1、精選優質文檔-傾情為你奉上一、自由度的計算1.試計算圖示機構的自由度（若含有復合鉸鏈、局部自由度和虛約束應指出）。參考答案B處有局部自由度，F處為復合鉸鏈。2.試計算圖示機構的自由度。參考答案3.試計算圖示機構的自由度。參考答案4.試計算圖示機構的自由度。參考答案5.試計算圖示機構的自由度。參考答案6.試計算圖示機構的自由度。參考答案或把三角形看成一剛體，則7.計算圖示機構的自由度，并在圖上指出其中的復合鉸鏈、局部自由度和虛約束。參考答案B為局部自由度；C(或D)為虛約束；G為復合鉸鏈。8.試計算圖示機構的自由度。參考答案9.試述機構有確定運動的條件，并判斷下圖所示兩機構是否有確定運動。參考答

2、案(1)機構有確定運動的條件是機構自由度大于零且等于原動件數目。(2)圖a 原動件數大于自由度，無法運動。(3)圖b 原動件數小于自由度，無確定運動。10.試計算圖示機構的自由度（若含有復合鉸鏈、局部自由度和虛約束應指出）。參考答案B處有局部自由度。11.試計算圖示機構的自由度(若含有復合鉸鏈、局部自由度和虛約束應指出）。參考答案B處為復合鉸鏈。12.試計算圖示機構的自由度（若含有復合鉸鏈、局部自由度和虛約束應指出）。參考答案C處有局部自由度、復合鉸鏈。D處為復合鉸鏈。F，G處有局部自由度。去掉局部自由度后，13.試計算圖示機構的自由度（若含有復合鉸鏈、局部自由度和虛約束應指出）。參考答案C處

3、為復合鉸鏈。J（或F）處有虛約束。 14.試計算圖示機構的自由度，并指出該機構中有無虛約束、局部自由度或復合鉸鏈，若有，指出在何處。參考答案E(或F)處有虛約束，滾輪D處有虛約束及局部自由度，去掉后得：15.試計算圖示機構的自由度，并正確指定原動件。參考答案滾輪處為局部自由度，故, 機構的自由度為2，可以滑塊和凸輪為原動件。16.試計算圖示機構的自由度。參考答案 17.試計算圖示機構的自由度。參考答案滾子F處為局部自由度，J或K處為虛約束，C處為復合鉸鏈。去掉虛約束和局部自由度后，所以18.計算圖示機構的自由度，并在圖上指出其中的復合鉸鏈、局部自由度和虛約束。圖中繞I、J轉動的構件為齒輪。參考

4、答案B、D處有局部自由度。 19.試分析圖示裝置能否運動，為什么？（用機構自由度公式加以說明）。參考答案；不能運動，因F為零。20.試計算圖示構件系統的自由度，并說明其能否成為機構。參考答案C、D、E均為復合鉸鏈。無法運動，不能成為機構。21.試計算圖示運動鏈的自由度。參考答案A、E、F為復合鉸鏈，故 二、平面連桿機構及其設計1. 圖示鉸鏈四桿機構中，已知，AD為機架，若要得到雙搖桿機構，試求CD桿長的取值范圍。參考答案要得到雙搖桿機構有兩種可能。（1）機構存在整轉副，且是B、C，則為最短。   1）CD桿最長     2）CD桿中間長 （2）

5、機構不存在整轉副，亦不符合桿長和條件。   1）CD桿最長       但不超過 三桿和即   2）CD桿中間長    3）CD桿最短       綜上得  2. 圖示鉸鏈四桿機構中，問：為何值時 （給出一取值范圍），該機構成為曲柄搖桿機構。參考答案（1）AD不能成為最短桿       （2）AD為最長桿（3）AD為中等長，CD為最長桿時， 3 試

6、設計一曲柄導桿機構，已知導桿的行程速度變化系數，機架長度，求曲柄長度（要求寫出設計步驟）。 參考答案。作，作，過A作，得B點。故曲柄長 4. 圖示曲柄搖塊機構中，已知，試計算此機構的極位夾角及從動桿 BE的擺角。參考答案。 。 擺角。 極位夾角5. 在圖示鉸鏈四桿機構中，其桿長為，而另兩個桿的長度之和為，要求構成一曲柄搖桿機構，c、d 的長度應為多少？參考答案根據有曲柄條件：，且為連架桿，可知，則有      (1)考慮極限狀態有       (2)又  

7、  故       (3)將(3)代入(2)得：故  同理若c為最大時，則6. 如圖所示，在一鉸鏈四桿機構中，已知lBC=500mm，lCD=350mm，lAD=300mm，且AD為機架。試分析：（1）若此機構為曲柄搖桿機構，lAB的最大值；（2）若此機構為雙曲柄機構，lAB的最小值；（3）若此機構為雙搖桿機構，lAB的取值范圍。參考答案解：（1）AB最短：最大值為150mm。（2）AD最短：1）AB不是最長，即，所以2）AB為最長桿，即AB，且所以最小值為450mm。（3）圖示機構只有不滿足桿長條件時才成為雙搖桿

8、機構。lAB的取值范圍7. 如圖示插床的導桿機構，已知：，行程速比系數 ， 求曲柄BC的長度及插刀P的行程H，又若需行程速比系數，則柄BC應調整為多？此時插刀行程是否改變？參考答案（1） （2） 插刀行程增大8. 如圖示曲柄搖桿機構，已知，試用解析法或圖解法確定：（1）搖桿3的最小長度；（2）曲柄1等速轉動時機構的行程速度變化系數K；（3）曲柄1為主動時，機構的最小傳動傳動角。注：用計算。 參考答案（1）曲柄只能是1桿。設（即桿3）是中長桿，（因為是求3桿的最短尺寸），則有  ，  （2）設擺桿的左極限位置為C1D，右極限位置為C2D，如圖，而 （3）機構的最小傳

9、動角可以用解析法如下求得：設，則： 三、凸輪機構及其設計1. 在圖示對心直動滾子從動件盤形凸輪機構中，凸輪的實際廓線為一個圓，圓心在A點，其半徑mm，凸輪繞軸心線O逆時針方向轉動，mm，滾子半徑 rr=10mm，試 問：（1）該凸輪的理論廓線為何種廓線？（2）基圓半徑 r0 為多少？（3）從動件的行程 h 為多少？（4）推程中的最大壓力角為多少？（5）若把滾子半徑改為 rr=15mm，從動件的運動規律有無變化？為什么？參考答案(1) 理論廓線是以A為圓心，R+rr=50 mm為半徑的圓。         (2) m

10、m (3) mm (4) ,時, 最大,(5)滾子半徑變化時，從動件之運動規律發生變化。這是因為高副低代后形成的機構中的連桿長lBA發生改變的緣故。2. 一偏置直動尖項從動件盤形凸輪機構如圖所示。已知凸輪為一偏心圓盤，圓盤半徑R=30mm，幾何中心為A，回轉中心為O，從動件偏距OD=e=10mm，OA=10mm。凸輪以等角速度逆時針方向轉動。當凸輪在圖（1）示位置，即ADCD時，試求：（1）凸輪的基圓半徑 r0；（2）圖示位置的凸輪機構壓力角；（3）圖示位置的凸輪轉角；（4）圖示位置的從動件的位移 s；（5）該凸輪機構中的從動件偏置方向是否合理，為什么？ （1） （2）參考答案(1) mm&#

11、160;    (2) tg (3) (4) mm (5) 偏置方向不合理。因為tg，圖（2）示偏置方向使增大。應把從動件導路偏置在凸輪轉動中心的右側，此時tg，則減小。 3. 設計一偏置直動尖頂從動件盤形凸輪機構的凸輪廓線。已知凸輪以等角速度 rad/s逆時針方向轉動。當凸輪從推程起始點處轉過時，從動件上升10mm，此時從動件的移動速度 mm/s。（1）試用反轉法找出此時凸輪廓線上與從動件相接觸的點。（2）在圖上標出該點的壓力角，并求出其值。（3）若從動件的偏距減為零，則上述位置處的壓力角的值為多少？ 參考答案(1) 接觸點見圖示。  

12、60;              (2) mm，壓力角見圖示。tg  (3) tg 壓力角增大。4. 5. 已知：對心直動尖頂從動件盤形凸輪機構，行程mm，基圓半徑mm，推程運動規律 如圖，求凸輪轉角為時的壓力角。 參考答案 (1) 從動件推程運動規律為等速運動規律，當時，s=15 mm (2) tg 四、齒輪機構及其設計1. 有一漸開線外嚙合直齒圓柱變位齒輪傳動，已知mm， ， 變位系數， 無側隙嚙合中心距mm。 加工后經檢驗，大輪分度圓齒厚 不合設計要

13、求，其余尺寸均可。(1)測得大輪的mm，試定性分析這對齒輪可否進行安裝，嚙合有何問題？(2)試另行設計一小齒輪與已加工的大輪配對使用，保持不變，要求無側隙嚙合。 求該小輪的變位系數，分度圓直徑和齒頂圓直徑。參考答案(1) 設大輪加工后的實際變位系數為，則 mm 因<，齒厚減小，兩輪可安裝，但嚙合時側隙較大。(2) 設所設計小輪的變位系數為，則   小輪分度圓直徑 mm   分度圓分離系數     齒高變動系數    &#

14、160;  齒頂高   mm    齒頂圓直徑   mm2. 已知一對漸開線直齒圓柱標準齒輪，傳動比，mm， ，中心距正確安裝。求：，兩輪的節圓直徑和，兩輪的基圓直徑和， 兩輪的頂圓直徑和，兩輪的根圓直徑和，兩輪的齒距和。參考答案           mm mm mm mm mm mm mm  mm   mm3. 一對漸開線外嚙合直齒圓柱

15、齒輪傳動，已知 mm， ， ， ，傳動比。試求：(1) 若為標準齒輪傳動，其 中心距mm，試計算兩齒輪的齒數、，分度圓半徑、，齒頂圓半徑、，齒根圓半徑、，節圓半徑、，嚙合角，齒距， 分度圓齒厚，分度圓齒槽；(2) 若中心距mm，則該對齒輪無側隙嚙合屬于什么類型的傳動？又、是否有變化？若有變化是增大還是減小？參考答案(1) 當  mm  時                  聯立

16、求得：            mm       mm      mm        mm     mm   mm     mm         

17、60;     mm mm mm        mm   (2) 當 mm 時， 屬于正傳動    、 沒有變化； 、 有變化，且均為增大。4. 已知一對漸開線直齒圓柱標準齒輪傳動，其模數,分度圓壓力角,傳動比。（1）在正確安裝時，中心距，試求1）分度圓半徑； 2）齒數； 3）齒頂圓半徑；4）齒根圓半徑； 5）節圓半徑； 6）嚙合角。（2）若上述齒輪傳動中心距改為時，1）上述尺寸哪些有變化，哪些沒變化？ 2）如有變化求出其數值

18、。參考答案（1）     1）  得           2）      3）        4）        5）     6）    （2） 1）、不變 、變化   2）  

19、    5. 一對標準安裝的直齒圓柱標準齒輪外嚙合傳動。已知其實際嚙合線長度，重合度，嚙合角。（1）試求這對齒輪的模數（2）這對齒輪嚙合傳動過程中，其同時嚙合齒的對數如何變化？在不變，仍為標準直齒圓柱齒輪標準安裝的條件下，若想增大重合度，該怎么辦？（3）若該對齒輪的傳動比。現若其中心距改為。求這對齒輪的節圓半徑、及嚙合角，其重合度有何變化？（注：其齒數、模數、壓力角等均不變仍為標準值）參考答案（1）因 ， （2）因重合度，故其嚙合對數在和對齒之間變化。在一個的范圍內2對齒嚙合時間占。在其它參數不變的條件下，因與無關，故要增大，則只有增加齒數。  （3）

20、由于二輪實際安裝中心距大于標準中心距，故實際嚙合線減短，導致重合度減小。6. 已知一對漸開線直齒圓柱齒輪，其，試計算：（1）求兩個齒輪的分度圓半徑、和基圓齒距、；（2）求小齒輪的齒頂圓半徑和大齒輪的齒根圓半徑；（3）求這對齒輪正確安裝時的嚙合角和中心距；（4）將上述中心距加大，求此時的嚙合角及此時兩輪的節圓半徑、。參考答案（1） （2）（3）正確安裝：（4） 7. 一對漸開線直齒圓柱標準齒輪，已知：mm， ， 安 裝 中 心 距 比 標 準 中 心 距 大2 mm。 試 求：(1) 中 心 距? (2) 嚙 合 角? (3) 有 無 齒 側 間 隙？ (4) 徑 向 間 隙(5) 實 際 嚙

21、合 線 長 度?參考答案(1) mm(2) (3)有齒側間隙。(4)mm  (5)mmmmmm mm mm8. 試設計一個無根切的漸開線直齒圓柱齒輪齒條機構。已知齒輪1的齒數，模 數，齒頂高系數，徑向間隙系數，壓力角。求：（1）齒輪1的分度圓直徑，節圓直徑，齒頂圓直徑，分度圓齒厚，嚙合角；（2）齒條2的頂高，齒根高，分度線上齒厚，齒輪中心至齒條分度線之間 距離。參考答案（1） （2）mm（3）（4）（5）9. 有一對漸開線圓柱直齒輪，已知，用齒條刀加工，求其不發生根切的最小中心距？注：   參考答案（1）（2） （3）10. 已知一對漸開線直齒圓柱標準齒輪，其齒數

22、，模數，試求（取）（1）小齒輪分度圓直徑  ； （2）齒頂高  ； （3）小齒輪齒頂圓直徑  ；（4）齒根高  ； （5）小齒輪齒根圓直徑  ； （6）分度圓周節  ；（7）小齒輪基圓直徑  ； （8）分度圓齒厚  ； （9）分度圓齒槽距  ；（10）這對齒輪傳動的標準中心距  ；參考答案（1） （2） （3） （4）（5） （6）（7） （8）（9） （10）11. 一 對 等 變 位( 高 度 變 位) 齒 輪， ， mm， ，。今 將 大 齒 輪 齒 數  改 為32，而小齒輪仍

23、 用 原 來的，中心 距 也 不 變， 試 確定大 齒 輪 的 變 位 系 數。 注： 無 齒 側 間 隙 嚙 合 方 程 式：參考答案mm  mmmm   12. 有一對外嚙合齒輪，已知 ， mm， 無側 隙嚙合中心距mm，為加工方便，兩齒輪的參數完全一樣。試求齒輪的變位系數和, 分度圓半徑，基圓半徑，齒頂圓半徑，齒根圓半徑和頂圓齒厚. 注：無側隙嚙合方程 中心距變動系數       齒定高變動系數 任意圓上齒厚  參考答案mm   兩齒輪參數相同，取 變位后：

24、 mm( 不變化) mm           mmmm mm =3.49 mm五、輪系及其設計1在圖示輪系中，已知各輪 齒數為  ，試求傳動比 。參考答案(1)  (2) ，  ， (3)  2. 圖示為 電動三爪卡盤的傳動輪系。 已知各輪齒數為， ，試求其傳比 。參考答案(1)  1,2,3,H 為行星輪系。4,2',2,3,H 為行星輪系。 (2) (3)  3.圖示汽車變速

25、器的部分輪系機構， 求傳動比 。參考答案(1) 行星輪系5，3，3，4、H          (2)行星輪系1，2，3，3，4，H  4.在圖示的周轉輪系中，已知各輪齒數為。試求傳動 比 。參考答案 (1)  1、2、4、H 組成行星輪系。 (2)3、2'、2、4、H組成行星輪系。 (3) 5. 圖示圓鏈直齒輪組成的輪系中，, 求。參考答案(1)1、2、3、4、H 組成行星輪系。1、2、5、6、H 組成差動輪系。(2) (3)  

26、0; 6.在圖示輪系中，已知各輪齒數為， 輪1 的 轉速 r/min, 方向如圖示，試求輪5 的轉速的大小和方向。參考答案(1)  1、2、3、H(4) 為行星輪系。   方向同。 (2)4、5為定軸輪系。 (3) r/min  方向7. 在圖示輪系中，已知各輪齒數為，。 軸的 轉速 I=750 r/min，方向如圖示，試求軸轉速II 的大小及方向。參考答案 結構分析：1、2為定軸輪系。2'、3、4、H 為行星輪系，II為系桿H。(1)  (2)    r/min(3)  每分鐘180

27、轉，與 方向相反，。8.已知圖示輪系的各輪齒數為 z1、z2、z3 、z4、z5、z6、z7、z8，試求該輪系的傳動比。參考答案 1、2、3、4為周轉輪系 ；5、6、7、8為定軸輪系(1)   (2)    (3) 9. 已知圖示輪系中各輪的齒數：， 試求 。參考答案(1) 周轉輪系33'，2'，4，H ；定軸輪系2 ,1-1' ,4'(2)  ,    ，(3) ，(4) 10. 圖示為一卷揚機的減速器輪系，設各輪的齒數為 。 試求傳動比。參考答案  

28、 1)  1、2、2、3、H 組成行星輪系，4、5、6 組成定軸輪系。 2) 3) ， ， 4) 11. 在圖示輪系中，已知各輪的齒數， ，軸A的轉速r/min, 轉向如圖。試求軸B的轉速的大小和方向。參考答案(1) 1、2為定軸輪系。 , 以 方 向 為 正。 r/min­ (2) 2'、3、3'、4、H(B) 為 周 轉 輪 系。 (3) r/min 負號說明 轉向­ 與 相 反。12. 在圖示輪系中，輪3和輪4同時和輪2嚙合，已知， ，求傳動比。 這是一個復合周轉輪系，其中1、2、3、H和4、2、3、H分別組成一個獨立的基本行星輪系。（1）對

29、于1、2、3、H 組 成 的 行 星 輪 系 （2）對于4、2、3、H 組成的行星輪系 由式 、得（3）13. 在圖示輪系中，已知各齒輪的齒數， 。 試求該輪系的傳動比并說明輪1與輪6轉向的異同（畫圖說明）。(1) 該輪系為一串聯式混合輪系。其中1、2、3、H、7 為 行星輪系，5、4、6、7 為定軸輪系。 故 設 z1 轉 向 箭 頭 向 上 并 設 為“+”。 則 可 見 H 與 同 向。 (2) 由 圖 及 可見。 。 輪 6 ¯ 與 輪 1 反 向。6、 填空1. 機器和機構的主要區別在于是否完成有用機械功或實現能量轉換。2. 計算機機構自由度的目的是 判斷該機構運動的可能性

30、（能否運動及在什么條件下才具有確定的運動，即確定應具有的原動件數。 3. 在平面機構中，具有兩個約束的運動副是低副，具有一個約束的運動副是高副。4. 計算平面機構自由度的公式為；應用此公式時應注意判斷：A、復合鉸鏈，B、局部自由度， C、虛約束。5. 機構中的復合鉸鏈是指由三個或三個以上構件組成同一回轉軸線的轉動副；局部自由度是指不影響輸入與輸出件運動關系的自由度；虛約束是指在特定的幾何條件下，機構中不能起獨立限制運動作用的約束。6. 劃分機構的桿組時應先按 低 的桿組級別考慮，機構的級別按桿組中的最高級別確定。7. 機構具有確定的相對運動條件是原動件數等于機構的自由度。8. 構件的自由度是指

31、構件具有獨立運動的數目；機構的自由度是指機構具有確定運動時必須給定的獨立運動數目。9. 從機構結構觀點來看，任何機構是由機架，桿組，原動件三部分組成。10. 機器是由原動機、傳動部分、工作機所組成的。11. 組成機構的要素是構件和運動副；構件是機構中的運動單元體。12. 機構瞬心的數目與機構的構件數k的關系是。13. 當兩個構件組成移動副時，其瞬心位于 垂直于移動方向的無窮遠處 處。當兩構件組成純滾動的高副時，其瞬心就在 接觸點 。當兩構件組成轉動副時，其速度瞬心在 轉動副中心 處；組成兼有相對滾動和滑動的平面高副時，其速度瞬心在 在接觸點處的公法線 。當求機構的不互相直接聯接各構件間的瞬心時，可應用三心定理來求。14. 鉸鏈四桿機構演化成其它型式的四桿機構(1) 改變桿長和形狀，(2)擴大回轉副軸頸尺寸，(3)轉換機架等三種方法。15. 當四桿機構的壓力角a=90°時，傳動角等于，該機構處于死點位置位置。16. 鉸鏈四桿機構具有急回特性時其極位夾角值，對心曲柄滑塊機構的值，所以它沒有急回特性，擺動導桿機構具有急回特性。17. 壓力角是指從動件受