机械设计基础总复习答案

一、题二图所示,已知: BC//DE//GF,且分别相等,计算平面机构的自由

度。若存在复合铰链、局部自由度及虚约束,请指出。

题二图

n= 6 PL= 8 PH=1

ACHG局部自由度BDFI虚约束E之一为虚约束J F?3n?2PL?PH?3?6?2?8?1=1

二、在图示铰链四杆机构中,已知:lBC=50mm,lCD=35mm,lAD=30mm,AD为机架,若将此机构为双摇杆机构,求lAB的取值范围。

题三图

解: BC 不可能为最短杆,如果机构尺寸不满足杆长条件,则机构必为双摇杆机构。

1. 若lAB为最短杆,则lAB?lBC?lCD?lAD,lAD?lAB?0

故 30 mmm?AlB?l?lBC?35?30?50?1m5CD?lAD2. 若lAB为最长杆,则lAD?lAB?lBC?lCD,lAB?lAB?lBC?lCD?lAD

故 115 5mmm?AlB?l?lAD?50?35?30?5mBC?lBC3. 若lAB即不是最短杆,也不是最长杆,则

lAD?lBC?lAB?lCD,

lBC?lAB?lAD

1

故 30 mmm?AlB?lAD?lBC?lCD?30?50?35?4m5故当该机构为双摇杆机构时, lAB的取值范围为

15mm

三、 图示尖顶对心移动从动杆盘状凸轮机构。

(1)作出图示位置压力角; (2)求该凸轮基圆半径rb=r-e? (3) 求从动杆升程 h=2e?

2

三、一对渐开线直齿圆柱标准齿轮传动,已知齿数z1=25,z2=55,模数m=

*2 mm,压力角?=20,ha=1,c*=0.25。试求:

0

1.齿轮1在分度圆上齿廓的曲率半径?; 2.齿轮2在齿顶圆上的压力角?a2;

3.如果这对齿轮安装后的实际中心距a?=81mm,求啮合角??和两齿轮的节圆半径r1?、r2?。

解:1. 齿轮1的基圆半径:

mz12?25cos??cos200=23.492mm 22齿轮1在分度圆上齿廓的曲率半径?:

rb1?rcos?? ??rb1tan??23.492tan200=8.55mm 2. 齿轮2的齿顶圆半径:

ra1?m2*(z1?2ha)??(25?2?1)=27mm 22齿轮2在齿顶圆上的压力角?a2

?a2?arccos?3.

?rb1??23.492?0?arccos?2932?????27??ra1?

r1?+r2?=81; r2?/r1?=z2/z1=55/25=11/5

解得: r1?= 25.3125mm; r2?=55.6875mm 啮合角

2

???arccosrb1/r'?arccos23.492/25.315?21052?

??20,组成轮系的各齿轮模数四、如题七图所示轮系中,z5?z2?25,z2相同。齿轮1?和3?轴线重合,且齿数相同。求轮系传动比i54。

解题要点:

区分基本轮系,由齿轮1、2-2?、3 及系杆4组成差动轮系;由齿轮1、2、5 及系杆4组成差动轮系;齿轮5、2-2?、3 及系杆4组成差动轮系;由齿轮1?、6、3 组成定轴轮系。其中三个周转轮系并不是 独立的,任取两个周转轮系求解,结果是 一样的。

解:

1. 求齿数z1和z3。

因为齿轮1和齿轮5同轴线 题七图 所以有:r1?r2?r5?r2 由于各齿轮模数相同,则有:

z1?z5?2z2?25?2?25?75

因为齿轮3和齿轮5同轴线,所以有:r5?r2?r2??r3 由于各齿轮模数相同,则有

z3?z5?z2?z2??25?25?20?30

2.由齿轮1、2-2?、3及系杆4组成差动轮系有

4 i13?1?22?541633? zzn1?n425?301??23???? (1)

n3?n4z1z2?75?2023.由齿轮1、2、5及系杆4组成差动轮系有

4 i15?zn1?n4251??5???? (2)

n5?n4z17534.齿轮1?、6、3组成定轴轮系,齿轮1?和3?轴线重合,且齿数相同有: i1?3??zn1?n1???3???1 n3?n3z1? n3??n1 (3)

3

(采用画箭头法判别i1?3?的“+”、“-”号) 将式(3)代入式(1): n1?n4?? 解得

1(?n1?n4) 2n1?3n4 (4)

将式(4)代入式(2):3n4?n4??解得 i54?1(n5?n4) 3n5??5; 齿轮5和系杆4转向相反。 n4

(1)弹簧垫圈开口方向错误;

(2)螺栓布置不合理,且螺纹孔结构表示错误; (3)轴套过高,超过轴承内圈定位高度;

(4)齿轮所在轴段过长,出现过定位现象,轴套定位齿轮不可靠; (5)键过长,轴套无法装入; (6)键顶面与轮毂接触;且键与固定齿轮的键不位于同一轴向剖面的同一母线上;

(7)轴与端盖直接接触,且无密封圈;

(8)箱体的加工面未与非加工面分开,且无调整垫片; (9)重复定位轴承;

(10)齿轮油润滑,轴承脂润滑而无挡油盘; (11)悬伸轴精加工面过长,装配轴承不便; (12)应减小轴承盖加工面。

4

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