机械原理习题及答案

第二章 平面机构的结构分析 2-1 绘制图示机构的运动简图。

2-3 计算图示机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。

解：

处的连接构成一个虚约束转动副,双联齿轮与外壳一边构成虚约束。其中的一边为复合铰链。其中4n =，p h =2，p l =4。

自由度 32342422W l h F n p p =--=⨯-⨯-=。

(f) 其中，8n =，p h =0，p l =11。

自由度 323821102W l h F n p p =--=⨯-⨯-=。

(g) ① 当未刹车时，6n =，p h =0，p l =8，刹车机构自由度为

② 当闸瓦之一刹紧车轮时，5n =，p h =0，p l =7，刹车机构自由度为

③ 当两个闸瓦同时刹紧车轮时，4n =，p h =0，p l =6，刹车机构自由度为

（3）在构件2、3之间加一局部自由度滚子及一个平面高副（图a-3所示）。

（4）在构件2、4之间加一滑块及一个移动副（图a-4所示）

修改措施还可以提出几种，如杠杆2可利用凸轮轮廓与推杆3接触推动3杆等。

（b ）机构自由度 32352603W l h F n p p =--=⨯-⨯-=。在滑块的输入下机构无法具有确定的运动。

修改措施

（1）构件3、4、5改为一个构件，并消除连接处的转动副（图b-1所示）；

。

大小；

(3)当C v =0时，ϕ角之值(有两个解)。

解：以选定的比例尺0.005/l m mm μ=作机构运动简图如图3-2所示。

（1）定瞬心P 13的位置，求v c 。

（2）如图（b ）所示，定出构件2的BC 线上速度最小的一点E 位置及速度的大小。 因为BC 线上速度最小之点必与P 24点的距离最近，故从P 24点引BC 线的垂线交于点E ，由图

可知

（3）定出0c v =的两个位置见图（c ）所示，量出1160.42ϕ=，2313.43ϕ=。

?6—3 在图示铰链四杆机构中，各杆长度分别为AB l =28mm ，BC l =52mm ，CD l =50mm ，AD l =72mm 。

(1) 若取AD 为机架，求该机构的极位夹角θ，杆CD 的最大摆角ϕ和最小传动角min γ；

(2) 若取AB 为机架，该机构将演化成何种类型的机构?为什么?请说明这时C 、D 两个转动副是周转副还是摆转副?

题6-3 题6-3解图

解：（1）作出机构的两个极位，如图所示，并由图中量得

19θ=︒，71ϕ=︒，23γ'=︒，51γ''=︒

所以 min 23γγ'==︒。

1C 6，l

61︒，13γ''=︒，所以，min 13γγ''==︒。

（3）作出滑块F 的上、下两个极位及原动件AB 与之对应的两个极位，并量得44θ=︒，求出滑块F 的行程速比系数为

行程速比系数为 1.65K =。

题6-4 题6-4解图

6—8 如图示，设已知破碎机的行程速比系数K =1.2，颚板长度CD l =300mm ，颚板摆角35ϕ=︒，曲柄长度AB l =80mm ，求连杆的长度，并检验最小传动角min γ是否符合要求。

题6-8图 题6-8解图

。 =18，

z 合区和双齿啮合区，以及节点P 的位置。

解：（1）求重合度αε：

其实际啮合线12B B 长度：

题8-5解图

（2）理论啮合曲线和实际啮合曲线以及啮合区如图题8-5解图所示。

8-8 某牛头刨床中，有一对渐开线外啮合标准齿轮传动，已知1z =17，2z =118，m =5mm ，*αh =1，α'=337.5mm 。检修时发现小齿轮严重磨损，必须报废。大齿轮磨损较轻，沿分度圆齿厚共需磨0.75mm ，可获得光滑的新齿面，拟将大齿轮修理后使用，仍用原来的箱体，试设计这对齿轮。

所以齿轮传动的重合度为1.94。

第九章轮系

i，并指出当提升重9—1 图示为一手摇提升装置，其中各轮齿数均为已知，试求传动比

15

物时手柄的转向。

题9-1图

解：

9—2 图示轮系中，已知各轮齿数为

1z =60，2z =20，2z '=20，3z =20，4z =20，5z =100，试求传动比41

i 。

3=57，4z =56，试求传动比14i 。

解：此轮系为一个3K 型行星轮系，即有三个中心轮（1，3及4）。若任取两个中心轮和与其相啮合行星轮及系杆H 便组成一个2K-H 型的行星轮系。且有三种情况：1-2-3-H 行星轮系、4-2′（2）-3-H 行星轮系及1-2′（2）-4-H 差动轮系。而仅有两个轮系是独立的，为了求解简单，常选两个行星轮系进行求解，即

故该行星轮系传动比为

114410.5(56)588H H i i i ==⨯-=- （1n 和4n 转向相反）