机械设计基础期中考试答案

机械设计基础期中考试题目
题1已知图示六杆机构，原动件AB作等速回转。

试用作图法确：
（1）滑块5的冲程H；
（2）滑块5往返行程的平均速度是否相同？行程速度变化系数K值；
（3）滑块处机构的最小传动角γmin
答案
（1）H=μl· F1F2=34mm
（2）不相等，K=（180°+42°）/（180°-42°）=1.61
（3）γmin=69°
题2图示偏心圆盘凸轮机构中，已知圆盘凸轮以ω=2rad/s转动，转向为顺时针方向，圆
盘半径R=50mm；当凸轮由图示位置转过90°时，从动件的速度为ν=50mm/s。

试求：（1）凸轮的偏心距e；（2）凸轮转过90°时，凸轮机构的压力角αk ；（3）凸轮转过90°时，从动件的位移hk；（4）从动件的行程h。

答案
(1)凸轮偏心距。

利用速度瞬心，几何中心O即为速度瞬心p，可得ν=eω，求得e=25mm。

（2）凸轮转过90°时，从动件在K点接触，其压力角为αk。

e/sinαk =R/sinθ；
当θ=90°时，αk达到最大值。

αk=arcsin(e/R)=30°
（3）凸轮转过90°时，从动件的位移为h K。

（4）从动件在F点接触时为最大位移，即行程为h，此时αF=0。

题3 凸轮为偏心轮如图，已知参数R=30mm，loA=10mm，e=15mm，rT=5mm，E，F 为凸轮与滚子的两个接触点。

求
（1）画出凸轮轮廓线（理论轮廓线），求基园r0；（2）E点接触时从动件的压力角αE；(3) 从E到F接触凸轮所转过的角度φ；（4）由E点接触到F点接触从动件的位移S；(5）找出最大αmax的位置。

答案
题4图示锥齿轮组成的差速器。

已知Z1=48，Z2=42，Z2’=18，Z3=21，n1=100r/min，n3=80r/min，转向如图所示。

求nH
1
2
2'
3
H
答案
题5图示轮系中，Z1 = Z3=25,Z5 = 100，Z2 = Z4 = Z6 = 20,试区分哪些构件组成定轴轮系？哪些构件组成周转轮系？哪个构件是转臂H？传动比i16
答案
（1）1-2-3-4-H(5)行星轮系
i514=(n1-n5)/(n4-n5)=1-i15
=(-1)2(Z2·Z4)/(Z1·Z3)
=+16/25
故i15=1- i514= + 9/25
(2)5、6 定轴轮系
i56=n5/n6=- Z6/Z5=- 1/5
(3)混合轮系
i16=i15·i56=(9/25)×(- 1/5)
=- 9/125 轮1和6的方向相反
题6已知Z1=1(右)，Z1’=101，Z2=99，Z2’=Z4，Z4’=100，Z5’=100，Z5=1(右)。

（1）划分轮系（2）设n1顺时针旋转，判断轮2、轮4的旋向；（3）求i1H
1
1’5’
5 2
2'
3
4
4'
H
答案
题6图示为一曲柄滑块机构AC O A ，当滑块从1C 移到2C 时，连架杆B O B 上的一条标线1E O B 转至2E O B ；当C 从2C 移到3C 时，E O B 从2E O B 转至3E O B 。

现欲将曲柄A O A 与连架杆B O B 用一连杆AB 连接起来，试求铰链点1B 的位置，并画出机构第一位置的机构简图。

（写出简要作图步骤，保留作图线）
答案
(1)求2A ，3A
以A O 为圆心，1A O A 为半径画圆，则所有A 点都应在该圆上。

以11A C 为半径，以2C 为圆心画弧交圆与2A 点，以3C 为圆心画弧交圆于3A 点。

(2)利用反转法求'2A ，'
3A 点
作B B O E A O E A 221'2∆≅∆，得'2A ；作B B O E A O E A 331'3∆≅∆，得'
3A ；
(3)求1B
连'21A A 作'21A A 的中垂线12a ；连'3'2
A A 作'
3'2A A 的中垂线23a ，则12a 和23a 的交点为1B 点； (4)求机构第一位置的机构简图
连11B A 和B O B 1，并将1E O B 与1B O B 固结在一起，则B A O B O A C 111为该机构第一位置的机构简图。