西南交1206考试批次《机械原理B》复习题及参考答案Word下载.doc
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4.
计算图7-2所示大减速比减速器的传动比。
[参考答案]
将轮系分为两个周转轮系
①齿轮A、B、E和系杆C组成的行星轮系;
②齿轮A、E、F、G和系杆C组成的差动轮系。
因为,所以
将
代入上式,最后得
5.
图7-4中,,为轮系的输入运动,C为轮系的运动输出构件。
已知确定转速的大小和转向。
该轮系是由定轴轮系(1-2)和周转轮系(2-3-4-4’-5)组成的混合轮系。
对定轴轮系(1-2),有
即
对周转轮系(2-3-4-4’-5),有
将,,代入上式,最后得
,其中“-”表示齿轮5的转向与相同,方向“↓”,如下图所示。
6.
在图8-3中凸轮为半径为R的圆盘,凸轮为主动件。
(1)写出机构的压力角a与凸轮从图示位置转过的角度d之间的关系;
(2)讨论如果a≥[a],应采用什么改进设计的措施?
(1)当凸轮转动任意角时,其压力角如下图所示。
由图中几何关系有
所以机构的压力角与凸轮转角之间的关系为
(2)如果,则应减小偏距e,增大圆盘半径R和滚子半径rr。
7.
机械系统的等效驱动力矩和等效阻力矩的变化如图9-2所示。
等效构件的平均角速度为。
求该系统的最大盈亏功。
由下图中的几何关系可以求出各个盈、亏功的值如下
其中“+”表示盈功,“—”表示亏功。
画出示功图,如下图(b),先画出一条水平线,从点a开始,盈功向上画,亏功向下画。
示功图中的最低点对应,最高点对应。
图(b)可以看出,点b最高,则在该点系统的角速度最大;
点c最低,系统的角速度最小。
则的积分下限和上限应为下图(a)中的点b和点c。
8.
在下列情况下选择机构的传动方案
(1)将一构件的单向回转运动转变为另一个构件的往复直线运动,并有急回作用。
(2)将一构件的单向回转运动转变为另一个构件的单向直线运动,并且能反行程自锁。
(3)将一构件的单向回转运动转变为另一个构件的往复间歇直线运动。
(4)将一构件的单向回转运动转变为另一个构件的单向回转运动,并且
a.两轴平行,但转向相反;
b.两轴平行,转向相同;
c.两轴垂直相交;
两轴空间垂直交错。
(答案请自行查阅教材,略)
9.
1.计算图示机构的自由度。
如有局部自由度、复合铰链和虚约束请予以指出。
[参考答案]C处的滚子为局部自由度,构件1于构件2、构件3与构件2之间形成两对高副,但是,每对高副的法线都是重合的,所以,每对高副中有一个高副为虚约束。
机械原理B第2次作业
本次作业是本门课程本学期的第2次作业,注释如下:
1.当机构的极位夹角大于零时,该机构具有急回运动特性。
2.当曲柄为主动件时,机构会出现死点
三、主观题(共4道小题)
3.定轴轮系中的各齿轮轴心线位置;
周转轮系中至少有一个齿轮的轴心线位置。
在图7-1中,已知蜗杆的转速,,,,,,,,,。
(1)写出,,的表达式;
(2)确定的大小和转向。
(1)。
由于蜗杆1和齿轮6的轴心线既不平行,也不重合,所以转向关系必须用通过划箭头来表示;
,“+”表示齿轮2和齿轮6的转向相同;
;
齿轮5’和齿轮6为内啮合,转向相同。
(2)因为
5.机械的周期性变速稳定运转条件是什么?
已知某机械稳定运转时的等效驱动力矩和等效阻力矩如图10-1所示。
机械的等效转动惯量为Je=1kg·
m2,等效驱动力矩为Md=30Nm,机械稳定运转开始时等效构件的角速度ω0=25rad/s,试确定
(1)等效构件的稳定运动规律;
(2)速度不均匀系数δ;
(3)最大盈亏功ΔWmax;
(4)若要求[δ]=0.05,系统是否满足要求?
如果不满足,求飞轮的转动惯量JF。
(1)因为
所以
又因为
则
即等效构件的稳定运动规律为
化简得
(2)计算各个盈、亏功
所以速度不均匀系数为
(3)、最大盈亏功为
(4)、若要求[δ]=0.05,系统不能满足要求。
飞轮的转动惯量为
根据题图画出系统动能的变化示意图,如下图所示。
从该图中可知,在处系统的角速度最大,在处系统的角速度最小。
机械原理B第3次作业
本次作业是本门课程本学期的第3次作业,注释如下:
1.当凸轮实际廓线上有尖点或交叉时会发生从动件运动失真
2.重合度是反映一对齿轮正确啮合的一个指标
3.自由度为2的周转轮系被称为轮系;
自由度为1的周转轮系被称为轮系。
4.在题8-1图所示的机构中,以构件1为主动件机构是否会出现死点位置?
以构件3为主动件,机构是否会出现死点位置?
画出机构的死点位置,并标明机构的主动件是哪一个构件。
[参考答案]在图示机构中,当以构件1为主动件时,机构不会出现死点位置;
当以构件3为主动件时,机构会出现死点位置,其死点位置分别如下图示。
5.对周期性速度波动进行调节的原理和方法是什么?
设计一个铰链四杆机构,如图4-4所示。
已知摇杆CD的长度,机架AD的长度,摇杆的一个极限位置与机架之间的夹角,构件AB单向匀速转动。
试按下列情况确定构件AB和BC的杆长,以及摇杆的摆角。
(1)程速比系数K=1;
(2)行程速比系数K=1.5。
(1)、当行程速比系数K=1时,机构的极位夹角为即机构没有急回特性,固定铰链点A应在活动铰链点C的两个极限位置C1、C2的连线上,从而可确定活动铰链点C的另一个极限位置。
选定比例尺,作图,如下图(a)所示。
直接由图中量取,,所以构件AB的长为
构件BC的长为
摇杆的摆角
(2)、当行程速比系数K=1.5时,机构的极位夹角为
即机构具有急回特性,过固定铰链点A作一条与已知直线成的直线再与活动铰链点C的轨迹圆相交,交点就是活动铰链点C的另一个极限位置。
选定比例尺,作图,如下图(b)所示。
由图(b)可知,有两个交点,即有两组解。
直接由图中量取,,。
故有解一:
构件AB的长为
构件BC的长为
摇杆的摆角
解二:
机械原理B第4次作业
本次作业是本门课程本学期的第4次作业,注释如下:
三、主观题(共8道小题)
1.机构是。
2.机构的死点与机构的压力角/传动角的关系是什么?
3.利用移动副的自锁条件推出:
螺旋副中以轴向载荷Q为主动力时(即:
反行程),螺旋副的自锁条件为式。
[参考答案]如下图所示,当反程时,载荷Q为主动力,P为阻力。
由移动副自锁的条件,反程驱动力Q与接触面法线n---n的夹角必须小于或等于斜面与滑块之间的摩擦角,即
4.刚性转子的静平衡和动平衡条件和方法分别是什么?
5.机构具有确定运动的条件是什么?
6.当时,一个机构具有急回运动特性。
7.刚性冲击产生的原因是;
而柔性冲击产生的原因是。
补全图5-2所示不完整的从动件位移、速度和加速度线图,并判断哪些位置有刚性冲击,哪些位置有柔性冲击。
根据关系式,,补全后的从动件位移、速度和加速度线图如上右图所示。
在运动的开始时点O,以及、、处加速度有限突变,所以在这些位置有柔性冲击;
在和处速度有限突变,加速度无限突变,在理论上将会产生无穷大的惯性力,所以在这些位置有刚性冲击。