作业1

1解释复合铰链、局部自由度的概念

答：三个或三个以上的构件在同一轴线上用回转副相联接构成复合铰链；

局部自由度是指不影响机构中输入与输出关系的个别构件的独立运动（凸轮机构中的滚子——提高效率，减少磨损）

2解释虚约束的概念，列举虚约束常发生的几种情况

答：运动副引入的约束中，对机构自由度的影响与其他机构重复，这些重复的约束称为虚约束（机械中常设计带有虚约束，对运动情况虽无影响，但往往能使受力情况得到改善） 机构中的虚约束常发生在下列情况

1) 在机构中如果两构件用转动副联接,联接前后其联接点的运动轨迹重合,则该联接将带入1个虚约束.

2) 如果两构件在多处接触而构成移动副,且移动方向彼此平行,则只能算一个移动副. 如果两构件在多处相配合而构成转动副,且转动轴线重合,则只能算一个转动副.

如果两构件在多处相接触而构成平面高副,且各接触点处的公法线彼此重合,则只能算一个平面高副.

3)在机构运动的过程中,若两构件上某两点之间的距离始终保持不变,则如用双转动副杆将此两点相联,也将带入1个虚约束

3简述凸轮推程、远休、回程、近休的含义

答：推程指在凸轮推动下使从动件远离凸轮轴心O的运动过程。 远休指从动件在距凸轮轴心O最远的位置处于休止的过程。 回程指在弹簧力和其他外力作用下使从动件移近凸轮轴心O的运动过程。 近休指从动件在距凸轮轴心O最近的位置处于休止的过程。 2. 简述渐开线的特性。 （提示：本题属于齿轮知识，请参考齿轮机构章节进行作答。） 答： （1） 发生线沿基圆滚过的长度，等于基圆上被滚过的圆弧长度 （2）渐开线上任意点的法线恒与基圆相切。 （3）渐开线愈接近于其基圆的部分，其曲率半径愈小，离基圆愈远，曲率半径越大。 （4）渐开线的形状取决于基圆的大小。 3. 请简述周转轮系用作动力传动时的两个结构特点。 （提示：本题属于齿轮系知识，请参考齿轮系及其设计章节进行作答。） 答：周转轮系中采用多个均布的行星轮来同时传动，由于多个行星轮共同承载负荷，齿轮尺寸可以减小，又可以平衡各啮合点处的径向分力和行星轮公转所产生的离心惯性力，减少了主轴承内的作用力，因此传递功率大，同时效率高。 利用周转轮系可以实现运动的合成。利用周转轮系也可以实现运动的分解，即将差动轮系中已知的一个独立运动分解为两个独立的运动。

4简述凸轮机构推杆运动时刚性冲击和柔性冲击的概念，并说明二者分别在何时发生。

?

在推杆运动开始和终止的瞬间，速度有突变，使推杆在理论上出现瞬时的无穷大加

速度，致使推杆突然产生非常大的惯性力，使凸轮机构受到极大的冲击。这种冲击称为刚性冲击。

当推杆的加速度和惯性力发生突变，但突变为有限值时，所引起的冲击将会较小，这种冲击称为柔性冲击。

在凸轮机构推杆的常用运动规律中，等速运动规律 有刚性冲击；等加速等减速运动规律、余弦加速度 运动规律有柔性冲击；

5简述渐开线的概念，说明渐开线有哪些特性

答：一直线在一圆周上作纯滚动，直线上任意点的轨迹称为圆的渐开线，该圆称为渐开线的基圆，该直线称为发生线

特性：（1）发生线沿基圆滚过的线段长度等于基圆上被滚过的相应弧长。

（2）渐开线上任意一点法线必然与基圆相切。换言之，基圆的切线必为渐开线上某点的法线。

（3）渐开线齿廓上某点的法线与该点的速度方向所夹的锐角称为该点的压力角。

（4）渐开线的形状只取决于基圆大小。基圆愈小，渐开线愈弯曲；基圆愈大，渐开线愈平直。当基圆半径为无穷大，其渐开线将成为一条直线。 （5）基圆内无渐开线。

6简述共轭齿廓的概念，什么是齿廓啮合基本定律

答：共轭齿廓是一对相啮合的齿廓，在整个啮合过程中，能在保持相切的条件下，按照预定的规律运动

一对齿轮啮合传动，齿廓在任意一点接触，传动比等于两轮连心线被接触点的公法线所分两线段的反比，这一规律称为齿廓啮合基本定律。若所有齿廓接触点的公法线交连心线于固定点，则为定传动比齿廓啮合基本定律。

论述题

7请简要论述什么是死点以及有哪些克服死点的方法 答：当机构的连杆与从动曲柄共线时,机构的传动角为0度,这时主动件通过连杆作用于从动件上的力恰好通过其回转中心 发生“顶死”现象,机构的这种位置称为死点 一般的做法是采用机构部件的惯性使系统通过死点，比如设置大质量的飞轮 8请简要论述连杆机构有何传动特点以及连杆机构存在哪些缺点

答：特点：运动副单位面积所受压力较小，且面接触便于润滑，故磨损减小；制造方便，易获得较高的精度；两构件之间的接触是靠本身的几何封闭来维系的，它不象凸轮机构有时需利用弹簧等力封闭来保持接触。因此，平面连杆机构广泛应用于各种机械、仪表和机电产品中。

连杆机构的缺点是：一般情况下，只能近似实现给定的运动规律或运动轨迹，且设计较为复杂；当给定的运动要求较多或较复杂时，需要的构件数和运动副数往往较多，这样就使机构结构复杂，工作效率降低，不仅发生自锁的可能性增加，而且机构运动规律对制造、安装误差的敏感性增加；机构中作复杂运动和作往复运动的构件所产生的惯性力难以平衡，在高速时将引起较大的振动和动载荷，故连杆机构常用于速度较低的场合。 9请简要论述复合轮系传动比的计算方法和步骤？

答：正确领会教材中划分基本轮系的方法，并通过对例题的研究掌握划分轮系的技巧和能力。这里需要注意以下两点。①在划分基本轮系的过程中，把所属某一轮系的各构件用构件号表示出来，如在定轴轮系1-2-3-4中，在差动轮系1-2-3-H中。这样可避免在划分较复杂的轮系时出错③注意查找把两个轮系连接起来的连接构件该构件通常既是一个轮系的输出构件，又是另一个轮系的输人构件，因此该构件在这两个轮系中的转速相等。这个构件应该同时出现在所划分的基本轮系中，这样就便于以后求解复合轮系的传动比。

(2)分别列出各4本轮系传动比计算公式注惫既要把连接构件的有关参数 (转速或齿数)都列人到相关联的基本轮系传动比计一算公式中还须把要求传动比的两个构件的奄数列人在有美的公式中。

10为了达到机构的完全平衡和部分平衡，可分别采取何种措施？

答：机构的完全平衡是指机构的总惯性力恒为零。为了达到机构的完全平衡可利用平衡质量平衡或利用对称机构平衡（例如：铰链四杆机构的完全平衡或曲柄滑块机构的完全平衡）。采用完全平衡法，平衡效果很好，但会使机构的质量或体积大为增加

机构的部分平衡是对机构的总惯性力只需平衡其中的一部分，可以利用平衡质量平衡或利用弹簧平衡（例如：铰链四杆机构的部分平衡或曲柄滑块机构的部分平衡）采用往复惯性力的部分平衡法，既可减少惯性力的影响，又可减少需加的平衡质量。一般对机械的工作较为有利。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/eci8.html