1、第 3 次作业一、作图题(本大题共 40 分,共 4 小题,每小题 10 分)1. 在摆动导杆机构中,构件 1 为主动件,3 为从动件,试画出该机构的极位夹角 。 2. 在图中,凸轮为主动件,画出凸轮逆时针转过 30 时机构的压力角。3. 设计曲柄摇杆机构。已知摇杆 的长度 ,摇杆两极限位置间的夹角 ,行程速比系数,连杆的长度 。试求曲柄 的长度 和机架 的长度 。4. 设计一尖端偏置移动从动件盘形凸轮机构。已知从动件的运动规律 s s()如图(a)所示,凸轮的基圆、回转方向及从动件的初始位置如图(b)所示,在图中的基圆圆周上已给出了 12 个等分点。二、计算题(本大题共 60 分,共 6 小
2、题,每小题 10 分)1. 在如图所示的轮系中,已知 z1=15,z2=30,z3=40,z4=20,z5=135,求 iAB=?2. 曲柄摇杆机构中,曲柄匀速转动角速度 =0.2r/s,又知机构的极位夹角=30。试求摇杆快、慢行程的时间各是多少?3. 某冲压机床,原动件功率 P=8kW (常数),其主轴转速 n=1000r/min,冲头冲压工作时间 t=3s,冲压时消耗功率 P = 16kW(常数)。若允许不均匀度系数=0.1,且不计飞轮以外各件质量及转动惯量,试求安装在主轴上的飞轮转动惯量 J 和冲压床工作周期4. 在图示减速箱中,已知锥齿轮副的效率 1=0.97,圆柱齿轮副的效率2=0.
3、98,滚动轴承的效率 3=0.99,试计算减速器的总效率 5. 如图所示曲柄滑块机构的运动简图,试确定当曲柄 I 等速转动时,(1)机构的行程速度变化系数 K(2)最小传动角 min的大小(3)滑块3 往复运动时向左的平均速度大还是向右的平均速度大(4)当滑块 3 为主动时,机构是否出现死点,为什么?6. 在图示锥齿轮组成的行星轮系中,各齿轮数 z1=18,z2=27,z2=45,z3=36 已知齿轮 1 的转速 n1=240r/min,试求转臂 H 的转速 nH(大小与方向)答案:一、作图题(40 分,共 4 题,每小题 10 分)1. 参考答案:解题方案:评分标准:2. 参考答案:解:利用
4、反转法,即将凸轮固定、机架和从动件沿与凸轮转向相反的方向运动,固定铰链点 A 从点 A“反转”到点 A,从动件从 AB 运动到 AB,再由点 B的速度方向和从动件的受力方向确定出凸轮逆时针转过 30o 时机构的压力角,如图所示。解题方案:根据凸轮机构的压力角的定义作图评分标准:3. 参考答案:解 ()()(.)(.)取相应比例尺 (2 分) 取一点 ,使 , ,连,作 ;作 交 于 点;作 的外接圆。在 中,() 2 ()()( )( ) 其中, . 解得 (6 分) 以 为圆心, 为半径作弧交 的外接圆于 点,故 (4 分)解题方案:此题属于已知行程速比系数设计四杆机构问题,因此可先作出固定
5、铰链 所处的圆,再根据 及 角,由三角形的余弦定理解得,作图求出评分标准:4. 参考答案:解:作题步骤如下: (1)正确地画出偏距圆如图。 (2 分) (2)从初始位置 B。开始,沿()方向过基圆上的各分点作偏距圆的切射线 1C 1,2C 2,如图,这些切射线代表在反转过程中从动件所依次占据的位置线。这里特别要注意不要把切射线的方向画错了。(4 分) (3)从从动件的位移曲线上量取凸轮各转角 处相应的从动件位移量,将其转移到各相应的切射线上 ,从而确定出在反转过程中从动件尖端的各相应位置B0 ,B 1 ,B 2。由于题目中给出的比例尺 L = s,所以不需要进行比例尺的折算。(4 分) (4)将 B0 ,B 1 ,B 2连成一条光滑的曲线,即得凸轮廓线。(2 分)解题方案:这是反转法原理应用的最基本的情况,即已知从动件的运动规律的位移曲线 s ,要求用反转法设计凸轮廓线。评分标准:二、计算题(60 分,共 6 题,每小题 10 分)1. 参考答案:解题方案:代入周转轮系传动比计算公式评分标准:2. 参考答案:解题方案:评分标准:3. 参考答案:解题方案:清楚飞轮转动惯量计算公式评分标准:4. 参考答案:解:该减速器为串联形式 解题方案:评分标准:5. 参考答案:解题方案:评分标准:6. 参考答案:解题方案:评分标准: