機(jī)械原理試卷2答案

1、機(jī)械原理與設(shè)計(jì)（一）（答案）班級(jí)：一二三四五六七八九總分一、 計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度自由度 , 若含復(fù)合鉸鏈 , 局部自由度或虛約束請(qǐng)明確指出 , 并說(shuō)明原動(dòng)件數(shù)是否合適。 （ 10）解:復(fù)合鉸鏈虛約束等寬凸輪n7,PL9,PH1自由度 : F3n2PLPH372912二、用速度瞬心法求出圖示機(jī)構(gòu)C 點(diǎn)的速度方向。 （10）解:P36vC90P34P35P46P56三、破碎機(jī)原理簡(jiǎn)圖如圖所示. 設(shè)要破碎的料塊為圓柱形, 其重量忽略不計(jì),料塊和動(dòng)鄂板之間的摩擦系數(shù)是f. 求料塊被夾緊又不會(huì)向上滑脫時(shí)鄂板夾角 應(yīng)多大 ?。（ 10）解：F290F1不考慮料塊的重量時(shí)，料塊的受力方程為：F1cos(-

2、)F2cosF1sin(-)F2 sin式中：arctanf聯(lián)立兩個(gè)方程得：tan(-)tan-料塊被夾緊又不會(huì)向上滑脫時(shí)鄂板夾角 應(yīng)為 :2四、圖示凸輪機(jī)構(gòu)中,凸輪廓線為圓形, 幾何中心在B 點(diǎn). 請(qǐng)標(biāo)出: （10）1）凸輪的理論廓線；2）凸輪的基圓；3）凸輪機(jī)構(gòu)的偏距圓；4）凸輪與從動(dòng)件在D 點(diǎn)接觸時(shí)的壓力角；5）凸輪與從動(dòng)件從在C接觸到在D 點(diǎn)接觸時(shí)凸輪轉(zhuǎn)過(guò)的角度。解：偏距圓基圓理論廓線CoD 壓力角0凸輪與從動(dòng)件在D 點(diǎn)接觸時(shí)的壓力角為 : D0凸輪與從動(dòng)件從在C 接觸到在 D點(diǎn)接觸時(shí)凸輪轉(zhuǎn)過(guò)的角度為:五、圖中給出了一對(duì)齒輪的齒頂圓和基圓，輪1 為主動(dòng)輪且實(shí)際中心距大于標(biāo)準(zhǔn)中心距，試在

3、此圖上畫出齒輪的嚙合線，并標(biāo)出：極限嚙合點(diǎn)N1、 N2，實(shí)際嚙合的開(kāi)始點(diǎn)和終止點(diǎn)BB1，嚙合角，節(jié)圓并說(shuō)明兩輪的節(jié)圓2 、是否與各自的分度圓重合。 （ 10）解：o1rb1ra11N1節(jié)圓B2B1a節(jié)圓N 2rra2b22o2六、在如圖所示輪中，已知各輪齒數(shù)及齒輪Z 1 的角速度1 ，求齒輪 Z 1 與系桿H 的傳動(dòng)比 i1H1?（ 12）H解：該輪系可視為由z1 、 z5 、 z 4 、 H 組成的差動(dòng)輪系和z1 、z2 、z 3（ z3 ）、z 4 組成的定軸輪系，將差動(dòng)輪差封閉而構(gòu)成混合輪系。在 z1 、 z5 、 z4 、 H組成的差動(dòng)輪系中，Hz1H4i 1 4z14H在 z1 、

4、z 2 、 z 3 （ z 3 ）、 z 4 組成的定軸輪系中，z3z4i 1414z1z34z1 z31z3 z4由輪系的簡(jiǎn)圖可知：11，44于是i 1H1(z1z4 )z3 z4Hz1 z3 z4z1 z3 z4七、現(xiàn)有一薄壁轉(zhuǎn)盤其質(zhì)量為m , 經(jīng)靜平衡試驗(yàn)測(cè)定其質(zhì)心偏距為r , 方向如圖所示垂直向下，由于該回轉(zhuǎn)平面上不允許安裝平衡質(zhì)量，只能在平面I和II上進(jìn)行調(diào)整，試求在平衡基面解：根據(jù)動(dòng)平衡的平衡條件，有在平衡基面 I 上： mrI (ba)mrb故有： mr Ibmr(ba)在平衡基面 II上： mrII(ba)mra故有： mr IIamr(ba)I 和 II 上的平衡質(zhì)徑積 mr

5、 及其方向。（ 10）方向向上，方向向下。八、已知機(jī)組在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期的等效阻力矩的變化曲線M- 如圖所示，等效r驅(qū)動(dòng)力矩為常數(shù)M=19.6 N.m , 主軸的平均角速度m =10rad/s .為了減小主d軸的速度波動(dòng)，現(xiàn)裝一個(gè)飛輪，飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JF=9.8kg.m 2 ,(主軸本身的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不計(jì) ) ，試求，運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)。（ 10）ab解：根據(jù)在一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)周期有WdWrM d 2 1M r max2M r max 4M d4 19.678.4(Nm)最大盈虧功為 :WmaxEmax EminM r 的變化規(guī)律為：156.8M r156.8M r78.43323 3.3235 22求出

6、點(diǎn) a 和點(diǎn) b 的橫坐標(biāo)點(diǎn) a 的橫坐標(biāo)：點(diǎn) b 的橫坐標(biāo)：3358118設(shè)在點(diǎn) O系統(tǒng)的動(dòng)能為： E019.6(51)在點(diǎn) a 系統(tǒng)的動(dòng)能為：EaE082E011.0252在點(diǎn) b 系統(tǒng)的動(dòng)能為：(78.419.6)115)(8Eb Ea8Ea22.05E 011.0252最大盈虧功為 :WmaxEmaxEmin EaEb22.05(J)由：Wmaxm2 ( JFJ )其中：設(shè) J0 ，代入已知數(shù)據(jù)，22.050.022510 29.8九、回答下列問(wèn)題： （18）1、機(jī)構(gòu)組成原理是什么？答：任何機(jī)構(gòu)都可以看成是由若干個(gè)基本桿組依次連接于原動(dòng)件和機(jī)架上而構(gòu)成的。2、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本形式有哪

7、幾種？答：曲柄搖桿，雙曲柄和雙搖桿機(jī)構(gòu)。3、凸輪從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律中，何謂“剛性沖擊”和“柔性沖擊”？答：剛性沖擊： 速度產(chǎn)生突變， 理論上加速度為無(wú)窮大， 產(chǎn)生無(wú)窮大的慣性力，機(jī)構(gòu)產(chǎn)生極大的沖擊。柔性沖擊：加速度有突變，產(chǎn)生較大的加速度和慣性力，由此而引起的沖擊。4、何謂齒輪的“根切現(xiàn)象”？它是怎么產(chǎn)生的？有何危害？答：用成法加工漸開(kāi)線齒輪過(guò)程中，有時(shí)刀具齒頂會(huì)把被加工齒輪根部的漸開(kāi)線齒廓切去一部分，這種現(xiàn)象稱為根切。根切現(xiàn)象的產(chǎn)生是因?yàn)榈毒啐X頂線 ( 齒條型刀具 ) 或齒頂圓 ( 齒輪插刀 ) 超過(guò)了極限嚙合點(diǎn)。根切將削弱齒根強(qiáng)度，甚至可能降低傳動(dòng)的重合度，影響傳動(dòng)質(zhì)量，應(yīng)盡量避免。5、一對(duì)嚙合的標(biāo)準(zhǔn)齒輪， 如果不按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝時(shí)， 嚙合角和壓力角有什么關(guān)系？節(jié)圓和分度圓有什么關(guān)系？答 : 1. 模數(shù)相等