原理练习题.docx

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原理练习题

机构的结构分析和瞬心法

重点：

机构自由度的计算和机构具有确信性运动的条件

习题：

一、机械和（）统称为机械；（）是机械的最小运动单元体。

二、（）称运动副。

3、两构件之间以点、线接触所组成的平面运动副，称为（）副。

以面接触所组成的平面运动副称（）副。

4、两个以上的构件同在一处以转动副相连接，组成了（）。

机构中常显现一种与输出构件无关的自由度称（）。

五、机构中按给定的已知运动规律独立运动的构件称为（）。

六、（）称为机构的自由度。

7、机构具有确信性运动的条件是（）。

八、平面机构自由度计算的公式（）。

九、以转动副相连接的两构件的瞬心在（）；以移动副相连接的两构件间的瞬心位于（）。

以两构件以纯转动的高副连接，瞬心在（）；当高副元素有相对滑动时，瞬心在（）。

10、对不通过运动副直接相连的两构件间的瞬心位置，可用（）求出。

1一、对含有N个构件的平面机构，其瞬心总数K=（）。

那么含有7个活动构件的平面机构，其瞬心总数为（）。

自由度计算实例：

习题1：

如图，已知DE=FG=HI，且彼此平行；DF=EG，且彼此平行；DH=EI，且彼此平行。

运算机构自由度（假设有复合铰链、局部自由度和虚约束，请指出）。

解：

F=3n-2PL-PH

n=8,Pl=11,PH=1

F=1

在D、E处存在复合铰链；滚子绕自身几何中心B的转动自由度为局部自由度；FG杆及其两头的转动副所引入的约束为虚约束。

习题2：

如图，已知AD∥BE∥CF，而且AD=BE=CF，构件一、2为齿轮，且齿轮2与凸轮固连。

试运算机构自由度（假设有复合铰链、局部自由度和虚约束，请指出）。

机构有无确信运动？

什么缘故？

解：

F=3n-2PL-PH

n=13,Pl=18,PH=2

F=1=原动件数

机构的确信运动。

习题3：

如下图为摆动从动件盘形凸轮机构，凸轮为一偏心圆盘，其半径r=30mm，偏距e=10mm，LAB=90mm，LBC=30mm，ω1=20rad/s。

求：

（1）找出机构的所有瞬心；

（2）求图示位置的vC。

解：

1、各瞬心位置

B点为P23；A点为P13；O点为P12；

2、在瞬心P12有

v1=v2

因此ω2LBO=ω1e

ω2=ω1e/LBO=20⨯10/（90+10）=2rad/s

方向为顺时针。

3、vC=ω2LBC=2⨯30=60mm/s

方向垂直BC向左。

习题4已知曲柄滑块机构，曲柄LAB=30mm，ω1=10rad/s（逆时针），，试用瞬心法求在该位置时滑块的速度。

第4、五、7章摩擦与效率、机械运转与速度波动的调剂

一、在计算移动副中的摩擦力时，不管运动副两元素的几何形状如何，只要其计算公式中引入（）即可。

二、移动副中法向反力与摩擦力的合力称为运动副中的（）。

总反力与法向反力成（），其与法向反力的偏斜方向与v12的方向相反。

3、只要轴颈相关于轴承滑动，计及摩擦时轴承对轴颈的总反力与（）相切。

4、机械效率用功表示为（）；用驱动力表示为（）。

五、串联机组的效率等于（）。

串联机械的数量越多，机械效率越（）。

六、当驱动力任意增大恒有η（　　　）时，机械将发生自锁。

7、机械在运动进程中的三个时期：

（）时期、（）时期和（）时期。

八、调剂周期性的速度波动，可在机械中安装一个具有专门大转动惯量的（）。

P745-6

第8章平面连杆机构

重点：

连杆机构的类型和大体知识

习题：

一、（）为平面四杆机构的大体型式，其他型式的四杆机构能够为它的演化形式。

２、铰链四杆机构有（）三种大体类型。

３、铰链四杆机构中，各运动副都为转动副。

据组成转动副的两构件可否作相对整周转动，又分为（）和（）。

４、偏心轮机构能够为是将（）机构中的转动副半径扩大，使之超过曲柄长演化而成。

６、整转副存在的条件？

曲柄存在的条件？

双摇杆机构中有无整转副？

７、在摆动导杆机构中，行程速度转变系数K与导杆摆角ψ的关系是（）。

８、曲柄摇杆机构中，当（）为原动件，曲柄为从动件,且曲柄与连杆共线时，机构处于死点位置。

９、对心曲柄滑块机构中，以曲柄为原动件时，传动角在（）最小；在（）最大。

１０、一曲柄摇杆机构，当行程速比系数K（）时该机构有急回特性。

１１、设计连杆机构时,为了具有良好的传动条件,应使（）角大些。

１２、曲柄摇杆机构处于死点位置时，其传动角为（），压力角为（　）。

习题1：

试依照图中标注尺寸，判定以下铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、

双曲柄机构仍是双摇杆机构，具体写出判定依据。

（a）50+100<80+90，知足整转副存在的条件，且最短杆的对边为机架，为双摇杆机构，有整转副存在。

（b）45+110<70+90,知足整转副存在的条件，且机架为最短杆的邻边，为曲柄摇杆机构

（c）62+100>70+70，不知足整转副存在的条件，为双摇杆机构。

在此机构中没有整转副。

（d）40+120<60+110，知足整转副存在条件，且机架为最短杆，为双曲柄机构。

习题2：

图示铰链四杆机构各构件的长度为a=240mm，b=600mm，c=400mm，d=500mm。

试问：

（1）当取杆4为机架时，是不是有曲柄存在？

什么缘故？

（2）假设各杆长度不变，可否以选不同杆为机架的方法取得双曲柄机构，如何取得？

（3）假设a、b、c三杆长不变，取杆4为机架，（假设d为最长杆），要取得曲柄摇杆机构，d的取值范围为何？

解：

（1）当取杆4为机架时：

用杆长条件，最短杆长（a＝240mm）+最长杆长（b=600mm）≤其余两杆之和（c+d=400mm，+500mm），符合条件；而且最短杆1为连架杆，故杆1为曲柄。

（2）能够。

当取杆1为机架时，得双曲柄机构；（3）当d为最长杆，即d≥600mm时，

有（240+d）mm≤（600+400）mm，因此600mm≤d≤760mm

当240mm≤d≤600mm时

，有（240+600）mm≤（d+400）mm，因此440mm≤d≤600mm

因此d的取值范围为440mm≤d≤760mm

第9章凸轮机构

重点：

类型、推杆运动规律、凸轮机构的有关术语及大体尺寸的确信

习题：

一、凸轮机构中推杆按形状分为（）、（）、（）三种。

二、按凸轮与推杆维持接触的方式分为（）凸轮机构与（）凸轮机构。

3、当凸轮机构从动件推程按等加速等减速规律运动时，推程开始和终止位置存在（）冲击；凸轮机构中当推杆为余弦加速度运动规律时，有（）冲击；在正弦加速度运动规律时，既无（）也无（）冲击。

4、推杆在凸轮廓线的推动下，由最低位置被推到最高位置，推杆运动的这一进程称为（）；推杆处于最高位置而静止不动，称为（）。

推杆在推程或回程中移动的距离称为推杆的（）。

五、设计滚子从动件盘形凸轮机构时，滚子中心的轨迹称为凸轮的（）廓线；以理论廓线上一系列点为圆心，以滚子半径为半径，作一系列圆，再作此圆族的包络线，即为凸轮的（）廓线。

基圆半径为理论廓线上的最小向径。

六、为了减小推程压力角，应将从动件导路向推程相对瞬心的（）偏置。

7、（）称凸轮机构的压力角。

八、凸轮机构中，在偏距必然、推杆的运动规律已知的条件下，（）基圆半径，可减小压力角，从而改善机构的传力特性，但现在机构的尺寸会（）。

九、在滚子推杆凸轮机构中，假设理论廓线的曲率半径等于滚子半径，工作廓线将显现（）；而当理论廓线的曲率半径小于滚子半径，那么工作廓线的曲率半径为负值，工作廓线显现交叉，会产生运动的（）。

习题1：

图示为一凸轮机构，已知凸轮为一偏心圆盘,其半径为R，试：

1）画出凸轮的基圆，标出半径r0；2）标出从推程开始到图示位置时从动件的位移s；3）标出当推杆与凸轮在D处接触机会构的压力角α；4）标出升程h；5）标出推程运动角δ0。

习题2：

已知凸轮机构如图示，凸轮为一半径为R的圆盘，偏距为e，

试：

1）确信凸轮的合理转向；

2）画出凸轮的基圆，标出半径r0；

3）标出从动件在B处接触时的压力角α；

４）标出从动件在A处接触时的位移S。

5）标出从动件的升程h。

习题3：

图示盘型凸轮机构，已知凸轮的实际轮廓为一以C为中心的偏心圆盘。

求解：

1、确信凸轮的合理转向。

2、画出凸轮的理论轮廓。

3、画出凸轮的基圆，并标出基圆半径r0。

4、标出机构在图示位置时，从动件的位移s。

5、画出凸轮轮廓上的D点与从动件接触时，

机构的压力角α。

第10章齿轮机构

重点：

齿廓啮合大体定律；渐开线特性；标准直齿轮要紧参数及几何尺寸计算；正确啮合条件和持续传动条件；根切

习题：

一、渐开线上任意点的法线恒与（）相切。

渐开线齿轮上（）处的曲率半径最大。

基圆上的曲率半径为（）；基圆之内（）渐开线。

二、渐开线齿轮中分度圆半径与基圆半径之间的关系式为（）。

3、渐开线齿轮传动中，当实际安装中心距与设计中心距略有变更时，（）阻碍传动比，称为传动的（）。

4、已知m、z、α，写出标准直齿轮分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、齿距、基圆齿距的计算公式（）

五、渐开线直齿轮传动的正确啮合条件为（）。

六、标准安装时，齿轮的（）圆与（）圆重合。

7、（）称为齿轮传动的啮合角，通经常使用（）表示。

八、（模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数为标准值，且有s=e的齿轮）称为标准齿轮。

九、标准齿轮安装时，当实际中心距a′不等于标准中心距a时，压力角为α，啮合角为α′，写出中心距与啮合角之间的关系式（）。

齿轮传动标准中心距公式为（）。

齿轮定传动比传动时，可看成两个轮的（）作纯转动。

传动中心距恒等于（）之和。

10、当两轮按标准中心距安装时，啮合角等于（）压力角，也等于（）压力角。

1一、一对直齿轮的重合度为,那么在一个基圆齿距范围内有（）是双齿啮合。

1二、一对渐开线直齿圆柱齿轮的持续传动条件是（）。

重合度越大，说明同时参与啮合齿对数越（），传动越（）。

13、范成法加工齿轮时，当用齿轮插刀时（）保证持续加工。

14、何为根切现象？

根切缘故？

后果？

直齿轮不发生根切的最少齿数？

正变位齿轮与标准齿轮相较哪些尺寸发生了转变？

如何变？

1五、斜齿轮的参数分（）参数和（）参数。

标准参数为（），而尺寸计算应在（）上进行。

1六、一对直齿圆柱齿轮啮合传动时的啮合进程？

啮合线、啮合极限点、实际啮合起始点、终止点？

17、渐开线齿轮齿廓上（）上的压力角为0，（）上的压力角最大，（）上的压力角为标准值。

例1：

一对正常齿制外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，已知中心距a=80mm,i=3，m=2mm,α=20º，求：

分度圆直径d一、齿顶圆直径da一、齿根圆直径df一、基圆直径db一、基圆齿距Pb1.

例2、范成法加工标准直齿轮，采纳标准齿条形刀具，已知被加工齿轮与齿条刀具标准安装，齿条移动速度v=s，齿轮角速度ω=10rad/s，模数m均为5mm，压力角α为20︒。

试求：

1）被加工齿轮的齿数Z、齿顶圆直径da、基圆直径db、齿距P、基圆齿距Pb；2）该齿轮是不是根切，什么缘故？

（求Z很关键，一步错步步错）

例3：

测得一正常齿渐开线直齿圆柱标准齿轮，α=20︒，齿距P=，齿顶圆直径da=96mm；试问：

1）求该齿轮的模数m、分度圆直径d、齿根圆 直径df。

2）用齿条插刀加工该齿轮可否发生根切？

什么缘故？

3）假设采纳m=10，α=25︒的标准直齿轮和它啮合，能正确啮合传动吗？

什么缘故？

第11章轮系

重点：

周转轮系和混合轮系传动比的计算

一、周转轮系的组成；分类（重点自由度情形，识别其画法的不同