机械原理习题册(中)运动-凸轮-轮系

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（1）齿数 Z4； （2）传动比 i17； （3）若已知轮 1 的转向如图，试标出轮 7 的转向。
11－11 如图所示，已知齿数Ｚ1＝Ｚ2＝Ｚ1’＝Ｚ4’＝２0，Ｚ3＝6０，Ｚ4＝30，Ｚ3’＝5０。轴 1 的转速 n1＝1450 转/分，其方向如
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图所示。判断该轮系的类型，并求系杆 H 的转速 nH 的大小和方向。
形，标明表示
v6
和
a6
的相应的矢量线段，并说明各所求量的方向或转向）
-10-
3-9＊图示六杆机构按比例画出，ω1
为常数，方向为逆时针。试用矢量方程图解法求机构处于图示位置时，5
构件的速度
v5
和加速度
a5
。
（要求：必须写出矢量方程式、计算表达式、作出速度多边形与加速度多边形，标明表示
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（a）
（b）
（c*）
9—3 下列（a）、（b*）两盘形凸轮机构中，凸轮廓线的形状对称，AB 段和 CD 段为圆弧，BC 段、AD 段为直线，试在图上画出： （1）凸轮的基圆； （2）凸轮由图示位置转过 90°时的压力角以及从动杆的位移（b*图为角位移）； （3）从动件与凸轮在 E 点接触 时，凸轮机构的压力角以及从动杆的位移（b*图为角位移）
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11—5 图示轮系中，已知各轮齿数：z1 24 ，z2 33 ，z2 21 ，z3 78 ，z3 18 ，z4 30 ，z5 78 ，主动轮 1 的转速 n1 1500 r / min 。
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试判断该轮系的类型；求轮 5 的转速 n5 的大小，并指出轮 5 的转向与轮 1 的转向是否相同。
v5
和
a5
的矢量线段，并说明各所求量的方向或转向）

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3-8＊
-9-
图示牛头刨床机构按比例画出，ω 2 为常数，方向如图所示。试用矢量方程图解法求机构处于图示位置时：（1）构件 5 的角速度
ω 5 和角加速度ε 5 ；（2）构件 6 的速度
v6
和加速度
a6
。（要求：必须写出矢量方程式、计算表达式、作出速度多边形与加速度多边
11－6 判断如图所示轮系的类型；并求转动比 i14 ，已知Ｚ1＝Ｚ2’＝25，Ｚ2＝Ｚ3＝20，ＺH＝100，Ｚ4＝20 。
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11－7 如图为一双级行星轮系减速器，Ｚ1＝Ｚ4＝40，Ｚ3＝Ｚ6＝20，Ｚ2＝Ｚ5＝10。（1）如果把齿轮 4 固定，判断该轮系的类型，
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并求 i1H2；（2）如果把齿轮 3 固定，判断该轮系的类型，并求 i1H2。
C.可能为正也可能为负
4、周转轮系的转化机构是（
）。
A. 周转轮系
B.定轴轮系
C.复合轮系
。 ）。
11–1 在图示轮系中，已知各轮的齿数及主动轴 1 的转速 n1，轴 1 转向如图示。试判断该轮系的类型，求 n8 的大小，并在图上 标出其方向。
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11-2 在图示轮系中，已知各轮的齿数为 Z1=15，Z2=25，Z2’=20，Z3=60，n1=200rpm，n3=50rpm。（1）判断该轮系的类型；（2）当 n1 与 n3 转向相同时，求系杆 H 的转速 nH 大小和方向；（3）当 n1 与 n3 转向相反时，求系杆 H 的转速 nH 大小和方向。
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0
A

（a）
第十一章 齿轮系及其设计
思考题 1、所谓定轴轮系是指
，而周转轮系是指
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（b） ，
复合轮系是指
2、行星轮系的自由度为
，差动轮系的自由度为
。
3、在计算周转轮系的传动比 imn 时，若求得转化机构的传动比 imHn 为正，则原周转轮系的传动比 imn （
A. 必定为正
B.必定为负
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（a）
（b）
（c）
9—2 在图上标出：（1）图示各凸轮机构在图示位置时的压力角及从动件的位移（c*图为角位移）； （2）各凸轮从图示位置转过 90° 时，凸轮机构的压力角及从动杆的位移(c*图为角位移)； （3）各凸轮机构的从动件与凸轮在 D 点接触时凸轮的转角（相对于从动杆处 于最低位置而言）、凸轮机构的压力角以及从动杆的位移（c*图为角位移）。
B．不正确 B．不正确
12*、当构件 1 与构件 2 的相对运动为
动，牵连运动为
加速度 aAk 1A 2 的大小为
；方向与
动时，两构件的重合点 A1 、A 2 之间将有哥氏加速度。哥氏 的方向一致。
3-1 标出机构图示位置的全部速度瞬心。 （1）
（2）
3 2
-2-
（3）
3-2 图示曲柄滑块机构中，构件 1 的角速度为 1 ，试求构
各点的绝对和相对速度。 A．同一构件上 B．不同构件间 C．所有构件间
8、两个做平面运动的构件，相对瞬心的绝对速度
。
A．为零
B．不相等
C．不为零且相等
9、某平面机构中有 6 个构件，则该机构的全部瞬心数目为
。 A．3
B．6
C．9
D．15
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10、速度瞬心是构件上速度为零的点。
（）
A．正确
11、在对机构进行运动分析时，可以用速度瞬心法对机构进行加速度分析。（ ） A．正确
。当两构件不直接组成运动副时，瞬心位置用
确定。
3、相对瞬心与绝对瞬心的相同点是
，不同点是
。
4、长度比例尺 μl 的定义为：
；速度比例尺 μv 的定义为：
；加速度比
例尺 μa 的定义为：
。
5、平面五杆机构共有
个速度瞬心，其中
个是相对速度瞬心。
6、确定平面机构速度瞬心位置的三心定理的内容是：
。
7、速度影像原理可以用来求机构中
,5
,6
,
2
,5
,
6
。（要求：必
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须写出矢量方程式、计算表达式、作出速度多边形与加速度多边形，标明表示
vG
,
aG
的矢量线段，并说明各所求量的方向或转向）
E
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3-6 在图示曲柄滑块机构中，已知： 1 90 ，滑块 3 的速度为 4MS-1，加速度为 80MS-2，方向均为水平向右。试用矢量方程图解法求 B 点的速度和加速度的大小、方向，构件 1 和 2 的角速度和角加速度的大小、方向。（要求：必须写出矢量方程式、计算表达式、作出 速度多边形与加速度多边形，说明各所求量的方向或转向，并标明相应的矢量线段）
D）低速轻负荷
2. 滚子从动件盘形凸轮的理论廓线与实际廓线
。
A）为两条法向等距曲线 B）为两条近似曲线 C）互相平行
D）之间的径向距离处处相等
3. 对于转速较高的凸轮机构，为了减小冲击和振动，从动件运动规律最好采用
运动规律。
A)等速 B)等加速等减速 C)正弦加速度
4. 在滚子从动件凸轮机构中，凸轮的基圆半径是从转动中心到凸轮
第三章 平面机构的运动分析
思考题 1、由 N 个构件（含机架）组成的机构，其瞬心总数为
个，其中绝对瞬心为
个，相对瞬心为
个。
2、当两构件组成移动副时，速度瞬心的位置在
。当两构件组成转动副时，速度瞬心的位置
在
。
两构件组成滑动兼滚动的高副时，速度瞬心的位置在
；特殊情况下，两构件组成纯滚动的高
副时，瞬心的位置在
8. 设计滚子从动件盘形凸轮轮廓曲线，若实际廓线出现尖点或
时，会发生从动件运动失真现象。此时，可采用
或
方法避免从动件的运动失真。
9—1 图 （a）、（b）、（c）三种不同型式的凸轮机构。（1）试用反转法分别在图上画出：从动件与凸轮自 A 点至 B 点接触过程中凸轮
的转角 BA ；（2）试问：实际廓线上任意两点 A、B 的向径 OA，OB 所夹的角度∠AOB 是否就是从动件与凸轮自 A 点至 B 点接触过 程中凸轮的转角 BA ？ 以（a），（b），（c）图分别讨论之；（3）判断图（a）与图（c）所示的凸轮机构运动规律是否一样。
11–8 图示轮系中，已知各轮齿数： z1 z2 19 ， z2 57 ， z2 20 ， z3 95 ， z4 96 ，主动轮 1 的转速 n1 1920 r / min 。试
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判断该轮系的类型；求轮 4 的转速 n4 的大小，并指出轮 4 的转向与轮 1 的转向是否相同。
θ1
方向
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3-7＊ 在图示机构中，已知各杆长度，C 点在 BD 的中点，原动件 1 以ω1 作匀角速度转动（方向逆时针）。试用矢量方程图解法求：1）
构件
5
的速度
v5
及加速度
a5
；2）构件
2
的角速度ω2
及角加速度ε2，并在图上标出其方向。（要求：必须写出矢量方程式、计算表达
式、作出速度多边形与加速度多边形，标明表示
v5
和
a5
的矢量线段，标明相应的矢量线段，
并说明各所求量的方向或转向）
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第九章 凸轮机构及其设计
思考题
1. 在凸轮机构中，从动件作等加速等减速运动时，将产生①
冲击，它适用于②
场合。
① A）刚性
B）柔性 C）无刚性也无柔性
② A）中、低速重负荷
B）中速轻负荷
C）中、高速轻负荷
轮廓的最短距离。
5. 尖底推杆从动件凸轮机构的压力角是推杆与凸轮接触点处的速度方向与
之间所夹的锐角。
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6. 凸轮的基圆半径
，则机构越紧凑；过于小的基圆半径会导致压力角
，从而使凸轮机构的传动性能变
。
7. 设计滚子从动件盘形凸轮机构时，滚子中心的轨迹称为凸轮的
廓线；与滚子相包络的凸轮廓线称为
廓线。
图，并求
vE
,
aE
,

4
,

4
。（要求：必须写出矢量方程式、计算表达
-4-
式、作出速度多边形与加速度多边形，标明表示
vE , aE
的矢量线段，并说明各所求量的方向或转向）
3-5
已知图示机构中各构件尺寸，构件
1
以等角速度 1
逆时针转动。试用矢量方程图解法求
vG
,
aG
， 2
11–9* 在图示轮系中，已知各轮齿数 Z 及转速 n1。试判断该轮系的类型，并求传动比 i1H 和行星轮的转速 n5 。
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11–10 在图示轮系中，各轮均为标准齿轮，且轮 1、2、3、3’、4 模数相同，已知各轮齿数为 Z1=18，Z1’=80，Z2=20，Z3=36，Z3’=24， Z4’=80，Z5=50，Z6=2，Z7=58。试判断该轮系的类型；并求：
11－12 如图所示，已知齿数Ｚ1＝２0，Ｚ2＝30，Ｚ3＝8０，Ｚ3＝Ｚ1。轴 1 的转速 n1＝1450 转/分，其转向如图示。判断该轮系
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的类型，并求系杆 H 的转速 nH 的大小和方向。
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（a）
（b*）
9—4 下列（a）、（b*）两盘形凸轮机构中，凸轮的实际廓线为一圆，圆心在 A 点，凸轮绕轴心 O 沿逆时针方向转动，试在图上画出： （1）凸轮的基圆；（2）从动杆的最大位移（b*图为最大角位移）； （3） 推程运动角与回程运动角。
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O
（a）
（b*）
9—5 已知（a）、（b）两盘形凸轮机构如图所示。试在图上画出：1）基圆；2）所有压力角α=0 时，从动件的位置。(凸轮机构（a）中 的凸轮轮廓由四段曲线组成，AB 段为以 E 点为圆心的圆弧，CD 段为以 O 点为圆心的圆弧，AD 与 BC 段为直线且分别与两段圆弧相 切；凸轮机构（b）中凸轮的实际廓线为一圆，圆心在 A 点)
杆机构中，构件 2 的角速度为2 ，试用瞬心法求构
件 1、3 的相对瞬心，并用瞬心法求出滑块 3 的速度 v3 。
度
vD
、构件
4
上
E
点的速度
vE
的大小和方向。
-3ω2
3-3 图示铰链四 件 3 上 D 点的速
ω
3-4 在 图 示 机 度图和加速度
ω2
构中，已知角速度2 为常量，试用矢量方程图解法画出机构的速
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11–3* 图示为搅拌机机构简图，其中 Z a＝40，Z g＝20。（1）判断该轮系的类型；（2）当轴 H 以 ωH ＝31rad/s 的角速度回转时， 求搅拌器 F 的角速度，并判断 ωH 与 ωF 的转向是否相同。
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11－4 试判断如图所示轮系的类型，并求出轮系的传动比 iH1，其中 Z1=38，Z2=39。