機(jī)械原理復(fù)習(xí)題及參考答案

1、中南大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育課程考試復(fù)習(xí)題及參考答案機(jī)械原理一、填空題:1.機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)等于2 .同一構(gòu)件上各點(diǎn)的速度多邊形必于對(duì)應(yīng)點(diǎn)位置組成的多邊形。3 .在轉(zhuǎn)子平衡問題中，偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力可以用相對(duì)地表示。4 .機(jī)械系統(tǒng)的等效力學(xué)模型是具有其上作用有二的等效構(gòu)件。5 .無急回運(yùn)動(dòng)的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，極位夾角等于,行程速比系數(shù)等于06 .平面連桿機(jī)構(gòu)中，同一位置的傳動(dòng)角與壓力角之和等于o7 .一個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，極位夾角等于360,則行程速比系數(shù)等于o8 .為減小凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角，應(yīng)該凸輪的基圓半徑。9 .凸輪推桿按等加速等減速規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)，在運(yùn)動(dòng)階段的前半程作運(yùn)動(dòng)，后半程作運(yùn)動(dòng)。

2、10 .增大模數(shù),齒輪傳動(dòng)的重合度；增多齒數(shù)，齒輪傳動(dòng)的重合Qn.平行軸齒輪傳動(dòng)中,外嚙合的兩齒輪轉(zhuǎn)向相,內(nèi)嚙合的兩齒輪轉(zhuǎn)向相o12 .輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果各齒輪軸線的位置相對(duì)于機(jī)架都不改變，這種輪系是輪系13 .三個(gè)彼此作平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件共有個(gè)速度瞬心，且位于o14 .錢鏈四桿機(jī)構(gòu)中傳動(dòng)角為，傳動(dòng)效率最大。15 .連桿是不直接和相聯(lián)的構(gòu)件；平面連桿機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)副均為o16 .偏心輪機(jī)構(gòu)是通過由錢鏈四桿機(jī)構(gòu)演化而來的。17 .機(jī)械發(fā)生自鎖時(shí),其機(jī)械效率o18 .剛性轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡的條件19 .曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中的最小傳動(dòng)角出現(xiàn)在與兩次共線的位置時(shí)。20 .具有急回特性的曲桿搖桿機(jī)構(gòu)行程速比系數(shù)21 .四桿

3、機(jī)構(gòu)的壓力角和傳動(dòng)角互為k 1 o,壓力角越大，其傳力性能22 .一個(gè)齒數(shù)為Z,分度圓螺旋角為的斜齒圓柱齒輪，其當(dāng)量齒數(shù)23 .設(shè)計(jì)蝸桿傳動(dòng)時(shí)蝸桿的分度圓直徑必須取值,且與其相匹配。24 .差動(dòng)輪系是機(jī)構(gòu)自由度等于的周轉(zhuǎn)輪系。25.平面低副具有個(gè)約束個(gè)自由度。26 .兩構(gòu)件組成移動(dòng)副,則它們的瞬心位置在27 .機(jī)械的效率公式為當(dāng)機(jī)械發(fā)生自鎖時(shí)其效率為28 .標(biāo)準(zhǔn)直齒輪經(jīng)過正變位后模數(shù),齒厚o29 .曲柄搖桿機(jī)構(gòu)出現(xiàn)死點(diǎn),是以作主動(dòng)件，此時(shí)機(jī)構(gòu)的角等于八零o30 .為減小凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角，可采取的措施有和31 .在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，如果將桿作為機(jī)架，則與機(jī)架相連的兩桿都可以作運(yùn)動(dòng),即得到雙曲柄機(jī)構(gòu)

4、32 .凸輪從動(dòng)件作等速運(yùn)動(dòng)時(shí)在行程始末有動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件沒有沖擊性沖擊；當(dāng)其作33.標(biāo)準(zhǔn)齒輪圓上的壓力角為標(biāo)準(zhǔn)值，其大小等于34 .標(biāo)準(zhǔn)直齒輪經(jīng)過正變位后齒距，齒根圓35 .交錯(cuò)角為90的蝸輪蝸桿傳動(dòng)的正確嚙合條件是36.具有一個(gè)自由度的周轉(zhuǎn)輪系稱為輪系，具有兩個(gè)自由度的周轉(zhuǎn)輪系稱為輪二、簡答瓶：不1 .圖示錢鏈四桿杭構(gòu)中，已知IAB=55mmIB（=40mmIcD=50mmIAD=25mm試分析以哪個(gè)構(gòu)件為機(jī)架可得到曲柄搖桿機(jī)構(gòu)？（畫圖說明）2 .判定機(jī)械自鎖的條件有哪些?3 .轉(zhuǎn)子靜平衡和動(dòng)平衡的力學(xué)條件有什么異同？4 .飛輪是如何調(diào)節(jié)周期性速度波動(dòng)的？5 .造成轉(zhuǎn)子不平衡的原因是什么？平衡

5、的目的又是什么？6 .凸輪實(shí)際工作廓線為什么會(huì)出現(xiàn)變尖現(xiàn)象？設(shè)計(jì)中如何避免？7.組？機(jī)構(gòu)的組成原理是什么？漸開線齒廓嚙合的特點(diǎn)是什么？ 8 .何謂基本桿9.速度瞬心法一般用在什么場(chǎng)合？能否利用它進(jìn)行加速度分析？總反力的方碰嫡聊燧?n.什么是機(jī)械的自鎖？移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)副自鎖的條件分別是什么?12 .凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)的基本原理是什么？如何選擇推桿滾子的半徑?13 .什么是齒輪的節(jié)圓？標(biāo)準(zhǔn)直齒輪在什么情況下其節(jié)圓與分度圓重合?14 .什么是周轉(zhuǎn)輪系？什么是周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化輪系？15 .什么是傳動(dòng)角？它的大小對(duì)機(jī)構(gòu)的傳力性能有何影響？錢鏈四桿機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角在什么位置？16 .機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析當(dāng)中的加速度多邊

6、形具有哪些特點(diǎn)？ 的原因是什么？如何平衡？18新開線具有的特性有哪些？階段？什么是推程運(yùn)區(qū)？20.什么是重合度？其物理意義是什么I璃17.造成轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡101721.什么是標(biāo)準(zhǔn)中心距？一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪的實(shí)際中心距大于標(biāo)準(zhǔn)中心距時(shí)比和嚙合角分別有 無變化？三、計(jì)算與作圖題：L計(jì)算圖A所示機(jī)構(gòu)的自由度，要求指出可能存在的復(fù)合校鏈、局部自由度和虛麻動(dòng)2 .求圖B所示機(jī)構(gòu)的全部瞬心和構(gòu)件1、3的角速度比。3 .用圖解法設(shè)計(jì)一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。已知滑塊的行程速比系數(shù)K=，滑塊的行程H=60mm導(dǎo)路偏距e=20mmz求曲柄長度IAB和連桿長度IBCO4 .已知曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù)K=,搖桿長lcD=40m

7、m搖桿擺角中二60o,機(jī)架長L=55mm作圖設(shè)計(jì)此曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，求連桿和曲柄的長度。5 .一對(duì)外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知齒數(shù)乙=24,乙=64,模數(shù)m=6mm安裝的實(shí)際中心距a'=265mm試求兩輪的嚙合角a',節(jié)圓半徑r和r2'o6 .已知輪系中各齒輪齒數(shù)乙二20,Z2=40,Z2'=Z3=20,Z4=60zm=800r/min，求系桿轉(zhuǎn)速nH的大小和方向。7 .計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，要求指出可能存在的復(fù)合校鏈、局部自由度和虛約束。8 .取一機(jī)器的主軸為等效構(gòu)件，已知主軸平均轉(zhuǎn)速nm=1000r/min,在一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)循環(huán)（2）中的等效阻力矩Mer如圖所

8、示，等效驅(qū)動(dòng)力矩Med為常數(shù)。若不計(jì)機(jī)器中各構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，試求：當(dāng)主軸運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)在主軸上加裝的飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jf09.設(shè)計(jì)一校鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知搖桿長度為40mm擺角為40度，行程速比系數(shù)K為，機(jī)架長度為連桿長度與曲柄長度之差，用作圖法求各個(gè)桿件的長度。10 .設(shè)計(jì)如題圖所示錢鏈四桿機(jī)構(gòu),已知其搖桿CD的長度ICDF75mm行程速度變化系數(shù)k=,機(jī)架AD的長度IADF100mm搖桿的一個(gè)極限位置與機(jī)架的夾角©=45。，用作圖法求曲柄的長度IAB和連桿的長度IBCO11 .一正常齒制標(biāo)準(zhǔn)直齒輪m=4fz=30f=20z計(jì)算其分度圓直徑、基圓直徑、齒距、齒頂圓直徑及齒頂圓上的壓力角。

9、12 .如圖，已知z1=6,z2=Z2,=25,z3=57zz4=56，求i14?13 .計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，要求指出可能存在的復(fù)合校鏈、局部自由度和虛約束。14 .如圖F為作用在推桿2上的外力，試確定凸輪1及機(jī)架3作用給推桿2的總反力R"及R32的方位（不計(jì)重力和慣性力，虛線小圓為摩擦圓）15 .請(qǐng)?jiān)趫D中畫出一個(gè)死點(diǎn)位置、最小傳動(dòng)角的位置以及圖示位置的壓力角。16 .已知機(jī)構(gòu)行程速度變化系數(shù)k=，搖桿長度|CD=400mm擺角中二30。，機(jī)架處于水平位置。試用圖解法設(shè)計(jì)確定曲柄搖桿機(jī)構(gòu)其他桿件的長度。17 .已知一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)安裝的外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的中心距a=196mm傳動(dòng)比i二

10、，小齒輪齒數(shù)乙二25。確定這對(duì)齒輪的模數(shù)m;分度圓直徑&、d2；齒頂圓直徑da、da2；齒根圓直徑dfi、df2o（10分）iiH.18 .在圖示復(fù)合輪系中，已知各齒輪的齒數(shù)如括弧內(nèi)所示。求傳動(dòng)比參考答案一、填空題：1.原動(dòng)件數(shù)目3.質(zhì)徑積7.1.59.等加速；等減速11. ffiJv :相同 ：一條直線上15.機(jī)架:任副17 .小干等干0 力矩矢量和為019.曲柄：機(jī)架21.余髭：差23.標(biāo)準(zhǔn)值：模數(shù) ;126.2.4.8.10.12.16.18.20.cos相似于等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，等效力矩增大不變；增大定軸擴(kuò)大輪動(dòng)副半徑偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力和慣性大干3B垂直移動(dòng)路線的無窮沅處27 .

11、n二輸出功/輸入功：3里想取動(dòng)力/實(shí)際驅(qū)動(dòng)力：小干等干028 .不帝:博加30.增加基圓半徑：推桿合理偏置29.31.32剛性；五次多項(xiàng)式或正弦加速度運(yùn)動(dòng)33.探桿：傳動(dòng)缶 最短；整周回轉(zhuǎn)分度圓；2s34.不變：增加236.行星；差動(dòng)二、問答題：1'.作圖（略）最短桿鄰邊AB和CDO=mxi=m驅(qū)動(dòng)力位于摩擦錐或摩擦圓內(nèi)；3.4.5.6.2）機(jī)械效率小于或等于03）工作阻力小于或等于0靜平衡：偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力平衡動(dòng)平衡：偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力和慣性力矩同時(shí)平衡 飛輪實(shí)質(zhì)是一個(gè)能量儲(chǔ)存器。當(dāng)機(jī)械出現(xiàn)盈功速度上升時(shí)，飛輪軸的角速度只作微小上升， 它將多余的能量儲(chǔ)存起來；當(dāng)機(jī)械出現(xiàn)虧功速度

12、下降時(shí)，它將能量釋放出來，飛輪軸的角速 度只作微小下降。:骨子質(zhì)心身其回轉(zhuǎn)中心存在偏距；平衡目的：使構(gòu)件的不平衡慣性力和慣性力矩平衡 以消除或減小其不良影響。變尖原因：滾子半徑與凸輪理論輪廓的曲率半徑相等，使實(shí)際輪廓的曲率半徑為0避免措 施：在滿足滾子強(qiáng)度條件下，減小其半徑的大小。定傳動(dòng)比；2）可分性；3）輪齒的正壓力方向不變。8,基本桿組：不能拆分的最簡單的自由度為。的構(gòu)件組。機(jī)構(gòu)組成原理：任何機(jī)構(gòu)都可看成是有若干基本桿組依次連接于原動(dòng)件和機(jī)架上而構(gòu)成的。9.簡單機(jī)構(gòu)的速度分析；不能?？偡戳εc法向反力偏斜一摩擦角。2）總反力的偏斜方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。11.自鎖：無論驅(qū)動(dòng)力多大，機(jī)構(gòu)都不能

13、運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。移動(dòng)副自鎖的條件是：驅(qū)動(dòng)力作用在摩擦錐里；轉(zhuǎn)動(dòng)副自鎖的條件是：驅(qū)動(dòng)力作用在摩擦圓內(nèi)。）反轉(zhuǎn)法原理2任前足強(qiáng)度條件下，保證凸輪實(shí)際輪廓曲線不出現(xiàn)尖點(diǎn)和失真，即小于凸輪理論輪廓的最小曲率半徑。13 .經(jīng)過節(jié),、分別扇嚙合齒輪回轉(zhuǎn)中心為圓心的兩個(gè)相切圓稱為節(jié)圓。當(dāng)兩標(biāo)準(zhǔn)齒輪按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝時(shí)其節(jié)圓與分度圓重合。14 .至少有一個(gè)齒輪的軸線的位置不固定，而繞其他固定軸線回轉(zhuǎn)的輪系稱為周轉(zhuǎn)輪系。在周轉(zhuǎn)輪系中加上公共角速度-。H后，行星架相對(duì)靜止，此時(shí)周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化成定軸輪系，這個(gè)假想的定軸輪系稱為原周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化輪系。15 .壓力角的余角為傳動(dòng)角，傳動(dòng)角越大，機(jī)構(gòu)傳力性能越好。最小傳動(dòng)角出現(xiàn)在

14、曲柄和機(jī)架共線的位置。）極點(diǎn)P的加速度為02）由極點(diǎn)向外放射的矢量代表絕對(duì)加速度，而連接兩絕對(duì)加速度矢端的矢量代表該兩點(diǎn)的相對(duì)加速度。3）加速度多邊形相似于同名點(diǎn)在構(gòu)件上組成的多邊形。17.轉(zhuǎn)子的偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力和慣性力偶矩不平衡；平衡方法：增加或減小配重使轉(zhuǎn)子偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力和慣性力偶矩同時(shí)得以平衡。）發(fā)生線BK的長度等于基圓上被滾過的圓弧的長度2）漸開線任一點(diǎn)的法線恒與其基二60交。點(diǎn)A 點(diǎn)。AC=b-a AC 2=b+a圓相切3）發(fā)生線與基圓的切點(diǎn)是漸開線的曲率中心4）漸開線的形狀取決于基圓的大小5）基圓內(nèi)無漸開線。19 .推程、遠(yuǎn)休止、回程、近休止；從動(dòng)件推桿在推程運(yùn)動(dòng)階段，凸

15、輪轉(zhuǎn)過的角度稱為推程運(yùn)動(dòng)角。20 .實(shí)際嚙合線段與輪齒法向齒距之比為重合度，它反映了一對(duì)齒輪同時(shí)嚙合的平均齒數(shù)對(duì)的多少。增加模數(shù)對(duì)提高重合度沒有好處。21 .一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪安裝時(shí)它們的分度圓相切即各自分度圓與節(jié)圓重合時(shí)的中心距為標(biāo)準(zhǔn)中心距。當(dāng)實(shí)際中心距大于標(biāo)準(zhǔn)中心距時(shí)，傳動(dòng)比不變，嚙合角增大。三、計(jì)算與作圖題:=3*7-2*12-1=12. 01/C03=Pl3P34/P13P14=43. 9=180*（k-1）/（k+1）=30。按題意作GQ二H,作/OCC2-/OCC=90-9作以0圓心的圓如圖，再作偏距直線交于AGb-aAC2=b+a由此得曲柄a和連桿b的長度。4. 9=180*（k-1）

16、/（k+1）=20。1）按已知條件作DC、DC;2）作直角三角形及其外接圓如圖；3）以D為圓心，55mm為半徑作圓交于A占八、由此得曲柄a和連桿b的長度=0.5m(z汁Z2)=264a二arcos(264*cos20/265)二rbi=0.5m*zicos20°=rb2=0.5m*z2cos20=，ri=rbi/cosa=，r2=rb2/cosa=第4題圖示6.齒輪1、2是一對(duì)內(nèi)嚙合傳動(dòng):ni/n2=z2/zi=2齒輪2-3-4組成一周轉(zhuǎn)輪系，有：(n2-nH)/(n4-nh)=-z/z2=-3又因?yàn)閚2=n2n4=0解得：nH=100r/min方向與n相同。=3*628-1=1=(

17、300*4n/3*l/2)/2n=100NmWna>=89n(用能量指示圖確定)Jf=900AWnax/n2n23=9 .9=180*(k-1)/(k+l)=30。如圖，按題意作出D,C,C2,作直角三角形外接圓；作CD的垂直平分線，它與圓的交點(diǎn)即A點(diǎn)。連接AG、AC2oAC-b-aAC2=b+a由此得曲柄a和連桿b的長度。AD為機(jī)架的長度。10 .按題意作圖，9=180*(k-l)/(k+l)=36AG=b-aAC2=b+a由此得曲柄a和連桿b的長度。=mz=120db=dcos20二P=mn二da=(z+2)m=128COS3a=db/da=12.綻1-2-3組成一周轉(zhuǎn)輪系,有：(n1-nH)/(n3-nH)=-z-57/6齒輪1-2-2-4組成另一周轉(zhuǎn)輪系,有:(ni-nH)/(n4-nh)=-z2Z/ziz2=-56/6=-28/3從圖中得：C3=0聯(lián)立求解得:i=-588=3*7-2*10=114 .作圖:15 .作圖：AB處于垂直位置時(shí)存在最小傳