=90°，F s=100°，F0’=50°其中回程过程的位移方程，速度方程，加速度方程如下：
三.运动线图及凸轮线图 本题目采用Matlab编程，写出凸轮每一段的运动方程，运用Matlab模拟将凸轮的运动曲线以及凸轮形状表现出来。代码见报告的结尾。 1、程序流程框图 开始 输入凸轮推程回 程的运动方程 输入凸轮基圆偏 距等基本参数 输出ds,dv,da图像 输出压力角、曲率半径图像 输出凸轮的构件形状 结束
2、运动规律ds图像如下： 速度规律dv图像如下： 加速度da规律如下图：
3.凸轮的基圆半径和偏距 以ds/dfψ-s图为基础，可分别作出三条限制线（推程许用压力角的切界限D t d t,回程许用压力角的限制线D t'd t'，起始点压力角许用线B0d'')，以这三条线可确定最小基圆半径及所对应的偏距e,在其下方选择一合适点，即可满足压力角的限制条件。 得图如下：得最小基圆对应的坐标位置O点坐标大约为（13，-50）经计算取偏距e=13mm，r0=51.67mm.
机械原理大作业3 凸轮结构设计
机械原理大作业（二） 作业名称：机械原理 设计题目：凸轮机构设计 院系：机电工程学院 班级： 设计者： 学号： 指导教师：丁刚陈明 设计时间： 哈尔滨工业大学机械设计
1.设计题目 如图所示直动从动件盘形凸轮机构，根据其原始参数设计该凸轮。 表一：凸轮机构原始参数 序号升程 （mm) 升程运动 角（o） 升程运动 规律 升程许用 压力角 （o） 回程运动 角（o） 回程运动 规律 回程许用 压力角 （o） 远休止角 （o） 近休止角 （o） 12 80 150 正弦加速 度30 100 正弦加速 度 60 60 50 2.凸轮推杆运动规律 (1)推杆升程运动方程 S=h[φ/Φ0-sin(2πφ/Φ0)]
V=hω1/Φ0[1-cos(2πφ/Φ0)] a=2πhω12sin(2πφ/Φ0)/Φ02 式中： h=150，Φ0=5π/6，0<=φ<=Φ0，ω1=1（为方便计算） (2)推杆回程运动方程 S=h[1-T/Φ1+sin(2πT/Φ1)/2π] V= -hω1/Φ1[1-cos(2πT/Φ1)] a= -2πhω12sin(2πT/Φ1)/Φ12 式中： h=150，Φ1=5π/9，7π/6<=φ<=31π/18，T=φ-7π/6 3.运动线图及凸轮线图 运动线图： 用Matlab编程所得源程序如下： t=0:pi/500:2*pi; w1=1;h=150; leng=length(t); for m=1:leng; if t(m)<=5*pi/6 S(m) = h*(t(m)/(5*pi/6)-sin(2*pi*t(m)/(5*pi/6))/(2*pi)); v(m)=h*w1*(1-cos(2*pi*t(m)/(5*pi/6)))/(5*pi/6); a(m)=2*h*w1*w1*sin(2*pi*t(m)/(5*pi/6))/((5*pi/6)*(5*pi/6)); % 求退程位移，速度，加速度 elseif t(m)<=7*pi/6 S(m)=h; v(m)=0; a(m)=0; % 求远休止位移，速度，加速度 elseif t(m)<=31*pi/18 T(m)=t(m)-21*pi/18; S(m)=h*(1-T(m)/(5*pi/9)+sin(2*pi*T(m)/(5*pi/9))/(2*pi)); v(m)=-h/(5*pi/9)*(1-cos(2*pi*T(m)/(5*pi/9))); a(m)=-2*pi*h/(5*pi/9)^2*sin(2*pi*T(m)/(5*pi/9)); % 求回程位移，速度，加速度
机械原理大作业
机械原理大作业三 课程名称: 机械原理 级: 者: 号: 指导教师: 设计时间: 1.2机械传动系统原始参数 设计题目： 系: 齿轮传动设计 1、设计题 目 1.1机构运动简图 - 11 7/7777777^77 3 UtH TH7T 8 'T "r 9 7TTTT 10 12 - 77777" 13 ///// u 2
电动机转速n 745r/min ,输出转速n01 12r/mi n , n02 17r /mi n , n°323r/min，带传动的最大传动比i pmax 2.5 ,滑移齿轮传动的最大传动比 i vmax 4，定轴齿轮传动的最大传动比i d max 4。 根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为： 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实 现。设带传动的传动比为i pmax 2.5，滑移齿轮的传动比为9、心、「3，定轴齿轮传动的传动比为i f，则总传动比 i vi i vmax 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 滑移齿轮传动的传动比为 设定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为 3、齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮5、6、 7、8 9和10为角度变位齿轮，其齿数: Z5 11,Z6 43,Z7 14,Z8 39,Z9 18,乙。35 ；它们的齿顶高系数0 1，径向间隙
系数c 0.25，分度圆压力角200，实际中心距a' 51mm。 根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮11、12、13和14为角度变位齿轮，其齿数：Z11 z13 13，乙 2 z14 24。它们的齿顶高系数d 1，径向间隙系数c 0.25，分度圆压力角200,实际中心距 a' 46mm。圆锥齿轮15和16选择为标准齿轮令13,乙 6 24，齿顶高系数 h a 1，径向间隙系数c 0.20，分度圆压力角为200（等于啮合角’）。 4、滑移齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算 4.1滑移齿轮5和齿轮6
哈工大机械原理大作业_凸轮机构设计(第3题)
机械原理大作业二 课程名称：机械原理 设计题目：凸轮设计 院系：机电学院 班级： 1208103 完成者： xxxxxxx 学号： 11208103xx 指导教师：林琳 设计时间： 2014.5.2
工业大学 凸轮设计 一、设计题目 如图所示直动从动件盘形凸轮，其原始参数见表，据此设计该凸轮。 二、凸轮推杆升程、回程运动方程及其线图 1 、凸轮推杆升程运动方程(6 50π?≤≤) 升程采用正弦加速度运动规律，故将已知条件mm h 50=，650π= Φ带入正弦加速度运动规律的升程段方程式中得： ????? ???? ??-=512sin 215650?ππ?S ；
?? ??????? ??-=512cos 1601ππωv ； ?? ? ??=512sin 1442 1?πωa ； 2、凸轮推杆推程远休止角运动方程（ π?π≤≤6 5） mm h s 50==； 0==a v ； 3、凸轮推杆回程运动方程（914π?π≤≤） 回程采用余弦加速度运动规律，故将已知条件mm h 50=，95' 0π= Φ，6s π =Φ带入余弦加速度运动规律的回程段方程式中得： ?? ????-+=)(59cos 125π?s ； ()π?ω--=5 9sin 451v ； ()π?ω-=5 9cos 81-a 21； 4、凸轮推杆回程近休止角运动方程（π?π29 14≤≤） 0===a v s ； 5、凸轮推杆位移、速度、加速度线图 根据以上所列的运动方程，利用matlab 绘制出位移、速度、加速度线图。 ①位移线图 编程如下： %用t 代替转角 t=0:0.01:5*pi/6; s=50*((6*t)/(5*pi)-1/(2*pi)*sin(12*t/5)); hold on plot(t,s); t=5*pi/6:0.01:pi; s=50; hold on plot(t,s); t=pi:0.01:14*pi/9; s=25*(1+cos(9*(t-pi)/5));
哈工大机械原理大作业
连杆的运动的分析 一．连杆运动分析题目 图1-13 连杆机构简图 二．机构的结构分析及基本杆组划分 1.。结构分析与自由度计算 机构各构件都在同一平面内活动，活动构件数n=5, PL=7,分布在A、B、C、E、F。没有高副，则机构的自由度为 F=3n-2PL-PH=3*5-2*7-0=1 2．基本杆组划分 图1-13中1为原动件，先移除，之后按拆杆组法进行拆分，即可得到由杆3和滑块2组成的RPR II级杆组，杆4和滑块5组成的RRP II级杆组。机构分解图如下：
图二 图一 图三 三．各基本杆组的运动分析数学模型 图一为一级杆组， ? c o s l A B x B =， ? sin lAB y B = 图二为RPR II 杆组， C B C B j j B E j B E y y B x x A A B S l C E y x S l C E x x -=-==-+=-+=0000 )/a r c t a n (s i n )(c o s )(?? ? 由此可求得E 点坐标，进而求得F 点坐标。 图三为RRP II 级杆组， B i i E F i E F y H H A l E F A l E F y y l E F x x --==+=+=111)/a r c s i n (s i n c o s ??? 对其求一阶导数为速度，求二阶导数为加速度。
lAB=108; lCE=620; lEF=300; H1=350; H=635; syms t; fai=(255*pi/30)*t; xB=lAB*cos(fai); yB=lAB*sin(fai); xC=0; yC=-350; A0=xB-xC; B0=yB-yC; S=sqrt(A0.^2+B0.^2); zj=atan(B0/A0); xE=xB+(lCE-S)*cos(zj); yE=yB+(lCE-S)*sin(zj); a=0:0.0001:20/255; Xe=subs(xE,t,a); Ye=subs(yE,t,a); A1=H-H1-yB; zi=asin(A1/lEF); xF=xE+lEF*cos(zi); vF=diff(xF,t); aF=diff(xF,t,2); m=0:0.001:120/255; xF=subs(xF,t,m); vF=subs(vF,t,m); aF=subs(aF,t,m); plot(m,xF) title('位移随时间变化图像') xlabel('t(s)'),ylabel(' x') lAB=108; lCE=620; lEF=300; H1=350; H=635; syms t; fai=(255*pi/30)*t; xB=lAB*cos(fai); yB=lAB*sin(fai); xC=0;
哈工大机械原理大作业-凸轮机构设计(第3题)
机械原理大作业二 课程名称： 机械原理 设计题目： 凸轮机构设计 院 系： 机电学院 班 级： 1208103 完 成 者： xxxxxxx 学 号： xx 指导教师： 林琳 设计时间： 2014.5.2 哈尔滨工业大学 凸轮机构设计 一、设计题目 二、凸轮推杆升程、回程运动方程及其线图 1 、凸轮推杆升程运动方程(6 50π?≤≤) 升程采用正弦加速度运动规律，故将已知条件mm h 50=，650π= Φ带入正弦加速度运动规律的升程段方程式中得：
?? ??????? ??-=512sin 215650?ππ?S ； ?? ??????? ??-=512cos 1601ππωv ； ?? ? ??=512sin 1442 1?πωa ； 2、凸轮推杆推程远休止角运动方程（ π?π≤≤6 5） mm h s 50==； 0==a v ； 3、凸轮推杆回程运动方程（914π?π≤≤） 回程采用余弦加速度运动规律，故将已知条件mm h 50=，95' 0π= Φ，6s π =Φ带入余弦加速度运动规律的回程段方程式中得： ?? ????-+=)(59cos 125π?s ； ()π?ω--=5 9sin 451v ； ()π?ω-=5 9cos 81-a 21； 4、凸轮推杆回程近休止角运动方程（π?π29 14≤≤） 0===a v s ； 5、凸轮推杆位移、速度、加速度线图 根据以上所列的运动方程，利用matlab 绘制出位移、速度、加速度线图。 ①位移线图 编程如下： %用t 代替转角 t=0:0.01:5*pi/6; s=50*((6*t)/(5*pi)-1/(2*pi)*sin(12*t/5)); hold on plot(t,s); t=5*pi/6:0.01:pi; s=50; hold on plot(t,s); t=pi:0.01:14*pi/9; s=25*(1+cos(9*(t-pi)/5));
哈工大机械原理大作业二凸轮机构设计(29)
设计说明书 1 设计题目 如图所示直动从动件盘形凸轮机构，其原始参数见下表，据此设计该凸轮机构。 2、推杆升程、回程运动方程及位移、速度、加速度线图 2.1凸轮运动理论分析 推程运动方程： 01cos 2h s π?????=-?? ?Φ???? 1 00sin 2h v πωπ??? = ?ΦΦ?? 22 12 00cos 2h a πωπ???= ?ΦΦ?? 回程运动方程： ()0' 1s s h ?-Φ+Φ?? =- ??Φ ? ? 1'0 h v ω=- Φ 0a = 2.2求位移、速度、加速度线图MATLAB 程序 pi= 3.1415926; c=pi/180; h=140; f0=120; fs=45; f01=90; fs1=105; %升程 f=0:1:360; for n=0:f0
s(n+1)=h/2*(1-cos(pi/f0*f(n+1))); v(n+1)=pi*h/(2*f0*c)*sin(pi/f0*f(n+1)); a(n+1)=pi^2*h/(2*f0^2*c^2)*cos(pi/f0*f(n+1)); end %远休程 for n=f0:f0+fs s(n+1)=140; v(n+1)=0; a(n+1)=0; end %回程 for n=f0+fs:f0+fs+f01 s(n+1)=h*(1-(f(n+1)-(f0+fs))/f01); v(n+1)=-h/(f01*c); a(n+1)=0; end %近休程 for n=f0+fs+f01:360; s(n+1)=0; v(n+1)=0; a(n+1)=0; end figure(1);plot(f,s,'k');xlabel('\phi/\circ');ylabel('s/mm');grid on;title('推杆位移线图') figure(2);plot(f,v,'k');xlabel('\phi/\circ');ylabel('v/(mm/s)');grid on;title('推杆速度线图') figure(3);plot(f,a,'k');xlabel('\phi/\circ');ylabel('a/(mm/s2');grid on;title('推杆加速度线图') 2.3位移、速度、加速度线图
机械原理大作业
机械原理大作业 课程名称：机械原理 设计题目：连杆机构运动分析 院系：机械工程院 班级： xxxx 学号： xxxxx 设计者： xx 设计时间：2016年6月
一、题目 1-12：所示的六连杆机构中，各构件尺寸分别为：lAB =200mm，lBC=500mm，lCD=800mm，xF=400mm，xD=350mm，yD=350mm，w1=100rad/s，求构件5上的F点的位移、速度和加速度。 二、数学模型 1.建立直角坐标系 以F点为直角坐标系的原点建立直角坐标系X-Y,如下图所示。
2.机构结构分析 该机构由I级杆组RR（原动件AB）、II级杆组RRR（杆2、3）、II级杆组PRP （杆5、滑块4）组成。 3.各基本杆组运动分析 1.I级杆组RR（原动件AB） 已知原动件AB的转角
φ＝0－2Π 原动件AB的角速度 w=10rad/s 原动件AB的角加速度 α=0 运动副A的位置 xA=-400,yA=0 运动副A的速度 vA=0,vA=0 运动副A的加速度 aA=0,aA=0 可得： xB=xA+lAB*cos(φ) yB=yA+lAB*sin(φ) 速度和加速度分析： vxB=vxA-wl*AB*sin(Φ) vyB=vyA+w*lAB*sin(φ) axB=axA-w2*lAB*cos(φ)-e*lAB*sin(φ) ayB=ayA-w2*lAB*sin(φ)+e*lAB*cos(φ)
2.II级杆组RRR（杆2、3） 杆2的角位置、角速度、角加速度 lBC=500mm，lCD=800mm，xD=350mm，yD=350mm， ψ2=arctan﹛[Bo+﹙Ao2+Bo2-Co2﹚?]／﹙Ao+Bo﹚﹜ ψ3=arctan[﹙yC-yD)／(xC-xD)] Ao=2*LBC(xD-xB) Bo=2*LBC(yD-yB) lBD2=(xD-xB)2+(yD-yB)2 Co=lBC2+lBD2-lCD2 xC=xB+lBC*cos(ψ2) yC=xB+lBC*sin(ψ2) 求导可得C点的角速度和角加速度。
哈工大机械原理大作业凸轮机构设计题
Har bi n I nst i t ute of Technol ogy 械原理大作业二课程名称：机械原理 设计题目：凸轮机构设计 凸轮推杆运动规律 1.运动规律（等加速等减速运动） 推程 0 450 推程 450900 2.运动规律（等加速等减速运动） 回程16002000 回程20002400 ds s 三．推杆位移、速度、加速度线图及凸轮d线图 采用VB编程，其源程序及图像如下： 1.位移： Private Sub Command1_Click（） Timer1.Enabled = True ' 开启计时器 End Sub Private Sub Timer1_Timer() Static i As Single
表角度 Picture1.CurrentX = 0 Picture1.CurrentY = 0 1 = i + 0.1 If i <= 45 Then q = i s = 240 * (q / 90) ^ 2 Picture1.PSet Step(q, -s), vbRed ElseIf i >= 45 And i <= 90 Then q = i s = 120 - 240 * ((90 - q) ^ 2) / (90 ^ 2) Picture1.PSet Step(q, -s), vbGreen ElseIf i >= 90 And i <= 150 Then q = i s = 120 Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlack ElseIf i >= 150 And i <= 190 Then q = i s = 120 - 240 * (q - 150) ^ 2 / 6400 Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlue Dim s As Single, q As Single 'i 作为静态变量，控制流程； s 代表位移； q 代
哈工大-机械原理大作业3-齿轮-23题完整
1、设计题目 1.1机构运动简图 1.2机械传动系统原始参数 2、传动比的分配计算 电动机转速n=970r/min，输出转速n1=41 r/min，n2=37 r/min，n3=33 r/min，带传动的最大传动比i pmax=2.5,滑移齿轮传动的最大传动比i vmax=4，定轴齿轮传动的最大传动比i dmax=4。 根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为 i1=n n1=970/41=23.659i2=n n2 =970/37=26.216i3=n n3 =970/33=29.394 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。设带传动的传动比为i pmax=2.5，滑移齿轮的传动比为i v1、i v2和i v3，定轴齿轮传动的传动比为i f，则总传动比 i1=i pmax i v1i f i2=i pmax i v2i f
i 3=i pmax i v3i f 令i v3=i vmax =4 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为i f = i 3 i pmax ×i vmax = 29.3942.5×4 =2.939 滑移齿轮传动的传动比i v1 = i 1 i pmax ×i f = 23.659 2.5×2.939 =3.220 i v2=i 2i pmax ×i f =26.216 2.5×2.939 =3.568 定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为 i d = i f 3= 2.9393 =1.432≤i dmax =4 3、齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮，其齿数：z 5=12，z 6=38，z 7=11，z 8=39，z 9=10，z 10=40；它们的齿顶高系数h a ?=1，径向间隙系数c ?=0.25，分度圆压力角α=20°，实际中心距a ＇=52mm 。 根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮11、12、13和14为角度变位 齿轮，其齿数：z 11=z 13=12，z 12=z 14=17。它们的齿顶高系数h a ? =1，径向间隙系数c ?=0.25， 分度圆压力角α=20°,实际中心距a ＇=45mm 。圆锥齿轮15和16选择为标准齿轮z 15=17，z 16=25， 齿顶高系数h a ?=1，径向间隙系数c ?=0.2，分度圆压力角α=20°（等于啮合角α＇） 。
哈工大机械原理大作业——凸轮——2号
哈工大机械原理大作业——凸轮——2号
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Harbin Institute of Technology 机械原理大作业 课程名称：机械原理 设计题目：凸轮机构设计
一、设计题目 (1)凸轮机构运动简图： (2)凸轮机构的原始参数 序号升程升程运 动角 升程运 动规律 升程许 用压力 角 回程运 动角 回程运 动规律 回程许 用压力 角 远休止 角 近休 止角 14 90°120°余弦加 速度 35°90°3-4-5 多项式 65°80°70° (1) 推杆升程、回程运动方程如下： A.推杆升程方程： 设为1rad s ω= 升程位移为： ()() 1cos451cos1.5 2 h s π ψψψ ?? ?? =-=- ?? ? Φ ?? ?? 2 3 ψπ ≤≤升程速度为： ()() 1 1 00 sin67.5sin1.5 2 h v πωπ ψψωψ ?? == ? ΦΦ ?? 2 3 ψπ ≤≤升程加速度为： ()() 22 2 1 1 00 cos101.25cos1.5 2 h a πωπ ψψωψ ?? == ? ΦΦ ?? 2 3 ψπ ≤≤ B.推杆回程方程：
回程位移为： ()()345 111110156s h T T T ψ??=--+?? 1029 918 ψπ≤≤ 回程速度为： ()()2211110 3012h v T T T ωψ=- -+'Φ 1029 918ψπ≤≤ 回程加速度为： ()()22 11112 60132h a T T T ωψ=--+'Φ 1029918ψπ≤≤ 其中：() 010 s T ψ-Φ+Φ= 'Φ 1029 918 ψπ≤≤ (2) 利用Matlab 绘制推杆位移、速度、加速度线图 A. 推杆位移线图 clc clear x1=linspace(0,2*pi/3,300); x2=linspace(2*pi/3,10*pi/9,300); x3=linspace(10*pi/9,29*pi/18,300); x4=linspace(29*pi/18,2*pi,300); T1=(x3-10*pi/9)/(pi/2); s1=45*(1-cos(1.5*x1)) s2=90; s3=90*(1-(10*T1.^3-15*T1.^4+6*T1.^5)); s4=0; plot(x1,s1,'r',x2,s2,'r',x3,s3,'r',x4,s4,'r') xlabel('角度ψ/rad'); ylabel('位移s/mm') title('推杆位移线图') grid axis([0,7,-10,100]) 得到推杆位移线图：
机械原理大作业一
连杆机构的运动分析 一.题目 如图所示是曲柄摇杆机构，各构件长度分别为a，b，c，d，试研究各构件长度的变化对机构急回特性的影响规律。 二.机构分析 四连杆机构可分为如下两个基本杆组 Ⅰ级杆组 RRRⅡ级杆组 AB为曲柄，做周转运动；CD为摇杆，做摆动运动； BC为连杆；AB，CD均为连架杆，AB为主动件。
三.建立数学模型 θ为极位夹角，φ为最大摆角 必须满足条件为：1.a≤b，a≤c，a≤d（a为最短杆）； 2.L min+L max≤其他两杆之和。 下面分析杆长和极位夹角的关系： 在△AC2B中， =； 在△AC1B中， =。 θ=- K=
最后分以下四种情况讨论： 1.机架长度d变化 令a=5，b=30，c=29 d由6开始变化至54，步长为1 输出杆长a，b，c，d和K。 2.连杆长度b变化 令a=5，b=29，d=30 b由6开始变化至54，步长为1 输出杆长a，b，c，d和K。 3.摇杆长度c变化 令a=5，b=29，d=30 c由6开始变化至54，步长为1 输出杆长a，b，c，d和K。 4.曲柄长度a变化 令b=29，c=28，d=30 a由5开始变化至27，步长为1 输出杆长a，b，c，d和K。
四．MATLAB计算编程a=5;b=30;c=29; d=6:1:54; m=(d.^2-216)./(50.*d); n=(384+d.^2)./(70.*d); p=acos(m); q=acos(n); w=p-q; o=(w.*180)/3.14; K=(180+o)./(180-o); fprintf('%.6f\n',K); plot(d,K,'b') xlabel('机架长度d变化时 '); ylabel('极位夹角/度'); tilte('极位夹角变化图'); ———————————————————————————————————— ——— a=5;d=30;c=29; b=6:1:54; m=((b-5).^2+59)./(60.*(b- 5)); n=(59+(b+5).^2)./(60.*(b+ 5)); p=acos(m); q=acos(n); w=p-q; o=(w.*180)/3.14; K=(180+o)./(180-o); fprintf('%.6f\n',K); plot(b,K,'b') xlabel('连杆长度b变化时'); ylabel('极位夹角/度'); tilte('极位夹角变化图');
哈工大机械原理大作业三上传版
哈尔滨工业大学 机械原理大作业三 齿轮传动系统设计说明书 题目：（3） 课程名称：机械原理 学院：外国语学院 姓名：XX 班号：XXX 学号：XXX
一：设计题目 二：传动比的分配计算 根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为： 667.9615 14501 3===n n i 048.692114502 2===n n i 769.552614503 1===n n i 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。设带传动的传动比为5.2max =p i ，滑移齿轮的传动比为321,v v v i i i 和，定轴齿轮传动的传动比为f i ，则总传动比： f v p i i i i 1max 1 = f v p i i i i 2max 2 = f v p i i i i 3max 3= 令： 4max 3 ==v v i i 则可得定轴齿轮传动部分的传动比： 677.94 5.2677 .96max max 3=×== v p f i i i i 滑移齿轮传动的传动比： 305.2677 .95.2769.55max 11 =×==f p v i i i i
854.2677 .95.2048 .69max 22 =×= = f p v i i i i 定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为 4≤131.2677.9max 33====d f d i i i 三：齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮5、6、7和8为角度变位齿轮，其齿数分别为：22,51,19,54它们的齿顶高系数为1径向间隙系数 25.0*=c ，齿轮9与10齿顶高系数为0.8，C=0.3，采用短齿。分度圆压力角α=20°， 实际中心距75' =a 。 根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮11、12、13和14为角度变位齿轮，其齿数：42,20,42,2014 131211 ====z z z z 。它们的齿顶高系数* a h =1， 径向间隙系数* c =0.25，分度圆压力角α=20°,实际中心距93' =a mm 。圆锤齿轮15和16 选择为标准齿轮42,202515 ==z z ，齿顶高系数 * a h =1，径向间隙系数* c =0.2，分度圆压力 角α=20°（等于啮合角' α）。 四：滑移齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算 表1 滑移齿轮5、6参数 序号 项目 代号 计算公式及计算结果 1 齿数 齿轮5 Z 5 22 齿轮6 Z 6 51 2 模数 m 2 3 压力角 α 200 4 齿顶高系数 *a h 1
机械原理大作业1
机械原理大作业（一） 作业名称：连杆机构运动分析 设计题目：第八题 院系： 班级： 设计者： 学号： 指导教师：陈明 设计时间： 2013年06月20日 哈尔滨工业大学机械设计
一、题目 图1—8所示是曲柄转动导杆机构，BC的长度为a，机架AC的长度为d。试研究当BC 为主动件时，a、d的长度变化对从动件的角位移、角速度和角加速度的影响规律 ；当导杆为主动件时，a、d的长度变化对从动件BC的角位移、角速度和角加速度的影响规律。 C 二、机构的结构分析 机构可分为两部分 （1）、RPR杆组 （2）、刚性杆 三、各基本杆组的运动分析数学模型并建立直角坐标系
1、当AB为主动件时 设角BAC为wt，w为角速度、t为时间、n为角BCA。由正弦定理可得a/sin(wt)=b/sin(n+wt) 可推出 从动件的角位移n=arcsin(d*sin(w*t)/a)-w*t,，对其求导可得 从动件的角速度v=(d*t*cos(t*w))/(a*(1 - (d^2*sin(t*w)^2)/a^2)^(1/2)) – t，再对v求导得从动件的角加速a1=(d^3*t^2*cos(t*w)^2*sin(t*w))/(a^3*(1 - (d^2*sin(t*w)^2)/a^2)^(3/2)) - (d*t^2*sin(t*w))/(a*(1 - (d^2*sin(t*w)^2)/a^2)^(1/2))。 2、当BC为主动件时 设角BCA为w`t`，w`为角速度、t`为时间、n`为角BAC。由正弦定理可得从动件的角位移n`=arctan(asin(w`*t`)/(d-a*cosw`*t`))， 从动件的角速度v`= (t`/((d - a*cos(t`*w`))*(1 –t`^2*w`^2)^(1/2)) - (a*t`*asin(t`*w`)*sin(t`*w`))/(d - a*cos(t`*w`))^2)/(asin(t`*w`)^2/(d - a*cos(t`*w`))^2 + 1)。 从动件的角加速度a1`= ((t^3*w)/((d - a*cos(t*w))*(1 - t^2*w^2)^(3/2)) + (2*a^2*t^2*asin(t*w)*sin(t*w)^2)/(d - a*cos(t*w))^3 - (a*t^2*asin(t*w)*cos(t*w))/(d - a*cos(t*w))^2 - (2*a*t^2*sin(t*w))/((d - a*cos(t*w))^2*(1 - t^2*w^2)^(1/2)))/(asin(t*w)^2/(d - a*cos(t*w))^2 + 1) - ((t/((d - a*cos(t*w))*(1 - t^2*w^2)^(1/2)) - (a*t*asin(t*w)*sin(t*w))/(d - a*cos(t*w))^2)*((2*t*asin(t*w))/((d - a*cos(t*w))^2*(1 - t^2*w^2)^(1/2)) - (2*a*t*asin(t*w)^2*sin(t*w))/(d - a*cos(t*w))^3))/(asin(t*w)^2/(d - a*cos(t*w))^2 + 1)^2。 五、计算编程 1、AB为主动件 假设w=10rad/s、d=100mm、a=0+1*p，p从1到1000，步长为10，即d/a的取值范围为0.1—100。 1.1、求从动件的角位移程序为 for p=0.1:10:100
哈工大机械原理大作业2凸轮机构5
哈工大凸轮5 设计题目 (1) 凸轮机构运动简图： 2．凸轮推杆升程，回程运动方程及推杆位移,速度,加速度线图 (1) 推杆升程，回程运动方程如下： A.推杆升程方程： 设为ω1rad/s )],2 3 cos(1[30)(Φ-=Φs ;3/20π≤Φ≤ )),23 sin(45)(Φ=Φv ;3/20π≤Φ≤ ),2 3 cos(2135)(Φ= Φa ;3/20π≤Φ≤ B.推杆回程方程： ],2310[60)(Φ-=Φπs ;35 67ππ≤Φ≤ ,120)(π-=Φv ;3 5 67ππ≤Φ≤
,0)(=Φa ;3 567ππ≤Φ≤ 2)推杆位移,速度,加速度线图如下： A.推杆位移线图 凸轮位移 B.推杆速度线图 凸轮速度 C.推杆加速度线图
凸轮速度 3．凸轮机构的错误！未找到引用源。-s线图，并依次确定凸轮的基圆半径和偏距. 1) 凸轮机构的错误！未找到引用源。-s线图：
(2)确定凸轮的基圆半径和偏距： 由图知:可取错误！未找到引用源。=400 mm，e=100mm 即:基圆半径错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。=412.31mm 偏距e=100mm 4．滚子半径的确定及凸轮理论轮廓和实际轮廓的绘制. 可取滚子半径r=60mm，则凸轮理论轮廓和实际轮廓如下： (1) 程序如下 fai01=2*pi/3; fai02=pi/2; fais1=pi/2; fais2=5*pi/9; h=60; fai1=0:0.001*pi:2*pi/3; fai2=2*pi/3:0.001*pi:7*pi/6; fai3=7*pi/6:0.001*pi:5*pi/3; fai4=5*pi/3:0.001*pi:2*pi; s1=h/2*(1-cos(pi*fai1/fai01)); s2=h+fai2*0; s3=h*(1-(fai3-(fai01+fais1))/fai02); s4=fai4*0; plot(fai1,s1,fai2,s2,fai3,s3,fai4,s4) v1=pi*h/(2*fai01)*sin(pi*fai1/fai01); v2=0*fai2; v3=-h/fai02; v4=0*fai4; plot(fai1,v1,fai2,v2,fai3,v3,fai4,v4) a1=2*pi*h/fai01.^2*cos(pi*fai1/fai01); a2=0*fai2;