机械原理

[‘]名词解释

1.运动副:使两构件直接接触并能产生一定的相对运动的连接称为运动副。

2.机械效率输出功与输入功的比值反映了输入功在机械中的有效利用程度，称为机械效率。

3.机构 :用构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统称为机构。

4.静平衡：当仅使刚性转子惯性力得到平衡时，称为静平衡。

5.驱动力：凡是驱动机构产生运动的力称为驱动力。

6．凸轮机构：凸轮机构是由具有曲线轮廓的构件，通过高副接触带动从动件实现预期运动规律的一种高副机构。

7．转子：机械中绕某一固定轴线回转的构件称为转子。

8．轮系：由一系列齿轮所组成的齿轮系统称为齿轮系，简称轮系。

9．虚约束：在机构中，如果某个约束与其他约束重复，而不起独立限制运动的作用，则该约束称为虚约束。

10．双曲柄机构：在铰链四杆机构中，两连架杆均为曲柄，称为双曲柄机构。

11.机械原理：它是一门以机器和机构为研究对象的学科。

12.双曲柄机构：在铰链四杆机构中，两连架杆均为曲柄，称为双曲柄机构。

13.动平衡：若不仅使刚性转子惯性力得到平衡，还使其惯性力引起的力矩也得到平衡，称

为动平衡。

14．极位夹角：机构在两个极限位置时，原动件所夹的锐角θ称为极位夹角。

15．凸轮：是一个具有曲线轮廓的构件，当它运动时，通过其上的曲线轮廓与从动件的高副

接触，使从动件获得预期的运动。

16．行程：推程中从动件的最大位移称为行程。

17．分度圆：为了便于齿轮各部分尺寸的计算，在齿轮上选择一个圆作为计算的基准，称该圆为齿轮的分度圆。

18．自由度：这种相对于参考系构件所具有的独立运动称为构件的自由度。

19．定轴轮系：这种所有齿轮几何轴线位置在运转过程中均固定不变的轮系，称为定轴轮系。20．速度瞬心：是两构件上瞬时速度相同的重合点。

21.高副：两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。

22齿顶圆：过齿轮各齿顶所作的圆称为齿顶圆。

23．曲柄摇杆机构：在铰链四杆机构中，若两连架杆中有一个为曲柄，另一个为摇杆，则称

为曲柄摇杆机构。

简答题：

1.凸轮机构的优、缺点是什么？P133

答：优点：只要适当设计凸轮的轮廓曲线，从动件便可以获得任意预定的运动规律，而且结

构简单、紧凑。缺点：凸轮和从动件之间高副接触，比压较大，易于磨损，一般只适用于传

递动力不大的场合。

2.何谓机构运动确定性？如何判断一个机构是否具有运动确定性？

3．渐开线有什么性质？P173

答：1）发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长；2）渐开线上的法线必与基圆

相切；3）渐开线离基圆愈远曲率半径愈大，而离基圆愈近曲率半径愈小，在基圆上曲率半

径为零；4）渐开线形状完全取决于基圆的大小，基圆半径愈大，曲率半径愈大，渐开线愈

平直，当基圆半径趋于无穷大时，渐开线则成为与发生线垂直的一条直线；；5）基圆内无渐

开线。

4.高副低代的条件是什么？P22

答：1）代替前后机构的自由度完全相同；2）代替前后机构的运动状况相同。

5.何谓轮系，轮系的主要作用是什么？P226 P235

答：由一系列齿轮所组成的齿轮系统称为齿轮系，简称轮系。

作用：1）实现分路传动；2）实现大传动比传动；3）实现变速与换向传动；4）实现运动的合成与分解。

6.什么参数是计算齿轮几何尺寸的基础？它的意义和单位是什么？

答：模数 P/∏ mm

7.为什么要规定凸轮机构压力角的范围？是如何规定的？

答：压力角是衡量凸轮机构传力特性好坏的一个重要参数，即凸轮对从动件作用力的方向线与从动件上受力点的速度方向之间所夹的锐角，用ɑ表示；从减小推力避免自锁，使机构具有良好的受力状况，提高机构效率来看，压力角ɑ应越小越好。

通常规定凸轮机构的最大压力角ɑ

max 应小于某一许用压力角[ɑ]，即ɑ

max

≤[ɑ]；对于推程

直动从动件取[ɑ]=30°；摆动从动件[ɑ]=35°~45°;回程直动从动件[ɑ]=70°~80°。

8.机器与机构的相同点和不同点是什么？P3

答：机器的特征：①是一种通过加工制造而成的机件组合体②机器中各个机件之间都具有确定的相对运动③能实现能量的转换或作有用的机械功。机构具有机器的前两个特征。

9.铰链四杆机构中曲柄存在的条件是什么？P107

答：1）最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和；2）曲柄为最短杆或最短杆的相邻杆。

10.推程与行程的区别是什么？P136

答：推程是一个过程，行程是一个值。

11.在计算机构的自由度时，应注意什么问题？P17

答：复合铰链局部自由度虚约束

12.作用在构件上的力有哪些？P58

答：驱动力阻力运动副反力重力惯性力

13.按凸轮的形状可以把凸轮机构分为哪几种？

答：盘形凸轮移动凸轮圆柱凸轮

14.定转轮系的传动比如何计算

答：定轴轮系的传动比=所有从动轮齿数的连乘积/所有主动轮齿数的连乘积

15.如何判断定轴轮系从动轮转动的方向？P229

答：1）轮系中各轮几何轴线均互相平行；2）轮系中的齿轮的几何轴线不平行。

16.如何对刚性转子进行动平衡？P87

答：在转子两个及以上校正面上同时进行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保证转子动态时是在许用不平衡量的规定范围内，为动平衡又称双面平衡。

17.机构的组成原理是什么？P21

答：将若干个自由度为0的基本杆组依次连接到原动件和机架上，就可组成一个新的机构，其自由度数与原动件数目相等。这就是机构的组成原理。

18.渐开线是怎样形成的？P172

答：当一直线在圆周上作纯滚动时，其上任一点的轨迹即为该圆的渐开线。

综合题：

1．已知一曲柄摇杆机构的曲柄AB=20mm，连杆BC=35mm，摇杆CD=30mm，机架DA=40mm，