机械原理 第十一章 齿轮系及其设计
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机械原理公式:第十一章:齿轮系及其设计1.行星轮系公式,齿轮数关系2.定轴轮系公式3.差动轮系求nH第七章:机械的转动及波动调节1.驱动工=阻力工公式2.最大转速公式,标能量最大3.最大盈亏工公式4.飞轮转动惯量公式第十章:齿轮机构及其设计1.基圆半径,渐开线展角,压力角,展角与压力角公式,渐开线曲率半径,向径2.齿顶圆压力角,分度园压力角,分度园压力角与啮合角关系3.四半径大小关系4.齿顶圆曲率半径公式,分度圆曲率半径公式5.齿顶圆压力角公式,展开线压力角公式6.基圆半径与分度圆半径关系公式7.分度圆齿厚公式,齿槽公式,齿距公式8.齿顶圆半径公式,齿根圆半径公式9.分度圆半径公式10.啮合角公式11.重合度公式第八章:连杆机构及其设计1.周转副条件2.双曲柄条件3.曲柄摇杆条件4.极位夹角,摆角,行程速比系数,传动比,设计四杆机构的极位夹角第五章:机械传动的效率和自锁1.总效率第九章:凸轮机构及其设计(反转发)1.作大圆小圆内切2.由大圆作压力角3.大圆小圆差值作推杆位移4.推杆相切圆作反转推杆升高s的解法1.s圆与理论轮廓线的交点2.理论基圆求转角第三章:平面机构的运动分析瞬心法:1.构件1,3瞬心为p13,若1为机架,则p13是3的绝对速度2.求杆1上的m点速度,须知杆1角速度,须知杆1与动力杆的瞬心或者杆1与机架的瞬心3.无穷远的瞬心可以平行4.计算单位矢量方程图解法1.取重合点B(B1,B2,B3)VB2=VB12.VB3=VB2+VB3B23.作图第四章:平面机构的力的分析1.判断压缩还是拉升2.与夹角变化方向相反第二章:机构的结构分析1.自由度公式。
.. 二.综合题1.根据图示机构,画出去掉了虚约束和局部自由度的等效机构运动简图,并计算机构的自由度。
设标有箭头者为原动件,试判断该机构的运动是否确定,为什么?2.计算图示机构的自由度。
如有复合铰链、局部自由度、虚约束,请指明所在之处。
(a ) (b )3.计算图示各机构的自由度。
(a ) (b )C 21ABEDF34567891011G H IJKLADE CHGF IBK123456789..(c)(d)(e)(f)4.计算机构的自由度,并进行机构的结构分析,将其基本杆组拆分出来,指出各个基本杆组的级别以及机构的级别。
..(a )(b )(c ) (d )5.计算机构的自由度,并分析组成此机构的基本杆组。
如果在该机构中改选FG 为原动件,试问组成此机构的基本杆组是否发生变化。
6.试验算图示机构的运动是否确定。
如机构运动不确定请提出其具有确定运动的修改方案。
..(a ) (b )第三章 平面机构的运动分析一、综合题1、试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号ij P 直接在图上标出)。
2、已知图示机构的输入角速度ω1,试用瞬心法求机构的输出速度ω3。
要求画出相应的瞬心,写出ω3的表达式,并标明方向。
. .. . 3、在图示的齿轮--连杆组合机构中,试用瞬心法求齿轮1与3的传动比ω1/ω2。
4、在图示的四杆机构中,AB l =60mm, CD l =90mm, AD l =BC l =120mm, 2ω=10rad/s ,试用瞬心法求:(1)当ϕ=165°时,点C 的速度c v ;(2)当ϕ=165°时,构件3的BC 线上速度最小的一点E 的位置及其速度的大小;(3)当0c v =时,ϕ角之值(有两个解)。
5、如图为一速度多边形,请标出矢量AB v 、BC v 、CA v 及矢量A v 、B v 、C v 的方向?. .6、已知图示机构各构件的尺寸,构件1以匀角速度ω1转动,机构在图示位置时的速度和加速度多边形如图b)、c) 所示。
第11章 齿轮系及其设计11.1 复习笔记本章主要介绍了定轴轮系、周转轮系和复合轮系的传动比计算,轮系的功用,以及行星轮系的效率、齿数的确定。
学习时需要重点掌握轮系传动比的计算,尤其是复合轮系的分析计算,常以计算题的形式考查。
除此之外,轮系的类型和功用、行星轮系中各齿数的确定(需要满足4个条件)等内容,常以选择题和填空题的形式考查,复习时需要把握其具体内容,重点记忆。
一、齿轮系及其分类1.定义齿轮系是由一系列的齿轮所组成的齿轮传动系统,简称轮系。
2.分类根据轮系运转时各个齿轮的轴线相对于机架的位置是否固定,将轮系分为三大类:(1)定轴轮系运转时各个齿轮的轴线相对于机架的位置都是固定的轮系称为定轴轮系。
(2)周转轮系(见表11-1-1)表11-1-1 周转轮系图11-1-1 周转轮系二、定轴轮系的传动比(见表11-1-2)表11-1-2 定轴轮系的传动比三、周转轮系的传动比1.周转轮系的传动比设周转轮系中的两个太阳轮分别为m 和n ,行星架为H ,则其转化轮系的传动比i mn H 可表示为H Hm m H mn H n n Hm nm nωωωi ωωω-==-=±在转化轮系中由至各从动轮齿数的乘积在转化轮系中由至各主动轮齿数的乘积2.具有固定轮的行星轮系的传动比具有固定轮的行星轮系,设固定轮为n ,即ωn =0,则有i mn H =(ωm -ωH )/(0-ωH )=-i mH +1,即i mH =1-i mn H 。
四、复合轮系的传动比1.计算步骤(1)将各部分的周转轮系和定轴轮系一一分开;(2)分别列出其传动比计算式;(3)联立求解。
2.划分周转轮系(1)先要找到轮系中的行星轮和行星架(注意:轮系中行星架往往由其他功用的构件所兼任);(2)每一行星架以及连同行星架上的行星轮和与行星轮相啮合的太阳轮组成一个基本周转轮系;(3)当将所有的基本周转轮系部分找出之后,剩下的便是定轴轮系部分。
第2章 机构的结构分析(P29)2-12:图a 所示为一小型压力机。
图上,齿轮1与偏心轮1’为同一构件,绕固定轴心O 连续转动。
在齿轮5上开有凸轮轮凹槽,摆杆4上的滚子6嵌在凹槽中,从而使摆杆4绕C 轴上下摆动。
同时,又通过偏心轮1’、连杆2、滑杆3使C 轴上下移动。
最后通过在摆杆4的叉槽中的滑块7和铰链G 使冲头8实现冲压运动。
试绘制其机构运动简图,并计算自由度。
解:分析机构的组成:此机构由偏心轮1’(与齿轮1固结)、连杆2、滑杆3、摆杆4、齿轮5、滚子6、滑块7、冲头8和机架9组成。
偏心轮1’与机架9、连杆2与滑杆3、滑杆3与摆杆4、摆杆4与滚子6、齿轮5与机架9、滑块7与冲头8均组成转动副,滑杆3与机架9、摆杆4与滑块7、冲头8与机架9均组成移动副,齿轮1与齿轮5、凸轮(槽)5与滚子6组成高副。
故解法一:7=n 9=l p 2=h p12927323=-⨯-⨯=--=h l p p n F解法二:8=n 10=l p 2=h p 局部自由度1='F11210283)2(3=--⨯-⨯='-'-+-=F p p p n F h l(P30) 2-17:试计算如图所示各机构的自由度。
图a 、d 为齿轮-连杆组合机构;图b 为凸轮-连杆组合机构(图中在D 处为铰接在一起的两个滑块);图c 为一精压机机构。
并问在图d 所示机构中,齿轮3与5和齿条7与齿轮5的啮合高副所提供的约束数目是否相同?为什么?解: a) 4=n 5=l p 1=h p11524323=-⨯-⨯=--=h l p p n Fb) 5=n 6=l p 2=h p12625323=-⨯-⨯=--=h l p p n F12625323=-⨯-⨯=--=h l p p n Fc) 5=n 7=l p 0=h p10725323=-⨯-⨯=--=h l p p n Fd) 6=n 7=l p 3=h p13726323=-⨯-⨯=--=h l p p n F(C 可看做是转块和导块,有1个移动副和1个转动副)齿轮3与齿轮5的啮合为高副(因两齿轮中心距己被约束,故应为单侧接触)将提供1个约束。
机械原理习题及答案-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1兰州2017年7月4日于家属院复习资料第2章平面机构的结构分析1.组成机构的要素是和;构件是机构中的单元体。
2.具有、、等三个特征的构件组合体称为机器。
3.从机构结构观点来看,任何机构是由三部分组成。
4.运动副元素是指。
5.构件的自由度是指;机构的自由度是指。
6.两构件之间以线接触所组成的平面运动副,称为副,它产生个约束,而保留个自由度。
7.机构具有确定的相对运动条件是原动件数机构的自由度。
8.在平面机构中若引入一个高副将引入______个约束,而引入一个低副将引入_____个约束,构件数、约束数与机构自由度的关系是。
9.平面运动副的最大约束数为,最小约束数为。
10.当两构件构成运动副后,仍需保证能产生一定的相对运动,故在平面机构中,每个运动副引入的约束至多为,至少为。
11.计算机机构自由度的目的是______。
12.在平面机构中,具有两个约束的运动副是副,具有一个约束的运动副是副。
13.计算平面机构自由度的公式为F=,应用此公式时应注意判断:(A)铰链,(B)自由度,(C)约束。
14.机构中的复合铰链是指;局部自由度是指;虚约束是指。
15.划分机构的杆组时应先按的杆组级别考虑,机构的级别按杆组中的级别确定。
16.图示为一机构的初拟设计方案。
试:(1〕计算其自由度,分析其设计是否合理如有复合铰链,局部自由度和虚约束需说明。
(2)如此初拟方案不合理,请修改并用简图表示。
23题16图 题17图17.在图示机构中,若以构件1为主动件,试:(1)计算自由度,说明是否有确定运动。
(2)如要使构件6有确定运动,并作连续转动,则可如何修改说明修改的要点,并用简图表示。
18.计算图示机构的自由度,将高副用低副代替,并选择原动件。
19.试画出图示机构的运动简图,并计算其自由度。
对图示机构作出仅含低副的替代机构,进行结构分析并确定机构的级别。