机械设计基础习题与答案4

模拟练习41机械设计基础习题与答案4一、填空题（每空2分，共20分）1、机构中按给定的运动规律对立运动的构件称为原动件；而其余活动构件称为从动件。2、转动副的自锁条件是：驱动力作用在摩擦圆内。3、对心曲柄滑块机构，若以曲柄为机架，则该机构演化为导杆机构。4、机构的压力角是指力与速度所夹锐角。5、凸轮机构推杆的常用运动规律中，余弦加速度运动规律有柔性冲击。6、齿轮机构的重合度愈大，表明同时参加啮合的轮齿对数愈多。7、棘轮机构的主要组成构件有：棘轮、棘爪、止动爪等。8、机器速度波动的类型有：周期性速度波动、非周期性速度波动。9、设计滚子推杆盘形凸轮轮廓线时，若发现工作廓线有变尖现象时，则尺寸参数上应采取的措施是：加大基圆半径。10、在曲柄摇杆机构中，当曲柄与机架两次共线位置时出现最小传动角。二、简答题（每小题5分，共25分）1、何谓运动副及运动副元素？答：运动副是指两构件直接接触具有确定的相对运动关系的一种联结。（书本）：两个构件直接接触而组成的可动的联接。运动副元素：参加接触的部分。两构件上能够参加接触而构成运动副的表面。2、列举5种能实现连续回转运动的机构。答：1）摩擦传动机构：如带传动、摩擦轮等2）啮合传动机构：如齿轮传动、蜗杆传动、链传动等3）连杆机构：如双曲柄机构、平行四边形机构等。3、简述进行质量代换需要满足的三个条件？动代换和静代换各应满足什么条件？模拟练习42答：质量代换法需满足三个条件：1、代换前后构件的质量不变；2、代换前后构件的质心位置不变；3、代换前后构件对质心轴的转动惯量不变；其中：动代换需要满足前面三个条件；静代换满足前两个条件便可。4、齿轮传动要匀速、平稳地进行，必须满足哪些条件？答：1）对齿廓的要求：齿廓满足定传动比的齿廓啮合基本定律。2）对重合度要求：齿轮啮合的重合度大于1。3）对正确啮合要求：满足正确啮合条件。5、有一滚子推杆盘形凸轮机构，在使用中发现推杆滚子的直径偏小，欲改用较大的滚子，问是否可行？为什么？答：不一定。令滚子半径为rr；凸轮理论轮廓线的最小曲率半径为min当：minrr时：工作廓线出现交叉，出现失真现象。这时不可行。当：minrr时：工作廓线出现尖点，凸轮轮廓在尖点处易磨损而导致失真。这时也不可行。当：minrr时：这时也不可行。三、计算题（共45分）1、绘制唧筒机构简图（草图）。（5分）2、图示为一内燃机的机构简图，试计算其自由度；以1234ABCDABCDHGFE模拟练习43EG为原动件时分析组成此机构的基本杆组及机构级别。（10分）答：活动构件n=7；低副pl=10；所以机构的自由度为10)001102(73')'2(3FpppnFhl以AB为元动件：机构可分解成下图。为Ⅲ级机构3、试求机构在图示位置的全部瞬心。（5分）答：A点为P12；B点为P23；C点为P34；D点为P14；P13由三心定理求得为B点，见图。P24由三心定理求得为D点，见图。4、图示铰链四杆机构中，已知ADmmlmmlmmlADCDBC,30,35,50为机架，（15分）（1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求ABl的最大值；（2）若此机构为双曲柄机构，求ABl的最小值；（3）若此机构为双摇杆机构，求ABl值的范围；解：1）曲柄摇杆机构要求满足“杆长条件”；曲柄为连架杆且最短三个条件。由“杆长条件”知：CDADBCABllll即：mmllllBCCDADAB15503530所以ABl的最大值为：15mmABCDHGFE机架与原动件Ⅲ级组Ⅱ级组DCBA1432P12P23P34P14P13P24DCBA模拟练习442）为双曲柄机构有两种情况：满足“杆长条件”；最短杆为机架；。满足平行四边形机构条件。（排除ADBCll）当BC为最长杆时：由“杆长条件”知：CDABBCADllll即：mmllllCDBCADAB45355030当AB为最长杆时：由“杆长条件”知：CDBCABADllll即：mmllllADCDBCAB55303550所以ABl的最小值为：45mm3）为摇杆机构有两种情况：满足“杆长条件”；BC为最短杆（排除CDBCll）。不满足“杆长条件”当AD为最短杆时：要求：CDABBCADllll；50ABl得：5045ABl或CDBCABADllll；50ABl得：55ABl当AB为最长杆时：要求：CDADABBCllll；30ABl得：3015ABl5、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zzzzzz，电动机的转速min/14451rn，求带轮转速的大小和方向。(10分)解：47.1503842484258''''53164261'16zzzzzznnimin/98347.11445''1616rinn模拟练习45四、设计题（10分）试设计一铰链四杆机构。已知其摇杆CD的长度mmlCD75，行程速度变化系数5.1K，机架AD的长度mmlAD100。451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ABl和连杆的长度BCl。解：作图步骤：a)极位夹角3615.1)15.1(1801)1(180KKb)作mmAD100c)作线段DC1，使451DACd)作线段AC2，使3621ACCe)量得AC1=70.84mm;AC2=169.46mmf)曲柄和连杆的长度ABl、BCl为mmACAClAB31.49284.7046.169212mmACAClBC15.120284.7046.169212