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1、机械原理作业1参考答案一、1机构的自由度等于原动件数目2、相切3、，4、所有偏心质量的质径积矢量和为零5、安装飞轮调节6、最短杆与最长杆长度之和小于等于其他两杆长度之和7、余角，差8、等速运动（一次多项式运动），等加速等减速运动（二次多项式运动）9、两齿轮模数和压力角分别相等10、不变，增加11、法面参数二、1三心定理：三个彼此作平面运动的构件有三个瞬心，并且这三个瞬心位于同一直线上。2节点：过啮合点作两齿廓公法线与齿轮连心线的交点。节圆：经过节点、分别以两啮合齿轮回转中心为圆心的两个相切圆称为节圆。当标准直齿轮以标准中心距安装时，分度圆与节圆重合。3优点：啮合性能好；重合度大；机构紧凑，不产
2、生根切的最小齿数较直齿轮少。缺点：在运转时产生轴向推力。4能保持定传动比传动；齿廓间的正压力方向不变；传动具有可分性。5当凸轮的理论轮廓的最小曲率半径与推杆滚子半径相等时，凸轮工作廓线会出现变尖现象。避免的措施是在保证滚子强度的条件下，滚子半径尽可能取小值，即小于凸轮理论轮廓的最小曲率半径。三、1F=3*7-2*9-1=2C为复合铰链、F局部自由度和E虚约束21/3=P13P34/P13P14=43如图：4d=mz=120 db=dcos200=112.76P=m=12.56 da=(z+2)m=128cosa=db/da=0.881 a=28.245齿轮1-2-3组成一周转轮系，有：(n1-
3、nH)/(n3-nH)= - z3/z1= - 57/6 齿轮1-2-2-4组成另一周转轮系，有：(n1-nH)/(n4-nH)= - z2z4/z1z2= - 56/6=-28/3 从图中得： n3=0 联立求解得：i14=n1/n4= - 5886=180*（k-1）/(k+1)=30如图，按题意作出D,C1,C2，作直角三角形外接圆；作C1D的垂直平分线，它与圆的交点即A点。连接AC1、AC2。AC1=b-a AC2=b+a 由此得曲柄a和连杆b的长度。AD为机架的长度。7如图：作业2参考答案一、1高副2运动副3转动副4原动件；从动件5低副6相对速度7垂直移动路线的无穷远处8三心定理二、
4、1A,2B,3C,4B,5C,6B,7C,8C,9B,10C,11A,12C,13B,14A,15B,16A,17C,18A,19B,20C三、1F=3*8-2*11-1=1B为局部自由度，D、E为复合铰链，FG杆带来虚约束。 2如图，AC1=l2-l1 AC2=l2+l13按运动方程作图（略）4d =mz=200 db=dcos20=187.94 da=m(z+2)=210基圆：cosb =rb/rb=1 b =0 b=rbsinb=0分度圆：=20 曲率半径：=d/2*sin20=34.2齿顶圆：cosa=rb/ra=0.895 a=26.4 a=ra*sina=46.7 5（1）因为：
5、所以： ， （2） （3） 6图中1、2、3、4轮为一定轴轮系。4、5、6、7轴构成一周转轮系。所以： 周转轮系中，6为系杆所以：又因为，联立方程可以得到：与方向相同。作业3参考答案一、1A,2C,3B,4C,5C,6A,7B,8A,9B,10B,11C,12A,13C,14B,15B.二、1静平衡为平面力系平衡，而动平衡为空间力系的平衡。静平衡：偏心质量产生的惯性力平衡。动平衡：偏心质量产生的惯性力和惯性力矩同时平衡。2飞轮实质是一个能量储存器。当机械出现盈功速度上升时，飞轮轴的角速度只作微小上升，它将多余的能量储存起来；当机械出现亏功速度下降时，它将能量释放出来，飞轮轴的角速度只作微小下降
6、。3刀具的齿顶线超过了啮合极限点N。4实现分路传动；获得较大传动比；实现变速传动；实现换向传动；用作运动的合成与分解；在重量及尺寸较小时，实现大功率传动。三、1从动件受力方向与力的作用点速度方向之间所夹的锐角为压力角。2无论驱动力多大机构（机器）都不能运动的现象为自锁。3质径积：转子偏心质量与其向径的乘积，为一矢量。4分度圆：于齿轮齿顶与齿根之间人为规定的圆，此圆上齿距p与无理数的比值为标准系列数（模数）。d=mz四、1F=3*7-2*10=12如图，由k=1得：AC1C2共线。AC1=b-a， AC2=b+a。按题意，AC2- AC1=150，即a=75。d=150*tan60=259.81
7、AC2=150/cos60=300 得： b=2253作图如下：4Z2=iz1=60 m=120/0.5(z1+z2)=3d1=mz1=60 da1=m(z1+2)=66 df1=m(z1-2.5)=52.55. 由图知齿轮2与齿轮4为惰轮，齿轮系中有两对外啮合齿轮，由公式得因齿轮1、2、3模数m相等，故它们之间的中心距关系为同理可得所以：齿轮5与齿轮1转向相同。作业4参考答案一、1是，2是，3否，4否，5是，6是，7否，8否，9否，10是。二、1极位夹角：铰链四杆机构的从动件摇杆处于极限位置时，曲柄和连杆共线，这两个共线位置之间所夹的锐角称为极位夹角。2单面平衡：即静平衡。转子的偏心质量集中
8、在一个平面内，平衡这一个平面内的偏心质量产生的惯性力就是单面平衡。3推程运动角：从动件推杆在推程运动阶段，凸轮转过的角度称为推程运动角。4周转轮系：至少有一个齿轮的轴线的位置不固定，而绕其他固定轴线回转的轮系称为周转轮系。三、1压力角的余角为传动角，传动角越大，机构传力性能越好。最小传动角出现在曲柄和机架共线的位置。2造成转子动不平衡的原因是：转子的偏心质量产生的惯性力和惯性力偶矩不平衡。平衡方法：增加或减小配重使转子偏心质量产生的惯性力和惯性力偶矩同时得以平衡。3对于一单自由度机械系统的运动的研究可简化为对其一个具有等效转动惯量，在其上作用一等效力矩的假想构件运动的研究，这一假想的构件为等效
9、构件。4标准齿轮：模数、压力角、齿顶高系数和顶隙系数为标准值并且分度圆齿厚和齿槽宽相等的齿轮。5Zv=z/cos3 (1) z (2) zv, (3) z四、1F=3*4-2*6=0，无确定的相对运动。 2当曲柄垂直时，有最大压力角；滑块行程如图。3 由a=0.5mn(z1+z2)/cos cos=0.98 =11.35m t=mn/cos=2.041 d1=mnz1/cos=61.22df1=d1-2hf=61.22-2.5mn=56.224Md=(200*/2+1000*/2+200*)/2=400Nm Wmax=300(用能量指示图确定) JF=900 Wmax/2n2=0.7645(1) z2=51齿轮1、2是一对外啮合传动，有：n1/n2 =-z2/z1=- 51/12 n2=n2=-12/51n1齿轮1、3是一对内啮合传动，有：n1/n3=z3/z1=75/12 n3=n5=12/75n1齿轮2-4-5组成一周转轮系，有：(n2-nH)/(n5-nH)=-z5/z2=-73/49联立求解得：i1H=810(2) z2=50 同理得： i1H=-1525