机械设计基础复习

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1、平面机构的自由度和速度分析1-1至1-4绘制出下图机构的机构运动简图答案：1-5至1-12指出下图机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束，计算各机构的 自由度。1-5解 滚子是局部自由度，去掉n=6 p = 8 p = 1F=3 X 6-2 X 8-1=1lh1-6解 滚子是局部自由度，去掉1-8 解 n 二 6 P 二 8lP 二 1F=3X6-2X8-1=1hn 二 8P 二 11lP 二 1F=3X8-2X11-1=1h1-7 解 n 二 8P 二 11P 二 0 F=3X 8-2X11=2lh1-9解 滚子是局部自由度，去掉n = 4P = 4lP = 2F=3X4-2X4-2=

2、2h1-10解滚子时局部自由度，去掉右端三杆组成的转动副，复合铰链下端两构件组成的移 动副，去掉一个.n 二 9 P 二 12 P 二 2F=3X9-2X12-2=1lh1-1 1解最下面齿轮、系杆和机架组成复合铰链P 二 2 F=3X 4-2 X 4-2=2h1-12 解 n 二 3P 二 3 P 二 0F=3X3-2X3=3lh第2章 平面连杆机构2- 1试根据2- 1所注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是 双摇杆机构。(a) 40+11090+70以最短的做机架，时双曲柄机构，A B整转副(b) 45+12070+62 不存在整转副 是双摇杆机构(d) 50+10

3、090+70以最短杆相对杆作机架，双摇杆机构C D摆转副2-3 画出题2-3图所示各机构的传动角和压力角。图中标注箭头的构件为原动件。10如题10图所示四杆机构中，若原动件为曲柄，试标出在图示位置时的传动角Y及机 构处于最小传动角丫时的机构位置图。min解：丫为ABC D时的机构位置。min2 211. 在题11图所示的摆动导杆机构中，构件1为主动件，构件3为从动件，试在图中画出该机构的极位夹角e解：如题11解图所示12. 如图12所示四杆机构中，若远动间为曲柄，试标出在图示位置时传动角Y及机构处 于最小传动角丫时的机构位置图min解：丫为ABC时机构位置min 1 1第3章 凸轮机构14.设

4、计一个对心直动尖顶从动件盘型凸轮机构的凸轮廓线，已知凸轮顺时针方向转动，基圆半径r =25mm，从动件行程h=25mm。其运动规律如下：凸 0轮转角为0120时从动件等速上升到最高点；凸轮转角为 120180 时，从动件在最高位置停止不动；凸轮转角为 180300时，从动件等 速下降到最低点；凸轮转角为300360时，从动件在最低位置不动。( (卩=卩=0.001m / mm)ls齿轮机构4-2已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮的标准中心距a=160mm，齿数z=20，1 z=60,求模数和分度圆直径。2(1) a=(d +d )/2=(z +z )m/2=160 解得 m=41 2 1 2(2)

5、 d =mz =4*20=80; d =mz =4*60=2401 1 2 2轮系5-1 在图所示双级蜗轮传动中，已知右旋蜗杆1的转向如图所示，试判断 蜗轮2和蜗轮3的转向，用箭头表示。5-2 在图所示的轮系中，已知 z=15,z=25, z =15,Z=30, z =15 z =30,1 22334z 二 2 (右旋)，z 二 60，45z 二 205(m=4mm)，若 n =500r/min，1求齿条6线速度v大小和方向解：（1）求传动比 i （2）求 V , d = mz = 4*20 = 80，齿轮5周长兀 d66555顺时针转动方向指向右。5-3如图所示轮系中，已知蜗杆单头且右旋，转

6、速n =1440r/min，转动方1向如图所示，其余各轮齿数为：Z二40,z二20,z二30,z二18,z二54，（1）说明22334轮系属于何种类型。（2）计算齿轮4的转速n。（3）在图中标注齿轮4的转 4动方向。1)定轴轮系2)3)z z z n1x 20X18o z .n 二 231 二x 1440 二 8r / mm4 z z z40 x 30 x 54234n方向.4齿轮传动11-16.在图中画出作用在斜齿轮3和锥齿轮2上的圆周力F,轴向力F,径ta向力 F 的作用线和方向r答案： 11-17. 如图所示为三级展开式圆柱斜齿轮减速器传动布置方案，为了减小轮齿偏载和试轴上的齿轮产生的轴

7、向力相互抵消一部分，请用图表示应该如何变动该传动的布置方案。1）使输入轴和输出轴上的齿轮远离输入端和输出端以减小偏载（2）使II、III轴上各对齿轮轮齿螺旋线方向相同，可使其轴向力方向相反 答案如下:11-18. 一对直齿锥齿轮传动如图所示，轮 1 主动，转向如图所示，试在图中画出轮1 所受各分力的方向，并写出轮1 和轮2 各分力之间的对应关系。(1)各分力如图所示(2) F 二 F ,F 二 F ,F 二 Ft1 t 2 r1 a2 a1 r 2蜗杆传动3.如图所示为一斜齿圆柱齿轮-蜗杆传动，小斜齿轮 1 主动，已知蜗轮轮齿 螺旋线为右旋，转向如图所示。试在图中标出：(1)蜗杆轮齿的螺旋线方

8、向及转向(2)大斜齿轮轮齿螺旋线方向，要求大斜齿轮所产生的轴向力能与蜗杆的 轴向力抵消一部分(3) 小斜齿轮轮齿的螺旋线方向及轴的转向(4) 蜗杆轴(包括大斜齿轮)上各作用力的方向，画出受力图(各以三个 分力表示)。答案如下；轴14-9.仅从轴的结构设计考虑(不考虑轴承的润滑及轴的圆角过渡等问题)， 指出图中存在的错误并改进。Q轴与轴承端盖不应接解Q应有调整垫片Q缺少圆周固定，应加键连接Q传动件一侧应有肩环固定Q5 与轮毂配合段轴颈长度应比毂长小 1mm-2mmQ6 轴承安装距离过长，应加一轴肩Q7 轴段挡圈固定，轴颈应缩进轮毂 1mm-2mm滚动轴承16-9 指出图中所示轴系结构上的主要错误

9、并改正（齿轮用油润滑，轴承用 脂润滑）Q应有调整垫片缺少挡油板Q与轮毂配合段轴颈长度应比轮毂长小 1mm-2mm4 应为角接触球轴承5 轴承安装方向错误6 端盖和轴之间不应接触，要有间隙7 应加密封圈8 轴承不能轴向定位9 缺少轴向定位，加轴肩10 键连接应完全伸出轴承端盖，且距端盖有一定的距离1 箱体上与轴承端盖接触面应有凸台，减少加工面积2 应有调整垫片3 缺少挡油板4 同一轴上的键应在同一母线上5 与轮毂配合段轴颈长度应比轮毂长小 1mm-2mm6 轴承外圈过定位，内侧肩环取消7 端盖和轴之间不应接触，要有间隙8 应加密封圈9 轴承缺少轴向定位，采用套筒定位10轴端挡圈固定，轴颈应缩进轮毂 1mm-2mm111传动件应在箱体中间