机械原理复习题1

2011年《机械原理》复习题一.填空题:1两构件通过点、线接触而构成的运动副称为( )；两构件通过面接触构成的运动副称为( )。

高副，低副2在其它条件相同时，槽面摩擦大于平面摩擦，其原因是( )。

正压力分布不同4 对心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时，其最大传动角γ为（ ）。

90度5 曲柄滑块机构是改变曲柄摇杆机构中的( )而形成的。

在曲柄滑块机构中改变( )而形成偏心轮机构。

在曲柄滑块机构中以( )作机架而得到回转导杆机构。

摇杆长度和形状，曲柄，曲柄9、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;3，同一条直线上 10、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;15、5、1015、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。

转动副，移动副，平面高副１8、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。

回转导杆１9、在平面四杆机构中，能实现急回运动的机构有（ ）、（ ）等。

曲柄摇杆机构，双曲柄机构 ２1机构要能动，自由度必须 ，机构具有确定运动的条件是 。

大于或等于1，机构的原动件数目应等于机构的自由度的数目２2 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。

互作平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点，绝对瞬心的绝对速度为零，15 24在曲柄摇杆机构中，当 与 两次共线位置时出现最小传动角。

连杆，从动曲柄２6 根据机构的组成原理，任何机构都可以看作是由 、 和 组成的。

机架，原动件，从动件３１．图1三种四杆机构分别是：1）( )、2）( )、3）( )。

曲柄摇杆机构，双曲柄机构，双摇杆机构3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（ ）。

f v varctgf≤λ２5 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 。

驱动力作用在其摩擦角范围之内，作用在轴颈上的驱动力为单力F ，且作用于摩擦圆之内，驱动力做的功小于或等于由其引起摩擦力所做的功6 用飞轮进行调速时，若其他条件不变，则要求的速度不均匀系数越小，飞轮的转动惯量越( )，在满足同样的速度不均匀系数条件下，为了减小飞轮的转动惯量，最好将飞轮安装在机械的( )轴上。

大，高速11、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( );安装飞轮；选用电动机，使等效的驱动力矩和等效阻力矩彼此相互适应23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。

静平衡，在同一平面内，动平衡，在不同平面内２7 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。

离心惯性力，惯性力，惯性力所构成的力矩１2、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;一次多项式，二次多项式和余弦，正弦13 凸轮的基圆半径是指( )至 ( )最小半径。

凸轮回转轴心，凸轮14在设计凸轮机构时，凸轮的基圆半径取得越，所设计的机构就越紧凑，但是压力角越，使机构的工作情况变坏。

小，大，7、内啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是( );模数和压力角应分别相等且螺旋角相同。

8、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;端面重合度，轴向重合度，以法向压力角为压力角，以法向模数为模数作的16、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。

齿顶，齿根，基，分度１7、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（）。

差动轮系，行星轮系20 蜗轮蜗杆的正确啮合条件是（）。

蜗杆的轴面模数和压力角分别等于涡轮的端面模数和压力角mx1=mt2=m,ax1=at2=a28 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。

基圆，接近直线29采用法切制渐开线齿廓时发生根切的原因是。

范成，刀具的顶部会过多的切入轮齿根部，因而将齿根的渐开线切去一部分30渐开线齿轮在不同圆周上的压力角也不相同，在( )圆上压力角最大；在( )圆上压力角为00；在( )圆上压力角取标准值。

齿顶，齿根，分度32斜齿轮的当量齿数ZV =（），圆锥齿轮的当量齿数ZV=（）。

Zv=z/cos3B,Zv=z/cosa33有一标准渐开线直齿内齿轮，Z=60，m=5mm，ha *=1,c*=0.25,α=20°；该齿轮的齿顶圆半径ra=( ), 齿根圆半径rf=( ).155mm,142.5mm.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？答：表示机构运动传递情况的简化图成为机构运动简图。

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。

答：死点是指机构处于传动角等于00的位置。

而自锁是指机械中由于存在摩擦，在一定的几何条件下，即使将驱动力增大到无穷大，也无法使机械运动的现象，机构处于死点位置时，其从动件将出现卡死或运动不确定现象。

为了使机构能通过死点而继续运动，可以利用飞轮的惯性，或采用相同机构错开排列的方式等办法来实现。

７平面铰链四杆机构存在曲柄的条件是什么？。

答：各杆的长度应满足杆长条件；其最短杆为连架杆或机架。

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?、答：适合于简单机构的速度分析，可以。

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？答：互余，传动角越大，对机构的传力越有利，故传动角的大小及变化情况来衡量机构的传力性能的好坏。

17 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？答：机构的原动件数目等于机构的自由度的数目。

少于时，机构的运动将不完全确定；多于机构的自由度时，将导致机构最薄弱的环节的损坏。

19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？举出三个实例。

答：机构做往复速度不同的运动，为表明急回运动急回运动的急回程度，用行程速比系数来衡量。

实际意义：第一种是要求慢速前进，快速返回，如牛头刨床、插床。

第二种要求快进慢退，如颚式破碎机；第三种是无机会要求，正、反行程均在工作。

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？答：在曲柄滑块机构中，当以曲柄为原动件时，不存在死点。

因为曲柄滑块机构相当于摇杆为无限长的曲柄摇杆机构，它的连杆与从动件不可能共线。

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？ 答：以轴颈为圆心，以p 为半径作圆，称其为摩擦圆。

２8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？ 答：在运动副中法向总反力与摩擦力的合力成为总反力。

29在考虑摩擦的情况下，如何确定转动副中总反力的方向？24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？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。

答：由于摩擦力的存在，无论驱动力如何增大，都不能够使机械发生运动的现象称为机械的自锁。

千斤顶、压榨机15 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？答：增大基园半径，合理选择偏置。

改为平底推杆。

16推杆常用的运动规律有那几种？其中存在柔性冲击的有哪几种？答：等速度运动规律，等加速等减速运动规律、余弦加速度运动规律，正弦加速度运动规律。

等加速等减速运动规律、余弦加速度运动规律20 简述机械中不平衡惯性力的危害。

21.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？答：运转速度不均匀系数的定义为角速度波动的幅度min max ωω-与平均角速度m ω之比(教材P100)。

机械的周期性速度波动调节的实质是减小速度波动，方法是安装飞轮。

[δ]并非越小越好，在满足使用要求的条件下[δ]应尽量取得大些，这样可减小飞轮的转动惯量，不致使飞轮过于笨重。

18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？答：压力角，模数，齿顶高系数，顶隙系数，齿厚。

模数。

因为有了这些参数则这个齿轮的形状也就确定了。

22 简述渐开线齿廓的啮合特点。

答：渐开线齿廓定传动比传动具有可分性，齿廓间正压力方向不变23 斜齿轮的螺旋角β对传动有什么影响？常用范围是多少？为什么要作此限制？答：会产生轴向推力，8`-20`，为了控制轴向推力２6 什么叫齿轮传动的重合度？其意义何在？４、对齿轮进行变位修正的目的是什么？答：为了改善标准齿轮的不足之处。

５ 简述渐开线的主要特性，并写出参数方程。

书上P177６ 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12 简述渐开线标准斜齿圆柱齿轮当量齿数Zv 的用途。

答：因为渐开线标准斜齿圆柱齿轮加工时，刀具是沿着齿轮的法向方向加工。

所以要在法向方向上要找出一个与直齿轮相当的齿轮，并要求出其当量齿数。

25 什么叫做周转轮系？答：在轮系运转时，至少有一个齿轮轴线不是固定的，而是围绕其他齿轮的固定轴线回转，这种轮系 成为周转轮系。

四、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 。

解：I 滚子处有局部自由度，E 处为复合铰链，N （或O ）为虚约束，构件FG 为虚约束构件。

（5分）去掉局部自由度和虚约束后，得2,12,9===h l p p n 123=--=h l p p n F２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/ω3３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。

F=9*3-(2*12+1)-1=1４ 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。

F=11*3-(2*15+1)-1=15 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，如果以凸轮为原动件，该机构是否具有确定的运动？为什么?（12分）无虚约束，F=8*3-（2*10+1）-1=2，自由运动构件数目小于机构自由度，运动不完全确定6 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M r 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M d ； （2） 最大盈亏功Δw max ；应在等效构件上安装的飞轮转动惯量J F 。