湖南大学考研《机械原理》练习作业题

湖南大学考研《机械原理》练习
作业题
《机械原理》作业题
平面机构结构分析作业题
1、图示为一小型压力机，试绘制其机构运动简图，并计算其自由度。

2、试计算图中所示压榨机的自由度
3、试计算图中所示凸轮一连杆组合机构的自由度。

4、试计算图中所示各平面高副机构的自由度，并在高副低代后分析组成这些机构的基本杆组。

平面机构运动分析作业 题
1、在图中所示的四杆机构中， a? = 1 / E
求：。

=0 ；(1)当=,求；(2)当…，
2、在图示机构中，已知
W » = 70??3J !W = 4 0 榨冲 1SF = 70 卿桃 = 2 5 杭嶽 = 75™™ 如亡 =
j 回转，试以图解法求点
C 的速度Vc 和
加速度 汎="回转，试以图解法求机构在 ^一灯 位置时，点D 和点E 的速度和加速度，以及构 件2的角速度和角加速度
机械的摩擦与效率作业 题
3、在图示中的摇块机构中，已知
曲柄以等角速度
—3
1、图中所示为一曲柄滑块机构的三个不同位置，P为作用于活塞上的压力，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
（连杆本身的重量及惯性力均略而不计）。

2、图中所示为一夹紧机构。

设已知所需的夹紧力为Q= 1kN,楔块斜角a= 6°,滑动摩擦系数均为0.1 ,各回转副的轴颈直径均为 d =
16mm构件尺寸如图，若不计各构件的重量，试求机构在图示位置时所需作用力P的大小
3、如图所示，电动机通过三角带传动及圆锥、圆柱齿轮传动带动工作机A及B,设每对齿轮
的效率n仁0.96每个轴系的效率n 2=0.98 , 带转动的效率n 3=0.92，工作机A、B的功率分别为NA=3kN NB=2kN效率分别为n A=0.7, n
B=0.8，试求电动机所需的功率。

平面连杆及其设计作业题
1、如图所示，设已知四杆机构各构件得长度
为a = 240mm b = 600mm c = 400mm d = 500mm 试问：1）当取杆4为机架时，是否有曲柄存在？2）若各杆长度不变，能否以选不同杆为机架得办法获得双曲柄和双摇杆机构？如何获得？
c
2、在图中所示得铰链四杆机构中，各杆的长度为I1=28mm, I2=52mm, l3=50mm, I4=72mm, 试求：1）当取杆4为机架时，该机构的极位夹角B、杆3的最大摆角©和最小传动角v min;
2）当取杆1为机架时，将演化成何种类型的
机构？为什么？并说明这时C、D两个转动副时周转副还是摆动副。

3、在图中所示的连杆机构中，已知各杆件的尺寸为：IAB=160mm IBC=260mm ICD=200mn，
IAD=80mm并知构件AB为原动件，沿顺时针方向匀速回转，试确定：
1）四杆机构ABCD的类型；
2）该四杆机构的最小传动角v min;
3）滑块F的行程速比系数K;
4）为了增大滑块F的行程速比系数K,应如何选择角（3的大小？
4、图示为一已知的曲柄摇杆机构，现要求用一连杆将摇杆CD和一滑块F连接起来，使摇杆的三个已知位置C1D C2D C3D和滑块的三个位置F1、F2、F3相对应（图示尺寸系按比例绘出）。

试确定此连杆的长度及其与摇杆CD铰接点的位置。

5、如图所示，设要求四杆机构两连架杆的三组对应位置分别为a 1 = 35°,© 1 = 50°;
a 2= 80°,© 2= 75°；a 3= 125°,© 3 = 105°,试以解析法设计此四杆机构。

6、试设计如图所示的六杆机构。

该机构当原动件1自y轴顺时针转过© 12= 60°时，构件3顺时针转过W 12= 45°恰与x轴重合。

此时滑块6自E1移动到E2，位移S12 =
20mm试确定铰链B1和C1的位置，并在所设计的机构中标明传动角V ,同时说明四杆
机构AB1C1D的类型。

凸轮机构及其设计作业题
1、试以作图法设计一偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的凸轮的轮廓曲线。

设已知凸轮以等角速度顺时针回转，推杆动程h= 32mm推杆
位移线图如下图所示。

凸轮轴心偏于推杆轴线右侧，偏距e= 10mm又已知凸轮的基圆半径
r0=35mm,滚子半径rr=15mm。

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1. r T
2、在图中所示的凸轮机构中，设已知摆动推杆AB 在起使位置时垂直于OB, IOB=40mm, IAB=80mm rr=10mm。

凸轮顺时针方向等速转动。

当转过180°时，推杆以余弦加速度运动向上摆动30°;转过一周中的其余角度时，推杆以正弦加速度运动摆动回到原位置。

试以作图法设计凸轮的实际廓线。

3、试用解析法求对心直动滚子推杆盘形凸轮机构
凸轮的理论廓线与实际廓线的坐标值，计算间隔取为15°,并核算此凸轮机构的压力角。

已知其基圆半径r0=40mm,滚子半径rr=10mm凸轮顺时针方向等速转动，当转过90°时，推杆以余弦加速度运动上升20mm
再转过90°时，推杆又以余弦加速度运动回到原位置；凸轮转过一周中的其余角度时，推杆静止不动。

齿轮机构及其设计作业题
1、已知一正常齿渐开线标准外啮合圆柱齿轮传动，其模数m= 5mm压力角a= 20°、中心距a = 350mm 传动比i12 = 9/5，试求两轮的齿数、分度圆直径、齿顶圆直径、基圆直径以及齿厚和齿槽宽。

2、已知两齿轮的中心距a= 155mm传动比i12 =8/7，模数m= 10mm压力角a= 20°，齿顶高系数ha*=1。

试设计这对渐开线齿轮传动。

3、在某设备中有一对渐开线直齿圆柱齿轮，
一直z1 = 26、i12 = 5、m= 3mm a = 20°、ha*=1、c*=0.25。

在技术改造中，提高了原动机的转速，为了改善齿轮传动的平稳性，要求在不降低强度、不改变中心距和转动比的条件下，将直齿轮改为斜齿轮，并希望将分度圆螺旋角限制在20°以内，重合度£r >3,试确定z1、z2、mn和齿宽B。

4、一涡轮的齿数z2 = 40，d2 = 280mm 与一单头蜗杆啮合，试求：
1）蜗杆端面模数mt2及蜗杆轴面模数ma1;
2）蜗杆的轴面周节pal及导程I ;
3）蜗杆的分度圆直径d1;
4）两轮的中心距a'。

轮系及其设计作业题
1、图中所示为一手摇提升装置，其中各轮齿数均为已知，试求传动比i13，并指出当提升重物时手柄的转向。

2、图中所示为一滚齿机工作台传动机构，工作台与涡轮5固联，若已知z1 = z1' =15, z2 =35，z4' =1 （右旋），z5=40，滚刀z6=1 （左旋），z7=28。

今要切制一个齿数z5' =64 的齿轮，应如何选配挂轮组的齿数z2' ，z3 和z4。

3、在图中所示的混和轮系中，设已知
n1=3549r/min，又各轮齿数为：z仁36、z2=60、z3=23、z4=49 , z4' =69、z5=31、z6=131、
z7=94、z8=36、z9=167,试求系杆H的转速nH。

4、在图中所示的轮系中，轮1与电动机轴相连，n1 (3) =1440r/min , z1= z2=20, z3=60 , z4=90 , z5=210 ,求n3=?
机械运转及速度波动调节作业题
1、设已知一机械所受等效阻抗力矩Mr的变化规律如图所示。

等效驱动力矩为常数。

机械主轴（选为等效构件）的转速为1000r/min。

试求当运转不均匀系数不超过0.05时所需飞
轮的转动惯量（飞轮安装在机械主轴上，机械其余构件的转动惯量忽略不计）。

2、某内燃机的曲柄输出力矩随曲柄转角的
变化曲线如图所示，其运动周期，曲柄的平均转速=620r/min。

当用该机驱动一阻抗力矩为常数的机械时，如果要求其运转不均匀系数=0.01 o 试求：
1）曲轴最大转速和相应的曲柄转角位置；2）装在曲柄上的飞轮转动惯量（不计其余构件的转动惯量）。

机械的平衡作业题
1、在下图所示的盘形转子中，有四个偏心重量位于同一回转平面内。

它们的大小及其重心至回转轴的距离分别为Q1= 50N, Q2= 70N,
Q3= 80N, Q4= 100N; r1=r4=100mm , r3 =
200mm r4 = 150mm 而各偏心重量的方位如图所示。

又设平衡重量Q的重心至回转轴距离r = 150mm试求平衡重量Q的大小和方位。