机械原理计算题
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机械原理计算题
公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
五. 计算题 (每小题10 分, 共20分)
1.计算下图示机构的自由度,指出复合铰链、局部自由度和虚约束,并判断机构是否具有确定运动。
C处是复合铰链;无局部自由度和虚约束;(3分)
自由度:F=3n-2P
L -P
h
(2分)n=5 P
L
=7 P
h
=0 (3分)
=3*5-2*7-0=1 (1分)
机构具有确定运动(1分)
2.计算下图示机构的自由度,指出复合铰链、局部自由度和虚约束,并判断机构是否具有确定运动。
C处是复合铰链;F是局部自由度;E、E′互为虚约束;(3分)
自由度:F=3n-2P
L -P
h
(2分)n=7 P
L
=9 P
h
=1 (1分)
=3*7-2*9-1=2 (1分)
机构具有确定运动(1分)
有确定的运动(2分)
3.计算下图示机构的自由度,指出复合铰链、局部自由度和虚约束,并判断机构是否具有确定运动。
无复合铰链和虚约束;有局部自由度;(3分)
自由度:F=3n-2P
L -P
h
(2分)n=4 P
L
=4 P
h
=2 (3分)
=3*4-2*4-2=2 (1分)
有确定的运动(1分)
4.计算下图示机构的自由度,指出复合铰链、局部自由度和虚约束,并判断机构是否具有确定运动。
E处是复合铰链;无局部自由度和虚约束;(3分)
自由度:F=3n-2P
L -P
h
(2分)n=7 P
L
=10 P
h
=0 (3分)
=3*7-2*10=1 (1分)
机构具有确定运动(1分)
5.计算图示机构的自由度,指出复合铰链、局部自由度和虚约束,并判断机构是否具有确定运动。
机构有复合铰链、局部自由度、虚约束;(3分)
自由度:F=3n-2P
L -P
h
(2分)n=8 P
L
=11 P
h
=1 (3分)
F=3*8-2*11-1=1(1分)
机构具有确定运动(1分)
6.在图示的车床变速箱中,移动三联齿轮a 使齿轮3’和4’啮合。又移动双联齿轮b 使齿轮5’和6’啮合。已知各轮的齿数为48',50',42',38',58,42654321======z z z z z z ,电动机的转速m in /14451r n =,求带轮转速的大小和方向。
其运动方向与1相反
7.如图,已知 z 1=6, z 2=z 2, =25, z 3=57, z 4=56,求i 14
齿轮1-2-3组成一周转轮系,有:(n 1-n H )/(n 3-n H )= - z 3/z 1= - 57/6
齿轮1-2-2‘-4组成另一周转轮系,有:
(n 1-n H )/(n 4-n H )= - z 2z 4/z 1z ’2= - 56/6=-28/3
从图中得: n 3=0
联立求解得:i 14=n 1/n 4= - 588
8.轮系如下图: 已知:Z 1=30;Z 2=60;Z 2′=30;Z 4=90 ;求传动比i 1H 。
对于定轴轮系1-2有:1
2212112z z n n i -===
ωω(2分) 对于行星轮系2′-3-4有:3
2434242z z z z i H H
H ⋅⋅-=--=
'''ωωωω(2分)
22'=ωω 04=ω(2分) 传动比H i 1=-8(4分)
9.一对渐开线外啮合标准齿轮圆柱齿轮机构。已知z 1=18,z 2=36,模数m =3,压力角α与
齿顶高系数*
a h 为标准值,试求:
1) 该圆柱齿轮机构的传动比i 12
2) 两轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径
3) 求两轮的中心距
a) 该圆柱齿轮机构的传动比(2分)
b) 两轮的分度圆直径:(2分)
齿顶圆直径:(2分)
齿根圆直径:(2分)
c) 两轮中心距:(2分)
六. 分综合分析题 (本题10分)
1.请在图中画出一个死点位置、最小传动角的位置以及图示位置的压力角。
作图:AB 处于垂直位置时存在最小传动角。AB 1C 1为死点位置。压力角α如图。
2.试设计一铰链四杆机构。已知其摇杆CD 的长度mm l CD 75=,行程速度变化系数
5.1=K ,机架AD 的长度mm l AD 100=。︒=451ϕ是摇杆CD 的一个极限位置与机架AD 间较
小的一个夹角。试用图解法求曲柄的长度AB l 和连杆的长度BC l 。
解:
作图步骤:
a) 极位夹角︒=+-⨯︒=+-⨯︒=
361
5.1)
15.1(1801)1(180K K θ
b) 作mm AD 100=
c) 作线段DC 1,并取线段DC 1=75mm ,使︒=∠451DA C
d) 作线段AC 2,使︒=∠3621AC C
e) 量得AC 1=70mm; AC 2=170mm
f) 曲柄和连杆的长度AB l 、BC l 为
3.设计一导杆机构,已知机架长度100mm ,行程速比系数K=。(要求保留作图轨迹,以及必要的文字说明。)
导杆机构的极位夹角︒=+-⨯︒=+-⨯︒=
361
5.1)
15.1(1801)1(180K K θ
根据导杆机构的特性知:ϕθ=;其中ϕ为导杆的摆角
作图步骤:
a) 作θϕ==∠mDn
b) 作mDn ∠的角平分线,在该线上取mm d l DA 100==(即机架长度)
c) 过A 点作导杆任一极位的垂线AC 1(或AC 2),其即为曲柄,故
AC=mm d a 90.30)2/36sin(100)2/sin(=⨯==ϕ