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
11-1 一对渐开线齿轮廓如题图11-1所示，两渐开线齿廓啮合于K 点，试求： （1） 当绕点O 2转动的齿廓为主动及啮合线如下图中N 2N 1时，确定两齿廓的转动方向； （2）用作图法标出渐开齿廓G 1上的点a 2、b 2相共轭的点a 1、b 1，标出渐开线齿廓G 2上与 点d 1相共轭的点d 2； （3）用阴影线标出两条渐开线齿廓的齿廓工作段； （4）在图上标出这对渐开线的节圆和啮合角α'，并说明啮合角与节圆压力角之间的关系。 1 题图11-1 齿廓工作段分别为：b 1d 1、b 2d 2 （4）啮合角和节圆压力角相等 11-2 一对渐开线外啮合直齿圆柱齿轮机构，两轮的分度圆半径分别为r 1=30mm ，r 2=54mm ， α=20°，试求： （1）当中心距a'=86mm 时，啮合角α'等于多少？两个齿轮的节圆半径r 1'和r 2'各为多少？ （2）当中心距改变为a '=87mm 时，啮合角α'和节圆半径r 1'、r 2'又等于多少？ （3）以上两种中心距情况下的两对节圆半径的比值是否相等，为什么？ 解：（1） α'=23.39° r 1'=30.71mm r 2'=55.29mm （2） α'=24.87° r 1'=31.07mm r 2'=55.93mm （3） 相等 都等于两齿轮基圆半径的比值 11-3 已知一对渐开线外啮合标准直齿圆柱齿轮机构，α=20°，h a *=1，m =4mm ，z 1=18，z 2=41。试求： （1）两轮的几何尺寸和标准中心距a ，以及重合度ε； （2）按比例作图，画出理论啮合线21N N ，在其上标出实际啮合线12B B ，并标出一对齿啮 合区和两对齿啮合区，以及节点P 的位置。 解：（1）各个几何尺寸按公式即可计算 其中 a =118mm ε=1.63
机械设计机械原理课程设计题目 1 2020年4月19日
2 2020年4月19日 设计题目1：手动圆柱螺旋弹簧缠绕机设计 机构简图： 技术要求：弹簧螺距经过调整挂轮传动比可变，钢丝应拉紧，弹簧直径可变，最大长度Lmax 为300mm 。 主要参数： 弹黄中径D 2 ： mm 钢丝直径d ： mm 弹簧螺距p ： mm 设计要求： 1)拟定机构系统总体运动方案,画出系统运动方案简图，完成论证报告。 2)完成传动系统或执行系统的结构设计，画出传动系统或执行系统的装配图。 钢丝 导轨 挂轮
3 2020年4月19日 3)设计主要构件和零件，完成1张构件图和3张零件工作图。 4)编写设计说明书。 完成日期： 年 月 日 指导教师 设计题目2：稳速器的设计 工作简图： 技术要求：输出轴转速稳定，主轴速度波动由辅轴调节。 主要参数： 3 4 1－输出轴 ２－机体 ３－主输入轴 ４－辅输入轴
输出轴转速n2 r/min 主轴转速范围n1±r/min 输出轴功率P kw 设计要求： 1)拟定机构系统总体运动方案,画出系统运动方案简图，完成论证报告。 2)完成传动系统或执行系统的结构设计，画出传动系统或 执行系统的装配图。 3)设计主要构件和零件，完成1张构件图和3张零件工作 图。 4)编写设计说明书。 完成日期：年月日指导教师 设计题目3：自动钢板卷花机设计 工作简图： 4 2020年4月19日
5 2020年4月19日 技术要求：卷花轴转φ1角后，内限位板与卷花轴共同转φ 2角,外限位板可限位和退出,并有退料装置。限位板直径D ：400mm ， 主要参数： 卷花轴转角φ1：3600 内限位板转角φ2：1800 钢板宽和厚：30×3 生产率： 电机功率P ：1.1kw 设计要求： 1)拟定机构系统总体运动方案,画出系统运动方案简图， 1 2 3 1－卷花轴 ２－模板 ３－钢板花 ４－内限位板
第十一章 齿轮系及其设计 题11-1如图所示为一手摇提升装置，其中各轮齿数均已知，试求传动比i 15，并指出当提升重物时手柄的转向（在图中 用箭头标出）。 解： 此轮系为空间定轴轮系 78 .57718115205240305043215 43215=??????= =' ''z z z z z z z z i 题11-2如图所示为一滚齿机工作台传动机构，工作台与涡轮5固联。若已知z 1=z 1′=15，z 2=35，z 4′=1（右旋），z 5=40，滚刀z 6=1（左旋），z 7=28。今要切制一个齿数z 5′=64的齿轮，应如何选配挂轮组的齿数z 2′、z 3和z 4。 解：由范成原理，滚刀6与轮坯5’的角速度比应为646 55656===' ''z z i ωω 转向如图。 这一角速度比由滚齿机工作台的传动系统来保证。 5624 2442175421155011528403515'' ''''=?=?????==i z z z z z z z z z z z z i 转向如图 可求得 25 3252=z z 至于Z 3为惰轮，其齿数可根据中心距A 24的需要确定。
2 3 4 5 6 7 1′ 4′5′ 1 题11-2 题11-3 如图所示为一千分表的示意图。己知各轮齿数如图，模数mm m 11.0=（为非标准模数）。若要测量杆1每移动mm 001.0时，指针尖端刚好移动一个刻度()mm s 5.1=。问指针的长度?=R （图中齿轮5和游丝的作用是使各工作齿轮始终保持单侧接触，以消除齿轮间隙对测量精度的影响） 解：()4332-'-组成定轴轮系 100 1160120121632431224=??===''z z z z i ?? 24100??=∴ 再由轮2与测量杆组成齿轮与齿条传动知 测杆1每移动mm 001.0时，齿轮2的转角为： 42221027.611 .029001 .022-?=??=== m Z h r h ? 此时要求指针刚好移动一刻度()mm s 5.1=，由4?R s =可得指针的长度为 mm s s R 241027.61005 .11004 24 =??== = -?? 题11-4 如图所示为绕线机的计数器。图中1为单头蜗杆，其一端装手把，另一端装被绕制线圈。2、3为两个窄蜗轮， z 2=99，z 3=100。在计数器中有两个刻度盘，在固定刻度盘的一周上有100个刻度，在与蜗轮2固联
机械设计知识点总结（一） 1．螺纹联接的防松的原因和措施是什么? 答：原因——是螺纹联接在冲击，振动和变载的作用下，预紧力可能在某一瞬间消失，联接有可能松脱，高温的螺纹联接，由于温度变形差异等原因，也可能发生松脱现象，因此在设计时必须考虑防松。措施——利用附加摩擦力防松，如用槽型螺母和开口销，止动垫片等，其他方法防松，如冲点法防松，粘合法防松。 2．提高螺栓联接强度的措施 答：（1）降低螺栓总拉伸载荷Fa的变化范围：a，为了减小螺栓刚度，可减螺栓光杆部分直径或采用空心螺杆，也可增加螺杆长度，b，被联接件本身的刚度较大，但被链接间的接合面因需要密封而采用软垫片时将降低其刚度，采用金属薄垫片或采用O形密封圈作为密封元件，则仍可保持被连接件原来的刚度值。（2）改善螺纹牙间的载荷分布，（3）减小应力集中，（4）避免或减小附加应力。 3．轮齿的失效形式 答：（1）轮齿折断，一般发生在齿根部分，因为轮齿受力时齿根弯曲应力最大，而且有应力集中，可分为过载折断和疲劳折断。（2）齿面点蚀，（3）齿面胶合，（4）齿面磨损，（5）齿面塑性变形。 4．齿轮传动的润滑。 答：开式齿轮传动通常采用人工定期加油润滑，可采用润滑油或润滑脂，一般闭式齿轮传动的润滑方式根据齿轮的圆周速度V的大小而定，当V<＝12时多采用油池润滑，当V>12时，不宜采用油池润滑，这是因为（1）圆周速度过高，齿轮上的油大多被甩出去而达不到啮合区，（2）搅由过于激烈使油的温升增高，降低润滑性能，（3）会搅起箱底沉淀的杂质，加速齿轮的磨损，常采用喷油润滑。 5．为什么蜗杆传动要进行热平衡计算及冷却措施 答：由于蜗杆传动效率低，发热量大，若不及时散热，会引起箱体内油温升高，润滑失效，导致齿轮磨损加剧，甚至出现胶合，因此对连续工作的闭式蜗杆传动要进行热平衡计算。措施——1），增加散热面积，合理设计箱体结构，铸出或焊上散热片，2）提高表面传热系数，在蜗杆轴上装置风扇，或在箱体油池内装设蛇形冷却水管。
第三章凸轮机构及其设计 3 - 1 判断题(正确的在其题号后括号内打√，否则打×) （1）为了避免从动件运动失真，平底从动件凸轮轮廓不能内凹。( ) （2）若凸轮机构的压力角过大，可用增大基圆半径来解决。( ) （3）从动件作等速运动的凸轮机构有柔性冲击。( ) （4）凸轮的基圆一般是指以理论轮廓上最小向径所作的圆。( ) （5）滚子从动件盘形凸轮的理论轮廓是滚子中心的轨迹。( ) 解答： （1）√（2）√（3）×（4）√（5）√ 3 - 2 填空题 （1）对于外凸凸轮，为了保证有正常的实际轮廓，其滚子半径应理论轮廓的最小曲率半径。 （2）滚子从动件盘形凸轮机构的基圆半径是从到的最短距离。 （3）在凸轮机构中，从动件按等加速等减速运动规律运动时，有冲击。 （4）绘制凸轮轮廓曲线时，常采用法，其原理是假设给整个凸轮机构加上一个与凸轮转动角速度ω的公共角速度，使凸轮相对固定。 （5）直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角为，其基圆半径应按条件确定。解答： （1）小于 （2）凸轮回转中心到凸轮理论轮廓 （3）柔性冲击 （4）反转法相反的 （5）0 按全部廓线外凸的条件设计基圆半径 3 - 3 简答题 （1）凸轮机构中，常用的从动件运动规律有哪几种？各用于什么场合？ 解答： 1）等速运动规律刚性冲击（硬冲）低速轻载 2）等加速、等减速运动规律柔性冲击中低速轻载 3）简谐（余弦）运动规律柔性冲击中低速中载 4）正弦加速度运动规律无冲击中高速轻载 5）3-4-5多项式运动规律无冲击中高速中载 （2）何谓凸轮机构的压力角？压力角的大小与凸轮基圆半径r0有何关系？压力角的大小对凸轮的传动有何影响？ 解答： 在不计摩擦时，凸轮作用在从动件上推力作用线与从动件受力点的绝对速度方向所夹锐角称为压力角，称为凸轮机构的压力角。 基圆半径愈大，机构压力角愈小，但机构愈不紧凑；基圆半径愈小，机构压力角愈大，机
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;
天津大学机械原理与机械设计考研真题-考研资料-笔记讲义 天津考研网独家推出天津大学机械原理与机械设计考研资料、真题解析班等辅导资料，帮助考生在考研复习中能够理清做题思路，出题方向及复习重点。以下为相关资料的介绍。 【适用对象】2014年报考天津大学且初试科目为803机械原理与机械设计的专业课基础不扎实、对院系内部信息了解甚少的同学，适合跨校考生使用 【推荐理由】由本部签约的天津大学在读本硕博团队搜集整理精心编制成套，严格依照天津大学最新考研大纲及考研参考书目整理. 【使用方法】基础阶段使用课件配合指定教材复习，梳理知识点；强化阶段使用历年考研辅导班笔记总结分析总结天大授课重点，使用内部习题集强化练习；冲刺阶段使用历年试题等试题资料进行测试，同时可以分析出题思路及重点 【包含资料】天津大学机械原理与机械设计考研资料格式为A4纸打印版，原创及附赠资料总量达到3万余字共300余页，清晰易复习，由优秀考生研究生团队执笔，集合多方力量精制而成，填补了此专业原创资料空白的局面已与编写者签订资料保真转让协议，各位研友可放心使用参考 ！ 第一部分由天津考研网提供的核心原创资料： 引言：为了帮助有志考天津大学机械工程专业研究生的学生更有效的复习，我写了这些资料，让大家对机械原理与机械设计这门专业课有更好的了解和把握，做到胸有成竹。 天津大学机械原理与机械设计考研资料包括以下信息，让您的复习事半功倍： 1、介绍了天津大学机械工程专业的实力，录取情况及研究方向，让您更了解目标。 2、对需要的资料进行了简单的说明。 3、认真分析历年考题，让您了解天大考研题的命题特点，把握复习方向。 4、非常详细的为大家讲解每个章节的重点。为您的复习节约时间，让您更准确的抓住重点。 5、讲解答题思路，让您在看到考题时不会感到无从下手。 6、对复试进行了详细分析，包括复试流程、复试内容、复试如何准备、复试的注意事项。 一、总体介绍；首先整体介绍天大机械工程专业的基本情况，包括报名录取情况和专业设置。由于天大09年开始采用一级学科统一招生的形式，所以和以往稍有不同。 二、取舍资料；虽然天大没有指定的参考书目，仅以大纲的形式告诉考生要考的范围，但是选择看合适的书可以事半功倍。另外，网络上关于专业课的书很多，还有往年的笔记及本科试题等，而在许多的资料中一大部分都是没有什么用的，既费时又费钱。所以对资料的取舍非常重要。 三、专业课篇： 四、初试后的准备；包括联系导师以及准备复试。 五、复试篇；复试对最后的排名起着非常重要的影响（以去年的排名变动说明） 第二部分由天津考研网提供的考研真题及答案： 1、天津大学803机械原理及机械设计1996－2012年考研真题，众所周知天大出题重复率高，一般多年的试题就是一个小题库，所以历年试题一定要仔细研究，通过多年试卷可总结出出题重点及思路；
Harbin Institute of Technology 机械原理大作业（一） 课程名称：机械原理 设计题目：连杆机构运动分析 院系：机电工程学院 班级： 设计者： 学号： 指导教师：
一、题目（13） 如图所示机构，已知各构件尺寸：Lab=150mm;Lbc=220mm;Lcd=250mm;Lad=300mm;Lef=60mm;Lbe=110mm;EF⊥BC。试研究各杆件长度变化对F点轨迹的影响。 二、机构运动分析数学模型 1.杆组拆分与坐标系选取 本机构通过杆组法拆分为： I级机构、II级杆组RRR两部分如下：
2.平面构件运动分析的数学模型 图3 平面运动构件（单杆）的运动分析 2.1数学模型 已知构件K 上的1N 点的位置1x P ,1y P ，速度为1x v ,1Y v ，加速度为1 x a ，1y a 及过点的1N 点的线段12N N 的位置角θ，构件的角速度ω，角加速度ε，求构件上点2N 和任意指定点3N （位置参数13N N ＝2R ，213N N N ∠＝γ）的位置、 速度、加速度。 1N ，3N 点的位置为： 211cos x x P P R θ=+ 211sin y y P P R θ=+ 312cos()x x P P R θγ=++ 312sin()y y P P R θγ=++ 1N ，3N 点的速度，加速度为： 211211sin ()x x x y y v v R v P P ωθω=-=-- 211121sin (-) y y y x x v v R v P P ωθω=-=- 312131sin() () x x x y y v v R v P P ωθγω=-+=--312131cos()() y y y x x v v R v P P ωθγω=-+=-- 2 212121()()x x y y x x a a P P P P εω=---- 2 212121()() y y x x y y a a P P P P εω=+--- 2313131()()x x y y x x a a P P P P εω=---- 23133(1)(1) y y x x y y a a P P P P εω=+--- 2.2 运动分析子程序 根据上述表达式，编写用于计算构件上任意一点位置坐标、速度、加速度的子程序如下： 1>位置计算 function [s_Nx,s_Ny ] =s_crank(Ax,Ay,theta,phi,s) s_Nx=Ax+s*cos(theta+phi); s_Ny=Ay+s*sin(theta+phi); end 2>速度计算 function [ v_Nx,v_Ny ] =v_crank(s,v_Ax,v_Ay,omiga,theta,phi) v_Nx=v_Ax-s*omiga.*sin(theta+phi); v_Ny=v_Ay+s*omiga.*cos(theta+phi); end 3>加速度计算 function [ a_Nx,a_Ny ]=a_crank(s,a_Ax,a_Ay,alph,omiga,theta,phi) a_Nx=a_Ax-alph.*s.*sin(theta+phi)-omiga.^2.*s.*cos(theta+phi);
第一章绪论 基本概念：机器、机构、机械、零件、构件、机架、原动件和从动件。 第二章平面机构的结构分析 机构运动简图的绘制、运动链成为机构的条件和机构的组成原理是本章学习的重点。 1. 机构运动简图的绘制 机构运动简图的绘制是本章的重点，也是一个难点。 为保证机构运动简图与实际机械有完全相同的结构和运动特性，对绘制好的简图需进一步检查与核对（运动副的性质和数目来检查）。 2. 运动链成为机构的条件 判断所设计的运动链能否成为机构，是本章的重点。 运动链成为机构的条件是：原动件数目等于运动链的自由度数目。 机构自由度的计算错误会导致对机构运动的可能性和确定性的错误判断，从而影响机械设计工作的正常进行。 机构自由度计算是本章学习的重点。 准确识别复合铰链、局部自由度和虚约束，并做出正确处理。 (1) 复合铰链 复合铰链是指两个以上的构件在同一处以转动副相联接时组成的运动副。 正确处理方法：k个在同一处形成复合铰链的构件，其转动副的数目应为(k-1)个。 (2) 局部自由度 局部自由度是机构中某些构件所具有的并不影响其他构件的运动的自由度。局部自由度常发生在为减小高副磨损而增加的滚子处。 正确处理方法：从机构自由度计算公式中将局部自由度减去，也可以将滚子及与滚子相连的构件固结为一体，预先将滚子除去不计，然后再利用公式计算自由度。 (3) 虚约束 虚约束是机构中所存在的不产生实际约束效果的重复约束。 正确处理方法：计算自由度时，首先将引入虚约束的构件及其运动副除去不计，然后用自由度公式进行计算。 虚约束都是在一定的几何条件下出现的，这些几何条件有些是暗含的，有些则是明确给定的。对于暗含的几何条件，需通过直观判断来识别虚约束；对于明确给定的几何条件，则需通过严格的几何证明才能识别。 3. 机构的组成原理与结构分析 机构的组成过程和机构的结构分析过程正好相反，前者是研究如何将若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动件和机架上，以组成新的机构，它为设计者进行机构创新设计提供了一条途径；后者是研究如何将现有机构依次拆成基本杆组、原动件及机架，以便对机构进行结构分类。 第三章平面机构的运动分析 1．基本概念：速度瞬心、绝对速度瞬心和相对速度瞬心（数目、位置的确定），以及“三心定理”。 2．瞬心法在简单机构运动分析上的应用。 3．同一构件上两点的速度之间及加速度之间矢量方程式、组成移动副两平面运动构件在瞬时重合点上速度之间和加速度的矢量方程式，在什么条件下，可用相对运动图解法求解？ 4．“速度影像”和“加速度影像”的应用条件。 5．构件的角速度和角加速度的大小和方向的确定以及构件上某点法向加速度的大小和方向的确定。 6．哥氏加速度出现的条件、大小的计算和方向的确定。 第四章平面机构的力分析 1．基本概念：“静力分析”、“动力分析”及“动态静力分析” 、“平衡力”或“平衡力矩”、“摩擦角”、“摩擦锥”、“当量摩擦系数”和“当量摩擦角”（引入的意义）、“摩擦圆”。 2．各种构件的惯性力的确定： ①作平面移动的构件； ②绕通过质心轴转动的构件；
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
机械设计与机械原理教学及复习重点 机器与机构组成认识 【教学目的】 通过教学，使学生了解机械零件设计中所必备的基础知识,如零件的常用材料及其选择、结构工艺性、零件的设计准则及零件设计的一般步骤。 【教学内容】 一．了解本课程研究的对象、内容和任务。 二．掌握机械设计的基本要求和一般过程。 【重点】 1．机器和机构的异同。 2．构件和零件的区别。 平面连杆机构 【教学目的】 通过教学，使学生初步了解平面机构的组成及运动特点，掌握平面机构运动简图的绘制以及机构自由度的计算和平面四杆机构的工作特性。 【教学内容】 一．掌握平面机构的结构分析。 二．了解平面连杆机构的类型和应用。 三．掌握平面连杆机构的基本特性。
四、运用计算方法对平面连杆机构进行设计。 【重点】 1．平面连杆机构的基本形式。 2．平面四杆机构存在曲柄的条件及其基本特性。 3．平面四杆机构的设计。 凸轮机构 【教学目的】 通过本教学，使学生初步了解凸轮机构的类型、特点和适用场合，了解从动件常见运动规律及位移曲线的绘制，了解凸轮机构的常用材料及机构。 【教学内容】 一．了解凸轮机构的类型及应用 （1）凸轮机构的应用和组成 （2）凸轮机构的分类 二．掌握凸轮机构的从动件常用运动规律 （1）凸轮机构运动分析的基本概念 （2）从动件的常用运动规律 三．运用凸轮轮廓的设计方法确定凸轮机构的基本尺寸 四．了解凸轮机构的常用材料和机构 【重点】 1．凸轮机构的从动件常用运动规律 2．凸轮的设计方法
其他常用机构 【教学目的】 通过教学，使学生初步了齿轮机构、轮系机构以及各类间歇运动机构的工作原理、特点、功用及适用场合。 【教学内容】 一．掌握齿轮机构的工作原理、类型、特点和应用并学会棘轮基本参数的确定。 二．了解轮系的类型、特点和应用。 三．了解各类间歇运动机构的工作原理、类型及工作特点。【重点】 齿轮机构运动特点 轮系种类及传动比计算 间歇运动机构类型 标准件的选择——螺纹联接 【教学目的】 通过教学，使学生了解联接的功能和分类、常用螺纹的特点和应用；掌握螺栓组联接的结构设计和受力分析；紧螺栓联接的计算（螺栓仅受预紧力时的计算，螺栓承受预紧力和工作载荷时的计算，螺栓承受工作剪力的计算）。 【教学内容】 一．联接的功能和分类、常用螺纹的特点和应用； 二．螺栓组联接的结构设计和受力分析
02001、生产工艺要求某机构将输入的匀速单向运动，转变为按正弦规律变化的移动输出，一种可供选择的机构是。 (A)齿轮齿条机构； (B)直动滚子从动件盘形凸轮机构； (C)偏置曲柄滑块机构； (D)螺旋机构 02002、要求一工作构件实现单向间歇转动，主动件每转一转的过程中工作构件将沿顺时针方向转过90?后停歇一段时间，主动件运动为等速单向转动，可实现该运动的一种机构是。 (A)曲柄摇杆机构； (B)单个棘轮机构； (C)单个槽轮机构； (D)单万向联轴节 02003、某技术革新项目，需完成将单向连续转动转换成直线往复运动。主、从动件的相对位置和从动件的位移线图如图示，?为主动件转角，s A为从动件位移，一种可供考虑采用的方案是用。 (A)曲柄滑块机构；(B)圆柱凸轮机构；(C)盘形凸轮机构；(D)齿轮齿条机构。 02004、轻工机械中常需从动件作单向间歇运动，下列机构中不能实现该要求的是。 (A)棘轮机构； (B)蜗形凸轮机构； (C)槽轮机构； (D)摆动导杆机构 02005、在一传动中，主、从动件的传动轴线平行，但其轴间距离可能会发生变化，现要求主、从动轴的传动比为定值。一种可供选择的机构是。 (A)平行四边形机构； (B)齿轮机构； (C)十字滑块联轴节； (D)转动导杆机构 02007、试举出四种能实现两平行轴之间同向匀速转动要求的不同类型的机构。 02008、试举出两种能实现主动轴匀速转动，从动轴不等速单向连续转动的机构。 02009、何谓机械的工作循环图(也称运动循环图)？ 02010、试述机器工作循环图的功用。 02011、试举出主动件作匀速转动，而从动件能实现单向间歇运动的三种不同类型的机
1构件：具有确定运动的单元体组成的，这些运动单元体称为构件 零件：组成构件的制造单元体 运动副：两构件直接接触的可动联接 构件的自由度：构件的独立运动数目 运动链：若干个构件通过运动副所构成的系统 机架：固定的构件 原动件：机构中做独立运动的构件 从动件：机构中除原动件外其余的活动构件 运动链→机构：将运动链中的一个构件固定，并且它的一个或几个构件作给定的独立运动时，其余构件便随之作确定的运动，这样运动链就成了机构 2机构运动简图：表示机构中各构件间相对运动关系的简单图形。机构运动简图必须与原机械具有完全相同的运动特性。 示意图：只为了表明机械的结构，不按比例来绘制简图 3约束和自由度的关系：增加一个约束，构件就失去一个自由度 4机构具有确定运动的条件：机构自由度等于机构的原动件数 5瞬心：在任一瞬间，两构件的运动都可以看作是绕某一重合点的相对转动，该重合点称为他们的瞬心速度中心 绝对瞬心：运动构件上瞬时绝对速度为零的点 相对瞬心：两运动构件上瞬时绝对速度相等的重合点 6摩擦力增大并不是运动副元素材料间摩擦因数发生了变化，而是运动副元素的几何结构形状发生变化所致。 7摩擦圆：对于一具体的轴颈，r和fv为定值，因此ρ为定值，以轴心O 为圆心，ρ为半径做一圆，该圆成为摩擦圆。 8机械自锁：由于摩擦的存在，会出现无论施加多大的驱动力，都不能使机械沿驱动方向产生运动的现象。自锁条件：η≤0 机械发生自锁 9连杆机构（低副机构）：若干个构件通过低副联接所组成的机构 10平面四杆机构基本形式：铰链四杆机构 11曲柄：在两连杆中能做整周回转机构 摇杆：只能在一定角度范围内摆动的构件 周转副：将两构件能做360°相对转动的转动副 摆动副：不能将两构件能做360°相对转动的转动副 12铰链四杆机构的曲柄存在条件：1最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆长度之和 2连架杆和机架中有一杆是最短杆 13最短杆为连杆时，该机构为双摇杆机构；最短杆为连架杆时，该机构为曲柄摇杆机构；最短杆为机架时，该机构为双曲柄机构； 14有急回运动：θ≠0时，偏置曲柄滑块机构和导杆机构 无急回运动：对心曲柄滑块机构和双摇杆机构
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
上海交通大学 2012年硕士研究生入学考试试题回忆版 试题序号： 809 试题名称：机械原理与机械设计 一、选择题（20分） 1.以下运动副自由度为是（平面副螺旋副还有2个空间副） 2.曲柄摇杆机构摇杆的极限位置是（曲柄与连杆共线） 3.以下压力角为常量的机构是（输出件为平底直动从动件盘形凸轮机构） 4.凸轮基圆半径变大压力角如何变化 5.凸轮运动规律刚性冲击柔性冲击判断 6.正常齿制标准直齿圆柱齿轮的齿距p=18.84mm，齿顶圆直径300mm，则该齿轮的齿数：52 50 48 46 7.下列各圆可能与渐开线无交点的是（分度圆节圆齿顶圆齿根圆） 8.对斜齿圆柱齿轮，螺旋角越小：（这里把11年的大改成了小）传动平稳性越好，轴向分力越小传动平稳性越好，轴向分力越大传动平稳性越差，轴向分力越小传动平稳性越差，轴向分力越小 9.锥齿轮的当量齿数比实际齿数（Z v=Z/cosδ δ：分度圆锥角） 10.以下失效形式不属于强度问题的是(以往原题，选蜗杆变形) 11.不利于避免螺纹联接松动的是：加弹簧垫圈用对顶螺母用止动垫片增大螺纹升角 12.平键标记：键16×80 GB1096-79表示键，16×80表示：（注意一下，这里没标注ABC，可能是A省略不标，我还以为没打印出来捏。唉，悲剧啊） 13.带传动的中心距和小带轮直径不变，减小传动比，大带轮包角：（这里把11年的增大传动比改为减小）不变增大减小 14.带传动时，小轮主动，应力最大处：大带轮与紧边处小带轮与紧边处大带轮与松边处小带轮与松边处 15.链条节数宜采用：奇数偶数3的倍数4的倍数 16.在实际应用中应成对使用联轴器是：牙嵌联轴器轮胎式联轴器万向联轴器圆盘摩擦离合器 17.在非液体摩擦滑动轴承中，限制压强P的目的是：防止过热防止过度磨损防止塑性变形防止过大的摩擦阻力矩 18.弯矩合成中的那个α引入是为了什么 19.控制滑动轴承PV值的目的是：防止轴承破裂防止油膜破裂（维持边界膜不遭破裂）防止轴颈磨损（P）防止油脂变质 20.还有一个想不出来了基本上是原题或者原题作简单变化注意基础即可。 二、填充题（30分） 1.从设计角度来看，连杆机构可分为（3个空） 2.四杆机构杆长范围计算（11年出了个大题，今年只是1分的填空） 3.具有相同标准模数和压力角的直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮的基圆，分度圆，齿根圆，齿顶圆，齿根，齿高的大小比较，直齿轮大的是（），小的是（），等的是（）这三个空6分其余都是1分，而且这六个当中直齿轮大的应该没有吧 4.飞轮的作用（1）（2） 5.齿廓啮合基本定律是（），蜗杆传动正确啮合条件（交错角Σ=90°时，蜗杆导程角等于蜗轮
11-1. 举出日常生活中和机械工程中应用飞轮调速的例子，并说明其原理。 飞轮调速原理：是利用飞轮具有的储存与释放动能的功能。飞轮具有较大的转动惯量，在机械系统获得盈功时，吸收储存多余的能量，而在出现亏功时释放其能量，以弥补能量的不足，从而使机械系统的角速度变化幅度得以缓减，即达到调节作用。 11-2. 设起重机的电动机特性曲线可近似用抛物线代替，若其等效驱动力矩为 21450.34040.01ed M ωω=--，等效阻力矩和等效转动惯量为常数，分别为 223er M Nm =，2e kgm 1J =，若电动机在t 0=10sec 的角速度为0100/rad s ω=。试分 析电机主轴从t 0开始的角速度ω与角加速度ε随时间t 的变化关系。 解： 由于()()ed er e d M M J dt ω ωω-=，将式中变量分离后，得 /[()()]e ed er dt J d M M ωωω=- 积分得0 0()() e ed er d t t J M M ω ωω ωω=+-? 2100101450.34040.01223 d t ω ω ωω=+---? ()10010 1.154arctan 0.0120.196t ω ω=-+ 162.390.9tan(/1.154)t ω=- 21450.34040.01223780.3404(162.390.9tan(/1.154))0.01(162.390.9tan(/1.154)) d dt t t ω εωω= =---=----31.85tan(0.867)21.1t ε=+ 11-3. 牛头刨床主运动机构中含一导杆机构，如图11.18所示。已知2100l mm =，当AB AC ⊥时，430?=?，导杆4对轴C 的转动惯量20.08C J kg m =?，其他构件的质量和转动惯量忽略不计；作用在导杆4的阻力矩为410M N m =?。若取曲柄2为等效构件，求该机构的等效阻力矩er M 和等效转动惯量e J 。
第8章课后习题参考答案 8-l 铰链四杆机构中，转动副成为周转副的条件是什么?在下图所示四杆机构ABCD 中哪些运动副为周转副?当其杆AB与AD重合时，该机构在运动上有何特点?并用作图法求出杆3上E点的连杆曲线。 答：转动副成为周转副的条件是： （1）最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和； （2）机构中最短杆上的两个转动副均为周转副。图示ABCD四杆机构中C、D为周转副。 当其杆AB与AD重合时，杆BE与CD也重合因此机构处于死点位置。 8-2曲柄摇杆机构中，当以曲柄为原动件时，机构是否一定存在急回运动，且一定无死点?为什么? 答：机构不一定存在急回运动，但一定无死点，因为： （1）当极位夹角等于零时，就不存在急回运动如图所示， （2）原动件能做连续回转运动，所以一定无死点。 8-3 四杆机构中的极位和死点有何异同? 8-4图a为偏心轮式容积泵；图b为由四个四杆机构组成的转动翼板式容积泵。试绘出两种泵的机构运动简图，并说明它们为何种四杆机构，为什么? 解机构运动简图如右图所示，ABCD是双曲柄机构。
因为主动圆盘AB 绕固定轴A 作整周转动，而各翼板CD 绕固定轴D 转动，所以 A 、D 为周转副，杆A B 、CD 都是曲柄。 8-5试画出图示两种机构的机构运动简图，并说明它们各为何种机构。 图a 曲柄摇杆机构 图b 为导杆机构。 8-6如图所示，设己知四杆机构各构件的长度为240a mm =，600 b =mm ,400,500 c mm d mm ==。 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,d 的取值范围为 何值? :
16235741.阅读下面两首宋诗，然后回答问题。钟山晚步王安石小雨轻风落楝花，细红如雪点平沙。槿篱竹屋江村路，时见宜城卖酒家。． 1623574晚步西园范成大料峭轻寒 结晚阴，飞花院落怨春深。吹开红紫还吹落，一种东风两样心。．1623574(1)简要分析诗句“细红如雪点平沙”的表达效果。(2)两诗中“晚步”而生的情感有什么不同？请简要分析。答案(1)“细红”代指楝花的色彩，“如雪”喻指楝花在轻风中轻盈飘飞的姿态，“点平
沙”生动地描写出楝花坠落平地的美态。． 1623574(2)王诗是闲适之情，“时见”一词显得悠闲，“晚步”赏景见情趣；范诗表达的是一种“怨”情，怨春风吹开红紫花赏景见情趣、理趣。”晚步“朵又吹落，有情也无情， 16235742.阅读下面两首唐诗，然后回答问题。秋夜曲张仲素丁丁漏水夜何长，漫漫轻云露月光。秋逼暗虫通夕响，征衣未寄莫飞霜。． 1623574秋思赠远(其一)王涯当年只
自守空帷，梦里关山觉别离。不见乡书传雁足，唯看新月吐蛾眉。． 1623574(1)这两首诗分别是以什么人的口吻来写的？(2)“漫漫轻云露月光”和“唯看新月吐蛾眉”都写到月亮，各有什么作用？答案(1)张诗是以思妇的口吻写的，王诗是以征夫的口吻写的。(2)“漫漫”句渲染了朦胧幽静的氛围，衬托出孤枕难眠的思妇形象。“唯看”句由新月联想到远方的妻子，写出了思念和无可奈何的怅惘。．16235743.阅读下面两首唐诗，然后
回答问题。吴城览古陈羽吴王旧国水烟空，香径无人兰叶红，春色似怜歌舞地，年年先发馆娃宫。]注[ 1623574馆娃宫怀古皮日休绮阁飘香下太湖，乱兵侵晓上姑苏。越王大有堪羞处，只把西施赚得吴。馆娃宫：故址在今苏州市西南灵岩山上，宫以西施得名。注春秋时期吴王夫差在砚石山建造宫殿以馆西施，吴人谓美女为娃，故曰馆娃。． 1623574(1)诗人指责越王“大有堪羞处”的用意是什么？请简要分析。 (2)结合标题，说说两首怀古诗在