机械原理复习思考题含答案

1)机构的结构分析包括哪些主要内容?对机构进行结构分析的目的何在?1）研究机构是怎样组成的，其组成对运动的影响，以及机构具有确定运动的条件。

2）研究机构的组成原理及机构的结构分类3）学习如何绘制运动简图2)何谓构件?构件与零件有何区别?构件是独立运动的单元体，构件是组成机构的基本要素之一。

零件是机械制造的单元体。

构件可有一个或者多个零件组成。

3)何谓高副?何谓低副?在平面机构中高副和低副一般各带入几个约束?齿轮副的约束数应如何确定?运动副：两构件组成的相对可动连接称之为运动副。

高副：两构件通过点或者线接触构成的运动副称之为高副。

低负：两构件通过面接触构成的运动副称之为低副。

齿轮副（包括内，外啮合副，齿轮与齿条啮合副）：如果两齿轮中心相对位置已经被约束，则算作引入一个约束；如果两齿轮中心相对位置未被约束则算作引入两个约束。

4)何谓运动链?运动链与机构有何联系和区别?运动链：构件通过运动副联接而构成的相对可动的构件系统称之为运动链。

机构与运动链的区别：机构是具有一个固定构件的运动链。

5)何谓机构运动简图?它与机构示意图有何区别?机构运动简图：根据机构的运动尺寸按照一定比例尺定出各运动副的位置，并用运动副的代表符号和国家规定的常用机构的简图符号以及简单的线条绘制的表现机构运动情况的简图。

机构示意图：不严格按照比例尺画出。

6)何谓机构的自由度?在计算平面机构的自由度时应注意哪些问题?机构自由度：机构具有确定的运动所必需给定的独立运动参数的数目。

计算时应注意：复合铰链，虚约束，局部自由度7)机构具有确定运动的条件是说明？说明机构的自由度数等于原动件。

1)何谓速度瞬心?相对瞬心与绝对瞬心有何区别?速度瞬心：两构件绝对速度相等的瞬时重合点。

绝对速度瞬心：绝对速度为零的瞬心点。

2)何谓三心定理?有何用途？三心定理：彼此作平面相对运动的三个构件的瞬心在一条直线上。

作用：求不直接成副的构件的速度瞬心。

3)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?4)何谓速度影像和加速度影像, 有何用途？5)机构中机架的影像在图中的何处?1)何谓驱动力?何谓阻抗力?何谓有效阻力?何谓有害阻力?驱动力：驱使机械运动的力。

阻抗力：阻止机械运动的力。

有效阻力：机械在生产过程中预定要克服的与生产工作直接相关的阻力。

有害阻力：机械在运转过程中除掉生产阻力之外所受到的其他阻力。

2)何谓质量的动代换和静代换?各需满足哪些条件?质量代换：为了简化构件惯性力的确定，设想把构件的质量按照一定条件集中作用质量的动代换：满足代换前后构件的质量不变，构件的质心位置不变，构件对质心轴的转动惯量不变。

质量的静代换：满足代换前后构件的质量不变，构件的质心位置不变3）构件所受的摩擦力的方向总与构件运动的绝对速度方向相反,对吗?不对，滑动摩擦力的方向总与构件运动的绝对速度方向相反。

4)何谓当量摩擦系数?何谓当量摩擦角?为何要引进当量摩擦的概念?为什么槽面摩擦大于平面摩擦?是否因为槽面摩擦的摩擦系数f大于平面摩擦的摩擦系数所致?当量摩擦系数：为了简化摩擦力的计算，将接触面的几何形状和实际摩擦系数f对于摩擦力大小带来的影响综合考虑提出一个假想的摩擦系数，即为当量摩擦系数，其目的是为了简化计算：不管相互接触处的两运动副的几何形状如何，利用当量摩擦系数均可按平面摩擦力来计算其摩擦力大小。

当量摩擦角即为arct v f 。

不是:是接触出的两运动副的几何形状导致的。

5) 何谓摩擦圆?摩擦圆的大小与哪些因素有关?在转动副中如何确定其总反力的方位? 以转动副的颈轴中心为圆心，以r f v =ρ（r 为颈轴半径）为半径画的圆为摩擦圆。

转动副总反力的方向：21R 与颈轴1所受的径向外载荷Q 大小相等方向相反。

21R 与摩擦圆相切21R 对颈轴轴心O 的力矩之方向必与颈轴1相对于轴承2的角速 方向相反。

6) 何谓机械效率?对机械效率的力比形式的计算公式应如何理解?在使用中应注意什么问题? 机械效率：输入功与输出功的比值。

7) 何谓机械的自锁现象?对于机械自锁时,其效率η≤0应如何理解?由于机械中存在摩擦的缘故，在一定几何条件下，即使把驱动力增加到无穷大都无法使机械运动的现象。

d f W W -=1η 而在自锁条件下，驱动功始终恒小于克服摩擦力所需的损耗功，所以机械效率将恒小于等于零。

1) 平面四杆机构的基本型式是什么?它有哪些演化型式?基本形式：曲柄摇杆机构，双曲柄机构，双摇杆机构演化形式：1、改变构件的运动尺寸和形状：曲柄滑块机构(对心曲柄滑块机构，偏置曲柄滑块机构）， 正弦机构2、改变运动副的尺寸：偏心轮机构3、选择不同构件为机架：导杆机构（回转导杆机构，摆动导杆机构）曲柄摇杆机构移动导杆机构2) 何谓曲柄?四杆机构具有曲柄的条件是什么?曲柄是否就是最短杆?曲柄：相对与机架作整周运动的连架杆。

四杆机构具有曲柄的条件：最短杆长+最长杆长 其余两杆的长度之和，且最短杆为机架或者连架杆。

不一定是。

3) 何谓行程速比系数?何谓急回作用?何谓极位夹角?三者之间的关系如何?摇杆在往复摆动中，其摆回速度与摆出速度的比值。

急回作用：摇杆在往复摆动中，其摆回速度大于摆出的速度的现象。

极位夹角：曲柄在回转一周时，连杆和曲柄有两次共线的位置，摇杆分别位于两个极限位置，机构所处的两个极限位置称为极位，曲柄在两位置间所夹锐角为极位夹角。

4) 何谓连杆机构的压力角和传动角?在连杆机构设计中对传动角有何限制? 曲柄摇杆机构中最小传动角出现在什么位置?压力角：从动件的运动副处的受力方向和其速度方向的夹角传动角：压力角的余角出现在曲柄于机架共线的位置。

5) 在四杆机构中,死点出现在什么位置?以摇杆为主动件，出现在另外两从动件共线的位置。

6) 死点与自锁有什么区别?自锁是因为机械中存在摩擦力的原因，而当机构处于死点位置时，即使没有摩擦力存在也不能使机构运动。

1)在凸轮机构设计中有哪几种常用的推杆运动规律?等速运动规律：产生刚性冲击——刚性冲击是指推杆运动规律为等速运动规律时，运动开始和终止的瞬时速度发生突变，故其加速度理论上为无穷大，因此推杆对凸轮瞬时产生无穷大的惯性力，使得机构产生强烈的冲击。

等加速等减速运动规律：产生柔性冲击——柔性冲击是指推杆运动规律为等加速等减速运动规律时，加速度会有突变，故瞬时会对凸轮产生较大的惯性力，使得机构产生较大的冲击。

简谐运动规律（余弦加速度运动规律）：推杆作停-升-停型运动有柔性冲击降-升-降型运动无冲击摆线运动规律（正弦加速度运动规律）：无冲击3-4-5次多项式运动规律：无冲击2）在选择推杆的运动规律时,主要应考虑哪些因素?1、机器的工作过程只要求凸轮转过角度δ0时，推杆完成一个行程h或角行程Φ，而对其运动规律并未作严格要求。

在此情况下，可考虑采用圆弧、直线或其他简单曲线为凸轮廓线。

2、机器的工作过程对推杆的运动规律有完全确定的要求。

此时只能根据工作所需要的运动规律来设计。

3、对于速度较高的凸轮机构，还应考虑该种运动规律的速度最大值vmax 、加速度最大值amax 和跃度的最大值 jmax 等。

3)何谓凸轮机构的基圆？以凸轮最小向径为半径，凸轮轴心为圆心画的圆。

5）何谓凸轮机构的压力角?压力角的大小在凸轮机构的设计中有何重要意义? 6)影响凸轮机构的压力角的因素有哪些？不考虑摩擦作用时，凸轮作用与推杆上的正压力方向（即接触点处公法线的方向）与推杆受力点的速度方向的夹角。

影响因素有：偏距，基圆半径，推杆的位移，凸轮绝对瞬心与凸轮和推杆瞬心间的距离 s e r eop b +-=∂22tan μ（正偏置 减e 负偏置 加e ）7）平底推杆凸轮机构的压力角为多少?直动平底推杆：压力角等于平底法线与杆的夹角。

摆动推杆：压力角等于平底法线与杆垂直方向的夹角。

1)一对齿廓做定传动比传动的条件是什么？在任意啮合位置过啮合点作两齿廓的公法线与连心线的交点为一固定点。

2)何谓齿轮的模数?为什么要规定模数的标准值?3)渐开线齿轮的基本参数有哪些?其中哪些是有标准的?由于齿轮的分度圆直径 d 可由其周长 zp 确定，即 d= zp/π。

为便于设计、计算、制造和检验，令 p/π=m ，m 称为齿轮的模数。

4)渐开线的形状因何而异?渐开线形状取决于基圆大小。

5)何谓标准齿轮?何谓标准中心距?一对标准齿轮的实际中心距a ′略大于标准中心距a 时,其传动比有无变化?仍能继续正确啮合吗?其顶隙、齿侧间隙和重合度有何变化?标准齿轮是指齿轮的模数m ，齿数z ，压力角α，顶高系数，顶隙系数均为标准值，且齿厚s 等于齿槽宽e 的齿轮。

标准中心距：长度等于两分度圆半径之和的中心距。

传动比不变，可以继续正确啮合但是顶隙变大，侧隙不为零，重合度变小。

a a c c r r a a -+=∂∂=∂=∂''''''cos cos *cos *cos *顶隙：节圆半径：7)重合度的物理意义是什么?影响重合度的主要参数有哪些?增大齿轮的模数对提高重合度有无好处?物理意义：每一时刻平均啮合的轮齿对数。

定义：齿轮传动时实际啮合线长度与基节的比值。

与两轮齿数成正相关，与两轮压力角成负相关，与两轮齿顶圆压力角成正相关，与模数无关。

))tan (tan )tan (tan (212211∂-∂+∂-∂=a a a z z πε8)斜齿轮传动和直齿轮传动相比有什么特点和优缺点?斜齿轮的模数和压力角指的是哪个面? 端面参数与法面参数有何关系？优点：1、啮合性能好，传动平稳，噪声小。

2、重合度高，齿轮的承载能力提高。

3、不容易发生根切。

缺点：传动过程中会产生轴向推力。

9)斜齿轮的螺旋角β常用范围是多少?为什么要作这样的限制?10)斜齿轮传动和锥齿轮传动的正确啮合条件各为何?11)何谓斜齿轮的当量齿轮和当量齿数？12)何谓齿廓啮合定理一对齿轮在任意位置时的传动比，都与其连心线O1O2被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两段成反比。

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