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1、习题集及作业问题讲评习题集及作业问题讲评机械原理机械原理丁洪生丁洪生北京理工大学机械与车辆学院北京理工大学机械与车辆学院北京理工大学机械与车辆学院北京理工大学机械与车辆学院二零一二年二月二零一二年二月二零一二年二月二零一二年二月第一章第一章 绪论绪论目目 录录第二章第二章 平面机构的结构分析平面机构的结构分析第三章第三章 平面机构的运动分析平面机构的运动分析第五章第五章 平面连杆机构及其设计平面连杆机构及其设计第六章第六章 凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计第七章第七章 齿轮机构及其设计齿轮机构及其设计第十一章第十一章 轮系及其设计轮系及其设计第十四章第十四章 机械系统动力学机械系统动力学第十五
2、章第十五章 机械的平衡设计与实验机械的平衡设计与实验第四章第四章 平面机构的力分析平面机构的力分析第一章第一章 绪论绪论1-1 说明机构和机器的相同点和不同点。说明机构和机器的相同点和不同点。第一章第一章 绪论绪论1-2 电子手表和石英手表的差异在何处，那种属于机械范畴。电子手表和石英手表的差异在何处，那种属于机械范畴。第一章第一章 绪论绪论1-3 机械式手表属于机构还是机器，为什么？机械式手表属于机构还是机器，为什么？第一章第一章 绪论绪论1-4 脚踏自行车和电动自行车相比，那种属于机器范畴，它脚踏自行车和电动自行车相比，那种属于机器范畴，它们都是机械吗？们都是机械吗？第一章第一章 绪论绪论
3、1-5 脚踏缝纫机和电动缝纫机相比，那种属于机器范畴，它脚踏缝纫机和电动缝纫机相比，那种属于机器范畴，它们都是机械吗？们都是机械吗？第一章第一章 绪论绪论1-6 构件和零件的相同点和不同点是什么？构件和零件的相同点和不同点是什么？第一章第一章 绪论绪论1-7 机械原理研究对象是什么？机械原理研究对象是什么？第一章第一章 绪论绪论第二章第二章 平面机构的结构分析平面机构的结构分析2-1 抄画题图抄画题图2-1所示机构简图并计算自由度所示机构简图并计算自由度（a）（b）第二章第二章 平面机构的结构分析平面机构的结构分析2-1 抄画题图抄画题图2-1所示机构简图并计算自由度所示机构简图并计算自由度（
4、a）（b）第二章第二章 平面机构的结构分析平面机构的结构分析解解 n 6，PL 8，PH1 F3n2PLPH 36281 1解解 n 5，PL 7，PH0 F3n2PLPH 35270 1一个构件一个构件A1BCDEFG23456ABCDE123457666一个构件一个构件一个构件一个构件2-2 抄画题图抄画题图2-2所示机构简图，计算自由度。若有局部自由所示机构简图，计算自由度。若有局部自由度、复合铰链、虚约束，请在图上明确指出度、复合铰链、虚约束，请在图上明确指出（a）（b）（c）（d）（e）第二章第二章 平面机构的结构分析平面机构的结构分析2-2 抄画题图抄画题图2-2所示机构简图，计算
5、自由度。若有局部自由所示机构简图，计算自由度。若有局部自由度、复合铰链、虚约束，请在图上明确指出度、复合铰链、虚约束，请在图上明确指出（b）作业问题讲评作业问题讲评 复合铰链复合铰链 复合铰链复合铰链 虚约束虚约束虚约束虚约束2-2 抄画题图抄画题图2-2所示机构简图，计算自由度。若有局部自由所示机构简图，计算自由度。若有局部自由度、复合铰链、虚约束，请在图上明确指出度、复合铰链、虚约束，请在图上明确指出（f）（g）（h）（i）（j）（k）第二章第二章 平面机构的结构分析平面机构的结构分析2-2 抄画题图抄画题图2-2所示机构简图，计算自由度。若有局部自由所示机构简图，计算自由度。若有局部自由
6、度、复合铰链、虚约束，请在图上明确指出度、复合铰链、虚约束，请在图上明确指出（h）作业问题讲评作业问题讲评 此处为高副此处为高副接触。其中：接触。其中：有有1个局部自个局部自由度；由度；1个虚个虚约束。约束。2-2 抄画题图抄画题图2-2所示机构简图，计算自由度。若有局部自由所示机构简图，计算自由度。若有局部自由度、复合铰链、虚约束，请在图上明确指出度、复合铰链、虚约束，请在图上明确指出（m）（l）第二章第二章 平面机构的结构分析平面机构的结构分析2-3 画出题图画出题图2-3所示机构简图并计算自由度所示机构简图并计算自由度（a）（b）（c）（d）（e）第二章第二章 平面机构的结构分析平面机构
7、的结构分析2-3 画出题图画出题图2-3所示机构简图并计算自由度所示机构简图并计算自由度作业问题讲评作业问题讲评 解解 n 9，PL 13，PH0 F3n2PLPH 392130 12-3 画出题图画出题图2-3所示机构简图并计算自由度所示机构简图并计算自由度作业问题讲评作业问题讲评 2-3 画出题图画出题图2-3所示机构简图并计算自由度所示机构简图并计算自由度（b）（e）作业问题讲评作业问题讲评 虚约束虚约束虚约束虚约束虚约束虚约束复合铰链复合铰链2-4 依据题图依据题图2-4b，修改题图，修改题图2-4b的小冲床机构，使其自由的小冲床机构，使其自由度度F=1。要求提出多种修改方案。要求提出
8、多种修改方案（a）（b）第二章第二章 平面机构的结构分析平面机构的结构分析2-5 对题图对题图2-5所示机构进行杆组分析并确定机构级别所示机构进行杆组分析并确定机构级别（a）（b）第二章第二章 平面机构的结构分析平面机构的结构分析级机构级机构级机构级机构2-6 试在题图试在题图2-6所示四杆机构的基础上，通过附加杆组，构所示四杆机构的基础上，通过附加杆组，构成自由度成自由度F=1的六杆机构。的六杆机构。第二章第二章 平面机构的结构分析平面机构的结构分析2-7 对题图对题图2-7所示机构进行高副低代，并校核代换前后的自所示机构进行高副低代，并校核代换前后的自由度是否相等。由度是否相等。第二章第二
9、章 平面机构的结构分析平面机构的结构分析2-7 对题图对题图2-7所示机构进行高副低代，并校核代换前后的自所示机构进行高副低代，并校核代换前后的自由度是否相等。由度是否相等。F3n2PLPH 34251 1 机机构具有一个原构具有一个原动件动件，且等于，且等于F F该机构具有该机构具有确定确定的相对运动的相对运动该机构该机构的级别的级别为为机构机构第三章第三章 平面机构的运动分析平面机构的运动分析3-1 求题图求题图3-1所示机构的全部瞬心，并说明那些事绝对瞬心所示机构的全部瞬心，并说明那些事绝对瞬心第三章第三章 平面机构的运动分析平面机构的运动分析3-1 求题图求题图3-1所示机构的全部瞬心
10、，并说明那些事绝对瞬心所示机构的全部瞬心，并说明那些事绝对瞬心P12P01P23P23P03P03P13P02 0 1 2 3 P01 P12 P23 P02 P13 P03作业问题讲评作业问题讲评 3-2 题图题图3-2所示机构中，已知所示机构中，已知lAB=lBC=20mm，lCD=40mm,=90,1=100rad/s。试用瞬心法求。试用瞬心法求C点的速度的大小点的速度的大小和方向。和方向。第三章第三章 平面机构的运动分析平面机构的运动分析3-3 题图题图3-3所示为按正确比例画出的机构运动简图。构件所示为按正确比例画出的机构运动简图。构件1以等角速度顺时针转动且以等角速度顺时针转动且1
11、=10rad/s。试求：。试求：（1）在图上标出全部瞬心。在图上标出全部瞬心。（2）机构在此位置时构件机构在此位置时构件3的角速度的大小及方向。的角速度的大小及方向。第三章第三章 平面机构的运动分析平面机构的运动分析3-3 题图题图3-3所示为按正确比例画出的机构运动简图。构件所示为按正确比例画出的机构运动简图。构件1以等角速度顺时针转动且以等角速度顺时针转动且1=10rad/s。试求：。试求：（1）在图上标出全部瞬心。在图上标出全部瞬心。（2）机构在此位置时构件机构在此位置时构件3的角速度的大小及方向。的角速度的大小及方向。第三章第三章 平面机构的运动分析平面机构的运动分析 0 1 2 3
12、P01 P12 P23 P02 P13 P03P01P12P23P03P13P02P123-4 求题图求题图3-4所示为按照正确比例画出的机构运动简图。已所示为按照正确比例画出的机构运动简图。已知知1=10rad/s，且为常数。试用瞬心法求构件，且为常数。试用瞬心法求构件3的角速度。的角速度。第三章第三章 平面机构的运动分析平面机构的运动分析3-5 题图题图3-5所示为已知机构运动简图，且所示为已知机构运动简图，且l=0.001m/mm，1=100rad/s且为常数，试用相对运动图解法求出构件且为常数，试用相对运动图解法求出构件3上上E点点的速度及加速度。的速度及加速度。第三章第三章 平面机构
13、的运动分析平面机构的运动分析3-5 题图题图3-5所示为已知机构运动简图，且所示为已知机构运动简图，且l=0.001m/mm，1=100rad/s且为常数，试用相对运动图解法求出构件且为常数，试用相对运动图解法求出构件3上上E点点的速度及加速度。的速度及加速度。第三章第三章 平面机构的运动分析平面机构的运动分析vB2=vB1+vB2B1列速度矢量方程列速度矢量方程？pb1b2aB2=anB1+aKB2B1+arB2B1列加速度矢量方程列加速度矢量方程？aKB2B1=21vB2B1vB2=v pb2 方向：方向：pb2aB2=ab2 方向：方向：b2kb1b2vB2B11aKB2B13-6 在题
14、图在题图3-6所示机构中，原动件以所示机构中，原动件以1=20rad/s等速转动，等速转动，lAB=100mm，lBC=lCD=400mm。试用相对运动图解法求构件。试用相对运动图解法求构件2、3的角速度的角速度2、3及角加速度及角加速度2、3。第三章第三章 平面机构的运动分析平面机构的运动分析3-7 题图题图3-7所示机构运动简图的比例尺为所示机构运动简图的比例尺为l=0.005m/mm，原动件的角速度原动件的角速度 1=10rad/s，且为常数。试用相对运动图解，且为常数。试用相对运动图解法求构件法求构件2、3的角速度角速度的角速度角速度2、3及角加速度及角加速度2、3。第三章第三章 平面
15、机构的运动分析平面机构的运动分析3-8 题图题图3-8所示机构运动简图，比例尺为所示机构运动简图，比例尺为l=0.001m/mm，原动件原动件1的角速度的角速度 1=10rad/s，方向顺时针；角加速度，方向顺时针；角加速度1=100rad/s，方向为逆时针。试求构件，方向为逆时针。试求构件3的速度的速度v3和加速度和加速度a2。第三章第三章 平面机构的运动分析平面机构的运动分析3-8 题图题图3-8所示机构运动简图，比例尺为所示机构运动简图，比例尺为l=0.001m/mm，原动件原动件1的角速度的角速度 1=10rad/s，方向顺时针；角加速度，方向顺时针；角加速度1=100rad/s，方向
16、为逆时针。试求构件，方向为逆时针。试求构件3的速度的速度v3和加速度和加速度a2。B B1 1、B B2 2、B B3 3vB2=vB1+vB2B1aB2=anB1+atB1+aKB2B1+arB2B1pb1b2b2b”1k列速度矢量方程列速度矢量方程列加速度矢量方程列加速度矢量方程？aKB2B1=21vB2B1vB2B11aKB2B1vB2=v pb2 方向：方向：pb2aB2=ab2 方向：方向：b2b1作业问题讲评作业问题讲评 3-9 对于题图对于题图3-2所示机构试用解析法求构件所示机构试用解析法求构件2、3的角速度的角速度2、3及角加速度及角加速度2、3。第三章第三章 平面机构的运动
17、分析平面机构的运动分析3-10 在题图在题图3-10所示正切机构中，已知原动件位置及构件尺所示正切机构中，已知原动件位置及构件尺寸，原动件等速转动，角速度寸，原动件等速转动，角速度1=1rad/s，转向如图所示。试，转向如图所示。试用解析法求构件用解析法求构件3的速度的速度v3，及加速度，及加速度a3。第三章第三章 平面机构的运动分析平面机构的运动分析3-6 在题图在题图3-6所示机构中，原动件以所示机构中，原动件以1=20rad/s等速转动，等速转动，lAB=100mm，lBC=lCD=400mm。试用相对运动图解法求构件。试用相对运动图解法求构件2、3的角速度的角速度2、3及角加速度及角加
18、速度2、3。第三章第三章 平面机构的运动分析平面机构的运动分析3-7 题图题图3-7所示机构运动简图的比例尺为所示机构运动简图的比例尺为l=0.005m/mm，原动件的角速度原动件的角速度 1=10rad/s，且为常数。试用相对运动图解，且为常数。试用相对运动图解法求构件法求构件2、3的角速度角速度的角速度角速度2、3及角加速度及角加速度2、3。第三章第三章 平面机构的运动分析平面机构的运动分析第五章第五章 平面连杆机构及其设计平面连杆机构及其设计5-1 题图题图5-1所示铰链四杆机构，已知所示铰链四杆机构，已知lBC=50mm，lCD=35mm，lCD=30mm，AD为机架，为机架，（1）若
19、此机构为曲柄摇杆机构，且若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求为曲柄，求lAB的最大的最大值；值；（2）欲使此机构为双曲柄机构，求欲使此机构为双曲柄机构，求lAB的取值范围；的取值范围；（3）欲使此机构为双摇杆机构，求欲使此机构为双摇杆机构，求lAB的取值范围。的取值范围。第五章第五章 平面连杆机构及其设计平面连杆机构及其设计5-1 题图题图5-1所示铰链四杆机构，已知所示铰链四杆机构，已知lBC=50mm，lCD=35mm，lAD=30mm，AD为机架，为机架，（1）若此机构为曲柄摇杆机构，且若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求为曲柄，求lAB的最大的最大值；值；（2）欲使此机构为双曲
20、柄机构，求欲使此机构为双曲柄机构，求lAB的取值范围；的取值范围；（3）欲使此机构为双摇杆机构，求欲使此机构为双摇杆机构，求lAB的取值范围。的取值范围。解：解：（1）若此机构为曲柄摇杆机构，且若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，为曲柄，按照杆长条件：按照杆长条件：lAB+lBClCD+lAD lAB+5035+30，lAB15，所以，所以，lABmax=15mm （2）若此机构为双曲柄机构，若此机构为双曲柄机构，按照杆长条件：按照杆长条件：lAD+lBClAB+lCD，若，若AD杆为最短杆，那么杆为最短杆，那么 30+50lAB+35，lAB45，若若AB杆为最长杆，杆为最长杆，lAD+l
21、ABlBC+lCD，30+lAB50+35，则，则 lAB55mm；故，；故，45lAB55作业问题讲评作业问题讲评 5-1 题图题图5-1所示铰链四杆机构，已知所示铰链四杆机构，已知lBC=50mm，lCD=35mm，lAD=30mm，AD为机架，为机架，（1）若此机构为曲柄摇杆机构，且若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求为曲柄，求lAB的最大的最大值；值；（2）欲使此机构为双曲柄机构，求欲使此机构为双曲柄机构，求lAB的取值范围；的取值范围；（3）欲使此机构为双摇杆机构，求欲使此机构为双摇杆机构，求lAB的取值范围。的取值范围。（3）若此机构为双摇杆机构，则若此机构为双摇杆机构，则 按
22、照杆长条件：按照杆长条件：lAB+lBC lCD+lAD，若，若AB杆为最短杆，那杆为最短杆，那么，么，lAB 15mm；若；若AD杆为最短杆，则杆为最短杆，则 lAD+lBClAB+lCD，30+50lAB+35，lAB 45，所以，所以，15lAB45 若若AB杆为最长杆，杆为最长杆，AD杆为最短杆，杆为最短杆，lAD+lABlBC+lCD，30+lAB50+35，则，则 lAB55mm；若若AB杆最长杆的另一种情况杆最长杆的另一种情况（与其他三杆拉直共线与其他三杆拉直共线）,故，故，lAB115mm=lAD+lBC+lCD，所以，所以 55lAB115作业问题讲评作业问题讲评 5-2 题
23、图题图5-2所示为一偏置曲柄滑块机构，试求杆所示为一偏置曲柄滑块机构，试求杆AB为曲柄为曲柄的条件。若偏距的条件。若偏距e=0，则杆，则杆AB为曲柄的条件又是什么？为曲柄的条件又是什么？第五章第五章 平面连杆机构及其设计平面连杆机构及其设计5-2 题图题图5-2所示为一偏置曲柄滑块机构，试求杆所示为一偏置曲柄滑块机构，试求杆AB为曲柄为曲柄的条件。若偏距的条件。若偏距e=0，则杆，则杆AB为曲柄的条件又是什么？为曲柄的条件又是什么？第五章第五章 平面连杆机构及其设计平面连杆机构及其设计解：依据有四杆机构曲柄的条件，解：依据有四杆机构曲柄的条件，lAB+lADlBC+lCD，其中：其中：D点在无
24、穷远处点在无穷远处，那么，那么，杆杆 lAD=；lCD=；所以，所以，lABmax=15mm lAB+lAD-lCDlBC即：即：a+e b当当e=0时，则时，则 a b5-3 如题如题5-2图所示偏置曲柄滑块机构，已知图所示偏置曲柄滑块机构，已知le=10mm，lAB=20mm，lBC=70mm。试作图求：。试作图求：（1）滑块行程的长度滑块行程的长度H；（2）曲柄为原动件时，机构的最小传动角曲柄为原动件时，机构的最小传动角min；（3）滑块为原动件时，机构的死点位置。滑块为原动件时，机构的死点位置。第五章第五章 平面连杆机构及其设计平面连杆机构及其设计5-3 如题如题5-2图所示偏置曲柄滑
25、块机构，已知图所示偏置曲柄滑块机构，已知le=10mm，lAB=20mm，lBC=70mm。试作图求：。试作图求：（1）滑块行程的长度滑块行程的长度H；（2）曲柄为原动件时，机构的最小传动角曲柄为原动件时，机构的最小传动角min；（3）滑块为原动件时，机构的死点位置。滑块为原动件时，机构的死点位置。第五章第五章 平面连杆机构及其设计平面连杆机构及其设计minHACB1BB2C1C2CB”minminmin =min5-4 题图题图5-4所示用铰链四杆机构作为加热炉炉门的启闭机构。所示用铰链四杆机构作为加热炉炉门的启闭机构。炉门上两铰链的中心距为炉门上两铰链的中心距为75mm，炉门打开后成水平位
26、置时，炉门打开后成水平位置时要求炉门的外边朝上，固定铰链在要求炉门的外边朝上，固定铰链在yy线上，其相互位置尺寸线上，其相互位置尺寸如图所示。试设计此机构。如图所示。试设计此机构。第五章第五章 平面连杆机构及其设计平面连杆机构及其设计5-5 设计一夹紧机构（铰链四杆机构），已知连杆设计一夹紧机构（铰链四杆机构），已知连杆BC的长度的长度lBC=40mm，它的两个位置如题图，它的两个位置如题图5-5所示，要求到达夹紧位所示，要求到达夹紧位置置B2C2时，机构处于死点位置，且摇杆时，机构处于死点位置，且摇杆C2D垂直于垂直于B1C1。求。求各杆的长度各杆的长度lAB、lCD、lAD。第五章第五章
27、平面连杆机构及其设计平面连杆机构及其设计5-6 题图题图5-6所示为飞机起落架机构，实线表示飞机降落时的所示为飞机起落架机构，实线表示飞机降落时的位置，双点划线表示飞机起飞后的位置。已知：位置，双点划线表示飞机起飞后的位置。已知：lAD=520mm，lCD=340mm，且，且=90，=60，=10。试求构件。试求构件AB和和BC的长度的长度lAB、lBC。第五章第五章 平面连杆机构及其设计平面连杆机构及其设计5-7 题图题图5-7所示为机床变速箱中操纵滑动齿轮的机构。已知所示为机床变速箱中操纵滑动齿轮的机构。已知滑动齿轮行程滑动齿轮行程H=60mm，lDE=100mm，lCD=120mm，lA
28、D=250mm，其相互位置如图所示。当滑动齿轮在行程的另，其相互位置如图所示。当滑动齿轮在行程的另一端时，操纵手柄为垂直方向。试设计此机构。一端时，操纵手柄为垂直方向。试设计此机构。第五章第五章 平面连杆机构及其设计平面连杆机构及其设计HE1E2C1C2ADF2F1F2C2B2B1E1C1ADB15-7 题图题图5-7所示为机床变速箱中操纵滑动齿轮的机构。已知所示为机床变速箱中操纵滑动齿轮的机构。已知滑动齿轮行程滑动齿轮行程H=60mm，lDE=100mm，lCD=120mm，lAD=250mm，其相互位置如图所示。当滑动齿轮在行程的另，其相互位置如图所示。当滑动齿轮在行程的另一端时，操纵手柄
29、为垂直方向。试设计此机构。一端时，操纵手柄为垂直方向。试设计此机构。第五章第五章 平面连杆机构及其设计平面连杆机构及其设计5-8 如题图如题图5-8所示，设计一铰链四杆机构，已知两连架杆的所示，设计一铰链四杆机构，已知两连架杆的三组对应位置是：三组对应位置是：1=120，1=105；2=90，2=85；3=60，3=65。且。且lAB=20mm，lAD=50mm。试确定。试确定lBC和和lCD，以及，以及C1D（或（或C2D、C3D）与）与E1D（或（或E2D、E3D）之间的夹）之间的夹角。角。第五章第五章 平面连杆机构及其设计平面连杆机构及其设计5-8 如题图如题图5-8所示，设计一铰链四杆
30、机构，已知两连架杆的所示，设计一铰链四杆机构，已知两连架杆的三组对应位置是：三组对应位置是：1=120，1=105；2=90，2=85；3=60，3=65。且。且lAB=20mm，lAD=50mm。试确定。试确定lBC和和lCD，以及，以及C1D（或（或C2D、C3D）与）与E1D（或（或E2D、E3D）之间的夹）之间的夹角。角。作业问题讲评作业问题讲评 5-8 如题图如题图5-8所示，设计一铰链四杆机构，已知两连架杆的所示，设计一铰链四杆机构，已知两连架杆的三组对应位置是：三组对应位置是：1=120，1=105；2=90，2=85；3=60，3=65。且。且lAB=20mm，lAD=50mm
31、。试确定。试确定lBC和和lCD，以及，以及C1D（或（或C2D、C3D）与）与E1D（或（或E2D、E3D）之间的夹）之间的夹角。角。CABDE作业问题讲评作业问题讲评 5-9 题图题图5-9所示曲柄滑块机构，若已知滑块和曲柄的对应位所示曲柄滑块机构，若已知滑块和曲柄的对应位置为：置为：s1=36mm，1=60；s2=28mm，3=85；s1=19mm，3=120；e=10mm。试确定各杆的长度。试确定各杆的长度。第五章第五章 平面连杆机构及其设计平面连杆机构及其设计5-10 如题图如题图5-10所示，欲设计一铰链四杆机构，已知其摇杆所示，欲设计一铰链四杆机构，已知其摇杆CD的长度的长度lC
32、D=75mm，行程速比系数，行程速比系数K=1.5，机架，机架AD的长度的长度lAD=100mm，摇杆的一个极限位置与机架间的夹角，摇杆的一个极限位置与机架间的夹角3=45。试求其曲柄的长度。试求其曲柄的长度lAB和连杆的长度和连杆的长度lBC。第五章第五章 平面连杆机构及其设计平面连杆机构及其设计5-10 如题图如题图5-10所示，欲设计一铰链四杆机构，已知其摇杆所示，欲设计一铰链四杆机构，已知其摇杆CD的长度的长度lCD=75mm，行程速比系数，行程速比系数K=1.5，机架，机架AD的长度的长度lAD=100mm，摇杆的一个极限位置与机架间的夹角，摇杆的一个极限位置与机架间的夹角3=45。
33、试求其曲柄的长度。试求其曲柄的长度lAB和连杆的长度和连杆的长度lBC。第五章第五章 平面连杆机构及其设计平面连杆机构及其设计DC2B点点AC1（C1）（C2）lBC=mmlAC2-lAC1lAB=2lBC=lAC2+lAC12lAB=mmlAD=mm可得到两组解：可得到两组解：5-10 如题图如题图5-10所示，欲设计一铰链四杆机构，已知其摇杆所示，欲设计一铰链四杆机构，已知其摇杆CD的长度的长度lCD=75mm，行程速比系数，行程速比系数K=1.5，机架，机架AD的长度的长度lAD=100mm，摇杆的一个极限位置与机架间的夹角，摇杆的一个极限位置与机架间的夹角3=45。试求其曲柄的长度。试
34、求其曲柄的长度lAB和连杆的长度和连杆的长度lBC。第五章第五章 平面连杆机构及其设计平面连杆机构及其设计D（C2）B点点AC（C1）C2lBC=mmlAC2-lAC1lAB=2lBC=lAC2+lAC12lAB=mmlAD=mm可解可解得得：B5-10 如题图如题图5-10所示，欲设计一铰链四杆机构，已知其摇杆所示，欲设计一铰链四杆机构，已知其摇杆CD的长度的长度lCD=75mm，行程速比系数，行程速比系数K=1.5，机架，机架AD的长度的长度lAD=100mm，摇杆的一个极限位置与机架间的夹角，摇杆的一个极限位置与机架间的夹角3=45。试求其曲柄的长度。试求其曲柄的长度lAB和连杆的长度和
35、连杆的长度lBC。第五章第五章 平面连杆机构及其设计平面连杆机构及其设计DC2B点点AC1（C1）lBC=mmlAC2-lAC1lAB=2lBC=lAC2+lAC12lAB=mmlAD=mm可解可解得得：CB5-11 如题图如题图5-11所示设计一铰链四杆机构，已知其摇杆所示设计一铰链四杆机构，已知其摇杆CD的行程速比系数的行程速比系数K=1，摇杆的长度，摇杆的长度lCD=150mm，摇杆的极限，摇杆的极限位置与机架所成的角度，位置与机架所成的角度，1=30，2=90。试求曲柄、连杆。试求曲柄、连杆以及机架的长度以及机架的长度lAB、lBC和和lAD。第五章第五章 平面连杆机构及其设计平面连杆
36、机构及其设计5-11 如题图如题图5-11所示设计一铰链四杆机构，已知其摇杆所示设计一铰链四杆机构，已知其摇杆CD的行程速比系数的行程速比系数K=1，摇杆的长度，摇杆的长度lCD=150mm，摇杆的极限，摇杆的极限位置与机架所成的角度，位置与机架所成的角度，1=30，2=90。试求曲柄、连杆。试求曲柄、连杆以及机架的长度以及机架的长度lAB、lBC和和lAD。作业问题讲评作业问题讲评 DCBA5-12 设计一铰链四杆机构，如题图设计一铰链四杆机构，如题图5-12所示。已知行程速比所示。已知行程速比系数系数K=1，机架长，机架长lAD=60mm，曲柄长，曲柄长lAB=10mm，且当曲柄，且当曲柄
37、与连杆共线，摇杆处于距与连杆共线，摇杆处于距A较远的极限位置时，曲柄与机架较远的极限位置时，曲柄与机架的夹角为的夹角为45。试确定摇杆及连杆的长度。试确定摇杆及连杆的长度lCD、lBC。第五章第五章 平面连杆机构及其设计平面连杆机构及其设计5-13 如题图如题图5-13所示，设计一曲柄滑块机构，设已知其滑块所示，设计一曲柄滑块机构，设已知其滑块的行程速比系数的行程速比系数K=1.5，滑块的行程，滑块的行程H=50mm，偏距，偏距le=20mm。第五章第五章 平面连杆机构及其设计平面连杆机构及其设计5-14 如题图如题图5-14所示为某插齿机的切削运动机构，已知所示为某插齿机的切削运动机构，已知
38、lAD=200mm，要求插齿行程，要求插齿行程H=80mm，行程速比系数，行程速比系数K1.5。试确定扇形齿轮的分度圆半径试确定扇形齿轮的分度圆半径r和构件和构件AB的长度的长度lAB。（提示：。（提示：插齿刀位移等于扇形齿轮转角乘插齿刀位移等于扇形齿轮转角乘r；r须取为须取为1.25或或1.5mm的的整数倍，然后再据此求整数倍，然后再据此求lAB。）。）第五章第五章 平面连杆机构及其设计平面连杆机构及其设计5-15 如题图如题图5-15所示的牛头刨床的摆动导杆机构中，已知所示的牛头刨床的摆动导杆机构中，已知lAC=300mm，行程，行程H=450mm，行程速比系数，行程速比系数K=1.55。
39、试利用。试利用图解法求曲柄图解法求曲柄AB的长度的长度lAB和导杆和导杆CD的长度的长度lCD。第五章第五章 平面连杆机构及其设计平面连杆机构及其设计5-16 如题图如题图5-16所示，已知与连杆固接的一刚体的三个位置：所示，已知与连杆固接的一刚体的三个位置：xM1=yM1=1，1=0；xM2=2，yM2=0.5，2=30；xM3=3，yM3=0，3=60。试用位移矩阵法设计此铰链四杆机构（设。试用位移矩阵法设计此铰链四杆机构（设根据结构条件已选定两固定铰链的位置根据结构条件已选定两固定铰链的位置xA=yA=0，xD=1，yD=0）。）。第五章第五章 平面连杆机构及其设计平面连杆机构及其设计5
40、-17 如题图如题图5-17所示，设已知两固定铰链的位置所示，设已知两固定铰链的位置xA=yM=0，xD=0，yD=0；连架杆；连架杆AB的起始位置的起始位置AB1的位置的位置1=45，且，且xB1=0.5；2=105，3=135；另一连架杆；另一连架杆CD上的某一标线的上的某一标线的对应转角为对应转角为1=-30，2=60，3=90。试用位移矩阵法设计。试用位移矩阵法设计此机构。此机构。第五章第五章 平面连杆机构及其设计平面连杆机构及其设计第六章第六章 凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计6-1 在直动滚子从动件盘形凸轮机构中，如何度量凸轮的转在直动滚子从动件盘形凸轮机构中，如何度量凸轮的转交和
41、从动件的位移？交和从动件的位移？第六章第六章 凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计6-2 简单说明从动件运动规律选择与设计的原则。简单说明从动件运动规律选择与设计的原则。第六章第六章 凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计6-3 简单说明凸轮轮廓线设计的反转法原理。简单说明凸轮轮廓线设计的反转法原理。第六章第六章 凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计6-4 什么是凸轮的理论廓线和实际廓线，二者有何联系？什么是凸轮的理论廓线和实际廓线，二者有何联系？第六章第六章 凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计6-5 何谓凸轮机构的压力角？压力角对机构的受力和尺寸有何谓凸轮机构的压力角？压力角对机构的受力和尺寸有何影响？何影
42、响？第六章第六章 凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计6-6 如何选择如何选择（或设计或设计）凸轮的基圆半径？凸轮的基圆半径？第六章第六章 凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计6-7 什么是什么是“运动失真运动失真”现象？如何选择（或设计）凸轮的现象？如何选择（或设计）凸轮的滚子半径，才能避免机构的滚子半径，才能避免机构的“运动失真运动失真”？第六章第六章 凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计6-8 已知题图已知题图6-8所示凸轮机构中凸轮的理论廓线，试在此基所示凸轮机构中凸轮的理论廓线，试在此基础上做出凸轮的实际廓线。础上做出凸轮的实际廓线。第六章第六章 凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计6-8 已知题图
43、已知题图6-8所示凸轮机构中凸轮的理论廓线，试在此基所示凸轮机构中凸轮的理论廓线，试在此基础上做出凸轮的实际廓线。础上做出凸轮的实际廓线。作业问题讲评作业问题讲评 6-9 在题图在题图6-9所示的凸轮机构中，试作图：所示的凸轮机构中，试作图：（1）凸轮位于图示位置时，凸轮机构的压力角和从动凸轮位于图示位置时，凸轮机构的压力角和从动件的位移；件的位移；（2）凸轮从图示位置转过凸轮从图示位置转过45时，凸轮机构的压力角和时，凸轮机构的压力角和从动件的位移。从动件的位移。第六章第六章 凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计6-9 在题图在题图6-9所示的凸轮机构中，试作图：所示的凸轮机构中，试作图：（1）
44、凸轮位于图示位置时，凸轮机构的压力角和从动凸轮位于图示位置时，凸轮机构的压力角和从动件的位移；件的位移；（2）凸轮从图示位置转过凸轮从图示位置转过45时，凸轮机构的压力角和时，凸轮机构的压力角和从动件的位移。从动件的位移。第六章第六章 凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计6-10 如题图如题图6-10所示，对于偏置直动滚子从动件盘形凸轮机所示，对于偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，若已知从动件的运动规律为：推程按构，若已知从动件的运动规律为：推程按简谐运动规律简谐运动规律运动，运动，推程运动角推程运动角=120，行程，行程h=30mm，远休止角，远休止角s=30；回程；回程按等速运动规律运动，回程运
45、动角按等速运动规律运动，回程运动角=120，近休止角，近休止角s=30。凸轮以角速度。凸轮以角速度逆时针均匀转动，基圆半径逆时针均匀转动，基圆半径r0=50mm，偏距，偏距e=12mm，滚子半径，滚子半径rr=10mm。试设计次凸。试设计次凸轮机构。轮机构。第六章第六章 凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计第七章第七章 齿轮机构及其设计齿轮机构及其设计7-1 一对轮齿的齿廓曲线应满足什么条件才能使其传动比为一对轮齿的齿廓曲线应满足什么条件才能使其传动比为常数？渐开线齿廓为什么能满足定传动比的要求？叙述齿廓常数？渐开线齿廓为什么能满足定传动比的要求？叙述齿廓啮合基本定律。啮合基本定律。第七章第七章
46、齿轮机构及其设计齿轮机构及其设计7-2 渐开线是如何形成的，有哪些重要性质？一对渐开线齿渐开线是如何形成的，有哪些重要性质？一对渐开线齿廓相啮合有哪些特性？廓相啮合有哪些特性？第七章第七章 齿轮机构及其设计齿轮机构及其设计7-3 直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、蜗杆蜗轮和直齿圆锥齿直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、蜗杆蜗轮和直齿圆锥齿轮中，何处的模数是标准值？轮中，何处的模数是标准值？第七章第七章 齿轮机构及其设计齿轮机构及其设计7-4 渐开线齿廓上某压力角是如何确定，渐开线齿廓上各点渐开线齿廓上某压力角是如何确定，渐开线齿廓上各点的压力角是否相同，何处的压力角是标准压力角？的压力角是否相同，何处的压力
47、角是标准压力角？第七章第七章 齿轮机构及其设计齿轮机构及其设计7-5 渐开线直齿圆柱齿轮机构的分度圆和节圆有何区别，在渐开线直齿圆柱齿轮机构的分度圆和节圆有何区别，在什么情况下分度圆和节圆是相等的？什么情况下分度圆和节圆是相等的？第七章第七章 齿轮机构及其设计齿轮机构及其设计7-6 啮合角与压力角有什么区别，在什么情况下两者大小相啮合角与压力角有什么区别，在什么情况下两者大小相等？等？第七章第七章 齿轮机构及其设计齿轮机构及其设计7-7 何谓法向齿距和基圆齿距，它们之间有什么关系？何谓法向齿距和基圆齿距，它们之间有什么关系？第七章第七章 齿轮机构及其设计齿轮机构及其设计7-8 渐开线的形状取决
48、于什么？若两个齿轮的模数和齿数分渐开线的形状取决于什么？若两个齿轮的模数和齿数分别相等，但压力角不同，它们的齿廓渐开线形状是否相同？别相等，但压力角不同，它们的齿廓渐开线形状是否相同？一对相啮合的齿轮，若它们的齿数不同，它们齿廓的渐开线一对相啮合的齿轮，若它们的齿数不同，它们齿廓的渐开线形状是否相同？形状是否相同？第七章第七章 齿轮机构及其设计齿轮机构及其设计7-9 渐开线直齿圆柱齿轮、斜齿轮、锥齿轮及蜗杆传动的正渐开线直齿圆柱齿轮、斜齿轮、锥齿轮及蜗杆传动的正确啮合条件是什么？确啮合条件是什么？第七章第七章 齿轮机构及其设计齿轮机构及其设计7-10 一对渐开线外啮合直齿圆柱齿轮机构的实际中心
49、距大于一对渐开线外啮合直齿圆柱齿轮机构的实际中心距大于标准中心距，其传动比标准中心距，其传动比i12是否有变化？节圆与啮合角是否有是否有变化？节圆与啮合角是否有变化？变化？第七章第七章 齿轮机构及其设计齿轮机构及其设计7-11 一标准齿轮与齿条相啮合，当齿条的分度线与齿轮的分一标准齿轮与齿条相啮合，当齿条的分度线与齿轮的分度圆不相切，齿轮节圆与分度圆是否重合，齿条节线与分度度圆不相切，齿轮节圆与分度圆是否重合，齿条节线与分度线又是否重合？线又是否重合？第七章第七章 齿轮机构及其设计齿轮机构及其设计7-12 何谓齿廓的根切现象，产生根切的原因是什么，如何避何谓齿廓的根切现象，产生根切的原因是什么
50、，如何避免根切？免根切？第七章第七章 齿轮机构及其设计齿轮机构及其设计7-13 何谓标准齿轮？变位齿轮与标准齿轮相比较，哪些尺寸何谓标准齿轮？变位齿轮与标准齿轮相比较，哪些尺寸发生了变化，哪些尺寸没有变化？发生了变化，哪些尺寸没有变化？第七章第七章 齿轮机构及其设计齿轮机构及其设计7-14 齿轮传动有哪些类型？齿轮传动有哪些类型？第七章第七章 齿轮机构及其设计齿轮机构及其设计7-15 与直齿轮传动相比，斜齿轮传动的主要优点是什么，并与直齿轮传动相比，斜齿轮传动的主要优点是什么，并简述其理由。简述其理由。第七章第七章 齿轮机构及其设计齿轮机构及其设计7-16 何谓斜齿轮的当量齿轮？对于螺旋角为何