任务内容:
1.试问如题1图所示各机构在组成上是否合理?如不合理,请针对错误提出修改方案。
题1图
【解答】
在题1图a)所示的机构中,B处为局部自由度,计算自由度时需要去除。该机构活动构件数n=5,低副数PL=7,高副数PH=1,从而计算的自由度F=3n-2PL-PH=15-14-1=0,机构无法动作,故该机构不合理。
一般的解决办法是在机构中再添加一个能组成低副的构件。
对于题1图a)的机构,在D处改为一个滑块,修改后的机构如答案图a)所示。
验证:该机构活动构件数n=6,低副数PL=8,高副数PH=1,从而计算的自由度F=3n-2PL-PH=18-16-1=1,机构的自由度数等于原动件数,具有确定地相对运动,故修改后的机构合理。
2)在题1图b)所示的机构中,E或E’处为虚约束,计算自由度时需要去除一个。该机构活动构件数n=5,低副数PL=7,高副数PH=1,从而计算的自由度F=3n-2PL-PH=15-14-1=0,机构无法动作,故该机构不合理。
同理,一般的解决办法是在机构中再添加一个能组成低副的构件。
对于题1图b)的机构,可在构件4上增加一个转动副,如答案图b)所示;或在构件4的D处添加一滑块,如答案图c)所示。
验证:该机构活动构件数n=6,低副数PL=8,高副数PH=1,从而计算的自由度F=3n-2PL-PH=18-16-1=1,机构的自由度数等于原动件数,具有确定地相对运动,故修改后的机构合理。
2.用作图法求出下列各凸轮从如题2图所示位置转过后机构的压力角
。(可在题2图上标出来)
题2图
【解答】
要正确画出凸轮机构的压力角,需要大家首先掌握凸轮机构压力角的概念。正确做出凸轮与从动件在接触点处的凸轮作用于从动件的法向力方向与从动件的运动方向,则它们间所夹的锐角称为压力角。作图如下。
3.刚性回转件的平衡有哪几种情况?如何计算?从力学观点看,它们各有什么特点?
【解答】
刚性回转件的平衡有两种情况:静平衡和动平衡。
(1)静平衡计算。方法是在同一平面内增加或减少一个平衡质量,使平衡质量产生的离心惯性力Fb与原有各偏心质量产生的离心惯性力的矢量和相平衡。
特点:各偏心质量及平衡质量产生的离心惯性力组成一个平面汇交力系。
(2)动平衡计算。方法是任选两个平衡平面,将回转件上的不平衡质量都向这两个平面内分解,在这两个平面内各加上一个平衡质量,使惯性力的合力及合力矩同时为零。
特点:各偏心质量及平衡质量产生的惯性力组成一空间力系。
4.设计机械零件时应满足哪些基本要求?
【解答】
零件工作可靠并且成本低廉是设计机械零件应满足的基本要求。
零件的工作能力是指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力,对载荷而言称为承载能力。失效是指零件由于某些原因不能正常工作。只有每个零件都能可靠地工作,才能保证机器的正常运行。
设计机械零件还必须坚持以济观点,力求综合经济效益高。为此要注意以下几点:(1)合理选择材料,降低材料费用;(2)保证良好的工艺性,减少制造费用;(3)尽量采用标准化、通用化设计,简化设计过程从而降低成本。
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