1、12 综合题1.总分10分。(1)5 分;(2)5 分(1)机构运动简图如图所示。 (2) lO12471 cm3llO3当以最短杆的相邻杆为机架时可得曲柄摇杆机构,所以该机构中当构件1转动时,构件3将作摆动。 2.总分15分 。(1)3分;(2)3分;(3)3分;(4)3分;(5)3分件3.总分15分。(1)10 分;(2)5 分(1)求 i6由 nz1633146解得 i19(2)求F行星轮2(或2)及D为虚约束,B处为复合铰链,故np335214LH4.总分10分。(1)2分;(2)3分;(3)5分1)曲柄机构:a. 有曲柄存在的条件。 见 图 (a)b. 。min2) 凸轮机构:a.
2、或 见 图 (b)maxr0maxb.若采用平底从动件,应保证推杆长度,凸轮不能有凹廓(也可用尖底从动件)。3)导杆机构: 时,有曲柄存在。 见 图 (c)lABC(a) (b) (c)5.总分 20 分。(1)12 分;(2)3 分;(3)5 分(1)运动分析vvBB3212lpbvAB1 1574287.m/s,.m 作速度图,方向。Bv3226. /svbv213. /saaB11krlpbBAa157428./,m2 ,作加速度图,avkBa21163./s,2 ,方向。 pb3227 /2(2)求 PI,方向。 QgI3.N3785(3)求Mpv133180()cosrI762. m
3、6.总分20分 (已 未 按 原 比 例 画 图)。(1)(a)5分;(b)10分;(2)5分(1)运动分析 : (a) , vBB212, lA07.m/s,vC3 , pbd2; vCD(b) , aaBB121rk, 20/s, 17., B4k2m, C23/方向向上。 aC(2) PI310,02 kgs N方向与 相反,即向下。C()rIdFvD3, DPCIr31027.总分15分 (已 未 按 原 比 例 画 图)。(1)3分;(2)(a)3分;(b)4分;(3)(1)1分;(b)1分;(c)3分(1)高副低代机构简图如图a 所示。 (2)运动分析 (a )速度分析(图 b)v
4、vlOOO32314 ?.m?/s作速度多边形, 57 (b)加速度分析(图c );aOO232alO31298. /s2作加速度多边形,得 S854745.;. m/s (3)平衡力矩计算 (a )构件 2的惯性力,方向与 相反。 PIO22.NO(b)构件1的惯性力,沿 O1O方向。 aSI193 (c)把各力作用到回转 后的速度 0多边形上(图d), 并对p点取矩,得FP221IbIbI().N1765 或 vFPvOObI()32.765 平衡力矩 MPlb.m102 为顺时针方向。 8.总分20分。(1)4分;(2)8分;(3)8分(1)求 : , 作速度多边形,得5vvCBCC22
5、42,为顺时针方向。234lbclv; vCDCC34vlbclDCCDvCDB332,逆时针方向。52lbclEvDBE(2)求 : ,4aaaCBCBCC424ntrk,顺时针方向。22llBt(3)转动副中反力 对中心的力矩与相对角速度 相反, 故画出各反力如图示。Rij ji9.总分20分 (已 未 按 原 比 例 画 图)。(1)(A)6分 ;(B)9分 ;(2)分(1)运动分析 : (a)vBB212; 164.m/svB273. m/s; lCD5lD1; B37.30.rad/(b) aBB2121ntrk; B164./s507nm; 28k2/aB24t2 /s,顺时针方向
6、。 33alBCtrd/s.(2) M31; 方向与 方向相同。 175.Nm110.总分15分。(1)(a)4分;(b)5分;(2)6分(1)求 及aCS6(a)首先须求曲柄5(即系杆H)的角速度 及其转向。由行星轮系 可知,5zzH1234; zz4123150iizH114241()故 , AB顺时针方向转动。 H54rad/s(b)加速度 vB.maBn2 m/s02.且由于曲柄与导路垂直,可知 。 由vCC, 6aaCBCnt图解可得: , 68./s2aS68./s2(2) MvGvPSC155565109010cococos, 154vvSBSC56 m/s, 代入上式可得501
7、.M17.N11.总分15分。(1)6分;(2)4分;(3)5分(1) l lBCDmaxin m120456170且 是最短杆,所以AB是曲柄,齿轮1能绕A作整周转动。 B(2) Fp3LH,故56,?, 21(3) 如图所示。P1iDA312.总分15分。(1)3分;(2)10分;(3)2分(1)自由度: np76,LH F323271(2) 7,符号由指向法确定。inz1323160945.,转向与 相同。i38. r/min1iz366561023875.,与 方向相反。ni360187. r/i1,与 同向。z7 5 nin17950426.(3) M713096842. Nm方向与
8、 相反,为等效阻力矩。 113.总分20分。(1)5分;(2)5分;(3)10分(1)凸轮机构压力角 如图示。 (2)摆杆两极限位置为B 1A,B 2A,如图示。 (3)用“反转法”(相对运动图解法)作出滑块处于D 2 极 限位置 时, 连 杆 与 摆 杆 的 铰 链 中 心 位 置。连杆长为:C2lCl14.总分20分 。 (已 未 按 原 比 例 画 图) (1)4分;(2)2分;(3)(a)4分;(b)10分(1)机构运动简图见图a 。 (2)为摆动导杆 机 构。60rcsinlABCK1824(3)(a) ,vBB332作速度多边形见图b,其中 ; 20618.m/sB33vlC. r
9、ad/(b) aBBB3232ntkt; 254/slC354n /s作加速度多边形(图b),得 a0t30lBCt15.总分10分。(1)3分;(2)4分;(3)3分(1) Fnp32321LH(2)由摆动从动件偏心圆盘凸轮机构演化而来。 (3)高副低代, 416.总分15分。(1)(a)3分;(b)4分;(c)2分;(2)6分(1)速度计算:(a) , inzH3443nnH3410M, , 和 同向。 10105, (b) inznHH1424131490490(c) ; ,nH15 r/min569; ; 和 同 向。 因 蜗 杆 为 左 旋 , 故 蜗 轮 69 r/in51M逆 时
10、 针 方 向 转 动。 (2)齿轮1 、 2用斜齿轮传动。; ; amzaz13434nt2()cos()n12t34,909018527.17.总分20分。(1)10分;(2)10分(1) ; ; inz4512413in45452inz215512603今 故 ,与 反向。250M,305, r/minM,与 同向。nn3 2r/min M,与 反向。 4545, /i(2) ; amz112604()az343420() ; ; x370.x412.r0rzhaa()()32 8. mxm4 .40317618.总分10分。(1)6分;(2)4分(1) inz41462324105nnM
11、 r/mi, 14代入上式,310454n得 ,与电动机转向相同。 2 r/min(2) az1120163()() m齿轮1 、 2的中心距可以达到 。若 ,3 a2说明这对齿轮属标准齿轮传动,或等高变位齿轮传动(二类零传动)。rhzaaa22168m19.总分20分。(1)10分;(2)2分;(3)8分(1) 差动轮系 (1)HinzH13231810524定轴轮系 6iz6160 nn163(2)定轴轮系 154; ; iz641723 in641723H4672(3)将式(2)、(3)代入 式 (1),()()30727256636nnin63.(2)当 时, ,与 反向。 15 r/
12、mi3194.r/min(3)因 ,故轴 与轴 共线,即 ;同理, 。已知各a62 a2316a451齿轮的模数相等,因为: ,将该对齿轮定为标准齿轮。30(), 因 ,故取这对齿轮为正传动。m125089() 123,因 ,取这对齿轮为负传动。 因为a641a123,将这对齿轮取为标准齿轮。而 ,1523() am4524()因 ,故取这对齿轮为正传动。415取齿轮1 、 2为例来计算 : 根据 , xcos,90mcoscos, 。 又根据39 236.invitg12()xz, 则 z1212)(invitx120893.20.总分15分。(1)3分;(2)10分;(3)2分(1)求 、
13、z46根据同心条件,有zz42324062106539(2) in133120 r/miinz142410,方向和 相反。53iz3644569206,与 反向。 nn44583.n3(3) MidrNm163021.总分10分。izH124135.(10分)QPiD260N22.总分15分。(1)3分;(2)3分;(3)9分(1) 813K(2)由左极限位置到右极限位置 曲 柄4的转角 ,4HH026(3) izH113131()z其中 由同轴条件求出:2312mzz2801464()齿轮1的转向同曲柄4,为顺时针方向。 23.总分15分。(1)7分;(2)8分(1)求速度比4221z因AB
14、CD为平行四杆机构, ,故201421z412z(2)求J JmvADAs13141221()()(zzlAB22)24.总分15分。(1)7分;(2)8分(1)速度分析由于是平行四杆机构ABCD,所以 。3420,4221z123vlEBCAB4(2) MFvE311cos804zlAB312441sFl34(co)当 时,M与M 3同向。 lAB34cos25.总分15分。(1)8分;(2)3分;(3)4分(1) zz23236iH1312H1izH221又 , 代入上式可得3/i1220lmzH1().(2) MHMH1160Nm(3) JJilJiH 22212()()785. kg2
15、6.总分15分。(1)4分;(2)3分;(3)3分;(4)5分(1)机构简图如图示。 (2) ; 206arcsinarcsinABC385279.K1805.(3) ; ; vlB21m/4dvB302vdB320 m/s(4) Fpd32450 .N因此时F 2与AB 垂直,故 MFlAB26215 N27.总分15分。(1)10分;(2)5分(1)A为系杆H。nz513152012今 ,与 反向,。 r/minH,方向。 nHAH5156r/s(2)螺母6在一秒钟内相对于A移动的距离为 ,令时间为 ,导程为 ,则tp,方向。 stp5628.总分10分。(1)2分;(2)2分;(3)6分
16、(1)手柄的转向从A向看为顺时针。 (2) iz42341048156(3)根据等效构件的动能等于原机构动能的原则有:1212121223342JJJJmv ()() R121331241241()()()() JzJzJimi122323412142()()()()040186085630602 2)2()27. kgm29.总分20分。(1)2分;(2)6分;(3)5分;(4)4分;(5)3分(1) np32,LH ,为行星轮系。 F31(2分)(2) cHizabgbaf049530iiHab14950nia即当手柄转1圈, 轴转 圈,故可作为微调机构。 a1(6分)(3) mzagag
17、240() abfbf g395.故可把 、 传动作为正传动。 (5分)(4)可以作为一个齿轮, 、 为标 准 齿轮,而把 作正变位,这时fb因 ,故不会发生根切。 zgfmin(4分)(5)可以, , 为中心距,等于 。 cos()az21240m(3分)30.总分10分。(1)6分;(2)4分(1)手轮推入时,手轮转一圈执行构件位移sP4 m手轮拉出时,轮系传动比iizH113314()得 ,故手轮转一圈执行构件位移n4s(2)推入、拉出两种情况下、执行构件运动方向一致。 31.总分20分 。 (1)8分;(2)8分;(3)4分。 (已 未 按 原 比 例 画 图)(1) , inzH41
18、6642413nMr/min4610 160 r/min; , ,方向和 相z15566541H r/iM同。,方向与 相同。120r/miM, ; , , 与 同向。inz677610277n,. r/min460n42 r/in, , zH12221102 10,(2) , ,az35548()az1278()aa235788 m(a)齿轮1 、 2不能用标准直齿轮标准安装。(b)齿轮1 、 2不能用标准直齿轮拉大中心距安装,因为 ,拉开中心距后,势必造成侧隙 过 大,甚至出现传动中断,使瞬时传动比不是常数,造成冲击、振动。(c)齿轮1 、 2可采用变值齿轮传动,属正传动类型。, , aa
19、128078 m, a1212cossco.09162,3640568.inv.0784901.()tg.x, xx121294, , rr m, ayy,.879hxaa()11 (3)当齿轮6为右旋, 按图示向上方向时,作n6出运动分析图可知,齿轮7应为右旋, 向左,即在7机构图上为逆时针方向。 32.总分15分。(1)6分;(2)4分;(3)5分(1) ; ,与 同向。iiz4132315()ni4160 r/min1, ,inz455402ii15452048i1583 r/min因蜗杆为右旋,所以蜗轮5将逆时针方向转动。 (2) , niz14125301214061260()n,与
20、 反向。 0 r/n1(3)今 ,故1 、 2轮中心距为标准中心距。z322小于 ,为无根切起见,作正变位:2min xx2175188.,. ; r25rmz130hxa1a()(.).130864 22 7233.总分15分。(1)2分;(2)4分;(3)3分;(4)6分。 (已 未 按 原 比 例 画 图) (1)由于 ,所以eb4该机构有曲柄存在。 (2)如图所示,曲柄为连杆两点共线时,滑块分别处于两个极限位置,两共线之间所夹的锐角,即为极位夹角 。过O点作直线OC 导路于C点,则B21arcosarcosOB1ebe2509.hC21()()aa22683.m(3)机构处在图示位置3
21、处时,出现最小传动角 ,最大压力角 。inmaxax90,3689rcsi.eb 不满足要求。 (4)见图。 34.总分15分 。(1)8分;(2)7分。 (已 未 按 原 比 例 画 图)(1)在曲柄滑块机构ABC中,求出瞬心 。 P24llAPC24150 m,顺时针方向。 lmzAB2455219B.rad/s(2) 和 方向相反,以 为正,则 为155230z2112负。,与 同方向。(.)()4905574. rad/s; ; ,与 同方向。 216624z1906.68. /135. 总分20分 (已 未 按 原 比 例 画 图) 。(1)6分;(2)8分;(3)6分(1) (a)分析运动图中已标出: (顺时针), (顺时针), (逆时针), (顺时针)。32345436(b)力分析,求 R6机构中件2和件4为二力构件。因此由受力方向和相对运动关系可求出力 和 的作用线,如R432图示。又由件3受力平衡关系可画出 力,如图示。 63(2)画图,求凸轮转角 将E点绕D 点逆时针方向转至最高点E 0,于是得出C点的对应点C 0,再以C 0为心、以CB为半径画弧与以A为 圆心、AB 为半径所画的圆弧交于 B0点。则 即为凸轮的转角 。 A0