机械原理期末温习题.docx

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机械原理期末温习题

概念类

一、三心定理是指三个彼此作平面平行运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上。

二、关于直动推杆盘形凸轮机构来讲，在其它条件相同的情形下，偏置直动推杆与对心直动推杆相较，二者在推程段最大压力角的关系为对心比偏置大。

3、关于不通过运动副直接相连的两构件间的瞬心位置，需用三心定理来确信。

4、机构中的构件是由一个或多个零件所组成，这些零件间不能产生相对运动。

五、渐开线直齿圆柱齿轮传动的重合度是实际啮合线段与基圆齿距的比值。

六、在平面机构中假设引入

个高副将引入

个约束，而引入

个低副将引入2

个约束，那么活动构件数

、约束数与机构自由度

的关系是F=3n-2Pl-Ph。

7、机械运转显现周期性速度波动的缘故是在等效转动惯量为常数时，各瞬时驱动功率和阻抗功率不相等，但其平均值相等，且有公共周期。

八、在机械稳固运转的一个运动循环周期中，惯性力和重力所作之功均为零。

九、斜齿圆柱齿轮的标准模数和标准压力角在法面上。

10、决定渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的五个大体参数是齿数、模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数，其中参数：

模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数是标准值。

1一、平底垂直于导路的直动推杆盘形凸轮机构中，其压力角等于零。

1二、在计算平面机构的自由度时，应注意：

（1）、要正确计算运动副数量

a.复合铰链问题;

b.两构件组成多个转动副，其轴线相互重合时，只能算一个转动副。

c.两构件组成多个移动副，其导路相互平行或重合时，只能算一个移动副。

d.两构件在多处相接触而组成平面高副，且各接触点的公法线彼此重合，那么只能算一个平面高副。

（2）、要除去局部自由度

（3）、要除去虚约束

13、在机械中安装飞轮的目的，一样是为了调剂机械的周期性速度波动，而同时还能够达到利用其储能来提供动力、帮忙克服专门大的尖峰工作载荷、实现节能的目的。

14、某齿轮传动的重合度ε=，这说明齿轮在转过一个基圆齿距的进程中有60%的时刻是两对齿啮合，有40%的时刻是三对齿啮合。

1五、机构具有确信运动的条件是：

机构的原动件数等于机构的自由度数；假设机构自由度Ｆ>0，而原动件数０，而原动件数>F，那么各构件之间无相对运动或产生破坏。

1六、关于铰链四杆机构，当从动件的行程速度转变系数K 等于1时，机构没有急回特性。

17、关于曲柄摇杆机构，当摇杆为原动件，且曲柄与连杆共线时，显现死点。

1八、速度多边形具有以下特点：

（1）作图起点p称为速度多边形的极点p，它代表机构中速度为零的点。

（2）在速度多边形中，连接p点和任一点的矢量代表该点在机构图中同名点的绝对速度，其指向是从p点指向该点。

（3）在速度多边形中，连接其他任意两点的矢量代表该两点在机构图中同名点间的相对速度，其指向与速度的下角标相反。

（4）△BCE∽△bce，图形bce称为图形BCE的速度影像。

（5）在速度多边形中，当已知同一构件上两点的速度时，利用速度影像原理可求得此构件上其余各点的速度。

1九、右图为一对心曲柄滑块机构，假设以滑块3为机架，那么该机构转化为直动滑杆机构；假设以构件2为机架，那么该机构转化为曲柄摇块机构。

20、何谓凸轮工作廓线的变尖现象和推杆运动的失真现象？

它对凸轮机构的工作有何阻碍？

如何加以幸免？

答：

在用包络的方式确信凸轮的工作廓线时，凸轮的工作廓线显现尖点的现象称为变尖现象；凸轮的工作廓线使推杆不能实现预期的运动规律的现象称为失真现象。

变尖的工作廓线极易磨损，使推杆运动失真，而失真时，推杆的运动规律完全达不到设计要求，因此应设法幸免。

变尖和失真现象可通过增大凸轮的基圆半径，减小滚子半径和修改推杆运动规律等方式来幸免。

2一、在凸轮机构的推杆的经常使用运动规律中，假设采纳正弦加速度运动规律，那么可幸免刚性冲击和柔性冲击，假设采纳等速运动规律，那么存在刚性冲击。

2二、一对直齿圆柱齿轮的中心距不必然等于两分度圆半径之和，但必然等于两节圆半径之和。

23、在斜齿圆柱齿轮传动中，除用变位方式来凑中心距外，还可用改变螺旋角的方式来凑中心距。

P194

24、通过负变位的齿轮比标准齿轮的分度圆齿厚_更薄_，齿顶厚变厚，齿顶高减小。

2五、当原动件为整周转动时，使执行构件能作往复摆动的机构有曲柄摇杆机构；摆动导杆机构；摆动从动件圆柱凸轮机构；摆动从动件空间凸轮机构或多杆机构等。

2六、等效质量和等效转动惯量可依照等效原那么：

等效构件的等效质量或等效转动惯量所具有的动能等于原机械系统的总动能来确信。

27、设有一渐开线标准齿轮，,求其齿廓曲线在分度圆和齿顶圆上的曲率半径及齿顶圆压力角。

解：

齿顶圆半径

分度圆半径

2八、理论廓线相同而实际廓线不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮机构，其从动件的运动规律相同。

2九、滚子从动件盘形凸轮机构的滚子半径应小于凸轮理论廓线外凸部份的最小曲率半径。

30、当原动件为整周转动时，使执行构件能作往复摆动的机构有曲柄摇杆机构；摆动导杆机构；摆动从动件圆柱凸轮机构；摆动从动件空间凸轮机构或多杆机构等。

3一、齿轮的渐开线形状取决于它的基圆直径。

3二、一对渐开线齿轮啮合传动时，其中心距安装假设有误差，仍能保证瞬时传动比不变。

33、阿基米德蜗杆的标准模数和标准压力角是在它的轴面中。

34、机构中，传动角越大，对机构的传动越有利，效率越高。

3五、在凸轮机构的各类经常使用从动件运动规律中，等速运动规律具有刚性冲击；等加速等减速、简谐运动规律具有柔性冲击；而五次多项式、正弦加速度运动规律无冲击。

3六、凸轮机构的压力角：

是指推杆在与凸轮的接触点处所受正压力的方向（沿凸轮接触点的法线方向）与推杆上接触点的速度方向之间所夹的锐角。

37、内啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是

；

；

。

P194

3八、幸免凸轮廓线失真的方法：

减小滚子半径；增大基圆半径；修改推杆的运动规律。

3九、在设计直动滚子推杆盘形凸轮机构的工作廓线时发觉压力角超过了许用值，且廓线显现变尖现象，现在应采纳的方法是增大基圆半径。

40、机械在稳固运转时期，一个运动循环周期之内，等效驱动力矩Md所做的功应等于等效阻力矩所做的功，机械动能的增量等于零。

4一、等效质量和等效转动惯量可依照等效原那么：

等效构件的等效质量或等效转动惯量所具有的动能等于原机械系统的总动能来确信。

4二、凸轮的基圆半径越小，机构的结构就越小，但过小的基圆半径会致使压力角过大，从而使凸轮机构的传动性能变差。

43、在蜗杆蜗轮传动中，用

来计算传动比是错误的。

44、在两轴的交织角∑=90º的蜗杆蜗轮传动中，蜗杆与蜗轮的螺旋线旋向必需相同。

4五、凸轮的基圆半径越小，机构的结构就越小，但过小的基圆半径会致使压力角过大，从而使凸轮机构的传动性能变差。

P165

4六、渐开线齿廓各点具有不同的压力角，点Ｋ离基圆中心Ｏ愈远，压力角愈大。

47、渐开线直齿锥齿轮的当量齿数大于其实际齿数。

4八、用标准齿条形刀具加工标准齿轮时，刀具的中线与轮坯的分度圆之间作纯转动。

4九、成立机械等效动力学模型的等效条件是：

（1）动能维持不变；

（2）外力所作功维持不变。

50、在曲柄摇杆机构中，当摇杆为原动件，且曲柄与连杆两次共线时，那么机构显现死点位置。

5一、在设计铰链四杆机构时，应使最小传动角γmin尽可能大一些。

5二、渐开线在基圆上的压力角为零。

53、负变位齿轮的分度圆齿槽宽大于标准齿轮的分度圆齿槽宽。

54、静平稳条件：

惯性力矢量和为零，即：

或质径积矢量和为零，即：

综合类

1.试计算如下图直线机构的自由度。

解：

B、C、D、F处都是由三个构件组成

的复合铰链，各有2个转动副

2.求以下机构的自由度，并说明需要几个

原动件才能保证其有确信的运动。

解：

∵F=3n-2Pl-Ph=3×5-2×7=1

∴只需要1个原动件就能够保证该机构具有确信的运动。

3、计算以下图所示机构的自由度，并说明该机构是不是具有确信的运动。

解：

=3×5-2×7=1

因机构的自由度F等于原动件数，故

该机构具有确信的运动。

3.在图示滚子直动从动件盘形凸轮机构中，已知凸轮为一偏心圆盘，其半径R=25mm，滚子半径rr=5mm，偏距e=5mm，凸轮轴心O至圆盘几何中心O1的距离OO1=15mm，凸轮逆时针转动，试求：

1）在图上别离标出在图示位置及凸轮逆时针转过900机会构的压力角；

2）凸轮由图示位置逆时针转过900时，标出推杆的位移？

解：

1）在图示位置及凸轮逆时针转过900机会构的压力角如下图。

2）凸轮由图示位置逆时针

转过900时，推杆的位移s

如下图。

4．如图a,b所示为两个不同结构的锥齿轮周转轮系．已知

。

求两轮系的为多少？

解1）在图（a）中

2）在图（b）中

其各自的方向见图（a）、（b）。

5.如下图轮系中，

，

，组成轮系的各齿轮模数相同。

齿轮

和

轴线重合，且齿数相同。

求轮系传动比

。

解：

（1）分清轮系

齿轮1ˊ-6-3ˊ组成定轴轮系；

齿轮5-2-2ˊ-3及构件4组成一个周转轮系。

（2）列方程求传动比

因齿轮1′和3′轴线重合，故齿轮2和5的中心距等于齿轮2′和3的中心距，故

即

因此

于是由式

（1）可得：

因为齿轮1′和3′齿数相同，故由式

（2）得：

即

因

故

将式（4）代入式（3）知

又因齿轮1-2-5-4组成一个周转轮系，故

又由于齿轮1的分度圆半径应等于齿轮2的分度圆直径与齿轮5的分度圆半径之和，即：

因此

因此

联立式（5）、式（7）求解得：

6.用电动机驱动的剪床中，作用在剪床主轴上的阻力矩Mer的转变规律如下图。

等效驱动力矩Med为常数，电机转速为1500r／min，机组各构件的等效转动惯量略去不计，试求保证运转不均匀系数δ不超过时，安装在电动机主轴上的飞轮转动惯量JF；又问电动机的平均功率应多大?

解：

1）求等效驱动力矩Med

依照稳固运转时期中每一循环进程内驱动力所作的功等于阻力所作的功，得

2）求最大盈亏功

对应各点盈亏功积存转变量别离为：

最大盈亏功为：

3）求飞轮的转动惯量

假设式中的平均角速度用平均转速n（单位:

r/min）代替,那么因:

故有:

4）平均功率为

7.一机械作稳固运转，其中一个运动循环中的等效驱动力矩Md和等效阻力矩Mr的转变如下图。

机械的等效转动惯量J＝，在运动循环开始时，等效构件的角速度ω0=20rad/s，求：

1）等效构件的最大角速度ωmax和最小角速度ωmin2）机械运转速度不均匀系数δ。

解1）求等效驱动力矩Md

依照稳固运转时期中每一循环进程内驱动力所作的功等于阻力所作的功，得

即得

故

2）求ωmax和ωmin

等效构件在列位置角时的动能：

时，

时，

时，

时，

等效构件在转角为

时，能量最大，现在

；在

时，能量最小。

现在

；

由

得

（3）求δ

8.如下图为曲柄导杆机构，试：

1）计算出该机构的瞬心数量，并将全数瞬心标在图上相应位置；

2）写出该机构的速度和加速度矢量方程式；

3）依照速度方程式，按比例画出速度多边形，并依照多边形图写出构件2的角速度的表达式及方向。

解：

1）机构的瞬心数量为：

全数瞬心如下图。

2）机构的速度和加速度矢量方程式

已知C2点的速度，

，其

方向垂直于BC,指向与

的转向一致。

机构的速度方程式为：

方向┴AC┴BC∕∕AD

大小?

√?

机构的加速度方程式为：

3）画速度多边形，并写出构件2的角速度表达式及方向

依照速度方程式，按比例画速度多边形如下图。

构件2的角速度表达式:

（方向为顺时针）

式中，

和

别离为速度比例尺和长度比例尺。

9.已知图示曲柄摇块机构各构件的长度，试在图上标出机构的全数瞬心位置。

假设已知曲柄的角速度ω1，试用瞬心法求构件3的角速度ω3。

解：

由K=N（N-1）/2=4×（4-1）/2=6（个）,瞬心有6个。

顺时针方向