中南大学 机械原理 习题1

题５－７、图示为一曲柄滑块块机构的三个位置，Ｐ为作用在活塞上的力，转动副Ａ及Ｂ上所画的虚线小圆为摩擦圆，试决定在此三个位置时作用在连杆ＡＢ上的作用力的真实方向。ＯＭωＰ（ａ）γγ角减小ＡＢ１２３032R012Rββ角增大Ｑ12R032R32R32RＲ２３Ｒ２１ＯＭωＰ（ｂ）ＯＭωＰ（ｃ）１２３ＡＢγβ032R012R12R32RＲ２３Ｒ２１βγ32RＲ２３Ｒ２１12R032R012R题5-8、图示为一摆动推杆盘形凸轮机构，凸轮1沿逆时针方向回转，F为作用在推杆2上的外载荷，试确定凸轮1及机架3作用给推杆2的总反力R12及R32的方位及大小（不考虑构件的重量及惯性力，图中虚线小圆为摩擦圆）。解：1）、确定R12和R32的方向2)、求R12和R32的大小0RFR3212OA1B23F3ω1R32R12φω2FR12R32例、在图示连杆机构中，已知：驱动力P沿NN方向向上指，移动副的摩擦角φ已知（自定），图中各转动副的摩擦圆已知（如图），要求（1）、画出各低副总反力的方向；（2）、画出构件1、3之力平衡图NN123PQ解：（1）、画出各低副总反力的方向；αβR12R32R23R2144φR41(2)、画力平衡图R43PR41R21R23Q构件1:构件2：R43P+R41+R21=0b23题5-10、如图所示，电动机通过V带传动及圆锥、圆柱齿轮传动带动工作机A及B。设每对齿轮的效率η1=0.97（包括轴承在内），带传动的效率η3=0.92,工作机A、B的功率分别为NA=5KW、NB=1KW，效率分别为ηA=0.8、ηB=0.5，试求电动机所需的功率。AB带传动圆锥齿轮123圆柱齿轮CD解：一）、求效率0.485..0.776..5097008970DCηη70600626485017760515NNNNDBCABACD..6.44..ηηη题5-10、如图所示，电动机通过V带传动及圆锥、圆柱齿轮传动带动工作机A及B。设每对齿轮的效率η1=0.97（包括轴承在内），带传动的效率η3=0.92,工作机A、B的功率分别为NA=5KW、NB=1KW，效率分别为ηA=0.8、ηB=0.5，试求电动机所需的功率。N2二）、求电动机所需功率)(..总KW52963015NNNBAdη6307060970920....总ηCD0.706Nr=NA+NBBL一、正行程24φR12二、反行程24Qαα≥φ题5-12、图a所示为一焊接用的楔形夹具。利用这个夹具把两块要焊接的工件1及1′预先夹妥，以便焊接。图中2为夹具体，3为楔块。试确定其自锁条件（即当夹紧后楔形块3不会自动松脱出来的条件）。图b为一颚式破碎机，在破碎矿石时要矿石不至被向上挤出，试问角α应满足什么条件？经分析你可得出什么结论？（a)解：图aVR23Aφβαβ=α-φβ≤φ自锁条件为：α≤2φ解：图b与图a的自锁条件相同.(b)VR45维持力Aφβα1β=∠1∠1=α-φβ≤φ题5-12、图a所示为一焊接用的楔形夹具。利用这个夹具把两块要焊接的工件1及1′预先夹妥，以便焊接。图中2为夹具体，3为楔块。试确定其自锁条件（即当夹紧后楔形块3不会自动松脱出来的条件）。图b为一颚式破碎机，在破碎矿石时要矿石不至被向上挤出，试问角α应满足什么条件？经分析你可得出什么结论？维持力α≤2φ时，矿石不会被挤出题5-11、在图示的缓冲器中，若已知各楔块接触面间的摩擦系数f即弹簧的正压力Q,试求当楔块2、3被等速推开及等速恢复原位时力的大小，该机构的效率以及此缓冲器正、反行程均不至发生自锁的条件。解：一)、受力分析：1）、当2、3被等速推开时，P为驱动力，Q为工作阻力。对构件1：P+R21+R31=0φR21φR12R31R13φφα-φ180°-2(α-φ)PR21R31α)(2sin)sin(21PR(1)对构件2：Q+R12+R42=0α-φ180°-2(α-φ)90°-α+φ2(α-φ)PR21R31R12QR42φR21φR12R31R13φφαR42R24φ)(sin)sin(φαφα2PR21(1))(sin)sin(φαφα2Q90R12（2）)(tgQP对构件2：Q+R42+R12=0R21R42φφR12QR12R4290°-α-φ2(α+φ)2）、当2、3匀速恢复原位时，Q为驱动力，P为工作阻力。R24)(sin)sin(φαφα2Q90R12(1)对构件1：φR31R13P+R21+R31=0α+φR21pR31180°-2(α+φ))(sin)sin(φαφα2PR21(2))(PtgQ二、求效率1）、P等速推开Q时：αφαφααηtgtgtg1tg1PP0)()()(φαtgQP2）、等速恢复原位时（Q推开P）：)(φαPtgQ)(φααηtgtgQQ0三）、自锁讨论1）、推开行程，可能自锁。条件：α≥φ2）、恢复行程，α+φ≤90°，η恒大于零，不可能自锁。αφαφααηtgtgtg1tg1PP0)()()(φααηtgtgQQ0rhrRααcos)cos(Rh123αdα149.αoABNMααcos)(hRrCOS11将已知条件代入得：714149111494050r..cos.cos14050114050rααααcoscoscoscosd＜9.42hHe2Dφρφδsin)sin(δ(b)Rh123题5-13、图示为一超越离合器，当星轮1沿顺时针方向转动时，滚柱2将被楔紧在楔形间隙中，从而带动外圈3也沿顺时针方向转动。设已知摩擦系数f=0.08，R=50mm,h=40mm。为保证机构能正常工作，试确定滚柱直径的合适范围。解：αφα2080tg.φ574.φdα149.αoABNMD