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)
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
3.总分15分。(1)10 分;(2)5 分
(1)求
由
解得
(2)求F
行星轮2(或2()及D为虚约束,B处为复合铰链,故
4.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.
。
2) 凸轮机构:a.
或
见 图 (b)
b.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)
(a) (b) (c)
5.总分 20 分。(1)12 分;(2)3 分;(3)5 分
(1)运动分析
作速度图,
,方向(。
,作加速度图,
,方向(。
(2)求
,方向(。
(3)求M
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)
,
EMBED Equation.3,
,
,
;
(b)
,
,
,
,
,
方向向上。
(2)
EMBED Equation.3,
方向与
相反,即向下。
,
EMBED Equation.3
7.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)
作速度多边形,
(b)加速度分析(图c)
;
作加速度多边形,得
(3)平衡力矩计算 (a)构件2的惯性力
,方向与
相反。
(b)构件1的惯性力
,沿O1O方向。
(c)把各力作用到回转
后的速度
多边形上(图d), 并对p点取矩,得
EMBED Equation.3
或
平衡力矩
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
,为顺时针方向。
;
,逆时针方向。
(2)求
:
,
,顺时针方向。
(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。
9.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)
;
;
;
(b)
;
;
,顺时针方向。
(2)
; 方向与
方向相同。
10.总分15分。(1)(a)4分;(b)5分;(2)6分
(1)求
及
(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,
;
故
, AB顺时针方向转动。
(b)加速度
且由于曲柄与导路垂直,可知
。 由
图解可得:
,
(2)
,
, 代入上式可得
11.总分15分。(1)6分;(2)4分;(3)5分
(1)
且
是最短杆,所以AB是曲柄,齿轮1能绕A作整周转动。
(2)
,故
(3)
如图所示。
12.总分15分。(1)3分;(2)10分;(3)2分
(1)自由度:
(2)
,符号由指向法确定。
,转向与
相同。
,与
方向相反。
,与
同向。
(3)
方向与
相反,为等效阻力矩。
13.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B1A,B2A,如图示。
(3)用“反转法”(相对运动图解法)作出滑块处于D2 极 限位置 时, 连 杆 与 摆 杆 的 铰 链 中 心
位 置。连杆长为:
14.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。
(3)(a)
,
作速度多边形见图b,
其中
;
(b)
;
作加速度多边形(图b),得
15.总分10分。(1)3分;(2)4分;(3)3分
(1)
(2)由摆动从动件偏心圆盘凸轮机构演化而来。
(3)高副低代,
16.总分15分。(1)(a)3分;(b)4分;(c)2分;(2)6分
(1)速度计算:
(a)
,
, 和
同向。
(b)
(c)
;
,
;
;
和
同 向。 因 蜗 杆 为 左 旋 , 故 蜗 轮 逆 时 针 方 向 转 动。
(2)齿轮1、2用斜齿轮传动。
;
;
,
17.总分20分。(1)10分;(2)10分
(1)
;
;
今
故
,与
反向。
,与
同向。
,与
反向。
(2)
;
;
;
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
18.总分10分。(1)6分;(2)4分
(1)
代入上式,
得
,与电动机转向相同。
(2)
齿轮1、2的中心距可以达到
。若
,
说明这对齿轮属
标准
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齿轮传动,或等高变位齿轮传动(二类零传动)。
19.总分20分。(1)10分;(2)2分;(3)8分
(1)
差动轮系
(1)
定轴轮系
(2)
定轴轮系
;
;
(3)
将式(2)、(3)代入 式 (1),
(2)当
时,
,与
反向。
(3)因
,故轴Ⅱ与轴Ⅰ共线,即
;同理,
。已知各齿轮的模数相等,因为:
,将该对齿轮定为标准齿轮。
, 因
,故取这对齿轮为正传动。
,因
,取这对齿轮为负传动。 因为
,将这对齿轮取为标准齿轮。而
,
因
,故取这对齿轮为正传动。
取齿轮1、2为例来计算
: 根据
,
,
,
。 又根据
, 则
20.总分15分。(1)3分;(2)10分;(3)2分
(1)求
、
根据同心条件,有
(2)
,方向和
相反。
,与
反向。
(3)
21.总分10分。
(10分)
22.总分15分。(1)3分;(2)3分;(3)9分
(1)
(2)由左极限位置到右极限位置 曲 柄4的转角
,
(3)
其中
由同轴条件求出:
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
因ABCD为平行四杆机构,
,故
(2)求J
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
。
(2)
当
时,M与M3同向。
25.总分15分。(1)8分;(2)3分;(3)4分
(1)
又
, 代入上式可得
(2)
(3)
26.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)
;
(3)
;
;
(4)
因此时F2与AB垂直,故
27.总分15分。(1)10分;(2)5分
(1)A为系杆H。
今
,与
反向,(。
,方向(。
(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
,方向(。
28.总分10分。(1)2分;(2)2分;(3)6分
(1)手柄的转向从A向看为顺时针。
(2)
(3)根据等效构件的动能等于原机构动能的原则有:
29.总分20分。(1)2分;(2)6分;(3)5分;(4)4分;(5)3分
(1)
,为行星轮系。 (2分)
(2)
即当手柄转1圈,
轴转
圈,故可作为微调机构。 (6分)
(3)
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,这时因
,故不会发生根切。 (4分)
(5)可以,
,
为中心距,等于
。 (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
手轮拉出时,轮系传动比
得
,故手轮转一圈执行构件位移
(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)
,
;
,
,方向和
相同。
,方向与
相同。
,
;
,
, 与
同向。
,
,
(2)
,
,
(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。
,
,
,
,
,
,
(3)当齿轮6为右旋,
按图示向上方向时,作出运
动分析图可知,齿轮7应为右旋,
向左,即在机构
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。
,
,
因蜗杆为右旋,所以蜗轮5将逆时针方向转动。
(2)
,
,与
反向。
(3)今
,故1、2轮中心距为标准中心距。
小于
,为无根切起见,作正变位:
;
33.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
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
(3)机构处在图示位置3处时,出现最小传动角
,最大压力角
。
,
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
。
,顺时针方向。
(2)
和
方向相反,以
为正,则
为负。
,与
同方向。
;
;
,与
同方向。
35. 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)。
(b)力分析,求
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,如图示。又由件3受力平衡关系可画出
力,如图示。
(2)画图,求凸轮转角
将E点绕D点逆时针方向转至最高点E0,于是得出C点的对应点C0,再以C0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
。