机械原理第6章齿轮系及其设计

第1章 平面机构的结构分析

解释下列概念

1.运动副；2.机构自由度；3.机构运动简图；4.机构结构分析；5.高副低代。

验算下列机构能否运动，如果能运动，看运动是否具有确定性，并给出具有确定运动的修改办法。

题图 题图

绘出下列机构的运动简图，并计算其自由度(其中构件9为机架)。

计算下列机构自由度，并说明注意事项。

计算下列机构的自由度，并确定杆组及机构的级别(图a所示机构分别以构件2、4、8为原动件)。

题图

题图

第2章 平面机构的运动分析

试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。

题图

在图示机构中，已知各构件尺寸为lAB =180mm , lBC =280mm , lBD =450mm , lCD =250mm , lAE =120mm , φ=30o, 构件AB上点E的速度为 vE =150 mm /s ,试求该位置时C、D两点的速度及连杆2的角速度ω2 。

在图示的摆动导杆机构中，已知lAB =30mm , lAC =100mm , lBD =50mm , lDE =40mm ,φ1=45o,曲柄1以等角速度ω1=10

rad/s沿逆时针方向回转。求D点和E点的速度和加速度及构件3的角速度和角加速度（用相对运动图解法）。

题图

题图

在图示机构中，已知lAB =50mm , lBC =200mm , xD =120mm , 原动件的位置φ1=30o, 角速度ω1=10 rad/s ，角加速度α1=0，试求机构在该位置时构件5的速度和加速度，以及构件2的角速度和角加速度。

题图

图示为机构的运动简图及相应的速度图和加速度图。

（1）在图示的速度、加速度多边形中注明各矢量所表示的相应的速度、加速度矢量。

（2）以给出的速度和加速度矢量为已知条件，用相对运动矢量法写出求构件上D点的速度和加速度矢量方程。

1 机械原理复习题

绪 论

复习思考题

1、 试述构件和零件的区别与联系？

2、 何谓机架、原动件和从动件？

第一章 机械的结构分析

复习思考题

1、两构件构成运动副的特征是什么？

2、如何区别平面及空间运动副？

3、 何谓自由度和约束？

4、 转动副与移动副的运动特点有何区别与联系？

5、 何谓复合铰链？计算机构自由度时应如何处理？

6、 机构具有确定运动的条件是什么？

7、 什么是虚约束？

习题

1、 画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。

（a） (b) (c)

2、一简易冲床的初拟设计方案如图。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，分析其运动是否确定，并提出修改措施。

2

3、计算图示平面机构的自由度；机构中的原动件用圆弧箭头表示。

(a) (b) (c)

(d) (e) (f)

第二章 平面机构的运动分析

复习思考题

1、已知作平面相对运动两构件上两个重合点的相对速度12AAV及12BBV的方向，它们的相对瞬心P12在何处？ 3 2、当两构件组成滑动兼滚动的高副时，其速度瞬心在何处？

3、如何考虑机构中不组成运动副的两构件的速度瞬心？

4、利用速度瞬心，在机构运动分析中可以求哪些运动参数？

5、在平面机构运动分析中，哥氏加速度大小及方向如何确定？

习题

1、 试求出下列机构中的所有速度瞬心。

(a) (b)

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i15，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

78.5771811520524030504321543215zzzzzzzzi

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z1=z1′=15，z2=35，z4′=1（右旋），z5=40，滚刀z6=1（左旋），z7=28。今要切制一个齿数z5′=64的齿轮，应如何选配挂轮组的齿数z2′、z3和z4。

解：由范成原理，滚刀6与轮坯5’的角速度比应为64655656zzi 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。

56242442175421155011528403515izzzzzzzzzzzzi 转向如图

可求得253252zz 至于Z3为惰轮，其齿数可根据中心距A24的需要确定。 z1=20z1′=15z2=50z3=30z4=40z5=52z=13′z=184′题11-12345671′4′5′12′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mmm11.0（为非标准模数）。若要测量杆1每移动mm001.0时，指针尖端刚好移动一个刻度mms5.1。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

1001160120121632431224zzzzi

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mm001.0时，齿轮2的转角为：

42221027.611.029001.022mZhrh

此时要求指针刚好移动一刻度mms5.1，由4Rs可得指针的长度为

1 第四章 齿轮机构

1.渐开线直齿轮的正确啮合条件是 模数和压力角分别对应相等 。

2.JB179-83对圆柱齿轮及齿轮副规定了12个精度等级，其中常用的是 6-9 级。

3.在渐开线齿轮的啮合过程中，轮齿间的正压力方向始终沿着 啮合线 方向。

4.一对渐开线标准齿轮标准安装时,啮合角在数值上等于 分度圆_ 上的压力角。

5.一对齿轮的连续传动条件是 重合度大于1 。

6.用切制法加工齿轮常用的方法可分为 成形法 和 展成法 。

7.根切现象是刀具将已加工好的渐开线齿根切掉一部分的现象。

8.渐开线标准齿轮不发生根切的最小齿数是 Z＝17 。

9.斜齿轮的正确啮合条件是 两轮的模数和压力角分别相等 ，对于外啮合 两轮螺旋角β大小相等、方向相反。对于内啮合 两轮螺旋角β大小相等、方向相同。

10.斜齿轮的参数分为 端面参数 和 法面参数 ，法向参数为 标准值 。

11.外啮合渐开线齿轮传动的中心距永远等于 Ｄ 。

A、rb1+rb2 B、r1+r2 C、 ra1+ra2 D、 r’1+r’2

12.一对渐开线直齿轮的啮合线一定是 D 同一侧的内公切线。

A、两分度圆 B、两齿顶圆 C、两齿根圆 D、两基圆

13.渐开线标准齿轮不发生根切的最少齿数是 Z＝17 。

A、Z=17 B、Z=20 C、Z>17 D、Z<17

14.渐开线标准直齿圆柱齿轮的全齿高等于9mm，则其模数为 C 。

A、2mm B、3mm C、4mm D、5mm

15.斜齿圆柱齿轮的 A

参数是标准值。

A、法面 B、端面 C、轴面

16.渐开线上某一点的压力角αk与该点的向径rk和基圆rb的关系是 A 。

A、kbkrrcos B、kbkrrcos C、kbkrrsin D、kbkrrsin