机械原理课后答案-第八章
机械原理第8章 连杆机构及其传动特点
机械原理第8章连杆机构及其传动特点●考纲●1.铰链四杆机构的基本类型,演化和应用●2.曲柄存在条件、行程速比系数、传动角、压力角、死点●2.图解法设计四杆机构●笔记●8.1连杆机构及其传动特点●连杆机构的共同特点是其主动件的运动都要经过一个不与机架直接相连的称之为连杆(coupler)的中间构件,才能传动至从动件,故而称其为连杆机构(linkage mechanism)。
●连杆机构的传动特点●连杆机构具有以下一些传动特点:●1)连杆机构中的运动副一般均为低副(故又称其为低副机构,lower pairmechanism)。
其运动副元素为面接触,压强较小,承载能力较大,润滑好,磨损小,加工制造容易,且连杆机构中的低副一般是几何封闭,对保证工作的可靠性较为有利。
●2)在连杆机构中,在主动件的运动规律不变的条件下,可用改变各构件的相对长度来使从动件得到不同的运动规律。
●3)在连杆机构中,连杆上各点的轨迹是各种不同形状的曲线(称为连杆曲线,coupler-point curve),其形状随着各构件相对长度的改变而改变,故连杆曲线的形式多样,可用来满足一些特定工作的需要。
●此外连杆机构还可以很方便的达到改变运动的传递方向,扩大行程,实现增力和远距离传动等目的。
●连杆机构也存在如下一些缺点:●1)由于连杆机构的运动必须经过中间构件进行传递,因而传动路线较长,易产生较的误差累积,同时也使机械效率降低。
●2)在连杆机构运动中,连杆及滑块所产生的惯性力难以用一般平衡方法加以消除而连杆机构不宜用于高速运动。
●8.2平面四杆机构的基本类型及应用●1.铰链四杆机构的类型及应用●(1)铰链四杆运动链周转副存在的条件平面饺链四杆机构中曲柄存在的前提是其运动副中必有周转副存在●转动副为周转副的条件是:●1)最短杆长度+最长杆长度≤其他两杆长度之和 (杆长条件)l_{min}+l_{max}≤l_i+l_j●2)组成该周转副的两杆中必有一个为最短杆(最短杆两端最易产生周转副)●此外,为了使四个杆能够装配成封闭的运动链,最长杆长度必须小于其他三个杆长度之和●I_{max} < l _{m in}+l_i+ l_j●(2)较链四杆机构的基本类型●满足杆长条件l_{min}+l_{max}≤l_i+l_j●1).l_{min}+l_{max}<l_i+l_j●①最短杆为连架杆,曲柄摇杆机构●②最短杆为机架,双曲柄机构●③最短杆为连杆,双摇杆机构●2).l_{min}+l_{max}=l_i+l_j●①两两相邻杆长度相等,泛菱形结构●长杆为机架,曲柄摇杆机构●短杆为机架,双曲柄机构●两相邻杆重叠时,一二杆机构●②两两相对杆长度相等时,双曲柄机构●两两相对杆平行,平行四边形结构●平行四边形结构三个特点●①两曲柄以相同角速度同向转动;●②连杆作平动;●③连杆上的任一点的轨迹均是以曲柄长度为半径的圆。
机械原理作业参考答案-第8章-孙桓-第8版-A-ok
(2)取杆1为机架,得双曲柄机构,C和D为摆转副。 (3)取杆3为机架,得双摇杆机构,A和B仍为周转副。
《机械原理》(第8版)--孙桓等主编, 高等教育出版社
8-10
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第8章作业:8-6, 8-7, 8-9, 8-10, 8-25
8-6
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A
21
B
O
Байду номын сангаас
3
C
4
1 2
4 3
解题过程:机构运动简图如上图所示。其中(a)为双摇杆机构; (b)为导杆机构。 偏心轮的主要缺点:1)转动副接触面较大,摩擦损耗较大,效率较低; 2)易于出现自锁现象。
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即当440 mm d 760 mm,机构为曲柄摇杆机构。
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机架长度lAD 309 mm。
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机械原理课后答案第8章
第8章作业8-l 铰链四杆机构中,转动副成为周转副的条件是什么?在下图所示四杆机构ABCD 中哪些运动副为周转副?当其杆AB 与AD 重合时,该机构在运动上有何特点?并用作图法求出杆3上E 点的连杆曲线。
答:转动副成为周转副的条件是:(1)最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和;(2)机构中最短杆上的两个转动副均为周转副。
图示ABCD 四杆机构中C 、D 为周转副。
当其杆AB 与AD 重合时,杆BE 与CD 也重合因此机构处于死点位置。
8-2曲柄摇杆机构中,当以曲柄为原动件时,机构是否一定存在急回运动,且一定无死点?为什么?答:机构不一定存在急回运动,但一定无死点,因为:(1)当极位夹角等于零时,就不存在急回运动如图所示,(2)原动件能做连续回转运动,所以一定无死点。
8-3 四杆机构中的极位和死点有何异同?8-4图a 为偏心轮式容积泵;图b 为由四个四杆机构组成的转动翼板式容积泵。
试绘出两种泵的机构运动简图,并说明它们为何种四杆机构,为什么?解 机构运动简图如右图所示,ABCD 是双曲柄机构。
因为主动圆盘AB 绕固定轴A 作整周转动,而各翼板CD 绕固定轴D 转动,所以A 、D 为周转副,杆AB 、CD 都是曲柄。
8-5试画出图示两种机构的机构运动简图,并说明它们各为何种机构。
图a 曲柄摇杆机构图b 为导杆机构。
8-6如图所示,设己知四杆机构各构件的长度为240a mm =,600b =mm ,400,500c mm d mm ==。
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的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构?如何获得?3)若a 、b ﹑c 三杆的长度不变,取杆4为机架,要获得曲柄摇杆机构,d 的取值范围为何值? : 解 (1)因a+b=240+600=840≤900=400+500=c+d 且最短杆 1为连架轩.故当取杆4为机架时,有曲柄存在。
《机械原理》第八版课后习题答案
第2章 机构的结构分析(P29)2-12:图a 所示为一小型压力机。
图上,齿轮1与偏心轮1’为同一构件,绕固定轴心O 连续转动。
在齿轮5上开有凸轮轮凹槽,摆杆4上的滚子6嵌在凹槽中,从而使摆杆4绕C 轴上下摆动。
同时,又通过偏心轮1’、连杆2、滑杆3使C 轴上下移动。
最后通过在摆杆4的叉槽中的滑块7和铰链G 使冲头8实现冲压运动。
试绘制其机构运动简图,并计算自由度。
解:分析机构的组成:此机构由偏心轮1’(与齿轮1固结)、连杆2、滑杆3、摆杆4、齿轮5、滚子6、滑块7、冲头8和机架9组成。
偏心轮1’与机架9、连杆2与滑杆3、滑杆3与摆杆4、摆杆4与滚子6、齿轮5与机架9、滑块7与冲头8均组成转动副,滑杆3与机架9、摆杆4与滑块7、冲头8与机架9均组成移动副,齿轮1与齿轮5、凸轮(槽)5与滚子6组成高副。
故解法一:7=n 9=l p 2=h p12927323=-⨯-⨯=--=h l p p n F解法二:8=n 10=l p 2=h p 局部自由度1='F11210283)2(3=--⨯-⨯='-'-+-=F p p p n F h l(P30) 2-17:试计算如图所示各机构的自由度。
图a 、d 为齿轮-连杆组合机构;图b 为凸轮-连杆组合机构(图中在D 处为铰接在一起的两个滑块);图c 为一精压机机构。
并问在图d 所示机构中,齿轮3与5和齿条7与齿轮5的啮合高副所提供的约束数目是否相同?为什么?解: a) 4=n 5=l p 1=h p11524323=-⨯-⨯=--=h l p p n Fb) 5=n 6=l p 2=h p12625323=-⨯-⨯=--=h l p p n F12625323=-⨯-⨯=--=h l p p n Fc) 5=n 7=l p 0=h p10725323=-⨯-⨯=--=h l p p n Fd) 6=n 7=l p 3=h p13726323=-⨯-⨯=--=h l p p n F(C 可看做是转块和导块,有1个移动副和1个转动副)齿轮3与齿轮5的啮合为高副(因两齿轮中心距己被约束,故应为单侧接触)将提供1个约束。
机械原理(第二版)课后答案(朱理主编)
机械原理作业(部分答案)第一章结构分析作业1.2 解:(a)F = 3n-2P L-P H = 3×4-2×5-1= 1 A点为复合铰链。
(b)F = 3n-2P L-P H = 3×5-2×6-2= 1B、E两点为局部自由度, F、C两点各有一处为虚约束。
(c)F = 3n-2P L-P H = 3×5-2×7-0= 1 FIJKLM为虚约束。
1.3 解:第二章运动分析作业2.1 解:机构的瞬心如图所示。
2.2 解:取mmmm l /5=μ作机构位置图如下图所示。
1.求D 点的速度V D13P D V V =而 25241314==P P AE V V E D ,所以 s mm V V E D /14425241502524=⨯==2. 求ω1s rad l V AE E /25.11201501===ω3. 求ω2因 98382412141212==P P P P ωω ,所以s rad /46.0983825.1983812=⨯==ωω 4. 求C 点的速度V Csmm C P V l C /2.10154446.0242=⨯⨯=⨯⨯=μω2.3 解:取mmmm l /1=μ作机构位置图如下图a 所示。
1. 求B 2点的速度V B2V B2 =ω1×L AB =10×30= 300 mm/s 2.求B 3点的速度V B3V B3 = V B2 + V B3B2大小 ? ω1×L AB ? 方向 ⊥BC ⊥AB ∥BC 取mm s mm v /10=μ作速度多边形如下图b 所示,由图量得:mmpb 223= ,所以smm pb V v B /270102733=⨯=⨯=μ由图a 量得:BC=123 mm , 则mmBC l l BC 1231123=⨯=⨯=μ3. 求D 点和E 点的速度V D 、V E利用速度影像在速度多边形,过p 点作⊥CE ,过b 3点作⊥BE ,得到e 点;过e 点作⊥pb 3,得到d 点 , 由图量得:mmpd 15=,mmpe 17=,所以smm pd V v D /1501015=⨯=⨯=μ , smm pe V v E /1701017=⨯=⨯=μ;smm b b V v B B /17010173223=⨯=⨯=μ4. 求ω3s rad l V BC B /2.212327033===ω5. 求n B a 222212/30003010smm l a AB n B =⨯=⨯=ω6. 求3B aa B3 = a B3n + a B3t = a B2 + a B3B2k + a B3B2τ 大小 ω32L BC ? ω12L AB 2ω3V B3B2 ?方向 B →C ⊥BC B →A ⊥BC ∥BC 22233/5951232.2s mm l a BCn B =⨯=⨯=ω223323/11882702.222s mm V a B B k B B =⨯⨯=⨯=ω取mms mm a 2/50=μ作速度多边形如上图c 所示,由图量得:mmb 23'3=π ,mmb n 20'33=,所以233/11505023's mm b a a B =⨯=⨯=μπ2333/10005020's mm b n a at B =⨯=⨯=μ7. 求3α233/13.81231000s rad l a BC tB ===α8. 求D 点和E 点的加速度a D 、a E利用加速度影像在加速度多边形,作e b 3'π∆∽CBE ∆, 即 BE eb CE e CB b 33''==ππ,得到e 点;过e 点作⊥3'b π,得到d 点 , 由图量得:mm e 16=π,mmd 13=π,所以2/6505013s mm d a a D =⨯=⨯=μπ ,2/8005016s mm e a a E =⨯=⨯=μπ 。
机械原理习题参考答案
习题参考答案第二章机构的结构分析2-2 图2-38所示为一简易冲床的初拟设计方案。
设计者的思路是:动力由齿轮1输入,使轴A连续回转;而固装在轴A上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。
试绘出其机构运动简图,分析其运动是否确定,并提出修改措施。
4351 2解答:原机构自由度F=3⨯3- 2 ⨯4-1 = 0,结构均可:1为滚子;2为摆杆;3为滑块;4为滑杆;5为齿轮及凸轮;6为连杆;7为齿轮及偏心轮;8为机架;9为压头。
试绘制其机构运动简图,并计算其自由度。
O齿轮及偏心轮ωA齿轮及凸轮BEFDC压头机架连杆滑杆滑块摆杆滚子解答:n=7; P l =9; P h =2,F=3⨯7-2 ⨯9-2 = 12-6 试计算图2-42所示凸轮—连杆组合机构的自由度。
解答:a) n=7; P l =9; P h =2,F=3⨯7-2 ⨯9-2 =1 L 处存在局部自由度,D 处存在虚约束b) n=5; P l =6; P h =2,F=3⨯5-2 ⨯6-2 =1 E 、B 处存在局部自由度,F 、C 处存在虚约束b)a)A EMDFELKJIFBCCDBA2-7 试计算图2-43所示齿轮—连杆组合机构的自由度。
BDCA(a)CDBA(b)解答:a) n=4; P l =5; P h =1,F=3⨯4-2 ⨯5-1=1 A 处存在复合铰链b) n=6; P l =7; P h =3,F=3⨯6-2 ⨯7-3=1 B 、C 、D 处存在复合铰链2-8 试计算图2-44所示刹车机构的自由度。
并就刹车过程说明此机构自由度的变化情况。
解答:① 当未刹车时,F=3⨯6-2 ⨯8=2② 在刹车瞬时,F=3⨯5-2⨯7=1,此时构件EFG 和车轮接触成为一体,位置保持不变,可看作为机架。
③ 完全刹死以后,F=3⨯4-2⨯6=0,此时构件EFG 、HIJ 和车轮接触成为一体,位置保持不变,可看作为机架。
机械设计第八章课后习题答案
8-1解:依题意该转子的离心力大小为该转子本身的重量为则,即该转子的离心力是其本身重量的倍。
8-2答:方法如下:( 1)将转子放在静平衡架上,待其静止,这时不平衡转子的质心必接近于过轴心的垂线下方;( 2)将转子顺时针转过一个小角度,然后放开,转子缓慢回摆。
静止后,在转子上画过轴心的铅垂线1;( 3)将转子逆时针转过一个小角度,然后放开,转子缓慢回摆。
静止后画过轴心的铅垂线2;( 4)做线1和2的角平分线,重心就在这条直线上。
8-3答:( 1)两种振动产生的原因分析:主轴周期性速度波动是由于受到周期性外力,使输入功和输出功之差形成周期性动能的增减,从而使主轴呈现周期性速度波动,这种波动在运动副中产生变化的附加作用力,使得机座产生振动。
而回转体不平衡产生的振动是由于回转体上的偏心质量,在回转时产生方向不断变化的离心力所产生的。
(2)从理论上来说,这两种振动都可以消除。
对于周期性速度波动,只要使输入功和输出功时时相等,就能保证机械运转的不均匀系数为零,彻底消除速度波动,从而彻底消除这种机座振动。
对于回转体不平衡使机座产生的振动,只要满足静或动平衡原理,也可以消除的。
(3)从实践上说,周期性速度波动使机座产生的振动是不能彻底消除的。
因为实际中不可能使输入功和输出功时时相等,同时如果用飞轮也只能减小速度波动,而不能彻底消除速度波动。
因此这种振动只能减小而不能彻底消除。
对于回转体不平衡产生的振动在实践上是可以消除的。
对于轴向尺寸很小的转子,用静平衡原理,在静平衡机上实验,增加或减去平衡质量,最后保证所有偏心质量的离心力矢量和为零即可。
对于轴向尺寸较大的转子,用动平衡原理,在动平衡机上,用双面平衡法,保证两个平衡基面上所有偏心质量的离心力食量和为零即可。
8-4图 8 . 7解:已知的不平衡质径积为。
设方向的质径积为,方向的质径积为,它们的方向沿着各自的向径指向圆外。
用作图法求解,取,作图 8 . 7 所示。
机械原理 第8章 机构创新设计
8.机构创新设计
例 试确定图示平面高副机构的级别(构件1为原动件)
Ⅱ级机构
8.机构创新设计
平面机构的结构分类
◆ 机构结构分类的依据:
根据机构中基本杆组的级别进行分类。
◆ II级机构
指机构中基本杆组的最高级别为II级的机构。
◆ III级机构 指机构中基本杆组的最高级别为III级组的机构。
◆Ⅰ级机构 只由机架和原动件组成的机构称为Ⅰ级的机构。 (杠杆机构、斜面机构)
机架和原动件与从动件组分开: 从动构件组自由度为零。
可以再拆成更简单的自由 度为零的杆组
◆基本杆组:把机构中最后不能再拆的自由度为零的构件组称为机构的基
本杆组。
8.机构创新设计
◆ 基本杆组的分类
对于全低副的杆组: n个构件、pl个低副
n和pl为整数 n=2,4,6…
F= 3n -2 pL = 0 或 n = (2/3 ) pL
8.机构创新设计
• (5)加工制造方便,经济成本低
• 尽可能选用低副机构,并且最好选用以转动副为主构成的 低副机构,
• 在保证使用条件的前提下,尽可能选用结构简单的机构; • 尽可能选用标准化、系列化、通用化的元器件。
8.机构创新设计
• (6)机器操纵方便、调整容易、安全耐用
• 在拟定机械运动方案时,应适当选一些开、停、离合、正反转、 刹车、手动等装置,可使操作方便,调整容易。
根据n的取值基本杆组分为以下几种情况:
(1)n=2, p l= 3 的 杆组:又叫Ⅱ级杆组 常见Ⅱ级杆组的形式为
8.机构创新设计
(2)n=4, pl = 6 的杆组,又叫 Ⅲ级杆组 特征为杆组中具有一个三副构件。
常见的三种形式为
机械原理+阶段练习四及答案(8-10-11)word版本
华东理工大学网络教育学院机械原理课程阶段练习四(第8章—第10章—第11章)第八章 齿轮系及其设计一、填空题1、周转轮系根据自由度不同可分为 差动轮系 和 行星轮系 ,其自由度分别为 2 和 1 。
2、组成周转轮系的基本构件有: 太阳轮 ; 行星轮 , 系杆 。
3、K i 1与H K i 1不同,K i 1是 构件1和K 的传动比 ;HK i 1是 构件1和K 相对系杆H 的传动比 。
二、简答题1、什么是复合轮系?写出计算复合轮系传动比的步骤。
复合轮系:由定轴轮系和周转轮系或者由两个以上的周转轮系组成的轮系。
步骤:(1)划清组成复合轮系中的定轴轮系和周转轮系;(2)分别采用定轴轮系和周转轮系传动比的计算公式列出计算方程式; (3)根据这些轮系的组合方式联立解出所求的传动比。
2、在图示轮系中,根据齿轮1的转动方向,在图上标出蜗轮4的转动方向,并指出蜗轮4的旋向。
答:蜗轮4为顺时针转动,蜗轮4的旋向为左旋。
3 在图示的手摇提升装置中,已知各轮齿数为:z 1=20,z 2=50,z 3=15,z 4=30,z 6=40,z 7=18,z 8=51,蜗杆z 5=1,且为右旋,试求传动比i 18;并指出提升重物时手柄的转向。
答:所示轮系为定轴轮系;各轮转向为:8-逆时针、7-顺时针、4-箭头向左、3-箭头向上、2-箭头向上、1-箭头向上;传动比:67.56618=i4 在图示的蜗杆传动中,试分别在左右两图上标出蜗杆1的旋向和转向。
答:左图为右旋蜗杆;右图蜗杆逆时针转动。
三 计算题1 在图示的轮系中,已知z 1=20,z 2=30,z 3=18,z 6=48,齿轮1的转速n 1=150 r/min ,试求系杆 H 的转速n H 的大小和方向。
1.667.534124114-=⨯-=--=Z Z Z Z i H H Hωωωω因为:04=ω所以:667.511+=Hωω m in/5.22r H =ω2、在图中,已知:Z 1=20 ,Z 2=30 ,Z 2’=25,Z 3=75,Z 4=30,Z5=25,。
机械原理课后习题答案.pdf
[解]
(1)取μι作机构运动简图;
μl
=
0.002
m mm
C3
lBC =
l
2 AB
+
l
2 AC
−
l AB
⋅ lAB
⋅ cos135
= 302 + 1002 − 30 ×100 × cos135 = 123 (mm)
B
D
2
1 ω1
A
ϕ1
4
E
(2)速度分析 取C为重合点:C( C2, C3)
vB → vC 2 → vD ,vE → ω2
p(c3)
ω2
2
D
c2
2) 求aC2
aC 2 = aB
+ aCn 2B
+
at C 2B
=
aC 3
+
aCk
2C 3
+ aCr 2C 3
方向: B→A C→B ⊥CB
0 ⊥CБайду номын сангаас向下 ∥BC e
大小: √ √
?
0√
?
E
d
b
其中:
an C 2B
= ω2 2
lBC
=
2.02
4
C P34
1
A P12
题3-1 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。
b) P13
P34 B
3
P 23 →∞
2
P12
A
4
C P14→∞
P24
1
题3-1 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。
c)
P13 P14 C
4
→∞ P 34
M
vM
《机械原理》-第八章--平面连杆机构及其设计
§ 8-5 多杆机构
1.多杆机构的功用 (1)取得有利的传动角
(2)获得较大的机械利益 (3)改变从动件的运动特性 (4)实现从动件带停歇的运动 (5)扩大机构从动件的行程 (6)使机构从动件的行程可调 (7)实现特定要求下平面导引 结论 由于导杆机构的尺度参数较多,因此它可以满足更为 复杂的或实现更加精确的运动规律要求和轨迹要求。但其设计也 较困难。
c f
A
D
b c f max b c f min c b f min
平面四杆机构的基本知识
假设:
b c fmax a d d>a b c f min d a c b f d a min
a d b c a b c d a c b d
' B'C' D
b2 c 2 (d a)2 arccos 2bc
2 2 2 b c ( d a ) or " 1800 arccos 2bc
平面四杆机构的基本知识
Fr C B
F Ft V C V B F C B
A
B
D
A
D
a e
A
b
B'
α
γ
a
C VC F
多杆机构
2.多杆机构的类型 (1)多杆机构的分类 1)按杆数分 五杆、六杆、八杆机构等; 2)按自由度分 单自由度、两自由度和三自由度多杆机构。 (2)六杆机构的分类 1)瓦特(Watt)型,有Ⅰ型、Ⅱ型两种。
a) 瓦特型
b) 斯蒂芬森型
a) 瓦特Ⅰ型
b) 瓦特Ⅱ型
多杆机构
2)斯蒂芬森(Stephenson)型,有Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型三种。
机械原理习题指导8章
四、例题精选
例1 在牛头刨床的横向送 进机构中,已知工作台的 横向送给量 s=0.1mm,送 进螺杆的导程 l=3mm,棘 轮模数m=6mm,棘轮与 棘爪之间的摩擦系数 f=0.15。试求:1)棘轮
齿面倾斜角 ;2)棘轮
的齿数z ;3)棘轮的尺 寸da 、df 、p ;4)确定 棘爪的长度L
槽轮机构
主动销轮、从动槽轮及机架
主动件拨盘作连续回转, 从动件槽轮作间歇转动。
构造简单,外形小,效率较高, 较平稳、间歇地进行转位。但 在运动中的加速度变化较大, 冲击较严重,不适于高速。
槽轮槽数,圆销数目
设计要点
凸轮式间歇运动机构
2 1
主动凸轮、从动转盘和机架
主动凸轮作等角速度回转, 从动转盘作单向间歇回转。
第八章 间歇运动机构及其设计
一、基本要求 二、基本概念和基础知识 三、学习重点及难点 四、例题精选 五、试题自测及答案
一、基本要求
了解棘轮机构、槽轮机构的组成、运动 特点和设计要点.
了解凸轮式间歇机构和不完全齿轮机构 的场合。
二、基本概念和基础知识
棘轮机构 槽轮机构 凸轮式间歇运动机构 不完全齿轮机构
2.径向槽均布的外槽轮机构,其径向槽数最少数
为
,
利用槽轮上的作为槽轮机构中的定位装置,齿式棘轮机
构棘齿齿面的偏角应 棘爪与棘齿间的摩擦角。
3.能实现间歇运动的机构有
、
、
。
4.槽轮机构是由 、 、 组成的。 对于原动件转一周槽轮只运动一次的单销外槽轮机构来说, 槽轮的槽数应不小于 ;机构的运动特性系数总小于 。
5.在转动轴线互相平行的两构件中,主动件做往复摆动, 从动件作单向间歇转动,若要求主动件每往复一次,从动件 转12°。试问
机械原理课后答案第八章平面连杆机构及其设计_图文
平面连杆机构及其设计
习题8-6
习题8-8 习题8-9 习题8-18 习题8-16 习题8-24
8-6 如图所示四杆机构中,各杆长度a =240mm,b =600mm, c =400mm,d = 500mm。试求: 1) 取杆4为机架,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的办法获得双曲 柄机构和双摇杆机构?如何获得? 3) 若a、b、c 三杆的长度不变,取杆4为机架,要获得曲柄摇 杆机构,d 的取值范围应为何值?
A C D C C D C2 1 2 1 2
2 2 l C D ( l l ) 2 C D ( l l ) c o s A C D 3 0 9 . 2 6 m m A D 2 A B B C 2 A B B C 2
2 2 C C C D C D 2 C D C D c o s 3 5 1 8 0 . 4 m m 1 2 1 2 1 2
2 2 2 ( l l ) ( l l ) C C 2 ( l l ) ( l l ) c o s 1 6 . 3 6 A B B C B C A B 1 2 A B B C B C A B
解:1) 选取比例尺作出机构的铰链点及滑块、连架杆位置。 2) 取第一位置为基准位置,根据反转法原理,连接DE2,并 绕D点反转ψ12角,得到点E2’。 3) 作E1E2’的垂直平分线c12,其与DC1轴的交点即为C1。 4) 连接DC1E1,即为所求。
6) 取第一位置为基准位置,根据反转法原理,连接AC2,并 绕A点反转12角,得到点C2’。 7) 作C1C2’的垂直平分线b12,其与y轴的交点即为B1。 8) 连接AB1C1DE1,即为所求。
机械原理第八章习题答案
第八章 平面连杆机构及其设计习题8-5解:(a)摆动导村机构 (b)曲柄滑块机构 习题8-6解:1)因为mm d c mm b a 900500400800600240=+=+<=+=+若以构件4为机架,则该机构为曲柄摇杆机构,其中1构件为曲柄。
2)以1为机架可得双曲柄机构,若以3构件为机架可得双摇杆机构。
3)要成曲柄摇杆机构,则若4为最长杆,则需b c d a +≤+,即mm a b c d 760=-+≤ 若取2为最长杆,则需d c b a +≤+,即mm c b a d 440=-+≥习题8-8解:1)取尺寸比例尺mmm l 002.0=μ,如上图,机构的极位夹角θ,杆3的最大摆角ϕ,最小传动角min γ可由图上量取。
行程速比系数θθ-+=00180180K 2)由于28+72<50+52,所以取构件1为机构时,得双曲柄机构。
C 、D 二副为摆动副。
3)取构件3为机架时,得双摇杆机构。
A 、B 二副为仍为周转副。
习题8-9解:1)因为80+260<160+200,且最短杆为机架,所以机构为双曲柄机构。
2)如图,该机构的最小传动角为0min 14=γ3)滑块F 的行程速比系数为628.14318043180180180000000=-+=-+=θθK习题8-14 解:取尺寸比例尺mmm l 004.0=μ,作图如下,设计尺寸mm l AB 278=,mm l CD 96=,mm l AD 322=。
习题8-23 解:取尺寸比例尺mmm l 0025.0=μ,如图所示,曲柄长度为mm l AB 1.29=或mm l AB 6.63= 连杆长度为mm l BC 1.74=或mm l BC 1.237=习题8-16解:作图如下, E 点即为所求。
习题8-24 解:取尺寸比例尺mmm l 008.0=μ,作图如下,连杆长度为mm l BC 5.306=。
最小传动角为0min 44=γ。
机械原理+阶段练习四及答案(8-10-11)
华东理工大学网络教育学院机械原理课程阶段练习四(第8章—第10章—第11章)第八章 齿轮系及其设计一、填空题1、周转轮系根据自由度不同可分为 差动轮系 和 行星轮系 ,其自由度分别为 2 和 1 。
2、组成周转轮系的基本构件有: 太阳轮 ; 行星轮 , 系杆 。
3、K i 1与H K i 1不同,K i 1是 构件1和K 的传动比 ;HK i 1是 构件1和K 相对系杆H 的传动比 。
二、简答题1、什么是复合轮系?写出计算复合轮系传动比的步骤。
复合轮系:由定轴轮系和周转轮系或者由两个以上的周转轮系组成的轮系。
步骤:(1)划清组成复合轮系中的定轴轮系和周转轮系;(2)分别采用定轴轮系和周转轮系传动比的计算公式列出计算方程式; (3)根据这些轮系的组合方式联立解出所求的传动比。
2、在图示轮系中,根据齿轮1的转动方向,在图上标出蜗轮4的转动方向,并指出蜗轮4的旋向。
答:蜗轮4为顺时针转动,蜗轮4的旋向为左旋。
3 在图示的手摇提升装置中,已知各轮齿数为:z 1=20,z 2=50,z 3=15,z 4=30,z 6=40,z 7=18,z 8=51,蜗杆z 5=1,且为右旋,试求传动比i 18;并指出提升重物时手柄的转向。
答:所示轮系为定轴轮系;各轮转向为:8-逆时针、7-顺时针、4-箭头向左、3-箭头向上、2-箭头向上、1-箭头向上;传动比:67.56618=i4 在图示的蜗杆传动中,试分别在左右两图上标出蜗杆1的旋向和转向。
答:左图为右旋蜗杆;右图蜗杆逆时针转动。
三 计算题1 在图示的轮系中,已知z 1=20,z 2=30,z 3=18,z 6=48,齿轮1的转速n 1=150 r/min ,试求系杆 H 的转速n H 的大小和方向。
1.667.534124114-=⨯-=--=Z Z Z Z i H H Hωωωω因为:04=ω所以:667.511+=Hωω m in/5.22r H =ω2、在图中,已知:Z 1=20 ,Z 2=30 ,Z 2’=25,Z 3=75,Z 4=30,Z5=25,。
机械原理(第七版) 孙桓主编第8章
机械原理(第七版) 孙桓主编第8章四、平面连杆机构1.在条件下,曲柄滑块机构具有急回特性。
2.机构中传动角γ和压力角α之和等于。
3.在铰链四杆机构中,当最短构件和最长构件的长度之和大于其他两构件长度之和时,只能获得机构。
4.平面连杆机构是由许多刚性构件用联接而形成的机构。
5.在图示导杆机构中,AB为主动件时,该机构传动角的值为。
题5图题12图6.在摆动导杆机构中,导杆摆角ψ=3 0°,其行程速度变化系数K的值为。
7.在四杆机构中LAB=40mm,lBC=40mm,lCD=60mm,AD为机架,该机构是。
8.铰链四杆机构具有急回特性时其极位夹角θ值,对心曲柄滑块机构的θ值,所以它急回特性,摆动导杆机构急回特性。
9.对心曲柄滑块机构曲柄长为a,连杆长为b,则最小传动角γmin等于,它出现在位置。
10.在四连杆机构中,能实现急回运动的机构有(1) ,(2) ,(3) 。
11.铰链四杆机构有曲柄的条件是,双摇杆机构存在的条件是。
(用文字说明)12.图示运动链,当选择杆为机架时为双曲柄机构;选择杆为机架时为双摇杆机构;选择杆为机架时则为曲柄摇杆机构。
13.在曲柄滑块机构中,若以曲柄为主动件、滑块为从动件,则不会出现“死点位置”,因最小传动角γmin ,最大压力角αmax ;反之,若以滑块为主动件、曲柄为从动件,则在曲柄与连杆两次共线的位置,就是,因为该处γmin ,αmax 。
14.当铰链四杆机构各杆长为:a=50mm,b=60mm,c=70mm,d=200mm。
则四杆机构就。
15.当四杆机构的压力角α=90°时,传动角等于,该机构处于位置。
16.在曲柄摇杆机构中,最小传动角发生的位置在。
17.通常压力角α是指间所夹锐角。
18.铰链四杆机构曲柄、连杆、机架能同时共线的条件是。
19.一对心式曲柄滑块机构,若以滑块为机架,则将演化成机构。
20.铰链四杆机构变换机架(倒置)以后,各杆间的相对运动不变,原因是。
机械原理课后全部习题答案
机械原理课后全部习题答案目录第1章绪论 (1)第2章平面机构的结构分析 (3)第3章平面连杆机构 (8)第4章凸轮机构及其设计 (15)第5章齿轮机构 (19)第6章轮系及其设计 (26)第8章机械运动力学方程 (32)第9章平面机构的平衡 (39)第一章绪论一、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?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。
中南大学 机械原理 第八章作业题答案
解:
C1
C
K 1 0.5 180 180 36 K 1 2.5
解一: 量取: ψ
E
C1′ B'2 A B'1
a A1B1 =A 2 B 2 2 b B1C1 =B C
D
24C、偏置导杆机构是先由铰链四杆机构演化为偏置曲柄滑块机构,然后 再进一步演化而来,试运用铰链四杆机构有周转副的结论,推导图示偏 置导杆机构成为回转导杆机构的条件(10分).
选择题
10A、在下列四杆机构中 (a) 是曲柄摇杆机构, (b)既是导杆机构又是摇块 机构。
OA=25mm AB=45mm
4 1 A o
B
A
o
BC=45mm
CO=25mm
B
C
A
B
o
B C A o
2
3
4 A B o
(a)
(b)
11A、四杆机构的急回特性是针对主动件作(a)而言的。 a、等速转动 b、等速移动 c变速转动或变速移动
5A、某曲柄摇杆机构的曲柄匀速转动,极位夹角θ为30°,摇杆工作行程需 时7s。则摇杆空回行程需时 5 秒,曲柄每分钟转数是 5 转。
判断题(每2分)
6A、在曲柄摇杆机构中,若以曲柄为原动件,最小传动角可能出现在曲柄与 连杆共线的位置的两个共线位置之一。 () 7A、在曲柄摇杆机构中,若以曲柄为原动件,机构一定存在急回运动 ( ) 8A、平面连杆机构有无急回特性最终取决于有无极位夹角( √ )。 9A、在曲柄滑块机构中,只要以滑块为原动件,就必然有死点( √ )。
解一: 量取:
a A1B1 =A 2 B2 b B1C1 =B2C
D
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s1 。
3)以C2为圆心,2AB为半径作圆,同时以F为圆心,FC2 为半 径作圆,两圆交于点E,作C2E的延长线与圆s1的交点,即为 铰链A的位置。由图知 lBC=lAC1+lAB=230+80=310mm min=''=45°>40°
解法二: 180 K 1 16.36 K +1
C1C 2 C1 D 2 C 2 D 2 2C1 D C 2 D cos 35 180.4mm
(l AB lBC )2 (lBC l AB )2 C1C22 2(l AB lBC ) (lBC l AB )cos16.36
lBC 303.53mm
解:2) 取杆1为机架,将演化双曲柄 机构,因满足杆长关系,且机架为 最短杆。C、D两个转动副是摆转副。 3) 取杆3为机架,将演化为双摇杆 机构。这时A、B两个转动副仍为 周转副。
8-9 在图示连杆机构中,各杆长度lAB=160mm,lBC=260mm, lCD=200mm,lAD=80mm,构件AB 为原动件,沿顺时针方 向匀速转动,试求: 1) 四杆机构ABCD的类型; 2) 该四杆机构的最小传动角; 3) 滑块F的行程速比系数K。
2
解:求最小传动角。
' 180 B' C ' D
B' C '2 C ' D 2 B' D 2 180 arccos( ) 2 B' C 'C ' D 522 502 ( 28 72) 2 180 arccos[ ] 2 52 50 22.73
8-24 如图所示,设已知破碎机的行程速比系数 K=1.2,鄂 板长度lCD=300mm,鄂板摆角 =35º ,曲柄长度lAB=80mm。
求连杆的长度,并验算最小传动角min是否在允许范围内。
K 1 解: 1 ) 180 16.36 K +1 2)作出摇杆CD的两极限位置DC1及DC2和固定铰链A所在的圆
B '' C ''2 C '' D 2 B '' D 2 '' arccos( ) 2 B '' C '' C '' D 303.532 3002 (309.26 80)2 arccos[ ] 2 303.53 300 44.6
min 44.6
8-8 在图示四杆机构中,各杆长度l1=28mm,l2=52mm, l3=52mm,l4=72mm。试求: 1) 取杆4为机架,机构的极位夹角、杆3的最大摆角、最小 传动角和行程速比系数K; 2) 取杆1为机架,将演化为何种类型机构?为什么?并说 明这时C、D两个转动副是周转副还是摆转副; 3) 取杆3为机架,将演化为何种类型机构?这时A、B两个 转动副是否仍为周转副?
解:3)若a、b、c 三杆的长度不变,取杆4为机架,要获得 曲柄摇杆机构,d 的取值范围: 若d 不是最长杆,则b为最 长杆(d <600),有: a+b=240+600=840c+d=400+d 则440 d <600 若d 为最长杆 (d 600),有: a+d=240+d b+c=600+400 则600 d 760 440 d 760
解:1) 以摇杆第二位置作为基准位置、分别量取第一、第 三位置到其之间的夹角。 2) 连接DF1、DF3,并根据反转法原理,将其分别绕D点反 转12、32角,得到点F1’、F3’。 3) 分别连接F1’F2、 F2F3’ ,并作其中垂线交于一点,即为铰 链点E2。 4) C2、D、 E2在同一构件上,连接E2F2,即为连杆长度。
解得 C1 D 37.3mm
2
解:2) 选取比例尺作出机构的铰链点及滑块、连架杆位置。 3) 取第一位置为基准位置,根据反转法原理,连接AC2,并 绕A点反转12角,得到点C2’。 4) 作C1C2’的垂直平分线b12,其与y轴的交点即为B1。 5) 连接AB1C1DE1,即为所求。
8-16 图示为一已知的曲柄摇杆机构,现要求用一连杆 将摇杆CD 和滑块F 联接起来,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。 试确定连杆长度及其与摇杆CD 铰链点的位置。
解:3) 滑块F的行程速比系数K。
180 K 180
量得极位夹角为44º 。
K
180 1.65 180
8-18 设计图示六杆机构。当机构原动件1自y 轴顺时针转 过12=60º 时,构件3 顺时针转过 12=45º 恰与x 轴重合。此 时滑块6自E1移到E2,位移s12=20mm。试确定铰链B、C位 置。
解:1) 求CD的长度。
C1 E1 C1 D DE1 2 C1 D DE1 cos 12
C 2 E2 C 2 D DE1 S12
又因 C1 E1 C2 E2、 C2 D C1 D
2
2
2
C1 D 602 2 C1 D 60 cos 45 (80 C1 D)2
解:求机构的极位夹角。
C 2 AD C1 AD
AC 2 AD 2 C 2 D 2 C 2 AD arccos( ) 2 AC 2 AD ( 28 52) 2 722 502 arccos[ ] 2 ( 28 52) 72 37.95 2 AC 1 AD 2 C1 D 2 C1 AD arccos( ) 2 AC 1 AD (52 28) 2 722 502 arccos[ ] 2 (52 28) 72 19.39
平面连杆机构及其设计
习题8-6
习题8-8 习题8-9 习题8-18 习题8-16 习题8-24
8-6 如图所示四杆机构中,各杆长度a =240mm,b =600mm, c =400mm,d = 500mm。试求: 1) 取杆4为机架,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的办法获得双曲 柄机构和双摇杆机构?如何获得? 3) 若a、b、c 三杆的长度不变,取杆4为机架,要获得曲柄摇 杆机构,d 的取值范围应为何值?
解:1) 四杆机构ABCD的类型
由于 lmin lmax l余1 l余2
即 80 260 160 200
又最短杆为机架。 所以,四杆机构ABCD为双曲柄机构。
解:2) 该四杆机构的最小传动角;
min出现在主动曲柄与机架 共线处
B ' C ' 2 C ' D 2 B' D 2 ' arccos( ) 2 B' C 'C ' D 2602 2002 (160 80) 2 arccos[ ] 2 260 200 61.26 B' ' C ' ' 2 C ' ' D 2 B' ' D 2 ' ' arccos( ) 2 B' ' C ' 'C ' ' D 2602 2002 (160 80) 2 arccos[ ] 2 260 200 13.33 min 13.33
2
C 2 AD C1 AD 37.95 19.39 18.56
解:求杆3的最大摆角。 C 2 DA C1 DA
DC2 AD 2 C 2 A2 C 2 DA arccos( ) 2 DC2 AD 502 722 ( 28 52) 2 arccos[ ] 2 50 72 79.73 2 DC1 AD 2 C1 A2 C1 DA arccos( ) 2 DC1 AD 502 722 (52 28) 2 arccos[ ] 2 50 72 9.17 C 2 DA C1 DA 79.73 9.17 70.56
B' ' C ' ' 2 C ' ' D 2 B' ' D 2 ' ' B' ' C ' ' D arccos( ) 2 B' ' C ' 'C ' ' D 522 502 (72 28) 2 arccos[ ] 2 52 50 51.06
min ' 22.73
C1C2 D (180 35) / 2 72.5
C1C22 (l AB l BC )2 (l BC l AB )2 C1C2 A arccos 20.43 2C1C2 (l AB l BC )
AC2 D C1C2 D C1C2 A 72.5 20.43 52.07
解:1) 取杆4为机架,有曲柄存在。 因为lmin+lmax=a+b=240+600=840<c +d=400+500=900, 且最短杆为连架杆。 2)若各杆长度不变,可以 不同杆为机架的办法获得双曲 柄机构和双摇杆机构。要使此 机构成为双曲柄机构,应取杆1
为机架;要使此机构成为双摇
杆机构,应取杆3为机架。
l AD C 2 D 2 ( l AB l BC )2 2C 2 D ( l AB l BC ) cos AC 2 D 309.26mm
min出现在主动曲柄与机架 共线处
B ' C '2 C ' D 2 B ' D 2 ' arccos( ) 2 B ' C ' C ' D 303.532 3002 (80 309.26)2 arccos[ ] 2 303.53 300 80.3