重庆大学机械原理习题集-5轮系-1
机械原理试题及答案5
第八章轮系一、选择题1.轮系可以分为________两种类型。
A.定轴轮系和差动轮系B.差动轮系和行星轮系C.定轴轮系和复合轮系D.定轴轮系和周转轮系2.差动轮系的自由度为_________。
A.1B.2C.3D.43.行星轮系的自由度为__________。
A.1B.2C.3D.44.在定轴轮系中，设轮1为起始主动轮，轮N为最末从动轮，则定轴轮系始末两轮传动比数值计算的一般公式是i1n=_________。
A.轮1至轮N间所有从动轮齿数的乘积 / 轮1至轮N间所有主动轮齿数的乘积B.轮1至轮N间所有主动轮齿数的乘积 / 轮1至轮N间所有从动轮齿数的乘积C.轮N至轮1间所有从动轮齿数的乘积 / 轮1至轮N间所有主动轮齿数的乘积D.轮N至轮1间所有主动轮齿数的乘积 / 轮1至轮N间所有从动轮齿数的乘积5.在运用反转法解决周转轮系传动比的计算问题时，下列公式中________是正确的。
A.i H mn=（nm —nH）/（nn—nH） B.i Hmn=（nn—nH）/（nm—nH）C.i Hmn =（nH—nn）/（nm—nn） D.i Hmn=（nm—nn）/（nn—nH）6.基本周转轮系是由________构成。
A.行星轮和中心轮B.行星轮、惰轮和中心轮C.行星轮、行星架和中心轮D.行星轮、惰轮和行星架7.下列四项功能中，哪几项_______可以通过轮系的运用得以实现。
○1两轴的较远距离传动○2变速传动○3获得大的传动比○4实现合成和分解运动A.○1○2B.○1○2○3C.○2○3○4D.○1○2○3○48.如图所示，一大传动比的减速器。
已知其各轮的齿数为z1=100，z2=101，z2’=100 ，z 3=99。
其输入件对输出件1的传动比iH1为________A.10000B.1000C.1500D.2000二、判断题1.定轴轮系的传动比数值上等于组成该轮系各对啮合齿轮传动比的连乘积( ）2.周转轮系的传动比等于各对齿轮传动比的连乘积。
机械原理-轮系集合例题
第5章轮系典型例题例1在图示轮系中，已知各轮齿数为：z1 =z1' = 40，z2=z4=30，z3=z5=100，试求传动比i1H。
解：齿轮1'，4，5和系杆H组成了一个差动轮系。
齿轮1，2，3和齿轮5（充当系杆）组成了一个行星轮系。
在由齿轮1，2，3和齿轮5（系杆）组成的行星轮系中由于n 3=0，故有在由齿轮1'，4，5和系杆H组成的差动轮系中即分析两个基本轮系的联系，可知n1= n1'(c)将（a），（c）两式代入（b），可得计算结果为正，表明从动系杆H和主动齿轮1的转向相同。
例2 在图示轮系中，已知各轮齿数为：z 1 = 90，z 2 = 60，z 2' = 30，z 3 =30，z 3' = 24，z 4 = 18，z 5 = 60，z 5' = 36，z 6 = 32。
运动从A，B两轴输入，由构件H输出。
已知n A=100r/min，n B=900r/min，转向如图所示。
试求输出轴H的转速n H的大小和方向。
解：齿轮3'，4，5和系杆H组成了一个差动轮系齿轮1，2，2'，3组成了一个定轴轮系，齿轮5'，6组成了另一个定轴轮系。
对于齿轮3'，4，5和系杆H组成的差动轮系，有即对于齿轮1，2，2'，3组成的定轴轮系，有即对于齿轮5，6组成的定轴轮系，有即分析三个轮系之间的基本联系，有将该结果带入（a）式，可得化简整理后得计算结果为负，说明n H转向与n 5 相同，即n A，n B转向相反。
例3 在图示轮系中，已知齿轮1的转速为n 1 =1650 r/min，齿轮4的转速n4=1000r/min，所有齿轮都是标准齿轮，且z 2=z 5=z 6=20。
求各个齿轮中未知的齿轮齿数。
解：由齿轮1与齿轮3和齿轮6与齿轮4的同轴条件得齿轮1，2，3及系杆H1组成差动轮系；齿轮4，5，6及系杆H2组成行星轮系。
重庆大学2012-2013(1)机械原理试题B卷标准答案
重庆大学 机械原理 课程试卷2012 ~2013学年 第 一 学期开课学院： 机械工程 课程号： 11033635 考试日期：考试方式：考试时间： 120 分钟一、平面机构结构分析（15分）一、 1. K 处为局部自由度、B 处为复合铰链移动副，H 、G 之一为虚约束。
（3分）；n =8，P L =11，P H =1，F =3⨯8-2⨯11-1=1（5分） 2. 低副替代机构示意图。
（3分）3.AB 为原动件（每个组1分，II 级机构1分）二、平面连杆机构分析与设计（25分）1.（1）K =2，机构空回行程所需时间为4秒，（各2分）；（2）该机构每分钟转5转。
（1分）2. （1） C2C1C v v v == ， C3C2C3C2v v v =+ 大小 ？ √ ？方向 ⊥AC √ ∥BE可以利用速度影像求图示瞬时构件3上E 点的速度v E （4分） （2）v C333AC ACpc v l l μω⋅== ，逆时针方向；（4分） （3） 图示瞬时，构件3与构件2在重合点C 处的加速度关系式中有哥氏加速度a K C3C2，a KC3C2=2ω3v C3C2，垂直于BE 指向斜下方。
（2分）3. l CD =138 mm ，l AD =195mm3 作图8分，构件尺寸2分。
命题人：机械原理教学组 组题人：秦伟审题人：宁先雄 命题时间：2012.12 教务处制学院 专业、班 年级 学号 姓名公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊封线密p e 2 B 2Ⅱ级机构Ⅱ级组Ⅱ级组CⅡ级组BⅡ级组三、凸轮机构分析（10分）1. 简答题（1）答：有柔性冲击；（2分）：（2）答：增大基圆半径或适当设置偏距（2分）： 2. 偏距圆、基圆、理论轮廓线、α各1分，s 2分。
四、齿轮机构参数计算（10分）m h mz d *a 2a 2+=，m = 4 mm （2分），)(5.021z z m a += ，z 1 = 40（2分） mm 28.622/===ππm s （2分），mm 18.75)cos (5.0cos 1===ααmz r r b （2分） mm 81.11cos ===απm p p b n （2分）五、轮系传动比计算（15分）1. 蜗轮的转向判断时与蜗杆的转向、蜗杆的旋向、蜗杆的安装位置有关。
机械原理第05章 轮系
i12
ω1 = = ω2
z2 z 1
z1 ω1 z2 ω2
两轮转向相同
i12
ω1 z2 = =+ ω2 z1
z1 ω1 z2 ω2
i12
ω1 z2 = = ω2 z1
（转向如图所示） 转向如图所示） 两轮的转向只能用画箭头的办法表示
ω1 z2 i12 = = ω2 z1 ω3′ z4 i3′4 = = ω4 z3′
第五章 轮系
Chapter 5 Gear Trains
轮系: 轮系:由齿轮组成的传动系统 5.1轮系的分类 5.1轮系的分类 （types of gear train) 根据轮系在运转过程中各轮轴 线在空间的位置关系是否固定， 线在空间的位置关系是否固定， 对轮系进行分类。 对轮系进行分类。 定轴轮系（ 定轴轮系（ordinary gear trains) 所有齿轮轴线的位置 在运转过程中固定不 变的轮系
= 3×4 2×4 2 = 2
根据周转轮系中基本构件的不同，周转轮系可以分为 根据周转轮系中基本构件的不同， 2K2K-H型周转轮系 K表示中心轮，H表示系杆 表示中心轮，
3K型周转轮系 3K型周转轮系
在此轮系中系杆H只 在此轮系中系杆H 起支承行星轮使其与 中心轮保持啮合的作 不起传力作用， 用，不起传力作用， 故在轮系的型号中不 含“H”。 。
的周转轮系。 的周转轮系。
单一的定轴轮系或单 计算混合轮系传动比的正确方法是： 计算混合轮系传动比的正确方法是： 一的周转轮系 (1)首先将各个基本轮系正确地区分开来 首先将各个基本轮系正确地区分开来。 (1)首先将各个基本轮系正确地区分开来。 (2)分别列出计算各基本轮系传动比的方程式。 (2)分别列出计算各基本轮系传动比的方程式。 分别列出计算各基本轮系传动比的方程式 (3)找出各基本轮系之间的联系 找出各基本轮系之间的联系。 (3)找出各基本轮系之间的联系。 (4)将各基本轮系传功比方程式联立求解．即可求得 (4)将各基本轮系传功比方程式联立求解． 将各基本轮系传功比方程式联立求解 混合轮系的传动比 正确划分各个基本轮系的方法 几何轴线位置不固定的齿轮； 几何轴线位置不固定的齿轮 (1) 先找行星轮 —几何轴线位置不固定的齿轮； 支承行星轮的构件即为系杆； 支承行星轮的构件即为系杆 (2) 然后找系杆 —支承行星轮的构件即为系杆； 几何轴线与系杆重合且直接与行星轮相 (3) 再找中心轮 —几何轴线与系杆重合且直接与行星轮相 啮合的定轴齿轮。 啮合的定轴齿轮。 这一由行星轮、系杆、中心轮所组成的轮系，就是一个 这一由行星轮、系杆、中心轮所组成的轮系， 基本的周转轮系。区分出各个基本的周转轮系后． 基本的周转轮系。区分出各个基本的周转轮系后．剩余的那 些由定轴齿轮所组成的部分就是定轴轮系。 些由定轴齿轮所组成的部分就是定轴轮系。
重庆大学机械原理章节习题库 第一章习题
第一章
习题
1-1 如题图1-1所示为一简易冲床的初拟设计方案。
设计的思路是：动力由１输入，使轴Ａ连续回转；而固定在轴Ａ上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。
试绘出其机构运动简图，分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。
1-2 如题图1-2所示为一具有急回运动的冲床。
图中绕固定轴心Ａ转动的菱形盘1为原动件，其滑块2在Ｂ点铰接，通过滑块2推动拨叉3绕固定轴心Ｃ转动，而拨叉3与圆盘4为同一构件，当圆盘4转动时，通过连杆5使冲头6实现冲压运动。
试绘制其机构运动简图。
1-3 绘出题图1-3所示机构的运动简图，并计算其自由度
1-4计算题图1-4所示机构的自由度，并指出其中是否含有复合铰链、局部自由度或虚约束，说明计算自由度时应作何处理。
题图1-1
题图1-2
a) b)
题图1-3
a) b) c)
题图1-4
1-5在题图1-5a、b、c中，分别取AB及EF为原动件时，划分其基本杆组，确定机构的级别。
将题图1-5d、e、f中的虚约束、局部自由度去除，并在高副低代后，分析组成这些机构的基本杆组，确定机构的级别。
题图1-5。
重庆大学机械原理例题选集PPT课件
选取长度比例尺l
lAB/AB m/mm ，作出机 构运动简图。
.
400
45
A
1 E
2
1 B
4
180 5
6
F
400
lAB140 lBC420 lCD420
C 3 D
14
(2)速度分析
A
求vC 点C、B为同一构件上
的两点 vCvBvCB
1 E
1 B
4
5
大小 ? 1lAB ?
d e A
B2
.
C2 θ B1
H C1 d
7
例5 求图示六杆机构的速度瞬心。 解
瞬心数N6(65) 215
(1) 作瞬心多边形圆 P24
(2)直接观察求瞬心
(3)三心定理求瞬心
1
P36
P26
P34
6
2
P35
P25
3
2
P23
P12
5
3 P13
4
P46 4 P45
5
P14 . 1
P15
P16
6
8
P56
等效转动惯量中占的比例大。
等效阻力矩为
4
3 r3
M rF rr3 1 3F rr3 zz1 2zz2 3F 1rr3 2
等效驱动力矩MdM1，整个传动系统的等效力矩为 M eM dM rM dF 1rr32
.
22
例1 已知机构各构件
的尺寸、各转动副的半径r
和当量摩擦系数fv、作用在 构件3上的工作阻力G及其作
b
.
C 2
2
3
3
D p
e4(e5)
重庆大学2017-2018学年《机械原理》课程试卷
重庆大学 《机械原理》 课程试卷juanA卷B卷2017 ~2018学年 第1学期 开课学院：机械工程 课程号：11023730 考试日期：考试方式：开卷闭卷 其他 考试时间：120分钟一、 结构设计题（共20分）⒈计算图示系统自由度，并在图中标明虚约束、复合铰链、局部自由度。
（8分）题一 1 图 题一 2 图2.分别以AB 、DE 为原动件对图示机构进行结构分析，要求画出原动件、基本组，并指出机构的级别。
（8分）3.试对图示机构进行高副低代，要求画出替代机构。
（4分）题一 3 图二、 连杆机构设计题（共30分）1.标出图示机构的所有瞬心。
（6分）2.试画出图示机构的最小传动角 min 。
（4分）命题人：宁先雄 组题人：宁先雄审题人：命题时间：2007-12-6教务处制学院 专业、班 年级 学号 姓名公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊封线密题二 1 图题二 2 图3.试画出3种从动件具有急回运动特性的平面四杆机构的示意图，并写出机构名称及各构件尺寸应满足的条件。
（8分）4.图示平底摆动从动件盘状凸轮机构的凸轮为圆盘，摩擦圆、摩擦角、驱动力矩Md 、阻力FR如图所示。
试画出图示机构的静力分析图。
（6分）题二 4 图5.已知曲柄滑块机构的行程速比系数K=1.25、滑块行程H=250mm、偏距e=50mm。
试用图解法设计该机构。
要求画出设计图（不写作图过程）、写出极位夹角θ、曲柄长度a和连杆长度b的计算式和计算结果。
建议作图比例尺为μL=0.01m/mm。
（6分）三、齿轮机构题（10分）一对正常齿制标准安装的外啮合直齿圆柱齿轮传动，已知传动比 i=2.5，中心距a=175mm，小齿轮齿数z1=20，压力角α=20°。
试计算模数m、大齿轮的几何尺寸r2、rb2、 ra2和rf2。
四、凸轮机构题（10分）图示机构的凸轮轮廓线由两段直线和两段圆弧组成。
（1）画出偏距园；（2）画出理论廓线；（3）画出基园；（4）画出当前位置的从动件位移s；（5）画出当前位置的凸轮机构压力角α；（6）画出从动件升程h；（7）标注凸轮转向并说明原因。
机械原理第五章 轮系
（1） z1 44, z2 40, z2 42, z3 42 （2） z1 100 , z2 101, z2 100 , z3 99 （3） z1 100 , z2 101, z2 100, z3 100
z2
z2
H
解：（1）
i1H3
n1 n3
nH nH
(1)2
z2 z3 z1z2
(1)3
z2 z4 z6 z1 z3 z5
30 40 120 60 30 40
2
i1H
n1 nH
1 i1H6
12 3
nH
n1 3
6.5
转/分
nH与 n1 同向
例9：图示小型起重机机构，已知 z1 53, z1 44, z2 48, z2 53, z3 58, z3 44, z4 87 ，一般工作情况下，5轴不转，动力由电机M 输入，带动滚筒N 转动；
H H
3 H (1)2 z1z2 1
0 H
z2 z3
上式表明，轮3的绝对角速度为0，但相对角速度不为0。
ω2＝2ωH ω3＝0
z2
z3
z1
铁锹
ωH
z3
z2 H
z1
z3
H z2 ωH
z1
例5：图示圆锥齿轮组成的轮系中，已知
z1 48, z2 48, z2 18, z3 24, n1 250 r/min , n3 100 r/min
（3） i1H 1 i1H3 1101 100 /100 100 1/100
结论：系杆转100圈时，轮1反向转1圈
iH1 1/ i1H 100
讨论：（1）行星轮系用少数几个齿轮，就可以获得很大的传动比，比定轴轮系要紧凑轻便很多，但当 传 动比很大时，效率很低。因此行星轮系常用于仪表机构，用来测量高速转动或作为精密微调机构。
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5轮系
5.1轮系的分类依据是什么？
5.2惰轮起什么作用？
5.3 蜗轮蜗杆转向判断方法是什么？
5.4 什么是周转轮系转化轮系？
5.5 如何判断周转轮系主从动件的转向关系？
5.6 正、负号机构，哪种效率高？
5.7 同心条件应满足的公式是什么？
5.8 试确定图5-1a中蜗轮的转向，及图5-1b中蜗杆和蜗轮的螺旋线的旋向。
（a）（b）
图5-1
5.9图5-2所示为一手摇提升装置，已知各轮齿数为：z1=20，z2=50，z3=15，z4=30，z6=40，z7=18，z8=51，蜗杆z5=1，右旋，试求传动比i18并确定提升重物时手柄的转向。
图5-2
5.10 图5-3所示为一灯具的转动装置，已知：n1=19.5r/min，方向如图示，各轮齿数为：z1=60，z2=z2'=30，z3= z4=40，z5=120。
求灯具箱体的转速及转向。
5.11 在图5-4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：z1=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0.7m，当自行车行驶1km时，表上的指针刚好回转一周。
试求齿轮2的齿数。
图5-3
图5-4
5.13 在图5-5所示的双螺旋桨飞机的减速器中，已知：z1=26，z2=20，z4=30，z5=18，
n1=15000r/min，求螺旋桨P、Q的转速n P、n Q及转向。
5.10 在图5-6所示的电动三爪卡盘复合轮系中，设已知z1 =6，z2 =z2'=25，z3=57，z4 =56。
试求传动比i14。
5.14 图5-7所示的变速器，已知：z1= z1'= 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i1H。
图5-5
图5-7图5-6。