机械原理复习题1、 设计一铰链四杆机构，已知摇杆CD的行程速比系数K=1，摇杆的长度LCD=150mm，摇杆的极限位置与机架所成角度=30o和”=90o。要求：（1）求曲柄、连杆和机架的长度LAB、LBC和LAD；（2）判别该机构是否具有曲柄存在。 1解：1）机构的极位夹角，=180=180=0因此连杆在两极位时共线，如图所示：在DC1C2中因DC1= DC2，C1DC2=60 故DC1C2为等边三角形， 在直角ADC2中DAC2=30，故C1DA为等腰三角形（ C1DA=1=30）因此有 BC-AB=AC1=150mm 和BC+AB=AC2=300mm 解得：BC=225mm,AB=75mm 且有AD=2C1Dcos30=262.5mm,故：LAB=75mm, LBC=225mm, LCD=150mm（已知）, LAD=262.5mm2) 因为LAB+ LAD=75+262.5=337.5LBC+ LCD=375,故满足杆长条件;又最短杆AB为一连架杆，所以AB为曲柄。2、 图示铰链四杆机构中，lAB=50mm，lBC=80mm，lCD=90mm，问：lAD为何值时(给出一取值范围)，该机构成为曲柄摇杆机构。2解：（1）AD不能成为最短杆 （2）AD为最长杆时（3）AD为中等长，CD为最长杆时， 3、在图示铰链四杆机构中，已知：lBC=50mm，lCD=35mm，lAD=30mm，AD为机架，若将此机构为双摇杆机构，求lAB的取值范围。3解： 如果机构尺寸不满足杆长条件，则机构必为双摇杆机构。1）若为最短杆，则故 2） 若为最长杆，则故 3）若即不是最短杆，也不是最长杆，则 故 若要保证机构成立，则应有故当该机构为双摇杆机构时, 的取值范围为和 .4、在图示铰链四杆机构中，已知各构件的长度mm，mm，mm，mm。1）问该机构是否有曲柄，如有，指明哪个构件是曲柄；2）该机构是否有摇杆，如有，指明哪个构件是摇杆；3）以AB杆为主动件时，该机构有无急回性？如计算行程速度变化系数K；4解：1）mm其它二杆之和mm即其它二杆之和，且连架杆为。该机构为曲柄摇杆机构。有曲柄，即AB杆为曲柄。2）该机构为曲柄摇杆机构，故有摇杆，AB杆为曲柄，CD为摇杆。3）有急回性，当。5、已知一对标准安装（无侧隙安装）的外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮的中心距a=360mm,传动比i12=3,两轮模数m=10mm,且均为正常齿制。试求：两轮齿数，分度圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径、齿厚和齿槽宽，以及两轮的节圆直径和顶隙c。5解：因为 所以 根据渐开线标准直齿圆柱齿轮传动几何尺寸de1计算公式，有：d1=mz1=1018=180mm d2=mz2=1054=540mmda1=d1+2ha=180+20=200mm da2=d2+2ha=540+20=560mm 6、已知一对渐开线直齿圆柱标准齿轮的参数为：m=10mm， =20，z1=30，z2=54，若安装时的中心距a=422mm，试计算这对齿轮传动的啮合角、分度圆半径r1，r2及节圆半径r1，r2。6解：7、在图示轮系中，单头右旋蜗杆1的回转方向如图，各轮齿数分别为：Z2=37，Z2=15，Z3=25，Z3=20，Z4=60，蜗杆1的转速n1=1450r/min，方向如图。试求构件H的转速nH的大小和方向。 7解：1) 蜗杆1与蜗轮2组成定轴轮系，=Z2/Z1=11500/37=39.189rpm，方向如图所示，且设为正方向。2）其余部分组成以2，和4为中心轮，3-3，为行星轮，2为系杆的行星轮系。对整个行星轮系转动方向与 方向一致。8、图示轮系中，设已知， ，又， ，转向相反，试求系杆H的转速的大小和方向。8解：组成周转轮系，齿轮1和3的转向相反， 设：则所以，系杆H的转速大小为8.3r/min，方向与轮1转向相反。9、一对渐开线标准平行轴外啮合斜齿圆柱齿轮机构，其齿数=23，=53，=6mm，=20，=1，=0.25，=236mm，=25mm，试求： 1) 分度圆螺旋角；2) 当量齿数和；,9解：1）计算分度圆螺旋角： 2）当量齿数：10、有一阿基米德蜗杆传动，已知比i=18，蜗杆头数Z1=2，直径系数q=10，分度圆直径d1=80mm。试求：1）模数m、蜗杆分度圆柱导程角；2）蜗轮齿数Z2及分度圆柱螺旋角；3）蜗轮的分度圆直径d2和蜗杆传动中心距。10解：1）确定蜗杆传动基本参数m=d1/q=80/10=8mm2）蜗轮齿数Z2及分度圆柱螺旋角Z2=i Z1=182=36=3）求d2和中心距d2=Z2m=362=288mm=m(q+Z2)/2=8(10+36)/2=184=184mm11、有一阿基米德蜗杆传动，已知比i=18，蜗杆头数Z1=2，直径系数q=10，分度圆直径d1=80mm。试求：1）模数m、蜗杆分度圆柱导程角；2）蜗轮齿数Z2及分度圆柱螺旋角；3）蜗轮的分度圆直径d2和蜗杆传动中心距。11解：1）确定蜗杆传动基本参数m=d1/q=80/10=8mm2）蜗轮齿数Z2及分度圆柱螺旋角Z2=i Z1=182=36=3）求d2和中心距d2=Z2m=362=288mm=m(q+Z2)/2=8(10+36)/2=184=184mm12、在图示轮系中，通过摇动手柄使系杆H转动，齿轮1将运动输出。已知各齿轮齿数：Z1=Z2=45，Z2=Z3=37，求此轮系的传动比iH1 12解：该轮系为行星轮系其中：而：所以：iH1= 3.087，齿轮1的转向与系杆同向。13、图示输送带的行星减速器中，已知Z1=10，Z2=32，Z3=74，Z4=72，Z2=30及电动机的转速为1450r/min，求输出轴的转速n4。13解：这是一个3K型周转轮系，可分解为两个独立的2K-H型基本周转轮系。在行星轮系1-2-3-H中得 行星轮系4-2-2-3-H中得 联立上面两式得即 方向同n1。 1