重庆理工大学机械计算题.pdf

计算题1、绘出图示破碎机的机构运动简图，计算其机构的自由度。72、计算a、b两图机构自由度。、3、计算a、b机构自由度(若机构中含有复合较链、确指出)。(a)4、计算图示机构的自由度。如有复合较链、局部 自由度及虚约束需说明。虚约束或局部自由度必须明(b)5、计算图示机构自由度，若有复合较链、局部自由度及虚约束需指出。6、计算下图机构自由度（若有复合较链、局部自由度或虚约束,必须指出）。7、试计算下列图示机构的自由度。8、试计算下列图示机构的自由度（若机构中含有复合较链、虚约束或局部自由 度必须明确指出），并确定图a）机构的级别。9、试计算下列图示机构的自由度。（若机构中含有复合较链、虚约束或局部自由 度必须明确指出）10、计算图示机构自由度。（要求列出计算公式，带入数据，计算结果；机构中 若存在复合较链、局部自由度或虚约束必须指出）11、将该机构拆成基本杆组，并判断机构的级别（自行选定原动件）。12、如下图所示，计算该机构的自由度注：（1）若有复合较链、局部自由度或虚约束，应明确指出（2）必须先列出自由度计算公式，再代入数字进行计算。13、试计算图示机构运动链的自由度（若有复合较链、局部自由度或虚约束，必 须明确指出），并判断它能否成为机构。14、试计算图示运动链的自由度数F,并判断它能否成为机构。（若有复合较链、局部自由度或虚约束，必须明确指出；图中大齿轮为原动件。）15、计算图示运动链的自由度，只限取连架杆为原动件，选取原动件后，使之具 有确定的运动，并分析该机构的级别。16、判断图示机构是否有确定运动，确定机构级别，计算机构自由度。17、在图示机构中，试从自由度的概念分析该机构的设计是否合理，若不合理,试提出修改意见。若机构中有复合较链、局部自由度或虚约束要分别指出。18、1)2)3)图示的封闭运动链，若取凸轮1为原动件，该运动链的自由度是多少？该运动链各构件间是否具有确定的相对运动？为什么？如有确定的相对运动，拆组分析它是几级机构？19、图示为一机构的运动简图，试求：1）机构的自由度。若有复合较链、局部自由度及许约束等请指明。2）机构的原动件数。3）试以不同的连架杆为原动件，确定机构的级别。20、如图所示的机构，试求：1）计算确定应有的原动件数。（要求写出计算过程）2）若只能取连架杆作为原动件，请你自己任意选定原动件后，拆组分析它是几 级机构。21、图示一齿轮凸轮连杆机构。试回答以下问题：1）机构自由度F=?2）选择适当的连架杆作为原动件；按所选连架杆分析机构的级别；并绘出你拆 分的杆组图。22、在图中标出图示机构的全部同速点。（不必作文字说明，但应保留作图痕迹。）23、图1所示的机构中，试问：1）在图示机构中，若五不同的连架杆作为原动件，该机构有几种可能的类 别？2）在图示机构中，若已知B、D两点的速度分别为VB和VD（VB、VD已 画在图中），试求GF杆的角速度的大小和方向。（只要求写出GF杆的角 速度的表达式，而不必计算出具体的数值）24、已知图示曲柄导杆机构中原动件1的角速度a l=10rad/s,（1）正确标出机构中所有的瞬心；（2）确定构件3的角速度3 3二？（设机构简图尺寸比例尺U 可直接在图上量取。）25、在图a）上标出各构件之间的瞬心；在图b）上作出曲柄滑块机构的最小传动 角T min；在图c）上标出凸轮上D点处的压力角a。Q）26、如图b）所示凸轮机构，试在图上作出摆动从动杆的摆角。m,凸轮的推程 角。1,远停角6fd、回程角。2,近停角。nd。27、图示凸轮机构，凸轮以3 1等速逆时针转动，在A点与从动杆接触转至B点与从动杆接触时，试在图上标出：A、凸轮转过的角度ABB、凸轮B点处与从动杆接触的压力角a。28、图示四杆机构中，P为驱动力，Q为阻力。虚线所画之圆是摩擦圆，摩擦角 为力，试在图中画出各运动副中的总反力的作用线和方向，并标明力的代号。(如:R41,R21 等)29、如图所示曲柄滑块机构1)在图中标出偏距e和滑块的行程S；2)作出极位夹角e和最小传动角丫.。(要求保留作图线)30、图示偏置曲柄滑块机构。(1)标出图示位置时机构的压力角a。(2)标出图示位置时机构的传动角丫。(3)该机构是否有急回特性，为什么？31、在图示较链四杆机构中，已知a=30mm,b=60mm,c=40mm,d=55mm,问机构 为哪一种机构？b32、在图示钱链四杆机构中，已知a=60mm,b=150mm,c=110mm,问d在范围 内取值可得到曲柄摇杆机构？若取d=220mm,以a作为机架则为哪一种机构？33、在图示较链四杆机构中，已知：1DU=150mm,lux=120mm,1 口100mm,AD为 机架。（1）若欲得到双曲柄机构，求坨最小的值。（2）若取lnn=60mm,则机构是否存在曲柄？指出哪些杆（一个或两个）是曲柄，得到的是哪种机构？34、图示为较链四杆机构，已知b=170,c=150,d=130。（10分）（1）若a=100,该机构是哪种机构？（2）若欲得到双摇杆机构，求a的范围;35、图示四杆机构，已知 AB=100mm,BC=200 mm,CD=180mm,AD=250 mm0(1)判断该机构是什么类型机构？(2)当AB为原动件时，标出图示位置机构的传动角Y o(3)什么情况下该机构具有死点？(4)画出该机构的极位夹角0 o36、图示机构，已知 b=120mm,c=100mmo(1)若A为原动件，标出图示位置机构的压力角和传动角(2)若a=20,d=70,该机构是哪种机构？(3)若a=60,d=50,该机构是哪种机构？37、在图示较链四杆机构中,已知:L2=l在mm,L3=120mm,L4=100mm,L4为机 架。(1)该机构有多少个瞬心，在图上标出所有的瞬心。(2)若欲得到双曲柄机构，求L1最小的值。(3)若取Ll=60mm,则机构是否存在曲柄？指出哪些杆(一个或两个)是 曲柄，得到的是哪种机构？38、图示机构中，已知从动摇杆的行程速比变化系数K=l,摇杆长度Lcd=150mm,它的两个极限位置DC1和DC2与机架AD所夹的角度分别为TH1=3O和TH2=90(所绘图3非按比例绘制)(1)求出杆长Lab、Lbc和Lad(2)该机构是否有急会特性？为什么（3）该机构是否存在死点位置？若有，说明什么情况下存在死点位置。39、设计一校链四杆机构，已知连杆BC的长度Lbc，它的两个位置如图示，连 架杆CD为原动件，要求连杆处于B2c2位置时，C2D垂直于BQi位置，且机构 处于死点位置。试求：（1）两连架杆AB和CD及机架AD的长度。（2）设计的机构是否有曲柄存在？（3）它是哪种型式的较链四杆机构？（注：下图是按长度比例尺U 画出的，可直接量取图上尺寸。）40、已知连杆BC上一条标线的两个位置I和H,及在位置H时连杆上的一个较 链B2的位置，又知连架杆AB的固定较链A的位置如图中所示，设另一连架杆 CD的固定较链D取在x轴上，试设计一较链四杆机构，并说明所设计的机构属 于钱链四杆机构的何种机构。41、以曲柄为原动件设计一个曲柄摇杆机构。现给定当摇杆处于二极限位置时，连杆二校链中心B、C连线的两个对应位置C1E1和C2E2（其中：C为连杆与摇杆 的钱接点；E为B、C点间的一个点），要求：当摇杆处于极限位置DC1时，机 构的传动角T=60。1）图解法求出摇杆的固定较链中心D及摇杆长CD；2）图解法作出曲柄的固定较链中心A；3）图解求曲柄长AB；连杆长BC；曲柄与连杆较接点Bl的位置。42、试用图解法设计一全校链四杆机构。已知固定件AD和连架杆CD的长度1AD 和1CD,两连架杆AB和CD的三组对应位置中1、W1；2、中2和中3、甲3如 图所示。图中所用长度比例尺为U=5mm/mm。试求出连杆AB和BC的长度1AB和 1BCO说明：图解过程不必作文字说明，但必须保留作图线。43、已知曲柄摇杆机构的机架AD=50mm,摇杆CD二40mm,摇杆的行程速比系数 K=l.18182,当曲柄AB从与机架AD拉伸成一条直线时起，逆时针转过150时，摇杆恰好摆动到左极限位置。试求：1）用图解法设计此曲柄摇杆机构，求曲柄和连杆的长度（可直接在上图中作图，上图按1-1绘制）2）确定最小传动角的位置，并直接在图中画出。注：不要求说明作图过程，但必须保留全部作图线条。44、图（a）为一曲柄摇杆机构的示意图，已知其机架的长度为lAD=75mm。当 中=45时，摇杆CD到达其右极限位置C1D,如图（b）所示，其长度比例尺为 若要求摇杆CD的行程速度变化系数K=L 4,试设计此机构，求出 曲柄和连杆的长度1AB和1BC,并画出此机构处于一般位置的简图ABCDo注：作图过程可不作文字说明，但必须保留作图线！45、分析确定图示蜗杆传动中各轴的回转方向以及蜗轮轮齿的螺旋方向。46、在图示轮系中，根据齿轮1的转动方向，标出各轮的转动方向,并说明蜗轮的螺旋方向是左旋或是右旋。47、图示凸轮机构防基圆半径ro=10mm,偏置距离e=ro=10mm,角速度3=5弧度/秒。%/（1）标出图示位置时推杆与凸轮的瞬心P（2）图示位置时推杆上升的速度u=?（3）尖端与渐开线轮廓段在图示位置接触时，其压力角a=?（4）当尖端与A点接触时，标出推杆上升的行程S。（5）当尖端与A点接触时，标出凸轮转过的角度6。48、已知凸轮机构凸轮廓线为圆，圆心为B。(1)画出凸轮机构的基圆A。(2)标出图示位置时凸轮机构的压力角a”(3)标出图示位置时推杆的位移Si。(4)标出凸轮转过90后，推杆的位移S2。(5)标出凸轮转过90后，凸轮机构的压力角a 2。49、图示盘型图轮机构为一圆盘，圆心为O。(1)画出基圆rb；(2)标出图示机构B1位置时压力角a 1；(3)标出图示B2位置时压力角a 2；(4)当尖端在B2位置与凸轮接触时，凸轮转过的角度8(在图上标出6即可)；(5)标出推杆最大升程h。50已知凸轮为一偏心圆盘，圆心为A。半径R=30mm,偏距e=10mm,滚子半径r=8mmB2)7|7 12 3 4 z(在圆上画出基圆,外=?理论廓线为什么廓线？标出最大升程h标出滚子从B运动到B2时的机构压力a和凸轮转过的角度8。51、图示的凸轮机构中，凸轮的实际廓线为一圆，圆心为B点，半径R=40mm,滚子半径rr=10mnb凸轮绕轴心A逆时针等角速度转动，试问：1)理论廓线为何种曲线？2)凸轮的基圆半径rb为多少？3)从动杆的升距h=?4)推程中的最大压力角a max=?并在图上画出其位置；5)若把滚子半径rr改写成15mm,从动杆的升距h=?从动件的运动规律有无改 变？注：上图是按1：2绘制的。52、图中所示之凸轮机构，已知中心距L=50mm,拮什旨l=43mm,白粕万一便 心圆盘，半径R=20mm,偏距e=10mm,滚子半径，Rr=5mm,试问：1）凸轮基圆半径Rb=?2）该凸轮机构等价于哪种低副机构？3）在图中绘出压力角为最大时摆杆与凸轮的相对位置，并计算出a max二？4）设凸轮以等角速度旋转，摆杆的行程为正行程时，摆杆是否有急回现象？为什么？53、图示凸轮机构中，已知轮廓线的一段AB为以圆0为基圆的渐开线。试确定 对应AB廓线段的：1、凸轮机构的最大、最小压力角？（注：凸轮为原动件）2、若以推杆为主动件时，机构的最大压力角出现在何点？3、当3 1为常量时，试说出从动件的运动规律？为什么？54、已知一滚子移动从动件盘形凸轮轮廓如图所示。滚子中心位于Bo点时为此 机构的起始位置。试用图解法求出：（1）滚子与凸轮轮廓在B1 点接触时，所对应的凸轮转角中1；（2）当滚子中心位于B2点时，凸轮机构的压力角。说明：（1）作图过程可不作文字说明，但必须保留作图线；（2）在图中标出中1和a2,并量出其角度值。55、已知图a）所示凸轮机构，虚线小圆为摩擦圆、摩擦角6二10。（图旁已给出）,凸轮1上作用有驱动力矩Md使凸轮按图示方向转动，摆杆2上作用有阻力Pro 画出全部运动副中约束反力的作用方向线（必须标注力的脚标）O110M:1/1 i ft i/i56、图示为凸轮-杠杆机构的运动简图。凸轮1为原动件逆时针方向转动，通过 杠杆2提起重物Q,摩擦角中和摩擦圆如图所示，试：1）直接在图上画出各运动副处总反力的方向（符号、下标要写清楚，如用口）；2）写出杠杆2的力平衡矢量方程式，并画出其力多边形；（比例自定）257、试在图示的偏心圆凸轮机构中表示出:1)凸轮的基圆半径外、升距h；2)凸轮由图示位置转过90时的机构压力角；3)凸轮由图示位置转过90时，推杆的位移增量;58、已知凸轮机构的初始位置如图所示。(1)画出凸轮机构的基圆几。(2)标出图示位置时凸轮机构的压力角a”(3)标出滚子中心位于B2时，凸轮转过的角度5。(4)标出滚子中心位于B2时，凸轮机构的压力角a(5)标出滚子中心位于B2时，从动件的位移S。59、已知推杆运动规律如图所示，凸轮基圆半径 Ro=40mm,凸轮中心偏于推杆导轨的左侧，偏距l=10mm,滚子半径Rr=10mni,凸轮反时针方向回转，试按U 1=0.001m/mm的比例绘制偏 置直动滚子推杆盘形凸轮机构的凸轮轮廓曲线。(只需绘制对应于凸轮回转 180时的凸轮廓线)。60、已知一尖底移动从动件盘形凸轮机构的从动件运动规律(s-中曲线)如图所 示，其基圆半径ro=20mm,凸轮顺时针方向转动。机构的起始位置及基圆的十 二个等分点均已示于图中。试用图解法绘制其凸轮廓线。注：不必作文字说明，但必须保留作图线。mn 也二研61、已知凸轮为一偏心圆盘，圆心为A。半径R=30,偏距e=10mm,滚子半径 r=8mm(1)在圆上画出基圆，r0=?(2)理论廓线为什么廓线？X1JZ3 4 5 z(标出最大升程h滚子运动到B1时，标出机构压力角a 滚子运动到Bl时，标出凸轮转过的角度62、图示之传动机构，已知zl、z3=25,z2=z4=100,z5为一右旋单头（即z5=l）蜗杆，蜗轮z6=75,与蜗轮同轴固联一偏心圆盘凸轮，圆盘中心为A,半径R=30mm,偏心距0A=10mm,试求：1、若nH的转向如图示，求凸轮的转向，并画在图上。2、凸轮的基圆半径rb=?推杆的升距h=?3、当主动系杆H转过20转时，凸轮转了多少转？在该位置时，推杆的位 移S=?推杆（即凸轮机构）的压力角a二？并全部画在图中。63、已知一对正确安装的渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，其模数m=5mm,小轮 齿数zi=22,传动比i=2,齿轮的压力角a=20,系数%=1,c*=0.25o1）确定轮2的齿数Z2和该传动的中心距a；2）计算小齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径。64、今测得一标准直齿圆柱齿轮（=1,/=0.25）的齿顶圆直径d”=208mm 齿根圆直径df=172“根，齿数z=24,试求:（1）该齿轮的全齿高h;（2）该齿轮的模数明（3）该齿轮的分度圆直径d和分度圆上的齿厚s.65 一对渐开线标准直齿圆柱齿轮，已知模数m=6mm,a=20 ,=1,c*=0.25,；2=1。在正确安装条件下，它们的齿顶圆恰好通过对方的极限啮合 点，且重合度&=1.74。试求：（1）两轮的实际啮合线B1B2；（2）齿数zl和齿根圆直径盯。66、已知一对渐开线标准直齿轮传动的标准中心距a=120mm,小齿轮齿数Z1=20,传动比i=3,试确定这对齿轮的模数m和大齿轮的齿数Z2o 67 已知一对渐开线标准直齿轮传动的模数m=4mm,齿数zi=33,传动比i=2,试确定轮2的齿数Z2和该传动的中心距ao68、某机床上一对标准斜齿圆柱齿轮已报废，测得其齿数为zl=25,z2=70,齿 全高h=9 mm。机床上两齿轮轴心距a=200 mm。为配换新齿轮，试确定该齿轮 的端面模数mt、法面模数mn、两齿轮的分度圆直径d、齿顶圆直径da和螺旋角 B o69、一对外啮合的渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，m=2mm,zl=z2=20,a=20,ha*=L 安装时故意把中心距拉开，恰好使其重叠系数（不考虑有齿侧间 隙和径向间隙是否标准）。求这样安装的中心距a=?70、图示按比例山=1 mm/mm画出的齿轮啮合图。已知：压力角a=20,啮合角 a=30,节圆半径 n=43.403 mm,n=86.805 mm.试作：（1）计算确定两轮的实际中心距和标准中心距a；（2）直接在图上作出两轮的基圆；(3)标出法向齿距R和实际啮合线B2B1，并量出长度计算重合度 o71、图示为以长度比例尺Ui=l(mm/mm)画出的一对齿轮的基圆和齿顶圆，主动轮以角速度3 1顺时针旋转，要求：(1)标出该齿轮传动的理论啮合线N1N2和实际啮合线B2B1；(2)作出两轮的节圆，并标出啮合角a，；(3)若法向齿距pn=10mm,试确定该对齿轮传动的重合度。等于多少？72、设有一对齿轮传动，两齿轮分别为zl=20；z2=40,模数m=4mm；压力角a=20,中心距 a =122.5mmo1)计算两齿轮分度圆半径rl、r2；节圆半径ri、r2 和啮合角a，；2)若两齿轮均为标准齿轮，问这对齿轮传动是否满足侧隙为零的条件？为什么？3)若将其改为非标准齿轮传动，大齿轮的变位系数x2=0,计算在无侧隙传 动条件下，小齿轮的变位系数xl=?4)如果将其改为斜齿轮圆柱齿轮，中心距a、法向模数及压力角与前述 直齿圆柱齿轮相同，试求螺旋角B=?(注:(1)无齿侧间隙啮合方程：inv a z=2(xl+x2)tga/(zl+z2)+inv ainv a=tg a-a；inv20=0.014904。(2)计算结果保留小数点两位)73、用m=4,a=20,ha*=l,c*=0.25的标准齿条刀具加工一对直齿圆柱外齿 轮，Zl=20,Z2=40,x0=0,实际中心距 a=122mm,试求:(1)齿轮1的变位系数xl；(2)齿轮1和2的接援半径ri、r2z；(3)在节点啮合时齿廓的曲率半径P 1、P2；注:无侧隙啮合方程：inv a/=2(xl+x2)tg a/(zl+z2)+inva,inv20=0.014904.74、已知一对无齿侧间隙的外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动，il2=3,m=4mm,zl=12,a=20,ha*=l,C*=0.25,实际安装的中心距a =96mm,小齿轮齿 顶圆半径rfl=25.2mm,齿根圆半径ral=20.2mni,试确定：1)大齿轮的模数m2,压力角a 2和齿数z2各等于多少？2)这对齿轮传动是标准齿轮传动或者是哪一种类型的变位齿轮传动？为什 么？3)这对齿轮传动的啮合角a 及节圆半径rl、r2 各等于多少？大齿轮2 的齿顶圆半径ra2,齿根圆半径rf2各等于多少？4)若用标准齿条刀具加工这对齿轮时，它们会不会产生根切？75、一对标准安装的标准直齿圆柱齿轮外啮合传动。已知其实际啮合线长度 8山2=24.6505111111,重叠系数8=1.67,啮合角 a =20。(1)试求这对齿轮的模数m=?(C0S200=0.9397)(2)这对齿轮啮合传动过程中，其同时啮合齿的对数如何变化？在a、“2、ha*不变，仍为标准直齿轮标准安装的条件下，若想增大重叠系数，该怎么办？(3)若该对齿轮的传动比il2=3,zl=20o现若其中心距a =210mm。求这对齿轮的节圆半径rl、r2 及啮合角a，其重叠系数有何变化？(注：其齿数、模数、压力角等均不变，仍为标准齿轮)76、用齿条形刀具加工一个齿数为z=15的齿轮，刀具参数为mEmm,a=20,ha*=l,c*=0.25,加工时刀具的移动速度V刀试求：(1)欲加工成标准齿轮时，刀具与轮坯中心的距离L为多少？轮坯转动的 角速度3为多少？（2）欲加工出x=0.5的变位齿轮时，刀具与轮坯中心的距离L为多少？轮 坯转动的角速度3为多少？并计算加工出的齿轮的齿顶圆直径da、齿 根圆直径df和基圆直径db；如轮坯转动的角速度/不变，而刀具的 移动速度改为V刀=1.4mm/s,则加工出的齿轮齿数z为多少？77、已知一对无齿侧间隙的外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动，z12=3,zn=4mm,z1=12,0.02Kg.m 2；质心在。点；J2=0.04Kg.m 2；质心在A点；BC杆的质量为5Kg；质心在S3点；其转动惯量Js3=0.23Kg.m 2 o齿轮1上有驱动力矩Md=50N.m；CD杆中点作用有阻力Pr=1000N。不计摩擦，以齿轮1为等效构件，求其等效转动惯量Jv和等效力矩Mv。128、已知某机械一个稳定运动循环内的等效阻力矩Mr如图所示，等效驱 动力矩Md为常数，等效构件的最大及最小角速度分别为：6y=200 rad/s,co-=1 SOrad/s IllaX y1）计算等效驱动力矩Md的大小；2）确定机械运转的速度不均匀系数5。