凸轮机构和齿轮机构
《机械设计基础》答案
《机械设计基础》答案《机械设计基础》作业答案第一章平面机构的自由度和速度分析1－11－21－31－41－5自由度为：11 19211)0192(73')'2(3=--=--+⨯-⨯=--+-=FPPPnFHL 或：1182632 3=-⨯-⨯=--=HLPPnF1－6自由度为11)01122(93')'2(3=--+⨯-⨯=--+-=FPPPnFHL 或：11 22241112832 3=--=-⨯-⨯=--=HLPPnF1－10自由度为：11 28301)221142(103')'2(3=--=--⨯+⨯-⨯=--+-=FPPPnFHL 或：12 242721122932 3=--=⨯-⨯-⨯=--=HLPPnF1－1122424323=-⨯-⨯=--=H L P P n F1－13：求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。
1334313141P P P P ⨯=⨯ωω141314133431==P P P P ωω1－14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。
设s rad /101=ω，求构件3的速度3v 。
smm P P v v P /20002001013141133=⨯===ω1－15：题1-15图所示为摩擦行星传动机构，设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触，试用瞬心法求轮1与轮2的角速度比21/ωω。
构件1、2的瞬心为P 12P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心1224212141P P P P ⨯=⨯ωω1212141224212r r P P P P ==ωω1－16：题1-16图所示曲柄滑块机构，已知：smm l AB /100=，smm lBC/250=，srad /101=ω，求机构全部瞬心、滑块速度3v 和连杆角速度2ω。
在三角形ABC 中，BCAABBC∠=sin 45sin，52sin =∠BCA ，523cos =∠BCA ，45sin sin BC ABCAC =∠，mm AC 7.310≈smm BCA AC P P v v P /565.916tan 1013141133≈∠⨯===ω1224212141P P P P ωω=srad AC P P P P /9.21002101001122412142≈-⨯==ωω1－17：题1-17图所示平底摆动从动件凸轮1为半径20=r 的圆盘，圆盘中心C 与凸轮回转中心的距离mmlAC15=，mml AB90=，srad /101=ω，求00=θ和0180=θ时，从动件角速度2ω的数值和方向。
机械原理实验报告
机械原理实验报告姓名：班级：学号：日期：现代机械设计教研室河南机电高等专科学校机构现场认识实验报告一、平面连杆机构1.根据机构中移动副数目的不同，平面四杆机构可分为、、三种类型。
2.根据连架杆是否能整周转动，平面铰链四杆机可分为、、。
3.在平面四杆机构中，由主动件的转动转换为从动件的移动的机构有、。
二、凸轮机构1.凸轮机构是由、、三个基本构件组成的高副机构。
2.凸轮机构按其从动件的基本形式可分为、、。
3.凸轮机构按凸轮外形可分为、、、。
4.凸轮机构按凸轮与从动件保持高副接触的方式可分为、。
三、齿轮机构1.在平面齿轮机构中，传递两平行轴间回转运动的齿轮机构有、、。
2.在平面齿轮机构中，由转动转换为移动的齿轮机构是。
3.在空间齿轮机构中，传递两相交轴间回转运动的齿轮机构有、。
4.在空间齿轮机构中，传动两交错轴间回转运动的齿轮机构有、。
四、轮系1.你所观察到的轮系的功用有哪些？五、间歇运动机构1.常用的间歇机构、、、。
2.能实现由连续转动转换为单向间歇回转的间歇机构有哪几类？六、进行了这次机构现场认识实验后，你有何收获、体会和建议？机构运动简图实验报告一、绘制机构运动简图的要求1.用圆规和三角板，按选定的比例尺绘制机构运动简图。
2.在机构运动简图上，用箭头标示原动件，用阿拉伯数字依次标示各构件，用大写英文字母标示各运动副，并列表说明构件的运动学尺寸。
3.计算机构的自由度。
二、绘制机构运动简图μ=机构名称l机构运动简图运动学尺寸原动件数目机构自由度该机构是否具有确定的运动规律μ=机构名称l机构运动简图运动学尺寸原动件数目机构自由度该机构是否具有确定的运动规律渐开线齿廓的范成原理实验报告一、实验目的二、实验设备三、齿轮几何参数计算及测量20m mm =，20α=，8z =，1a h *=，0.25c *=，正变位系数10.5x =，20.5x =-项 目 公 式计算结果标 准 正变位 负变位 分度圆直径d d mz =齿顶圆直径d a *2()a a d d h x m =++齿根圆直径d f **2()f a d d h c x m =-+-基圆直径d b cos b d d α=齿条刀移距 X=xm是否发生根切四、思考题1.记录得到的标准轮齿廓和正、负变位齿轮齿廓形状是否相同？为什么？2.通过实验，你观察到的根切现象发生在基圆之内还是在基圆之外？是由于什么原因引起的？如何避免根切？3.比较同一齿条刀具加工出的标准齿轮和正变位齿轮的以下参数尺寸：a f ab s s p h h h r r m 、、、、、、、、、 ，哪些变了？哪些没有变？为什么？五、附齿廓范成图插齿原理实验报告一、实验目的二、实验设备三、回答问题1.范成法加工齿轮的理论依据是什么？2.用插齿法加工齿轮有哪些优缺点？3.插齿演示机的传动中采用了哪些机构？作用如何？渐开线齿轮参数测定实验报告一、实验目的二、实验设备及仪器三、渐开线齿轮参数测定被测齿轮编号2 4 z 跨齿数k测量次数1 2 3 平均值 1 2 3 平均值 k W ' 1k W +'d a (mm) d f (mm)m (mm)αh a * c*。
典型机构认知实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除典型机构认知实验报告篇一：实验一典型机构认识与分析实验实验九凸轮机构运动分析实验一、实验目的：1、熟悉掌握理论与实践相结合的学习方式；2、培养动手能力和创新意识，培养对现代虚拟设计和现代测试手段的灵活运用能力；3、通过实测和软件仿真了解不同运动规律的盘形凸轮的运动，了解圆柱凸轮的运动；4、掌握凸轮廓线的测试方法；5、通过实测曲线和仿真曲线的对比，分析两者之间差异的原因。
二、JTJs-Ⅲ实验台简介：1、结构组成1－安装底座2－凸轮支座3－同步带轮4－同步带5－电机支座6－步进电机7－齿轮齿条支座8－尖顶从动件9－导轨10－被测凸轮（盘形）11－圆柱凸轮12－轴承座13－齿条14－小齿轮15－齿轮支架16－角位移传感器图1JTJs-Ⅲ实验台结构组成2、主要技术参数1）凸轮原始参数：盘形凸轮机构1#凸轮：等速运动规律凸轮基圆半径ro=40mm；尖顶从动件；推杆升程h=15mm；推程转角Ф=150o、远休止角Фs=60o、回程转角Ф，=1620；凸轮质量m1=0.765㎏。
2#凸轮：等加速等减速运动规律凸轮基圆半径ro=40mm；尖顶从动件。
推杆升程h=15mm；推程转角Ф=180o、回程转角Ф，=180o；凸轮质量m1=0.765㎏。
3#凸轮：3-4-5多项式运动规律凸轮基圆半径ro=40mm；从动件滚子半径rt=7.5mm；推程转角Ф=180o、回程转角Ф，=180o；凸轮质量m1=0.852㎏。
4#凸轮：余弦加速度运动规律凸轮基圆半径ro=40mm；尖顶从动件；推杆升程h=15mm；推程转角Ф=180o、回程转角Ф，=180o；凸轮质量m1=0.768㎏。
5＃凸轮：正弦加速度运动规律凸轮基圆半径ro=40mm；尖顶从动件；推杆升程h=15mm；推程转角Ф=150o、远休止角Фs=30o、回程转角Ф，=150o、近休止角Ф，s=30o；凸轮质量m1=0.768㎏。
6＃凸轮：改进等速运动规律凸轮基圆半径ro=40mm；尖顶从动件；推杆升程h=15mm；推程转角Ф=150o、远休止角Фs=30o、回程转角Ф，=150o、近休止角Ф，s=30o；凸轮质量m1=0.768㎏。
机械设计基础习题2
《机械设计基础》习题2原理部分目录0. 绪论1. 平面机构及其自由度2. 平面连杆机构3. 凸轮机构4. 齿轮机构5. 轮系6. 其它常用机构7. 机械的动力性能0绪论思考题0-1机器、机构与机械有什么区别？各举出两个实例。
0-2机器具有哪些共同的特征？如何理解这些特征？0-3零件与构件有什么区别？并用实例说明。
举出多个常用的通用机械零件。
0-4机械设计的基本要求是什么？为什么要确定机器的预定使用期限？0-5机械设计的一般过程是什么？1 平面机构及其自由度思考题1-1 什么是高副？什么是低副？在平面机构中高副和低副各引入几个约束？1-2 什么是机构运动简图？绘制机构运动简图的目的和意义？制机构运动简图的步骤？1-3 什么是机构的自由度？计算自由度应注意那些问题？1-4 机构具有确定运动的条件是什么？若不满足这一条件，机构会出现什么情况？习题1-1绘制图示平面机构的机构运动简图。
a) b)c) d)题图1-11-2 计算图示平面机构的自由度。
（机构中如有复合铰链，局部自由度,虚约束,予以指出。
）a) b)c) d题图1-21-3 求出图示平面机构的全部瞬心。
a) b) c)题图1-31-4 图示正切机构中, ,rad/s 61 =ω求构件3的速度3。
2平面连杆机构思考题2-1平面四杆机构的基本形式是什么？它有哪些演化形式？演化的方式有哪些？ 2-2什么是曲柄？平面四杆机构曲柄存在的条件是什么？曲柄是否就是最短杆？ 2-3什么是行程速比系数？极位夹角？急回特性？三者之间关系如何？ 2-4什么是平面连杆机构的死点？举出避免死点和利用死点进行工作的例子。
2-5平面铰链四杆机构的主要演化形式有哪几种？它们是如何演化来的？ 2-6平面四杆机构的设计方法有哪几种？它们的特点是什么？习题2-1根据尺寸和机架判断铰链四杆机构的类型。
题图1-4题图2-12-2画出各机构的压力角传动角。
箭头标注的构件为原动件。
a) b) c)题图2-22-3设计一曲柄摇杆机构，已知摇杆CD 的长度L CD =75mm ，行程速比系数K =1.5，机架AD的长度L AD = 100mm ，摇杆的一个极限位置与机架的夹角ψ=45°，求曲柄连杆的长度L AB ,L BC 。
机械基础 第八章 凸轮机构
滚子 从动
图8-5 内燃机的配气机构
凸轮机构概述
凸轮机构是依靠凸轮轮廓直接与从动件接触，迫使从动件作有规律的直线往复运动（直动）或 摆动。这种直动或摆动的运动规律决定了所需凸轮的轮廓形状。
图8-5 内燃机的配气机构
如图8-5所示，为内燃机的配气 机构。当主动件凸轮回转时，使得 气门杆按照一定的要求作上下往复 运动，控制气门的开启与关闭，保 证发动机在工作中定时将可燃混合 气充入气缸，并及时将燃烧后的废 气排出气缸。
式分
滚子 从动
件
平底 从动
件
表8-1
图例
凸轮机构的类型
特点
（续表）
从动件的尖端能够与任意复杂的凸轮轮廓保持接 触，从而使从动件实现任意的运动规律。
构造最简单，但易磨损，只适用于作用力不大和 速度较低的场合（如用于仪表等机构中）。
为减小摩擦磨损，在从动件端部安装一个滚轮， 把从动件与凸轮之间的滑动摩擦变成滚动摩擦。因此 ，摩擦磨损较小，可用来传递较大的动力，故这种形 式的从动件应用很广。
1.凸轮
图8-1 自动送料凸轮机构
这种自动送料凸轮 机构，能够完成输送毛 坯到达预期位置的功能， 但对毛坯在移动过程中 的运动没有特殊的要求。
凸轮机构概述
4.线轴
3.线
2.从动件
图8-2 绕线机构
1.凸轮
这种凸轮机构，在运 动中能够推动摆动从动 件2实现均匀缠绕线绳的 运动学要求。
凸轮机构概述
凸轮机构概述
如图8-6所示，为自动车床走刀机构，当具有曲线凹槽的 凸轮回转时，其曲线凹槽的侧面与从动件末端的滚子接触并驱 使从动件绕O点摆动，从动件另一端的扇形齿轮与刀架下的齿条 相啮合，使刀架实现进刀运动和退刀运动。
机械原理第八版答案与解析
第八版西北工业大学平面机构的结构分析1、如图a所示为一简易冲床的初拟设计方案，设计者的思路是：动力由齿轮1输入, 使轴A连续回转；而固装在轴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（各尺寸由图上量取），分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。
解1 ）取比例尺i绘制其机构运动简图（图b）。
2 ）分析其是否能实现设计意图。
图a）由图 b 可知，n3，p 4，p h 1，p 0，F 0故：F 3n （2p l p h p） F 3 3 （2 4 1 0） 0 0因此，此简单冲床根本不能运动（即由构件3、4与机架5和运动副B、C、D组成不能运动的刚性桁架），故需要增加机构的自由度。
图b）3）提出修改方案（图c ）。
为了使此机构能运动，应增加机构的自由度（其方法是：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或者用一个高副去代替一个低副，其修改方案很多，图c给出解 3— 1: n 7， p i 10，P h 解 3 — 2: n 8，p i 11， P h3n 了其中两种方案)图cl ) 图c2 )2、试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度图a )3、计算图示平面机构的自由度。
将其中的高副化为低副。
机构中的原动件用圆弧箭头表示。
解：n 3，p 4， P h 0， F 3n 2p i P h 1 解：n 4，p i 5， p h 1， F 3n 2p i P h 1 3n 2p i2P i解3-3: n 9 , p 12 , p h 2, F 3n 2p i P h 14、试计算图示精压机的自由度解：n 10，p l 15，p h 0解：n 11，P i 17，P h 0（其中E、D及H均为复合铰链）（其中C F、K均为复合铰链）5、图示为一内燃机的机构简图，试计算其自由度，并分析组成此机构的基本杆组。
又如在该机构中改选EG为原动件，试问组成此机构的基本杆组是否与前者有所不同。
第2章 服机械常见机构及传动原理
第二章服机械常见机构及传动原理2.1有关机构的基本概念一、机器的特征：1、任何机器都是人为的实物组合体。
2、各构件之间具有确定的相对运动。
3、能完成能量的转换，做有用功。
注：机构的特征为第1、2点。
二、机构：具有确定相对运动的刚性体的组合系统。
（机械：在工程上，机器和机构的总称）三、（机构的）构件：机构中，参与运动的刚性体。
（一）构件与零件的区别：1、零件是指机器的制造单元，是单一的实物体。
2、构件是机器的运动单元，可以是一个零件，也可以是若干个零件组成的刚性体。
（二）构件与机构的区别：机构是由构件组成的，但是若干个构件并不一定都能组成机构（如三杆）。
（三）机构中的构件可分为三类：机架、原动件、从动件。
1、机架：机架是机构中视作固定不动的构件，它支承这其他可动构件。
在机构图中，机架上常标有斜线以示区别2、原动件：原动件是机构中接受外部给定运动规律的可动构件，原动件又称输入构件。
在机构图中，常标有箭头以示区别。
3、从动件：从动件是机构中岁原动件而运动的可动构件。
当从动件输出运动或实现其功能时，便称其为输出构件或执行件。
四、运动副的种类及代表符号（一）概述1、运动副：两构件相互接触而又保持一定相对运动的连接。
2、运动副的作用：用来约束构件的自由运动，即去除构件不需要的运动，而留下我们期望的运动。
3、运动副的理解：（1）运动副是一种连接；（2）运动副由两个机构组成；（3）组成运动副的两个构件之间有相对运动。
（二）运动副的分类1、按运动的范围分类：平面运动副和空间运动副。
（1）平面运动副：运动副只允许相邻两构件在同一平面或相对平行的平面内做相对运动。
（2）空间运动副：运动副允许相邻两构件的相对运动不只局限在平行的平面内。
2、按两构件的接触情况分类：低副和高副。
（1）低副：两构件通过面接触组成的运动副。
如转动副、移动副、球面副。
①转动副：只允许两构件相对转动的运动副。
若两构件之一是固定不动的，则称为固定铰链；若组成转动副的两构件都是运动的，则称为活动铰链。
常用间歇机构的类型、特点
常⽤间歇机构的类型、特点教学⽬标：⼯农业⽣产中所⽤的⾃动机、半⾃动机上常⽤到将主动件的连续运动改变为从动件的周期性运动的间歇机构。
本章主要介绍最常⽤的棘轮机构、槽轮机构，并简要介绍不完全齿轮机构、凸轮间歇运动机构、空间间歇运动机构。
通过本章的学习，要求读者了解这些常⽤间歇机构的类型、特点，了解其⼯作原理和必要的设计计算⽅法，以便在⼯程实际中能够分析选⽤。
教学重点和难点：棘轮机构的特点及运动规律。
棘轮机构的主要参数和⼏何尺⼨。
槽轮机构的特点及运动规律。
槽轮机构的主要参数和⼏何尺⼨。
案例导⼊：当主动件连续运动时，从动件出现周期性停歇状态的机构称为间歇运动机构。
间歇运动机构在⾃动化机械中获得⼴泛应⽤，例如图1-1所⽰的⾃动组装机⼯作台的运动，由槽轮机构完成了间歇运动。
在⾃动机床的进给机构、⼑架的转位机构、包装机的送进机构和电影放映机构等也获得了⼴泛应⽤。
通过本章的学习，将能够较正确地选⽤。
6.1 棘轮机构6.2 槽轮机构6.3 其他间歇运动机构6.4 实训6.5 习题6.1 棘轮机构6.1.1 棘轮机构的组成和⼯作原理6.1.2 棘轮机构的类型和应⽤6.1.3 棘轮机构的主要参数和⼏何尺⼨6.1.1 棘轮机构的组成和⼯作原理如图6-l所⽰，棘轮机构主要由棘轮、棘⽖、摇杆和机架组成。
棘轮2与轴相连接，驱动棘⽖3与摇杆1组成转动副。
摇杆空套在轴4上作往复摆动。
当摇杆逆时针摆动时，使驱动棘⽖3插⼊棘轮2的齿槽中，推动棘轮沿逆时针⽅向转过⼀定⾓度；当摇杆顺时针⽅向摆动时，驱动棘⽖在棘轮的齿上滑过，此时，弹簧6迫使⽌回棘⽖5插⼊棘轮的齿槽，阻⽌棘轮反转。
因此，当摇杆作连续往复摆动时，棘轮得到单向间歇转动。
图6.1 棘轮机构1—摇杆；2—棘轮；3—棘⽖；4—轴；5—⽌回棘⽖；6—弹簧摩擦式棘轮机构6.1.3棘轮机构的主要参数和⼏何尺⼨名 称符号计 算公 式备 注模 数m m=d/z由强度计算或类⽐法确定，并选⽤标准值标准模数：1，1.5，2，3，3.5，4，5，6，8，10，12，14，16等名 称符 号计 算 公 式备 注齿数z 通常在12～60范围内选⽤ 顶圆直径da da =mz 齿⾼h h=0.75m 根圆直径df df=d-2h 齿距p p=πd/z=πm 齿顶厚a a=m 齿槽夹⾓θθ=60°或55°根据铣⼑的⾓度⽽定棘⽖⼯作⾼度h1当m≤2.5时，h1=h+(2～3)；当m=3～5时，h1=(1.2～1.7)m 棘⽖尖顶圆⾓半径r1r1=2 棘⽖底平⾯长度a1a1=(0.8～1)m6.2 槽 轮 机 构6.2.1 槽轮机构的⼯作原理6.2.2 槽轮机构的主要参数和⼏何尺⼨计算6.2.1 槽轮机构的⼯作原理6.2.1 槽轮机构的⼯作原理图6-7 槽轮机构1—拨盘；2—槽轮；3—圆销6.2.2 槽轮机构的主要参数和⼏何尺⼨计算6.3 其他间歇运动机构6.3.1 不完全齿轮机构6.3.2 凸轮间歇运动机构6.3.1 不完全齿轮机构6.4 实训(3) 在⽜头刨床的进给机构中，设进给螺旋的导程为5mm，⽽与螺旋固定连接的棘轮有28个齿，问该⽜头刨床的最⼩进给量是多少？实作题(1) 何谓槽轮机构的运动系数？为什么必须0<<1，有何意义？说明z为何不能⼩于3？(2) 在如图6-8所⽰的单销四槽的槽轮机构中，已知拨盘1转1圈，槽轮停歇时间为15s，求主动盘1的转速n1及槽轮在⼀周期内的运动时间。