ThismodelpaperwasrevisedbyLINDAonDecember15,2012.机械原理课后全部习MATCH_
word
word文档格式规范word作业纸小票打印word模板word简历模板免费word简历
_1713502546843_1解答《机械原理》习题解答机械工程学院目录绪论……………………………………………1平面机构的结构
分析
定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析
…………………………3平面连杆机构………………………………8凸轮机构及其设计…………………………15齿轮机构……………………………………19轮系及其设计………………………………26第8章机械运动力学方程…………………………32第9章平面机构的平衡……………………………39绪论一、补充题1、复习思考题1)、机器应具有什么特征机器通常由哪三部分组成各部分的功能是什么2）、机器与机构有什么异同点？3）、什么叫构件什么叫零件什么叫通用零件和专用零件试各举二个实例。4）、设计机器时应满足哪些基本
要求
对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗
？试选取一台机器，分析设计时应满足的基本要求。2、填空题1)、机器或机构，都是由组合而成的。2）、机器或机构的之间，具有确定的相对运动。3）、机器可以用来人的劳动，完成有用的。4）、组成机构、并且相互间能作的物体，叫做构件。5）、从运动的角度看，机构的主要功用在于运动或运动的形式。6）、构件是机器的单元。零件是机器的单元。7）、机器的工作部分须完成机器的动作，且处于整个传动的。8）、机器的传动部分是把原动部分的运动和功率传递给工作部分的。9）、构件之间具有的相对运动，并能完成的机械功或实现能量转换的的组合，叫机器。3、判断题1)、构件都是可动的。（）2）、机器的传动部分都是机构。（）3）、互相之间能作相对运动的物件是构件。（）4）、只从运动方面讲，机构是具有确定相对运动构件的组合。（）5）、机构的作用，只是传递或转换运动的形式。（）6）、机器是构件之间具有确定的相对运动，并能完成有用的机械功或实现能量转换的构件的组合。（）7）、机构中的主动件和被动件，都是构件。（）2填空题答案1）、构件2）、构件3）、代替机械功4）、相对运动5）、传递转换6）、运动制造7）、预定终端8）、中间环节9）、确定有用构件3判断题答案1）、√2）、√3）、√4）、√5）、×6）、√7）、√第二章机构的结构分析2-7是试指出图2-26中直接接触的构件所构成的运动副的名称。解：a)平面高副b)空间低副c)平面高副2-8将图2-27中机构的结构图绘制成机构运动简图，标出原动件和机架，并计算其自由度。解：b)n=3，=4，=0，F=3×3-2×4=1c)n=3，=4，PH=0，F=3×3-2×4=12-9试判断图2-28中所示各“机构”能否成为机构，并说明理由。解：修改后的机构修改后的机构修改后的机构2-10计算图2-29中所示各机构的自由度，并指出其中是否含有复合铰链、局部自由度或虚约束，说明计算自由度应作何处理。解：a)n=5，=7，有复合铰链：构件3和构件5;构件3和构件1;F=3n-2=3×5－2×7=1b)n=6，=8，PH=1，有局部自由度，有虚约束F=3n-2-=3x6-2x8-1=1d)有虚约束，有复合铰链n=5，=7，=0，F=3n-2-=3×5-2×7-0=1e)有对称虚约束n=5，=7F=3n-2=1f)有对称虚约束n=3，=3，=2F=3n-2-=1g)n=2，=2，=1，n=3，=4有虚约束h)有对称虚约束，n=3，=4F=3n-2=3×3-2×4=1或者：n=4，=5=1，F=3n-2-=3×4-2×5-1=12-12计算图2-30所示各机构的自由度，并在高副低代后，分析组成这些机构的基本杆组即杆组的级别。解：a)n=4，=5，=1F=3n-2-=1所以此机构为III级机构b)n=3，=3，=2F=3n-2-=1c)n=4，=4，=3F=3n-2-=1d)n=6，=8，=1F=3n-2-=1所以此机构为III级机构2-13说明图2-32所示的各机构的组成原理，并判别机构的级别和所含杆组的数目。对于图2-32f所示机构，当分别以构件1、3、7作为原动件时，机构的级别会有什么变化？a)机构的级别:IIb)机构的级别:IIf)当分别以构件1、3、7作为原动件时以构件1作为原动件时，以构件1作为原动件时，机构的级别II以构件3作为原动件时，以构件3作为原动件时，机构的级别:II以构件7作为原动件时，杆组的级别:III以构件7作为原动件时，机构的级别:III2-14绘制图2-33所示机构高副低代后的运动简图，计算机构的自由度。并确定机构所含杆组的数目和级别以及机构的级别。图2-33机构示意图机构高副低代后的运动简图杆组的级别:III所以，机构的级别:III2-15试分析图2-35所示刨床机构的组成，并判别机构的级别。若以构件4为原动件，则此机构为几级？解：F=3n-2-=3×5-2×7=1一、若以构件1为原动件，则此机构拆分的杆组是：所以此机构为III级二、若以构件4为原动件，则此机构拆分的杆组是：所以此机构为II级第三章平面连杆机构3-9图3-54所示平面铰链四杆运动链中，已知各构件长度分别为，，，。（1）判断该机构运动链中四个转动副的类型。（2）取哪个构件为机架可得到曲柄摇杆机构。（3）取哪个构件为机架可得到双曲柄机构。（4）取哪个构件为机架可得到双摇杆机构解：平面连杆机构LAB=55LBC=40LCD=50LAD=25LAB+LAD
标准
excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载
直齿圆柱齿轮,,，试分别求出分度圆、基圆、齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径和压力角。解：分度圆基圆处cos,齿顶圆处5-13已知一对外啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮,,,试计算这对齿轮的分度圆直径、齿顶高、齿根高、顶隙、中心距、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径、齿距、齿厚和齿槽宽。解：由,,5-14试比较正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的基圆和齿根圆，在什么条件下基圆大于齿根圆什么条件下基圆小于齿根圆解：根据：（2）如果齿数小于等于41,基圆大于齿根圆如果齿数大于42,基圆小于齿根圆如果齿数小于等于44,基圆大于齿根圆如果齿数大于45,基圆小于齿根圆5-15现需要传动比的一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，有三个压力角相等的渐开线标准直齿圆柱齿轮，它们的齿数分别为，，齿顶圆直径分别为，，，问哪两个齿轮能用中心距等于多少？并用作图法求出它们的重合度。解：两个齿轮能用，是指能够正确啮合。根据所以：齿轮1和齿轮2两个齿轮能用.中心距重合度5-18对z1=24、z2=96、m=4mm、=20。、=1、c*=的标准安装的渐开线外啮合标准直齿圆柱齿轮传动。因磨损严重，维修时拟利用大齿轮坯，将大齿轮加工成变位系数X2=的负变位齿轮。试求：1）新配的小齿轮的变位系数X1。2）大齿轮顶圆直径da2。5-20在图所示的同轴式渐开线圆柱齿轮减速器中，已知：z1=15、z2=53、z3=56、z4=14,两对齿轮传动的中心距a12’=a34’=70mm,各轮的m=2mm、=20。、=1、c*=。（1）若两对齿轮均采用直齿圆柱齿轮，试选择两对齿轮的传动类型，并分别求其啮合角。（2）若轮1、2采用斜齿圆柱齿轮，轮3、4仍采用直齿圆柱齿轮，则；①计算轮1、2的螺旋角的大小。②判断轮1是否根切。③轮3、4不发生根切的最小变位系数xmin。④设计计算轮3、4的分度圆、齿顶圆和齿根圆直径。解：（1）若两对齿轮均采用直齿圆柱齿轮，两对齿轮的传动类型实际中心距：a=70mm理论中心距：a12=×m(z1＋z2)=×2(15＋53)=68mma34=×m(z3＋z4)=×2(14＋56)=70mm因为：a12﹤a，a＝a34所以，齿轮1和2采用正传动，齿轮3和4采用零传动。啮合角cosα12’=a12×cosα/a12’=68×cos20°/70=，所以，=24°=α=20°（2）若轮1、2采用斜齿圆柱齿轮，轮3、4仍采用直齿圆柱齿轮①计算轮1、2的螺旋角的大小a12=×(d1＋d2)=×mn×(z1＋z2)/cosβcosβ=×mn×(z1＋z2)/a12=68/70，所以，β=°②判断轮1是否根切zmin=17cos3β=17×°=z1=15﹤zmin,所以，齿轮1发生根切。③轮3、4不发生根切的最小变位系数xmin④计算轮3、4的分度圆、齿顶圆和齿根圆直径计算轮3的分度圆、齿顶圆和齿根圆直径计算轮4的分度圆、齿顶圆和齿根圆直径5-21设已知一对斜齿轮转动，、、、、，，（初选值），，试求（应圆整），及，。解：5-22一平行轴斜齿轮机构。已知：z1=30、z2=100、mn=6mm。若要求设计中心距为400mm，试确定该对斜齿轮的螺旋角。解：5-25有一阿基米德蜗杆传动，已知：传动比，蜗杆头数，直径系数，分度圆直径。试求：（1）模数、蜗杆分度圆柱导程角、蜗轮齿数及分度圆柱螺旋角；（2）蜗轮的分度圆直径和蜗杆传动中心距。解：第六章轮系及其设计6-11在图6-27所示的车床变速箱中，已知各轮齿数为z1=42,z2=58,z3’=38,z4’=42,z5’=50,z6’=48,电动机转速为1450r/min。若移动三联滑移齿轮a使齿轮3’和4’啮合，又移动双联滑移齿轮5’6’啮合，试求此时带轮转速的大小和方向。解：6-12图6-28所示为一电动卷扬机的传动简图。已知蜗杆1为单头右旋蜗杆，蜗轮2的齿数，其余各轮齿数为：，，，；卷筒5与齿轮4固联，其直径，电动机转速。试求：（1）卷筒5的转速的大小和重物的移动速度v；（2）提升重物时，电动机应该以什么方向旋转？图6-28题6-12图是定轴轮系,较简单。6-13在图示轮系中，已知各轮齿数为：，，，，，，。试求该轮系的传动比。图6-29题6-13图解：是两个周转轮系组成的复合轮系A.齿轮4、行星齿轮3、行星齿轮2，、齿轮5构成周转轮系H是行星架B.齿轮4、行星齿轮3、行星齿轮2，、行星齿轮2、齿轮1构成周转轮系H是行星架给系统加－,行星架固定。6-14在图示轮系中，已知各轮齿数为：，，，，，又，两者转向相反。试求齿轮4的转速的大小和方向。图6-30题6-14图解：是周转轮系.齿轮1、行星齿轮2、行星齿轮2，、齿轮4、齿轮3构成周转轮系，行星架H没有标出给系统加－,行星架固定。设：转向为正，6-15图示周转轮系，已知，，，，又，。试求行星架H的转速图6-31题6-15图解：是周转轮系.齿轮1、行星齿轮2、行星齿轮2，、齿轮3构成周转轮系，行星架H。给系统加－,行星架固定。设：转向为正，6-19图示为一装配用电动螺丝刀齿轮减速部分的传动简图。已知各轮齿数为，。若，试求螺丝刀的转速。图6-35题6-19图解：是两个周转轮系组成的复合轮系A.齿轮1、行星齿轮2、齿轮3构成周转轮系,H1是行星架。nH1=n4B.齿轮4、行星齿轮5、齿轮6构成周转轮系,H2是行星架nH2=n刀n3=n6=0根据装配条件，可以求出、6-22图6-38所示轮系中，已知，，，，，，若,转向如图所示，求的大小和方向。图6-38题6-22图解：是一个周转轮系和一个定轴轮系组成的复合轮系A.齿轮1、行星齿轮2、齿轮3构成周转轮系,齿轮3，是行星架H。nH=B.齿轮1，、齿轮2，、齿轮3，构成定轴轮系.（a）（b）nH=（c）n3=（d）联立上述四个方程，可以求出：第7章间歇运动机构和其它常用机构7-1什么是间歇运动有哪些机构能实现间歇运动[解]主动件的连续运动，而从动件作非连续运动。常见的棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构能实现间歇运动7-2常见的棘轮机构有哪几种？试述棘轮机构的工作特点。[解]常用类型：单动式、双动式；单向式、双向式；外啮合、内啮合；摩擦式等。如课本图7-1，当摆杆1顺时针方向摆动时，棘爪2将插入棘轮齿槽中，并带动棘轮顺时针方向转过一定的角度；当摆杆逆时针方向摆动时，棘爪在棘轮的齿背上滑过，这时棘轮不动。为防止棘轮倒转，机构中装有止回棘爪5，并用弹簧使止回爪与棘轮齿始终保持接触。这样，当白干1连续往复摆动时，就实现了棘轮的单向间歇运动。7-3槽轮机构有哪几种基本型式槽轮机构的运动系数是如何定义的[解]基本型式：外接式和内接式。在一个运动循环内，槽轮运动时间tb与拨盘运动时间tj之比值kt称为运动特性系数。7-5试述凸轮间歇运动机构的工作原理及运动特点。[解]工作原理：当凸轮转动时，通过其曲线沟槽（或凸脊）拨动从动盘上的圆柱销，使从动盘作间歇运动。特点：优点是结构简单、运转可靠、转位精确，无需专门的定位装置，易实现工作对动程和动停比的要求。通过适当选择从动件的运动规律和合理设计凸轮的轮廓曲线，可减小动载荷和避免冲击，以适应高速运转的要求。主要缺点是精确度要求较高，加工比较复杂，安装调整比较困难。7-6不完全齿轮机构与普通齿轮机构的啮合过程有何异同点？[解]在不完全齿轮机构中，主动轮1连续转动，当轮齿进入啮合时，从动轮2开始转动，当轮1上的轮耻退出啮合时，由于两轮的凸、凹锁止弧的定位作用，齿轮2可靠停歇，从而实现从动齿轮2的间歇转动。而普通齿轮啮合是连续的，从动轮的运动也是连续的。第八章机械运动动力学方程8-6在如图10-14所示汽轮机和螺旋浆的传动机构中，已知各构件的转动惯量分别为：汽轮机1的转子和与其相固联的轴2及其上齿轮的转动惯量J1=1900，螺旋桨5的转动惯量为J5=2500，轴3及其上齿轮的转动惯量=400，轴4及其上齿轮的转动惯量J3=1000，加在螺旋桨上的阻力矩为M5=30，传动比i23=6，i34=5。若取汽轮机1为等效构件，试求整个机组的等效转动惯量和等效阻力矩。解：8-7如图为具有往复运动时杆的油泵机构运动简图。已知：lAB=50，移动导杆3的质量为m3=0.4kg，加在导杆3上的工作阻力Fr=20N。若选取曲柄1为等效构件，试分别求出在下列情况下，工作阻力的等效力矩和导杆3质量的等效转动惯量Je。(1);(2);(3)解：10-3图示为Ｘ6140铣床主传动系统简图．图中标出各轴号（Ⅰ，Ⅱ，…，Ⅴ），轴Ⅴ为主轴．各轮齿数见图．各构件的转动惯量（单位为）为：电动机JM=0．0842；轴：JS1=0．0002，JS2=0．0018，JS3=0．0019，JS4=0．0070，JS5=0．0585；齿轮块：J3=0．0030，J4=0．0091，J7=0．0334，J8=0．0789；齿轮：J5=0．0053，J6=0．0087，J9=0．1789，J10=0．0056；飞轮JF=0．1112；带轮：J1=0．0004，J2=0．1508；制动器Ｃ：JC=0．0004，带的质量m=1．214kg．求图示传动路线以主轴Ⅴ为等效构件时的等效转动惯量．解：i12=ω1/ω2=D2/D1ω1=275×ω2/145……①i25=ω2/ω5=(-1)3×38×46×71／16×17×18ω2=－25．35×ω5将ω2代入①式可得：ω1＝－48．1×ω5i35=ω3/ω5=(-1)2×46×71/17×18ω3=10．67×ω5i45=ω4/ω5=(-1)1×71/18ω4=－3．94×ω5皮带的速度：V=ω2×D2/2V=25．35×ω5×D2/2V/ω5=25．35×0．275/2=3．48由转动惯量的公式：JV5=∑ni=1[Jsi×(ωi/ω5)2+mi(Vsi/ω5)2]JV5=(JM+JS1+J1+JC)×(ω1/ω5)2+m×(V/ω5)2+(J2+JS2+J3)×(ω2/ω5)2+(J4+JS3+J5+J6)×(ω3/ω5)2+(J7+JS4+J8)×(ω4/ω5)2+(J9+JF+J10+JS5)×(ω5/ω5)2JV5=+++×+×+++×++++×+(0．0334+0．0070+0．0789)×3．942+(0．1789+0．1112+0．0056+0．0585)×12JV5=316．86(kg·m2)10-5如图所示为一简易机床的主传动系统，由一级皮带传动和两级合并轮传动组成。已知直流电动机的转速n0=1500，小皮带轮直径d=100，转动惯量Jd=，大皮带轮直径D=200，转动惯量JD=，各齿轮的齿数和转动惯量分别为：Z1=32,J1=,Z2=56,J2=,Z2’=32,J2’=,J3=要求在切断电源后2s，利用装在轴上的制动器将整个传动系统制动住。求所需的制动力矩。解：以主轴I为等效构件8-8在图所示定轴轮系中，已知各轮齿数为Z1=Z2’=20,Z3=Z4=40,各轮对其轮心的转动惯量分别为J1=J2’=,J2=J3=作用在轮1上的驱动力矩Md=30，作用在轮3上的阻力矩Mr=120。设该轮系原来静止，试求在Md和Mr作用下，运转到t=时，轮1的角速度和角加速度。解：取轮１为等效构件i12=ω1/ω2=(-1)1×z2/z1ω2=－ω1/2i13=ω1/ω3=(-1)2×z2×z3/z1×z2’ω3=20×20×ω1/40×40=ω1/4轮１的等效力矩Ｍ为： Ｍ＝Md×ω1/ω1+Mr×ω3/ω1=60×1－120/4=30N·m轮１的等效转动惯量Ｊ为：Ｊ=J1(ω1/ω1)2+(J2’+J2)(ω2/ω1)2+J3(ω3/ω1)2=×1++/4+16=(kg·m2)∵M=J×ε∴角加速度ε＝Ｍ／Ｊ＝1200(rad/s2)初始角速度 ω0=0∴ω1=ω0+ε×tω1=1200×=1800(rad/s)8-10已知一机械系统的等效力矩Me对转角的变化曲线如图所示。各块面积分别为，f1=340mm2,f2=810mm2,f3=600mm2,f4=910mm2f5=555mm2f6=470mm2f7=695mm2比例尺：平均转速nm=800r/min，运转不均匀系数[]=。若忽略其它构件的转动惯量，求飞轮的转动惯量。并指出最大、最小角速度出现的位置。解：根据能量指示图：8-11在如图8-16所示的传动机构中，1轮为主动轮。其上作用的主动力矩为常数。2轮上作用有主力矩，其值随2轮的转角作周期性变化：当2轮由0度转到120度时，其变化关系如图8-16(b)所示。当2轮由120度转至360度时，。轮的平均角度，两齿轮齿数为，试求：（1）以1为等效构件时等效阻力矩；（2）在稳定运转阶段的等效驱动力矩；（3）为减小速度波动，在1轮轴上加装飞轮，若要求不均匀系数，而不计1轮和2轮的转动惯量，问所加飞轮的转动惯量应多大？(a)(b)图8-16题8-11图解：（1）以1轮为等效构件时等效阻力矩；（2）在稳定运转阶段的等效驱动力矩根据一个周期的时间间内:Wr=Wd，求出等效驱动力矩Md；（3）飞轮的转动惯量第九章机械的平衡9-1什么是静平衡什么是动平衡各至少需要几个平衡平面静平衡、动平衡的平衡条件各是什么解：静平衡的条件：各个偏心质量的离心惯性力的合力为零,或质径积的向量和为零。静平衡为单面平衡.动平衡的条件：转子上分布在不同平面内的各个偏心质量所产生的离心惯性力矢量和为零及惯性力构成的力矩矢量和也为零。动平衡为双面平衡。9-2动平衡的构件一定是静平衡的，反之亦然，对吗为什么在图9-14所示的两根曲轴中，设各曲拐的偏心质径积均相等，且各曲拐均在同一轴平面上。试说明两者各处于何种平衡状态？(a)(b)图9-14题9-2图解：9-3如图9-15（a）所示转子，其工作的转速=300r/min，其一阶临界转速=6000r/min，现在两个支撑轴承的垂直方向分别安装测振传感器，测得的振动线图如图9-15（b）所示，试问：1)该转子是刚性转子还是挠性转子若此转子的工作转速为6500r/min,该转子又属于哪种转子该转子是否存在不平衡质量？(a)(b)3)能否从振动线图上判断其是静不平衡还是动不平衡？图9-15题9-3图9-4如图9-16所示的盘形转子中，存在有4个不平衡质量。它们的大小及其质心到同转轴的距离分别为,,,，,,,,试对该转子进行平衡设计。图9-16题9-4图解：9-5如图9-17所示为一均质圆盘转子，工艺要求在圆盘上钻4个圆孔，圆孔的直径及孔心到转轴的距离分别是,,，，，，，；方位如图。试对该转子进行平衡设计。图9-17题9-5图解：9-6在如图9-18所示的刚性转子中，已知各不平衡质量和向径的大小分别是：，，，，，，，，方向如图所示，且。在对该转子进行平衡设计的时候，若设计者欲选择和做为平衡平面，并取加重半径。试求。平衡质量，的大小和，的方向。图9-18题9-6图解：9-7如图9-19所示为一用于航空燃气轮机的转子，其质量为100，其质心至两平衡平面Ⅰ及Ⅱ的距离分别为，转子的转速为=9000r/min,试确定：在平衡平面Ⅰ，Ⅱ内许用不平衡质径积。图9-19题9-7图图9-20题9-8图9-8在如图9-20所示曲柄滑块机构中，已知各杆长度曲柄和连杆的质心、的位置分别为：，滑块3的质量，试求此曲柄滑块机构惯性力完全平衡的曲柄质量和连杆质量的大小。9-9为什么作往复运动的构件和作平面复合运动的构件不能在构件本身内获得平衡，而必须在基座上平衡机构在基座上平衡的实质是什么
浙公网安备 33021202002483