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1、 如图所示机构，若取杆AB为原动件，试求：（1） 计算此机构自由度，并说明该机构是否具有确定的运动；（6分）（2） 分析组成此机构的基本杆组，并判断此机构的级别。（6分）（1） 活动构件n=5 (1分) 低副数7 (1分) 高副数0 (1分) （2分） 有确定运动。 (1分)（2） 基本杆组如图所示（2级杆组各2分，原动件1分，共5分）。此机构为2级机构（1分）2、 如图所示机构，若取杆AB为原动件：（1） 计算此机构自由度，并说明该机构是否具有确定的运动；（6分）（2） 分析组成此机构的基本杆组，并判断此机构的级别。（6分）（1） 活动构件n=5 (1分) 低副数7 (1分) 高副数0 (1分) （2分） 有确定运动。 (1分)（2） 基本杆组如图所示（2级杆组各2分，原动件1分，共5分）。此机构为2级机构（1分）3、 如图所示的机构运动简图，（1） 计算其自由度；（2） 确定其是否有确定的运动。（写出活动件、低副、高副的数目，有虚约束、局部自由度或复合铰链的地方需指出）H(或I)-虚约束 (1分) B-局部自由度 (1分) 无复合铰链 (1分)活动构件n=6 (1分) 低副数8 (1分) 高副数1 (1分) （3分）此机构具有确定的运动。(1分)4、 计算下图所示机构的自由度。若图中含有局部自由度、复合铰链和虚约束等情况时，应具体指出。（10分）无虚约束 (1分) B-局部自由度 (1分) E-复合铰链 (1分)活动构件n=7 (1分) 低副数9 (1分) 高副数1 (1分) （3分）5、 如图所示机构：1. 指出是否含有复合铰链、局部自由度、虚约束，若有则明确指出所在位置；2. 在去掉局部自由度和虚约束后，指出机构的活动构件数，低副数，高副数；3. 求机构的自由度。无虚约束 (1分) E-局部自由度 (1分) C-复合铰链 (1分)活动构件n=7 (1分) 低副数9 (1分) 高副数1 (1分) （3分）6、 如图所示齿轮连杆机构，构件1，2为一对齿轮：（1） 指出是否含有复合铰链、局部自由度、虚约束，若有则明确指出所在位置；（2） 在去掉局部自由度和虚约束后，指出机构的活动构件数，低副数，高副数；（3） 求机构的自由度。无虚约束 (1分) 无局部自由度 (1分) A为复合铰链 (1分)活动构件n=4 (1分) 低副数5 (1分) 高副数1 (1分) （3分）7、 图示平面滑块机构中，摩擦角大小如图所示，F为驱动力，与水平方向的夹角为，Q为工作阻力，忽略构件的重力和惯性力，试求：（1） 在图中作出机架2对滑块1的总约束反力 ；（2分）（2） 写出驱动力F的表达式； （2分）（3） 该瞬时的机械效率。（2分）（1） 如图所示 （2分） （2） 得到： （2分）（3） ， （2分）8、 图示平面单杆机构中，杆长已知，铰链B处的虚线小圆为摩擦圆，半径为，M为驱动力矩，阻力F与杆AB的夹角为，忽略构件的重力和惯性力，试求：（1） 在图中作出转动副B的总约束反力 ；（2分）（2） 写出驱动力矩M的表达式；（2分）（3） 该瞬时的机械效率。（2分） （1） 如图所示 （2分） （2） （2分）（3） ， （2分）9、 如图所示的曲柄滑块机构中，细线小圆表示转动副处的摩擦圆。若不考虑构件的质量，当构件1主动时，试在图上画出图示瞬时作用在连杆2上两运动副（B、C）处的总反力方向。如图，每力3分10、 一平面机构如图所示，已知构件的角速度为1，试求：（1） 此机构在图示位置时全部速度瞬心（用符号Pij直接标注在图上）；（4分）（2） 构件3的速度V3（写出表达式即可）。（2分） （1） 作 （2分） 作 （2分）（2） ： （2分）11、 一平面机构如图所示，已知构件的角速度为1，试求：（1） 此机构在图示位置时全部速度瞬心（用符号Pij直接标注在图上）；（4分）（2） 写出构件3角速度3的表达式。（2分）（1） 作 （2分） 作 （2分）（2） ： （2分）12、 图示ABCD为一已知的曲柄摇杆机构，其中C1D、C3D为摇杆CD的两个极限位置。AB为主动件，回答下列各题：（1） 画出该曲柄摇杆机构的极位夹角；（2分）（2） 画出在图示位置（2位置）时该曲柄摇杆机构的压力角（2分）（3） 该曲柄摇杆机构有无急回特性？若有写出行程速度变化系数的表达式；（3分）（4） 若杆AB、BC、CD的长度分别为240mm、600mm、400mm，要使该机构始终为曲柄摇杆机构，则机架AD的取值范围应为何值？（4分）（5） 如果要求用一连杆将摇杆CD和滑块F连接起来，使摇杆的三个已知位置C1D、C2D、C3D和滑块的三个位置F1 、F2 、F3相对应（图中尺寸系按比例绘出）。试用作图法确定此连杆的长度及其与摇杆CD铰链点的三个相应位置（在题图中直接作图，要求保留作图图线，并简要说明作图过程）。（7分）（1） 如图所示，角即为极位夹角（2分）（2） 如图C2点的线速度方向和B2C2延长线的交角即为图示位置的压力角（2分）（3） 有（1分）。（2分）（4） （4分）（5） 如图，DF1顺时针旋转角得，DF3逆时针旋转角得，分别作线段、的垂直平分线，则交点即为所求的一个铰链点位置，以D为圆心为半径做圆D，分别以、为圆心，以为半径做圆，分别与圆D交于、两点，则、为另外两个铰链点的位置。（7分）13、 图示ABCD为一已知的曲柄摇杆机构，回答下列各题： （1） 用作图法在图中标出CD杆的摆角；（3分）（2） 若AB为主动件，画出在图示位置时该曲柄摇杆机构的传动角（2分）；（3） 若杆AB、BC、CD、AD的长度分别为240mm、600mm、400mm、500mm，以哪个杆作为机架可获得双曲柄机构？为什么？（3分）（4） 当以CD为主动件时，是否会出现死点位置？为什么？（3分）（5） 试设计一铰链四杆机构，要求满足AB1、AB2与DE1、DE2两组对应位置，并要求满足摇杆CD的第2位置为极限位置。已知杆AB、AD的长度（在图中已按比例画出），试用作图法确定铰链C的位置（在题图中直接作图，简要说明作图过程，并标明四杆机构ABCD）（7分）（1） 如图，以D为圆心，已CD为半径做圆D，以A为圆心以（AB+BC）为半径做圆，交圆D于C2，以A为圆心，以（BC-AB）为半径做圆，交圆D于C1，则角C1D C2 即为所求摆角（3分）（2） 如图角即为传动角（2分）（3） 以杆AB作为机架可获得双曲柄机构（3分）（4） 当以CD为主动件时会出现死点位置，因为当连杆和从动曲柄共线时传动角为零，CD通过连杆作用于AB的力恰好通过其回转中心（3分）（5） 如图，将AB2E2D作为刚体逆时针旋转角，使E2D与E1D重合，此时AB2转到的位置，作线段的垂直平分线，延长与该垂直平分线交于C1点，则C1点即为铰链点C1的位置，因为摇杆CD的第二位置为极限位置，曲柄AB2与连杆B2 C2共线，以D为圆心C1D为半径做圆，延长AB2交该圆于C2点，则C2点即为铰链点C2的位置。（7分）14、 下图所示为一已知的曲柄摇杆机构，现要求用一连杆将摇杆CD和滑块F连接起来使摇杆的三个已知位置C1D，C2D，C3D和滑块的三个位置F1，F2，F3相对应。试作图确定此连杆的长度及其与摇杆C2D铰接点的位置。（要求保留作图线）10分15、 在图示的铰链四杆中，各杆的长度为a=28mm,b=52mm,c=50mm,d=72mm.。试问此为何种机构？请用作图法求出此机构的极位夹角、杆CD的最大摆角、机构的最小传动角min和行程速比系数K。 因为28+72=10050+52=102，并且最短杆为连架杆，所以此机构为曲柄摇杆机构。行程速比系数 16、 设计一翻料四杆机构，其连杆长BC=60mm，连杆的两个位置关系如图所示，要求机架AD与B1C1平行，且在其下相距50mm, 要求标出四杆机构ABCD。（按1:1另外作图设计，保留作图线，不必写出作图过程）B1B2的垂直平分线：3分 C1C2的垂直平分线：3分 AD水平线： 3分标A点： 1分 标D点： 1分 连ABCD： 2分17、 试用作图法设计一曲柄滑块机构，已知滑块的行程H为80mm,偏心距e=40mm,行程速比系数K=1.5,求曲柄和连杆的长度l1、l2。（要求用1：1作图） （2分）作OC1： 2分 作OC2： 2分 作圆： 2分作e： 2分 连AC1、AC2： 2分 2分 （或者直接作图求出）18、 已知一铰链四杆机构的连杆满足如图三个位置、 ，试用图解法设计此四杆机构ABCD。（直接在原图上作图设计，保留作图线，不必写出作图过程）B1B2的垂直平分线：3分 B2 B3的垂直平分线： 3分C1C2的垂直平分线：3分 C2 C3的垂直平分线： 3分标A点： 1分 标D点： 1分连ABCD： 2分19、 一偏置滚子推杆盘形凸轮机构，已知凸轮为一半径R30mm的圆，凸轮回转中心位于圆心铅垂向下10mm处，凸轮逆时针转动，滚子半径=5mm，偏距e5mm。求：（1） 要求推杆压力角较小，画出凸轮机构运动简图（自己选择适当的比例尺）；（2） 在机构运动简图上画出凸轮转动90时， 从动件的位移和压力角。（在图上标出即可，不必求出具体数值）机构简图（2分）偏心圆（1分）基圆（1分）理论轮廓（1分）反转90度：（1分）位移（2分）压力角（2分）20、 如图所示凸轮机构，试在图中画出凸轮的理论轮廓，偏距圆，基圆，图示位置压力角，推杆2的行程。 偏心圆（2分）基圆（2分）理论轮廓（2分）压力角（2分）升程（2分）21、 图示偏心直动尖端从动件盘形凸轮机构： (1) 在图上作出基圆、偏距圆。（2）利用反转法原理，求凸轮从图示位置转过450后，从动件的位移，机构的压力角，在图上标注出来。 22、 图示凸轮机构，在图上（1） 绘出理论廓线、基圆、偏距园；（2） 标出图示位置从动杆的位移S和压力角；（3） 标出从动杆由最低位置到图示位置，凸轮已转过的角度；23、 图示偏心直动尖端从动件盘形凸轮机构，凸轮的轮廓为圆形，圆心为O。 (1) 在图上作出凸轮的基圆、偏距圆；（2）利用反转法原理，求凸轮从图示位置转过90后，从动件的位移S和压力角；（3）在图上求出从动杆的行程h（即最大位移）。说明：(1) 不必作文字说明，但必须保留作图线； (2) 位移S、压力角和行程h只需在图上标出，不必度量出数值。基圆： 2分 偏距圆： 2分 反转90度：2分 位移S： 2分 压力角： 2分 行程h： 2分24、 如图所示为一凸轮机构，凸轮的实际廓线为一个圆，圆心为O,，凸轮的转动中心为O。求：（1） 画出理论廓线、偏距圆、基圆、标出基圆半径r0； （2） 利用反转法原理，在图中作出凸轮转过时推杆的位移和压力角；说明：(1)不必作文字说明，但必须保留作图线； (2) S、只需在图上标出，不必度量出数值。理论廓线 2分 基圆： 2分 偏距圆： 2分反转30度：2分 位移S： 2分 压力角： 2分25、 如图所示为一凸轮机构，凸轮的转动中心为O。试用作图法在图上标出：（1） 凸轮的理论廓线、偏距圆、基圆；（2） 当凸轮从图示位置转过45时，从动件的位移S和压力角；说明：(1)不必作文字说明，但必须保留作图线； (2) S、只需在图上标出，不必度量出数值。 基圆： 2分 偏距圆： 2分 理论廓线： 2分反转45度：2分 位移S： 2分 压力角： 2分26、 图示为一偏置式直动尖底从动件盘形凸轮机构。已知从动件尖底与凸轮廓线在B0点接触时为初始位置。试用作图法在图上标出：（1） 在图上作出凸轮的基圆、偏距圆；（2） 利用反转法原理，求凸轮从图示位置转过90后，从动件的位移S和压力角；（3） 当从动件尖底与凸轮廓线在B2点接触时，凸轮转过的相应角度。说明：(1) 不必作文字说明，但必须保留作图线； (2) 位移S、压力角和只需在图上标出，不必度量出数值。作基圆：2分 作偏距圆：2分反转90度：2分 位移： 2分压力角：2分 B2点接触位置：2分 转角：2分27、 一对正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知其模数m=2mm，压力角=20，齿数z1=20，z2=48，试计算：（1） 该对齿轮作无侧隙啮合时的中心距，啮合角，节圆半径；（6分）（2） 欲使其实际中心距为68.5 mm，今用一对标准斜齿轮（平行轴）凑中心距，在mn=2mm，z1、z2不变时，两斜齿轮的螺旋角应为多少？（2分）（3） 计算“2问”中斜齿轮1的当量齿数zv1=？ （2分）（1） a= m(z1+z2)/2=68mm （2分） =200 （2分） =mz1/2=20mm （2分）（2） a= m(z1+z2)/2Cos =6.930 （2分）（3） zv1= z1/Cos3=20.44 （2分）28、 一对标准渐开线直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知其模数，压力角，齿顶高系数，顶隙系数，齿数，试计算：1、齿轮1的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径2、该对齿轮标准啮合时的中心距、啮合角、节圆直径3、欲使其实际中心距mm，今用一对标准斜齿轮凑中心距，在mn=2mm，z1、z2不变时两斜齿轮的螺旋角应为多少？ （2分） （2分）（2分）（2分） （2分） （2分） （2分） （2分）29、 一对标准渐开线圆柱直齿轮外啮合传动（正常齿），正确安装（齿侧间隙为零）后，中心距为144mm，其齿数为z1=24，z2=120，分度圆上压力角=20。（1） 求齿轮2的模数m2及其在分度圆上的齿厚S2；（4分）（2） 求齿轮1的齿顶圆处的压力角a1；（2分）（3） 如已求得它们的实际啮合线长度B1B2=10.3mm，试计算该对齿轮传动的重合度；（2分）（4） 该对齿轮能否实现连续传动，为什么？（2分）（1） a= m(z1+z2)/2=68mm m=2mm （2分） S2=m2/2=mm （2分）（2） a1=arcos(r1cos/r a1)= 29.80 （2分） （3） = B1B2/pb=1.74 （2分） （4） 能， （2分）30、 试设计一对外啮合圆柱齿轮，已知z1=23，z2=34，mn=2，实际中心距为59mm，问：（1）该对齿轮能否采用标准直齿圆柱齿轮传动，为什么？ （2）若采用标准斜齿圆柱齿轮传动来满足中心距要求，其分度圆螺旋角、分度圆直径， 和节圆直径，各为多少？（12分）（1）、直齿轮标准中心距： mm mm所以不能采用标准直齿圆柱齿轮传动。（2） 31、 已知一对渐开线直齿标准外啮合直齿圆柱齿轮机构，=20，ha*=1, c*=0.25，m=5mm，Z1=20，Z2=80，试求： （1） 齿轮1的分度圆直径，齿顶圆直径，齿根圆直径，基圆直径；（2） 该对齿轮标准安装时的中心距，（3） 若实际安装的中心距为260 mm，求此时啮合角，齿轮1的节圆直径；（4） 欲使其无侧隙中心距为260mm，今改用一对平行轴标准斜齿轮凑中心距，在mn=5mm，z1、z2不变时，两斜齿轮的螺旋角应为多少？ （1分） （1分）（1分）（1分） （2分） （2分） （2分） （3分）32、 已知渐开线圆柱齿轮传动比，标准模数为，标准压力角为，标准齿顶高系数为，标准顶隙系数。（1） 用标准直齿圆柱齿轮传动，若标准中心距为，求小齿轮的齿数、分度圆直径、基圆直径、齿顶圆直径。在此基础上，若重新安装实际中心距为，求此时啮合角和小齿轮节圆半径。（2） 采用标准斜齿圆柱齿轮传动，且无侧系安装中心距为，若基本参数不变，求斜齿轮螺旋角。 （2分） （2分） （2分） （2分）（2分） （2分） （2分）33、 图示轮系，已知：试求传动比，并说明行星架H和齿轮1的转向关系。（1）1-2组成定轴轮系 （3分）（2） 2，34H组成周转轮系 （4分） （2分）齿轮1与行星架转向相反 （1分）34、 图示轮系中，各轮齿数为： Z1=20，Z2=60，Z2=22，Z4=88，n1=300r/min。试求行星架H的转速nH的大小和转向。 1-2 组成定轴轮系，有： （4分）代入n1=300r/min，求得： （2分）2-3-4-H组成基本周转轮系，有： （4分）暗含已知条件： （2分）解得： （2分） 方向与相反。 （1分）35、 如图所示的轮系中，轮的转速为，齿轮的齿数为：。求：行星架H的转速及转向。（1）1-2组成定轴轮系。 （3分） （2）3-4-5-H组成周转轮系， （4分） （2分） （1分）36、 在图示传动装置中，已知各轮的齿数为：z120，z240，z320，z430，z580，运动从I轴输入，II轴输出，nI1000 r/min，转向如图所示，试求输出轴II的转速n II及转动方向。 （1）1-2组成定轴轮系 （3分）（2） 345H组成周转轮系 （3分）带入 ， （2分） （1分）齿轮3与齿轮1转向相反 （1分）37、 在图示轮系中，已知：z1=22，z3=88，z3=z5试求传动比i15。1-2-3-H组成基本周转轮系，有： （3分）-4-5组成定轴轮系，有： （3分）联系方程： （1分） （1分）联立解得： （2分） 38、 如图所示电动三爪卡盘传动轮系中，已知各齿轮的齿数为：，,，试求传动比. 1-2-3-H组成基本周转轮系，有： （4分）暗含已知条件： （1分）解得： （2分）1-2-4-H组成基本周转轮系，有： （4分） 带入 解得： （2分） 20
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