机械原理复习题(2010)

《机械原理》复习题

一.填空题:

1设螺纹的升角为λ，接触面的当量摩擦系数为（ ）,则螺旋副自锁的条件为（ ）。 3 对心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时，其最大传动角γ为（ ）。 4为了减小飞轮的质量和尺寸，最好将飞轮安装在机械的（ ）轴上。 ５、机器中安装飞轮的目的,一般是为了( ),而同时还可达到( )的目的; ６、内啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是( );

７、一对斜齿圆柱齿轮传动的重合度由( )两部分组成,斜齿轮的当量齿轮是指( )的直齿轮; ８、3个彼此作平面平行运动的构件间共有( )个速度瞬心,这几个瞬心必定位于( )上;

９、含有6个构件的平面机构,其速度瞬心共有( )个,其中有( )个是绝对瞬心,有( )个是相对瞬心; １０、周期性速度波动和非周期性速度波动的调节方法分别为( )和( );

１１、在凸轮机构推杆的四种常用运动规律中( ) 运动规律有刚性冲击, ( ) 运动规律有柔性冲击; ( ) 运动规律无冲击;

1２、周转轮系中的基本构件( );

1３、速度影像的相似原理只能应用于( )的各点,而不能应用于机构( )的各点.

1４、在平面机构中，具有两个约束的运动副是（ ）副或（ ）副；具有一个约束的运动副是（ ）副。 1５、一个采取负变位修正的直齿圆柱齿轮与同样基本参数的标准齿轮相比较，其（ ）圆及（ ）圆变小了；而（ ）圆及（ ）圆有大小则没有变。 １６、周转轮系中，若自由度为2，则称其为（ ），若自由度为1，则称其为（ ）。 １７、一对心曲柄滑块机构中，若改为以曲柄为机架，则将演化为（ ）机构。 １８、在平面四杆机构中，能实现急回运动的机构有（ ）、（ ）等。 １９ 蜗轮蜗杆的正确啮合条件是（ ）。

２０机构要能动，自由度必须 ，机构具有确定运动的条件是 。 ２１ 相对瞬心与绝对瞬心的相同点是 ，不同点是 ，在有六个构件组成的机构中，有 个瞬心。 2２刚性回转构件的不平衡可以分为两种类型，一种是 ，其质量分布特点是 ；另一种是 ，其质量分布特点是 。

2３在曲柄摇杆机构中，当 与 两次共线位置时出现最小传动角。 ２４ 移动副的自锁条件是 ，转动副的自锁条件是 ，从效率的观点来看，机构的自锁条件是 。 ２５ 根据机构的组成原理，任何机构都可以看作是由 、 和 组成的。

２６ 刚性转子的静平衡就是要使 之和为零。而刚性转子的动平衡则要使 之和为零以及 之和为零。 ２７ 渐开线齿轮的齿廓形状取决于 半径的大小，其值越大齿廓形状越 。 ２８采用 法切制渐开线齿廓时发生根切的原因是 。

２９ 偏心直动凸轮机构的压力角过大时，可通过 和 来减小压力角。

３０．图1三种四杆机构分别是：1） 、2） 、3） 。

３１斜齿轮的当量齿数ZV = ，圆锥齿轮的当量齿数ZV = 。

1

二、简答题：

1、何为机构运动简图？机构运动简图与实际机构有哪些相同之处？有哪些不同之处？ 2、铰链四杆机构在死点位置时，驱动力任意增加也不能使机构产生运动，这与机构的自锁现象是否相同？试加以说明。

３、何谓摩擦圆？为何要引进摩擦圆的概念？摩擦圆的大小与哪些因素有关？ ４、对齿轮进行变位修正的目的是什么？

５ 简述渐开线的主要特性，并写出参数方程。

６ 一对标准齿轮传动的实际中心距 ɑ′大于标准中心距 ɑ 时，其传动比有无变化？它们还能正确啮合吗？其重合度εα有无改变

７平面铰链四杆机构存在曲柄的条件是什么？。

８在对机构进行速度分析时，速度瞬心法一般适用于什么场合？能否利用速度瞬心法对机构进行加速度分析?

９ 四杆机构中压力角与传动角有什么关系？它们对传动性能有何影响？ 11在曲柄滑块机构中，当以曲柄为原动件时，是否有死点位置？为什么？ 12 简述渐开线标准斜齿圆柱齿轮当量齿数Zv 的用途。

13何谓机构的自锁？举出两种工程中利用机械自锁完成工作要求的实例。 14 设计直动推杆盘形凸轮机构时，在推杆运动规律不变的条件下，需减小推程压力角，可采用哪些措施？ 15 机构具有确定运动的条件是什么？当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况？

16 渐开线齿轮的基本参数有哪几个？其中哪些是有标准的？为什么说这些参数是齿轮的基本参数？ 1７8何谓机构的急回运动和行程速比系数？其在机械设计中有何实际意义？ 1８.何谓连杆机构的传动角γ?传动角的大小对四杆机构的工作有何影响？ １９ 简述机械中不平衡惯性力的危害。

2０.何谓机器的“运转速度不均匀系数“？机械的周期性速度波动调节的实质和方法是什么？[σ]是否选得越小越好？

2１ 简述渐开线齿廓的啮合特点。

2２何谓当量摩擦系数及当量摩擦角？引入它们的目的是什么？如何确定移动副中总反力的方向？ 2３ 什么叫做周转轮系？

２４ 什么叫齿轮传动的重合度？其意义何在？

２５在曲柄滑块机构中，当以曲柄为原动件时，是否有死点位置？为什么？

２６何谓总反力？在移动副和转动副中总反力的方向及其作用线的位置是如何确定的？

三、计算题：

1 计算如图所示机构的自由度，若存在复合铰链、局部自由度和虚约束，请指出其位置。画箭头的构件为原动件。图中DE平行且等于FG。

2

２如图所示为齿轮——连杆机构，试分析：

1） 该机构自由度为多少？（要计算过程） 2） 试用瞬心法求齿轮1与3的传动比ω1/ω3

３ 计算如图所示机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。

４ 计算如图所示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出。

５ 某机械在稳定运转的一个周期中，作用在等效构件上的等效阻力矩Mr的变化规律如图所示，等效驱动力矩为常数，平均角速度ωm=20rad/s,要求运转速度不均匀系数δ=0.05，试求：（20分）

（1） 等效驱动力矩Md； （2） 最大盈亏功Δwmax；

（3） 应在等效构件上安装的飞轮转动惯量JF。

3

6 如图所示定滑轮2的直径为D，虚线圆为转动副A中的摩擦圆，其半径为ρ，F为驱动力，垂直向下。若不及绳与轮间的摩擦力，试求：

（1） 在图上标出转动副A中的总反力FR12的位置和方向； （2） 使重物Q等速上升的驱动力F（用Q表示）； （3） 该滑轮的机械效率η

7如图所示轮系中，已知各轮齿数为Z1＝Z2′＝25，Z2＝Z3=20，ZH=100，Z4＝20。试求传动比i14

8如图2所示已知齿轮1的转速n1=200r/min，而Z1=40，Z2=20，Z3=80。求

1） i13；

2） nH的大小及方向。

H 4

9计算如图所示机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。

10如图所示轮系中，已知各轮齿数为Z1＝60，Z2＝20，Z2′＝20，Z3＝20，Z4=20，Z5=100，试求传动比i41。

四、分析题作图题：

1 如图3所示铰链四杆机构中，各杆的长度为杆1为28mm，杆2为52mm,杆3为50mm，杆4为73mm，当取杆4为机架时，求机构的极为夹角θ，杆3的最大摆角Φmax，机构的最小传动角γmin(结果可以作图量取)。（14分）

5

２ 图示铰链四杆机构中，已知lBC=50mm, lDC =35mm, lAD =30mm,试问： ⑴ 若此机构为曲柄摇杆机构，且AB杆为曲柄，lAB的最大值为多少？（5分） ⑵ 若此机构为双曲柄机构，lAB的最大值为多少？（5分） ⑶若此机构为双摇杆机构，lAB应为多少？（5分）

３ 用图解法设计摆动导杆机构，已知行程速比系数K=1.5，曲柄长LAB?100mm。求机架长LAC。 ４ 设计一铰链四杆机构，如图5已知其摇杆CD的长度为75mm，极位夹角θ等于36°，机架AD的长度为100mm，摇杆的一个极限位置与机架间的夹角φ=45°。求曲柄AB 的长度，连杆BC的长度，及该机构的最小传动角γmin（不必求具体值，只需画出出现最小传动角γmin时的机构位置图并在图上标出γmin即可）m（14分）

图5

５ 图示机构运动简图中，μl=1(mm/mm),AB杆的角速度为ω1，方向如图6所示，试用瞬心法求CD杆的角速度ω3的大小及方向。（10分）

６ 在如图2所示机构中，已知各构件的尺寸及ω1为常数（逆时钟方向）。试确定： （1） 图示位置的瞬心P13及P14的位置及滑块4的速度v4（用ω1表示）；

（2） 各运动副中的总反力R51、R12、R52、R23及R54的方位（不考虑各构件重量及惯性力；图中M及P为外

6

力，虚线小圆为摩擦圆，运动副B和移动副E处摩擦角为φ=10°；要求分别作图）。

７ 一对心直动尖顶推杆偏心圆凸轮机构，O为凸轮几何中心，O1为凸轮转动中心，O1O=0.5OA，圆盘半径R=60mm。(15分)

1） 根据图a 及上述条件确定基圆半径r0、行程h，C点压力角αc和D点接触时的位移SD及压力角αD. 2） 若偏心圆凸轮几何尺寸不变，仅将推杆由尖顶改为滚子，见图b，滚子半径rT=15mm。试问上述参数

r0、h、αc和SD、αD有否改变？如认为没有改变需说明理由，可不必计算数值；如有改变也需说明理由，并计算其数值。

８ 在图示的凸轮机构中，凸轮为原动件，其形状为一偏心轮， （1）画出基圆，并在图上指出其基圆半径rb ；（6分） ⑶ 画出机构在图示位置时推杆位移和压力角；（6分）

⑷ 画出凸轮由图示位置沿逆时针方向转90°后推杆位移和压力角。（6分）

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