综合练习一,概念题二,结构分析三,轮系四,齿轮五,凸轮六,运动七,连杆八,调节铰链四 作 24 4
凸轮机构 棘轮机构 槽轮机构重合 重合重合 平行减小增大模数 齿数 压力角飞轮 调速器等速 等加速等减速余弦正弦曲柄与 机架 共线时原动件 自由度动 静整周 匀速
1
作基本概念
11,在铰链四杆机构中,凡最短杆与最长杆长度之和小于等于其它两杆长度之和,则必有曲柄存在 。 ( )
12,对复合轮系整体加上一个与系杆转速大小相等,方向相反的角速度
,则整个轮系就转化为一个定轴轮系 。 （ ）
13.平面机构中,高副的约束数为,自由度数为 。
14.组成移动副的两构件瞬心位于,1
组成转动副的两构件瞬心位于,1
组成平面高副的两构件瞬心位于,1
15,一对外啮合的斜齿轮正确啮合条件是,1
16,写出几种能将转动变为移动的机构的名称：
1
17,用标准齿条刀具加工圆柱齿轮,避免齿轮根切的措施有：
1
18,回转件的动平衡的条件是,1
静平衡的条件是,1
1 2
垂直相对运动方向无穷远处转动中心处接触点的共法线上
m1= m2=mn,a1= a2=200,b1= -b2
曲柄滑块机构 正弦机构 齿轮齿条机构 凸轮机构齿数 >17 正变位 斜齿轮所有惯性力的合力等于零，惯性力偶的合力偶等于零。
所有惯性力的合力等于零。
结构分析解：
复合铰链局部自由度
F=3n-2PL-PH=3?7-2?9-1=2
因原动件数等于机构自由度，故运动确定。
高副低代机构 由 3个 II级杆组组成。
机构为 II级机构。
轮系解,划分轮系
31
42
4
1
zz
zz
n
n? 5507.3
2336
4960?
5507.3
1
4
nn? ( 1 ) 6.2 8 1?
'4
6
76
747
6'4 z
z
nn
nni
69
1 3 1
7
74
n
nn ( 2 ) 9.1
7
9
9
7
79 z
z
nn
nni
H
HH
94
1 6 67
H
H
n
nn )3( 77.1
联解 (1)(2)(3)得 nH=35.07 r/min
转向与 4相同四解,
1
2
12 z
zi? mm1 5 0)4020(
2
52
20
40 )(
2 21 zz
ma
r1=mz1/2=5?20/2=50mm r2=mz2/2=5?40/2=100mm
ra1=m(z1/2+ha*)=5?(20/2+1)=55mm ra2=5?(40/2+1)=105mm
rf1= m(z1/2-ha*-c*) =5?(20/2-1-0.25)=43.75mm rf2=5?(40/2-1-0.25)=93.75mm
rb1=r1cosa=50cos200=46.98mm rb2=100cos200=93.97mm
r1’= r1=50mm r2’= r2=100mm
(1)
(2)
(3)
acosa? a’cosa’ 150cos200?152cosa’ a’?21.980(4)
aa1?cos-1(rb1/ra1)=cos-1(46.98/55)=31.330 aa2=cos-1(93.97/105)=26.500
pb=pmcos200 =14.76mm
ea=(z1(tgaa1-tga)+z2(tgaa2-tga))/(2p)=(20?(tg31.330-tg200)+20?(tg26.500-tg200))/(2p)=1.636
B1B2= pbea=14,76?1.636=24.15mm
r1=rb1× tg(31.330)=28.60mm r2=rb2× tg(26.500)=46.85mm
(5)
凸轮五解,(1) rb=R-e=80-20=60mm
(2) H=R+e-rb=80+20-60=40mm
(3)amax=sin-1(e/R)=sin-1(20/80)=14.036mm
s a
60
六
(2) 速度分析大小方向
？
//AC
lABw1
AB
？
铅垂
b2
p b3
取 mv=1mm/s/mm作图
vc= vB3= 50mm/s
vB3=50mm/s w3=0
aB3= aB2 +aB3B2
大小方向
lABw12
取 ma=1mms-2/mm作图
p’b3’
B?A
铅 垂
aB3=866mm/s2
ac3=aB3=866mm/s2
(3) 加速度分析
？
//AC
vB2= lABw1=10× 10=100mm/s
解 （ 1） 瞬心
p14
p12 P23
P34
P13
P13
aB2= lABw12=10 × 102=1000mms-1/mm
b2’
50
866
vB3=vB2+vB3B2
七解,q=180× (k-1)/(k+1)=1800× (1.4-1)/(1.4+1)=300
C1 C2
A
B
C
AC1=b-a=15.25
AC2=b+a=52.47
a=(52.47-15.25)/2=18.61mm
b=(52.47+15.25)/2=33.87mm
gmin=320
例：已知 Med、周期 p、
nm= 620r/min,Mer为常数，
[d]=0.01，试求：
（ 1） nmin,nmax及其位置
（ 2） JF
Me
j
Med
o
A B
C20
0 300 1300
20
0N
m
解,1.求等效阻力矩
[(20/2)+30+130/2]× 200M
er= 180
=117Nm
Mer
2,nmin,nmax及其位置：
D E
nmin= nm(1-0.5[d])
Dwmax=((200-117)×
(30+(104-11.7)))p/180/2
4.求飞轮等效转动惯量 JF
][ 9 0 0 22
ma x
dp n
WJ
F
D?
节 头
=88.6(Nm)
01.0620
6.88900
22 p
) (1.2 2mkg?
分析各盈亏功
nmin 在 D处
jE= 1040
20
2 0 01 1 7?
DjjD=11.7
0
nmax 在 E处
13 0
20 0
50
11 720 0?
Ej
3.求 DWmax
=620× 0.995=617r/min
nmax= nm(1+0.5[d]) =620× 1.005=623r/min
凸轮机构 棘轮机构 槽轮机构重合 重合重合 平行减小增大模数 齿数 压力角飞轮 调速器等速 等加速等减速余弦正弦曲柄与 机架 共线时原动件 自由度动 静整周 匀速
1
作基本概念
11,在铰链四杆机构中,凡最短杆与最长杆长度之和小于等于其它两杆长度之和,则必有曲柄存在 。 ( )
12,对复合轮系整体加上一个与系杆转速大小相等,方向相反的角速度
,则整个轮系就转化为一个定轴轮系 。 （ ）
13.平面机构中,高副的约束数为,自由度数为 。
14.组成移动副的两构件瞬心位于,1
组成转动副的两构件瞬心位于,1
组成平面高副的两构件瞬心位于,1
15,一对外啮合的斜齿轮正确啮合条件是,1
16,写出几种能将转动变为移动的机构的名称：
1
17,用标准齿条刀具加工圆柱齿轮,避免齿轮根切的措施有：
1
18,回转件的动平衡的条件是,1
静平衡的条件是,1
1 2
垂直相对运动方向无穷远处转动中心处接触点的共法线上
m1= m2=mn,a1= a2=200,b1= -b2
曲柄滑块机构 正弦机构 齿轮齿条机构 凸轮机构齿数 >17 正变位 斜齿轮所有惯性力的合力等于零，惯性力偶的合力偶等于零。
所有惯性力的合力等于零。
结构分析解：
复合铰链局部自由度
F=3n-2PL-PH=3?7-2?9-1=2
因原动件数等于机构自由度，故运动确定。
高副低代机构 由 3个 II级杆组组成。
机构为 II级机构。
轮系解,划分轮系
31
42
4
1
zz
zz
n
n? 5507.3
2336
4960?
5507.3
1
4
nn? ( 1 ) 6.2 8 1?
'4
6
76
747
6'4 z
z
nn
nni
69
1 3 1
7
74
n
nn ( 2 ) 9.1
7
9
9
7
79 z
z
nn
nni
H
HH
94
1 6 67
H
H
n
nn )3( 77.1
联解 (1)(2)(3)得 nH=35.07 r/min
转向与 4相同四解,
1
2
12 z
zi? mm1 5 0)4020(
2
52
20
40 )(
2 21 zz
ma
r1=mz1/2=5?20/2=50mm r2=mz2/2=5?40/2=100mm
ra1=m(z1/2+ha*)=5?(20/2+1)=55mm ra2=5?(40/2+1)=105mm
rf1= m(z1/2-ha*-c*) =5?(20/2-1-0.25)=43.75mm rf2=5?(40/2-1-0.25)=93.75mm
rb1=r1cosa=50cos200=46.98mm rb2=100cos200=93.97mm
r1’= r1=50mm r2’= r2=100mm
(1)
(2)
(3)
acosa? a’cosa’ 150cos200?152cosa’ a’?21.980(4)
aa1?cos-1(rb1/ra1)=cos-1(46.98/55)=31.330 aa2=cos-1(93.97/105)=26.500
pb=pmcos200 =14.76mm
ea=(z1(tgaa1-tga)+z2(tgaa2-tga))/(2p)=(20?(tg31.330-tg200)+20?(tg26.500-tg200))/(2p)=1.636
B1B2= pbea=14,76?1.636=24.15mm
r1=rb1× tg(31.330)=28.60mm r2=rb2× tg(26.500)=46.85mm
(5)
凸轮五解,(1) rb=R-e=80-20=60mm
(2) H=R+e-rb=80+20-60=40mm
(3)amax=sin-1(e/R)=sin-1(20/80)=14.036mm
s a
60
六
(2) 速度分析大小方向
？
//AC
lABw1
AB
？
铅垂
b2
p b3
取 mv=1mm/s/mm作图
vc= vB3= 50mm/s
vB3=50mm/s w3=0
aB3= aB2 +aB3B2
大小方向
lABw12
取 ma=1mms-2/mm作图
p’b3’
B?A
铅 垂
aB3=866mm/s2
ac3=aB3=866mm/s2
(3) 加速度分析
？
//AC
vB2= lABw1=10× 10=100mm/s
解 （ 1） 瞬心
p14
p12 P23
P34
P13
P13
aB2= lABw12=10 × 102=1000mms-1/mm
b2’
50
866
vB3=vB2+vB3B2
七解,q=180× (k-1)/(k+1)=1800× (1.4-1)/(1.4+1)=300
C1 C2
A
B
C
AC1=b-a=15.25
AC2=b+a=52.47
a=(52.47-15.25)/2=18.61mm
b=(52.47+15.25)/2=33.87mm
gmin=320
例：已知 Med、周期 p、
nm= 620r/min,Mer为常数，
[d]=0.01，试求：
（ 1） nmin,nmax及其位置
（ 2） JF
Me
j
Med
o
A B
C20
0 300 1300
20
0N
m
解,1.求等效阻力矩
[(20/2)+30+130/2]× 200M
er= 180
=117Nm
Mer
2,nmin,nmax及其位置：
D E
nmin= nm(1-0.5[d])
Dwmax=((200-117)×
(30+(104-11.7)))p/180/2
4.求飞轮等效转动惯量 JF
][ 9 0 0 22
ma x
dp n
WJ
F
D?
节 头
=88.6(Nm)
01.0620
6.88900
22 p
) (1.2 2mkg?
分析各盈亏功
nmin 在 D处
jE= 1040
20
2 0 01 1 7?
DjjD=11.7
0
nmax 在 E处
13 0
20 0
50
11 720 0?
Ej
3.求 DWmax
=620× 0.995=617r/min
nmax= nm(1+0.5[d]) =620× 1.005=623r/min
