第2章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析2-5：繪制簡(jiǎn)易沖床機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算自由度；

解：自由度：F=3n-2PL-PH=3*5-2*7=1；2-6：繪制液壓泵機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算自由度；解：自由度：F=3n-2PL-PH=3*3-2*4=1；

第2章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析2-7：計(jì)算自由度，指出所有的復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，判定運(yùn)動(dòng)是否確定；解：自由度：

a)F=3n-2PL-PH=3*3-2*4=1；確定

b)F=3n-2PL-PH=3*6-2*8=2；不確定

c)F=3n-2PL-PH=3*4-2*5-1=1；確定

d)F=3n-2PL-PH=3*4-2*5-1=1；確定復(fù)合鉸鏈虛約束局部自由度a) b)c)d)第2章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析2-9：如圖所示一簡(jiǎn)易沖床的初步設(shè)計(jì)方案，解：自由度：F=3n-2PL-PH=3*3-2*4-1=0；機(jī)構(gòu)不能動(dòng)；增加一個(gè)構(gòu)件一個(gè)低副；移動(dòng)副比轉(zhuǎn)動(dòng)副結(jié)構(gòu)復(fù)雜第2章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析第3章平面連桿機(jī)構(gòu)3-11：已知鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)各桿長l1=28，l2=52，l3=50，l4=72mm，試求：(1)取桿4為機(jī)架，該機(jī)構(gòu)的極位夾角θ、桿3的最大擺角φ、最小傳動(dòng)角γmin和行程速比系數(shù)K；(2)當(dāng)取桿1為機(jī)架，將演化成何種機(jī)構(gòu)？這時(shí)C、D是整轉(zhuǎn)副還是擺動(dòng)副；(3)當(dāng)取桿3為機(jī)架，將演化成何種機(jī)構(gòu)？這時(shí)A、B是整轉(zhuǎn)副還是擺動(dòng)副解：(1)28+72≤52+50且l1=28；曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；

θ=19；φ=71；γmin={51，23}=23；K=1.236；BCDA1234DAC2B1C1B2第3章平面連桿機(jī)構(gòu)3-11：已知鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)各桿長l1=28，l2=52，l3=50，l4=72mm，試求：(2)當(dāng)取桿1為機(jī)架，將演化成何種機(jī)構(gòu)？這時(shí)C、D是整轉(zhuǎn)副還是擺動(dòng)副；(3)當(dāng)取桿3為機(jī)架，將演化成何種機(jī)構(gòu)？這時(shí)A、B是整轉(zhuǎn)副還是擺動(dòng)副解：(2)桿1為最短桿；雙曲柄機(jī)構(gòu)；C、D擺動(dòng)副；(3)桿3不與最短桿1相聯(lián)；雙搖桿機(jī)構(gòu)；A、B整轉(zhuǎn)副；BCDA1234第3章平面連桿機(jī)構(gòu)3-13：求各機(jī)構(gòu)全部瞬心。圖a,b,c：K=4*(4-1)/2=6；圖d：K=3*(3-1)/2=3P14P23P34P34，P13P14P12，P24P23P34→∞P12P13P12P23→∞P24→∞P12，P13P23→∞P14，P13P24→∞第3章平面連桿機(jī)構(gòu)3-14：已知四桿機(jī)構(gòu)各桿長lAB=60，lCD=90，lAD=lBC=120mm，ω2=10rad/s。試用瞬心法求：(1)φ=165°時(shí)，點(diǎn)C的速度VC；(2)當(dāng)VC=0時(shí)，φ的值。設(shè)計(jì)步驟：①作φ=165°時(shí)四桿機(jī)構(gòu)位置圖；p相對(duì)瞬心lPA=96，lPD=216，∠CDP=42°LPA*ω2=lPD*ω4；ω4=4.44；VC=lCD*ω4=400mm/s②60+120≤90+120且lAB=60；曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；③VC=0瞬心在A點(diǎn)；即AB、BC的兩共線位置；拉直共線Φ=26°；重疊共線47+180=227°ADφω2CBADCBPDAC2B1C1B2因lBC-lAB=lAB=60，故C1在B1和B2的圓弧上；第3章平面連桿機(jī)構(gòu)3-16：已知縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)各桿長lAD=350，lCD=175mm。踏板能在水平位置上下各15°擺動(dòng)，求：曲柄AB和連桿BC的長度。解題思路：lAD,lCD,CD擺角已知；A、D、C1和C2點(diǎn)可確定； 從而lAB+lBC,lBC-lAB可求得,最后確定lAB和lBC；設(shè)計(jì)步驟：①取一點(diǎn)A，并定D點(diǎn)；②以D為圓心，作圓；根據(jù)CD擺角15°定C1，C2點(diǎn)；③量取lAC1,lAC2lAB+lBC=430lBC-lAB=348ADCBADB1C1B2C2lAB=41lBC=38915°15°第4章凸輪機(jī)構(gòu)4-7：已知偏心圓盤凸輪，R=30mm，lOA=10，求(1)行程h，基圓半徑r0；(2)最大壓力角αmax數(shù)值和位置。解：(1)條件不夠：e=10，標(biāo)注改為A，而非O；尖頂從動(dòng)件：h=，基圓半徑r0=R-lOA=20；平底從動(dòng)件：h=2lOA=20，基圓半徑r0=R-lOA=20；

(2)最大壓力角αmax數(shù)值和位置。尖頂從動(dòng)件：sinαmax=(lOA+e)/R=0.667，αmax=41.80

平底從動(dòng)件：αmax=0；nveR+lOA和R-lOA對(duì)應(yīng)從動(dòng)件最高位置和最低位置RlOA+e對(duì)應(yīng)最大壓力角第4章凸輪機(jī)構(gòu)4-9：已知，偏距e=10mm，基圓半徑r0=40mm，滾子半徑rr=10mm，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律：δ=0~1500時(shí)，從動(dòng)件等速上升h=30mm。求：分別用圖解法和解析法作直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)凸輪的輪廓曲線解：(1)圖解法略(2)解析法x’=x-rrcosθy’=y-rrsinθx=(s0+s)sinδ+ecosδy=(s0+s)cosδ-esinδdx/dδ=(ds/dδ-e)sinδ+(s0+s)cosδdy/dδ=(ds/dδ-e)cosδ-(s0+s)sinδ理論廓線實(shí)際廓線ds/dδ=30/(π150/180)=11.46第4章凸輪機(jī)構(gòu)4-9：已知，偏距e=10mm，基圓半徑r0=40mm，滾子半徑rr=10mm，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律：δ=0~1500時(shí)，從動(dòng)件等速上升h=30mm。求：分別用圖解法和解析法作直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)凸輪的輪廓曲線解：(2)解析法理論廓線實(shí)際廓線第5章齒輪機(jī)構(gòu)5-33：已知，標(biāo)準(zhǔn)漸開線外齒輪，齒數(shù)z=18，模數(shù)m=10mm，分度圓壓力角α=200。求：(1)齒頂圓及基圓上的齒厚sa，sb和齒槽寬ea，eb；(2)齒頂圓上齒廓的曲率半徑ρa(bǔ)；解：(1)齒頂圓齒厚：=6.8mm

分度圓半徑r=mz/2=10*18/2=90mm

分度圓齒厚s=πm/2=15.7mm

齒頂圓半徑ra=r+ha*m=90+10=100mm

基圓半徑rb=rcosα=90cos200=84.57mm

齒頂圓壓力角=32.250

(2)齒頂圓上齒廓的曲率半徑

ρa(bǔ)=rasinαa=100*sin32.250=53.36mm)(cos2arccos)(2aaaaaamzinvsinvrrrssrrinvinvrrrssbbbabaaaaa+=+==--=基圓齒厚：=17.27mm齒槽寬：ea=2πra/z-sa=28.1mm齒槽寬：eb=2πrb/z-sb=12.25mminv200=0.0148Inv32015’=0.0681第5章齒輪機(jī)構(gòu)5-35：已知，無側(cè)隙安裝的標(biāo)準(zhǔn)漸開線外嚙合傳動(dòng)，z1=19，z2=42，m=5mm，α=200。求：實(shí)際嚙合線的長度B1B2，基圓齒距pb和重合度εa；解：實(shí)際嚙合線B1B2＝(PB1+PB2)=24.12mmPB1＝B1N1-PN1＝rb1tgαa1-rb1tgα’＝z1mcosα(tgαa1-tgα’)/2=11.42mmPB2＝B2N2-PN2＝rb2tgαa2-rb2tgα’＝z2mcosα(tgαa2-tgα’)/2=12.7mm基圓齒距pb=pcosα=πmcosα=14.76mm；重合度εα=B1B2/pb=24.12/14.76=1.63N1N2O1rb1rb2O2Pα’αa2α’αa1B2ra2ra1B1第5章齒輪機(jī)構(gòu)5-37：已知，一對(duì)漸開線齒輪的基圓半徑rb1=30mm，rb2=40mm，分度圓壓力角α=200。求：(1)如果a’=80mm，α’=？，r1’，r2’=？；(2)如果a’=85mm，α’=？，r1’，r2’=？；(3)兩種情況下的兩對(duì)節(jié)圓半徑之比是否相等？為什么？解：r1=rb1/cosα=31.93mm；r2=rb2/cosα=42.57mm；

a=r1+r2=74.5mm(1)a’cosα’=acosα；α’=arccos(acosα/a’)=28.960r1’=rb1/cosα’=34.29mm；r2’=rb2/cosα’=45.72mm；(2)a’cosα’=acosα；α’=arccos(acosα/a’)=34.510r1’=rb1/cosα’=36.41mm；r2’=rb2/cosα’=48.54mm；(3)相等，等于傳動(dòng)比，漸開線齒輪傳動(dòng)具有可分性。第5章齒輪機(jī)構(gòu)5-41：已知，一對(duì)斜齒輪傳動(dòng)β=150(初選值)，b=30mm，z1=20，z2=40，mn=8mm，αn=200，han*=1。求：重合度ε，中心距a(取整數(shù))及兩輪的當(dāng)量齒數(shù)zv1，zv2。解：1)中心距a=mn(z1+z2)/2/cosβ’=248.47248mm

cosβ=mn(z1+z2)/2/a=0.968β=14.530

2)重合度ε=εt+εa=1.56+0.3=1.86

端面重合度εt=[z1(tgαa1-tgα’)+z2(tgαa2-tgα’)]/2π=1.56tanαt=tanαn/cosβ=0.38αt=20.8r1=mnz1/2/cosβ=82.64mm；r2=mnz2/2/cosβ=165.29mmrb1=r1cosαt=77.25mm；rb2=r2cosαt=154.52mmra1=r1+han*mn=90.64m；ra2=r2+han*mn=173.29mmαa1=arccos(rb1/ra1)=31.540

；αa2=arccos(rb2/ra2)=26.910

軸向重合度εa=bsinβ/πmn=0.33)當(dāng)量齒數(shù)zv1=z1/cos3β=22；zv2=z2/cos3β=44.1第5章齒輪機(jī)構(gòu)5-43：已知，蝸桿傳動(dòng)z1=2，z2=46，d2=368mm。求：(1)蝸桿的軸面模數(shù)及蝸輪的端面模數(shù)；(2)蝸桿的直徑系數(shù)及導(dǎo)程角；(3)兩輪的中心距；解：(1)mx1=mt2=d2/z2=8mm

(2)查表5-9：d1=80mm； 蝸桿直徑系數(shù)q=d1/m=10； 導(dǎo)程角tanγ1=mz1/d1=0.2；γ1=11.310(3)中心距a=(d1+d2)/2=(80+368)/2=224mm；第5章齒輪機(jī)構(gòu)5-44：已知，等頂隙圓錐齒輪傳動(dòng)，z1=16，z2=6，m=14mm，α=200，ha*=1，c*=0.2，∑=900。計(jì)算這對(duì)圓錐齒輪的幾何尺寸及重合度。1)幾何尺寸分度圓錐角δ1=arctanz1/z2=69.440；δ2=90-δ1=20.560；齒頂高h(yuǎn)a1=ha2=ha*m=14mm；齒根高h(yuǎn)f1=hf2=(ha*+c*)m=16.8mm；分度圓直徑d1=mz1=224mm；d2=mz2=84mm；齒頂圓直徑da1=d1+2ha1cosδ1=233.83mm；da2=d2+2ha2cosδ2=110.22mm齒根圓直徑df1=d1-2hf1cosδ1=212.18mm；df2=d2-2hf2cosδ2=52.55mm錐距R=d1/2sinδ1=119.6mm；齒寬b≤R/3齒根角θf1=θf2=arctan(hf/R)=7.990；齒頂角θa1=θa2=arctan(ha/R)=6.680分度圓齒厚s=πm/2=22mm；頂隙c=c*m=0.25*14=3.75當(dāng)量齒數(shù)zv1=z1/cosδ1=45.56；zv2=z2/cosδ2=6.41頂錐角δa1=δ1+θf1=77.390；δa2=δ2+θf2=28.590根頂錐角δf1=δ1-θf1=61.410；δf2=δ2-θf2=12.610

第6章輪系6-10：已知，z1=1，z2=60，z3=60，z2’=30，z3’=25，z3”=1，z4=30，z4’=20，z5=25，z6=70，z7=60，蝸桿1轉(zhuǎn)速n1=1440r/min，轉(zhuǎn)向如圖所示，求：i16，i17，n6，n7。解：n1122’33’3”754’64z1z’2z’3z’4z5z2z3z4z5z6i16

=ω1/ω6=1*30*25*2060*60*30*70

==504n6=n1/i16=1440/504=2.86r/minz1z’2z”3z2z3z7i17

=ω1/ω7=1*30*160*60*60

==7200n7=－n1/i17=-1440/7200=-0.2r/min第6章輪系6-12：已知，z1=15，z2=25，z2’=20，z3=60，n1=200r/min，n3=50r/min。求：系桿H轉(zhuǎn)速nH的大小和方向。解(1)n1，n3轉(zhuǎn)向相同時(shí)；(2)n1，n3轉(zhuǎn)向相反時(shí)；H122’3第6章輪系6-19：已知，z1=1，右旋，z2=64，z2’=30，z3=20，z4=70，z5=30，Z6=20，n1=1280r/min，n6=300r/min，轉(zhuǎn)向如圖所示。求：nH的大小和方向。解：n1122’3465H第10章機(jī)械的平衡10-7：已知各不平衡質(zhì)量和向徑，m1=10kg，r1=400mm；m2=15kg，r2=300mm；m3=20kg，r3=200mm；m4=20kg，r4=300mm；方向如圖所示，且l12=l23=l34=200mm，在對(duì)該轉(zhuǎn)子進(jìn)行平衡設(shè)計(jì)時(shí)，若欲選擇T’和T”作為平衡平面，并取加重半徑rb’=rb”=500mm。求：平衡質(zhì)量mb’、mb”的大小和rb’、rb”的方向。解：l=l12+l23+l34=600mmm2’=l12m2/l=5kg；m2”=2l12m2/l=10kg；m3’=2l34m3/l=13.3kg；m3”=l34m3/l=6.67kg；分別在T’和T”

兩平衡平面內(nèi)進(jìn)行靜平衡mb’=12.6kgmb”=5.7kg方向如圖示。T’l34l23l12T”m4m3m2m1m1m4m2m3r1r2r3r49001200600m4r4=6000m3’r3=2667m2’r2=1500mb’rb’=6300mb”rb”=2848m2”r2=3000m1”r1-m3”r3=4000-1333=2667第11章機(jī)械的摩擦與效率1.圖示楔塊夾緊機(jī)構(gòu)，各摩擦面的摩擦系數(shù)為f，正行程時(shí)Q為阻抗力，P為驅(qū)動(dòng)力。試求：反行程自鎖時(shí)α角應(yīng)滿足什么條件？該機(jī)構(gòu)正行程的機(jī)械效率η。反行程R32R12R21R312.如圖所示為由