東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院808機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（含機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)）之機(jī)械原理考研導(dǎo)師圈點(diǎn)必考題匯編

2017年?yáng)|北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院808機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（含機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)）之機(jī)械原

理考研導(dǎo)師圈點(diǎn)必考題匯編（一）說(shuō)明：①本資料為學(xué)員內(nèi)部使用，整理匯SS了歷屆導(dǎo)師圈點(diǎn)的重點(diǎn)試題及常考試題。一、判斷題TOC\o"1-5"\h\z1.蝸桿傳動(dòng)中，蝸輪法面模數(shù)和壓力角為標(biāo)準(zhǔn)值。（ ）【答案】X【解析】蝸輪的端面參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值。.為了避免從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)失真’平底從動(dòng)件凸輪輪廓不能內(nèi)凹。（ ）【答案】。.基本桿組自由度數(shù)等于原動(dòng)件數(shù)。（ ）【答案】錯(cuò)【解析】基本桿組自由度數(shù)為零。4.斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是,"”=^02,財(cái)=%2。（ ）【答案】x【解析】斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是：%產(chǎn)％2,風(fēng)=功2（外嚙合取負(fù)，內(nèi)嚙合取正）.根據(jù)漸開(kāi)線的性質(zhì)，基圓之內(nèi)沒(méi)有漸開(kāi)線’所以漸開(kāi)線齒輪的齒根圓必須設(shè)計(jì)得比基圓大。（）【答案】XTOC\o"1-5"\h\z.標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪外嚙合傳動(dòng)中，不能同時(shí)有3對(duì)輪齒嚙合。（ ）【答案】V7.可以用飛輪來(lái)調(diào)節(jié)機(jī)器的非周期性速度波動(dòng)。（ ）【答案】錯(cuò)【解析】飛輪只可以用來(lái)調(diào)節(jié)機(jī)器的周期性速度波動(dòng)。8.斜齒輪的端面模數(shù)大于法面模數(shù)。（ ）【答案】V【解析】斜齒輪的端面模數(shù)與法面模數(shù)之間的關(guān)系：舊=諦9.加工變位系數(shù)為x的變位齒輪時(shí)，齒條刀具的中線與節(jié)線相距m距離"【答案】。10.具有轉(zhuǎn)動(dòng)副的機(jī)構(gòu)中，若生產(chǎn)阻力加大.則摩擦圓半徑加大。（ ）【答案】錯(cuò)【解析】由「（摩擦圓半徑）-fr（摩擦副半徑）僅知，rt-pt-Mf（摩擦力矩）L二、簡(jiǎn)答題11.擒縱機(jī)構(gòu)也是一種間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)’應(yīng)用這種機(jī)構(gòu)的主要目的是什么？你能利用擒縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)一種高樓失火自救器嗎？【答案】擒縱機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造，價(jià)格｛氐，但振動(dòng)周期不穩(wěn)定，主要用于計(jì)時(shí)精度要求不高、工作時(shí)間鼬的場(chǎng)合。高樓失火自救器的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖所示。自救器主要由齒輪1、2和擒縱機(jī)構(gòu)3、4組成。懸掛人的絞繩繞在齒輪1的套筒上，齒輪2與擒縱輪3固連在一起，并繞同一根軸旋轉(zhuǎn)。圖12.為什么槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)k不能大于I?【答案】當(dāng)主動(dòng)撥盤(pán)回轉(zhuǎn)一周時(shí)，槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。與主動(dòng)撥盤(pán)轉(zhuǎn)一周的總時(shí)間（之比，稱為槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)，即k=W又因?yàn)椴圯啚殚g歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，則心,所以槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)&不能大于1。13.既然虛約束對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)實(shí)際上不起約束作用'那么在實(shí)際機(jī)構(gòu)中為什么又常常存在虛約束?【答案】為了改善相同的受力情況，增加機(jī)構(gòu)岡！）度或保證機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的順利等目的。.當(dāng)電鐘電壓不足時(shí)，為什么步進(jìn)式電鐘的秒針只在原地震蕩，而不能作整周回轉(zhuǎn)？【答案】圖為用于電鐘的棘輪機(jī)構(gòu)。當(dāng)電鐘電壓充足時(shí)，電鐘可以正常地工作。當(dāng)電鐘電壓不足時(shí)，電磁鐵對(duì)搖桿的吸弓I力減小，不足以抵抗彈簧的阻力。因此,當(dāng)電子線路給電磁鐵一個(gè)

電脈沖時(shí)’搖桿略微繞順時(shí)針?lè)较驍[動(dòng)，隨后在彈簧力的作用下向左擺動(dòng)并碰到擋鐵。故步進(jìn)式電鐘的棘輪只能在原地=做微笑的轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使秒針只能在原地振蕩，而不能做整周回轉(zhuǎn)。.棘輪機(jī)構(gòu)除常用來(lái)實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)的功能外，還常用來(lái)實(shí)現(xiàn)什么功能？［答案】棘輪機(jī)構(gòu)除了常用的間歇送進(jìn)功能外，其它主要功能有：制動(dòng)、轉(zhuǎn)位分度、超越離.既然動(dòng)平衡的構(gòu)件一定是靜平衡的’為什么一些制造精度不高的構(gòu)件在作動(dòng)平衡之前需先作靜平衡？【答案】（1）靜平衡所需的設(shè)備簡(jiǎn)單、操作過(guò)程快捷’易方便地確定出構(gòu)件的偏心質(zhì)量。（2）經(jīng)過(guò)靜平衡后，各偏心質(zhì)量所產(chǎn)生的慣性力和慣性力偶矩大大減小，可方便地控制在動(dòng)平衡設(shè)備的測(cè)量范圍內(nèi)。經(jīng)過(guò)動(dòng)平衡后，可進(jìn)一步提高構(gòu)件的動(dòng)平衡精度。17.試畫(huà)出直角坐標(biāo)型（圖，人球坐標(biāo)型（教材圖2）和關(guān)節(jié)型（教材圖3）操作機(jī)的工作空間簡(jiǎn)圖’并分析比較這些操作機(jī)的工作性能和適宜的作業(yè)范圍。圖1［答案】(1)直角坐標(biāo)型操作機(jī)工作空間范圍如圖3(a)所示。直角坐標(biāo)型操作機(jī)具有三個(gè)移動(dòng)關(guān)節(jié)，可使手部產(chǎn)生三個(gè)相互獨(dú)立的位移。優(yōu)點(diǎn)是定位精度高，軌跡求解容易，計(jì)算機(jī)控制簡(jiǎn)單等；缺點(diǎn)是操作機(jī)本身所占的空間尺寸較大，工作范圍小，操作靈活性較差’運(yùn)動(dòng)速度較低。(2)球坐標(biāo)型操作機(jī)工作空間范圍如圖3(b)所示。球坐標(biāo)型操作機(jī)具有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)桐口f移動(dòng)關(guān)節(jié)。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊,所占空間尺寸小，相對(duì)工作范圍較大’手部可獲得較高的速度，但手部外伸離中心軸越遠(yuǎn)，其切向位移分辨精度越低。通常用于搬運(yùn)機(jī)器人。(3)關(guān)節(jié)型操作機(jī)工作空間范圍如圖3(c)所示。關(guān)節(jié)型操作機(jī)具有三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)’又有垂直關(guān)節(jié)和水平關(guān)節(jié)兩種布置形式。具有結(jié)構(gòu)緊湊’所占空間小，工作空間大’其中垂直關(guān)節(jié)型能繞過(guò)基座周?chē)囊恍┱系K物，而水平型的在水平面具有較大的柔性，在垂直面上具有很大的剛性，對(duì)裝配工作有利，但是運(yùn)動(dòng)直觀性差，驅(qū)動(dòng)控制匕匕較復(fù)雜；是目前應(yīng)用最多的一種結(jié)構(gòu)形式。.何謂封閉功率流？在什么情況下才會(huì)出現(xiàn)？有何危害？［答案】在封閉式行星輪系中，可能有一部分只在輪系內(nèi)部循環(huán)流動(dòng)的功率稱為封閉功率流。在選用封閉式行星輪系，當(dāng)其型式及有關(guān)參數(shù)選擇不當(dāng)時(shí)，可能會(huì)形成封閉功率流。危害:封閉功率流將增大摩擦損失功率，降低輪系強(qiáng)度，對(duì)傳動(dòng)十分不利。三、計(jì)算分析題.如圖（1）所示機(jī)構(gòu)的尺寸位置均已知，其中口i=10湖/s（常數(shù)），長(zhǎng)度比例尺糾=0.01mmm。求&點(diǎn)的速度「和加速虔圖【答案］（1）B為構(gòu)件1、2上相重合的點(diǎn)，速度和加速度相同，*=秋如B、 C為構(gòu)件2上兩點(diǎn)，根據(jù)兩點(diǎn)間運(yùn)動(dòng)關(guān)系可得"=*+y

大??？飼如？

方向丄CD1AB1BC其中*=佃如=納四/8=1?8饑/$，取比例尺卩、=0A（m/s）/nun'畫(huà)速度多邊形如圖（b）所示’得：、'c="Pc=3.4/n/sC、 E為構(gòu)件4上兩點(diǎn)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)關(guān)系可得：咋 =々+&大小 ？寸?方向〃導(dǎo)軌 丄CD LEC繼續(xù)作速度多邊形圖，由圖得*=卩、pe=22m/s,方向向左圖(2)a?+始=aH+a(7j+ak大小unhn? (thIab aiku?方向C■*D丄DC0->AC-*B丄CH其中如=u)Uah=18.5m/s2.奇M=U^lai~17m/s??<*=u^la>=30.5m/宀取比例尺“/\(.mls2)lmm?畫(huà)加速度多邊形如圖(C)所示。a?： —Or+<1h大??？J?方向〃導(dǎo)軌丄IX'丄％繼續(xù)作加速度多邊形圖,由圖得"""7。4"、.方向向右一.如圏所示的鉉鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知：Iab=120mm,Ibc=400mm.Icd=280mm.IDA=450mm,各桿的質(zhì)量及質(zhì)心&，S2,S3的位置分別為mi=0.1kg,lASi=75ww:m2=0.8kg,7flSj=200mm:m3=0.4kg,項(xiàng)、=150/mw.試對(duì)該機(jī)構(gòu)逬行平衡設(shè)計(jì)，以使其運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)構(gòu)慣性力完全平衡。圖【答案】為了使該機(jī)構(gòu)慣性力完全平衡’既可采用質(zhì)量靜替代法，也可采用對(duì)稱機(jī)構(gòu)平衡法。本題采用質(zhì)量靜替代法，通過(guò)在兩連架桿BA和CD延長(zhǎng)線上各加f平衡質(zhì)量使其達(dá)到完全平衡。設(shè)的=l(X)mm,心=200mm,求得響，m"并求岀機(jī)構(gòu)平衡后的總質(zhì)量m及總質(zhì)心位置&解題步驟如下：

用質(zhì)量靜替代的方法將構(gòu)件1,2,3的質(zhì)量分別代替到釵鏈A，B,C.D的中心上’得:=卜十.2當(dāng)'X°?1=00375(kg)— =0.0625(kg)m知'120

"藝?嶼=—x0.8=Mkg)I200叫e=產(chǎn)叫=疝x08=°4(kg)ntyC=my= x0.4=0.214(kg)4力3=*淙Wx0.4=0.186(kg)，cd ZHUmB=/nl/t+m2B=0.4+0.0625=0.4625(kg)mc=m2c+miC=0.4+0.214=0.614(kg)求加在曲柄1及揺桿3上的平衡質(zhì)量nw」及m臥為平衡mB所弓|起的慣性力，應(yīng)有：mE\rE\=mBlABmE\

rmE\

rE\同理,為平衡血所弓I起的慣性力，應(yīng)有：mE3rE3=mJcD%=團(tuán)=竺譜=。?86。魄)rEi200(3)求機(jī)構(gòu)總質(zhì)心S的位置。A點(diǎn)的質(zhì)量：100 方mA=miA4-mB+mEi=0.0375+0.4625+0.555=1.055(kg)D點(diǎn)的質(zhì)量:mD=mc+niyD+mEi=0.614+0.186+0.860=1.66(kg)

久：板=%：叫=^^=1?57450-1ds=1.571ds1ds=175mm(4)求機(jī)構(gòu)的總質(zhì)量。m=mA+mD=I.055+1.66=2.715(kg)因此，當(dāng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)構(gòu)的總質(zhì)心處于S點(diǎn)靜止不動(dòng)，此時(shí)該機(jī)構(gòu)達(dá)到慣性力的完全平衡。該臓也可通過(guò)加平衡機(jī)構(gòu)的方法使其慣性力完全平衡，具體作法請(qǐng)讀者思考。.圖示機(jī)構(gòu)a=20mm，d=40mm構(gòu)件仆為主動(dòng)構(gòu)件，以角速度。)作勻速運(yùn)動(dòng)。(1)在入、B、D三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副中，哪些為周轉(zhuǎn)副’哪些為擺轉(zhuǎn)副？(2)利用速度瞬心法，確定出機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)構(gòu)件2上絕對(duì)速度為零的點(diǎn)的位置。(3)畫(huà)出導(dǎo)桿3的極限位置，標(biāo)出極位夾角。.并確定機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù)。圖1【答案】(1)易知，A、B為周轉(zhuǎn)副，D為擺轉(zhuǎn)副。(2)由于機(jī)架絕對(duì)速度為零，由于兩構(gòu)件速度瞬心是其速度相等的點(diǎn)，因此找到構(gòu)件2與機(jī)架的瞬心即可，如圖2所示4廠以AB桿長(zhǎng)為半徑，A為圓心作圓,并作(。弓)與圓相切’即可得兩極限位置AB|D、A&D,則極位夾角：0=ZB\DB2=2Z4DB,=2arcsin^=60°行程速比系數(shù)為:心理地2180。一0.圖示為一釵鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖、速度多邊形和加速度多邊形。要求：(1)根據(jù)兩個(gè)矢量多邊形所示的矢量關(guān)系，標(biāo)岀多邊形各桿所代表的矢量，并列出相應(yīng)的矢量方程。(2)求岀構(gòu)件2上速度為零的點(diǎn)以及加速度為零的點(diǎn)。

【答案】(1【答案】(1)速度矢量方程=布+祐,加速度矢量方程&=禪+%?=&+用8+%?其中*=Pb/A，vc=pc^iv,VCT-bcpv,%=瀝0"，aCB=b，n，2Pa>aCB=n，2C，^U*外，4=〃：；。'〃“，，C=忒也(2)MCE?Abcp.得E點(diǎn)，咋=0；MCF~M'S得F點(diǎn)，。尸=。.知一對(duì)漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的參數(shù)如下4=15,z2=21,模數(shù)m=5mmch；=l,c=0.25.xt=0.3128.x2=-0.1921?(1)判斷在用齒條型刀具范成加工這兩個(gè)齒輪時(shí)’是否會(huì)產(chǎn)生根切現(xiàn)象?(必須有計(jì)算過(guò)程)(2)求出這一對(duì)齒輪作無(wú)側(cè)隙嚙合傳動(dòng)時(shí)的中心距?！?lt;?(3)說(shuō)明這一對(duì)齒輪的嚙合傳動(dòng)屬于哪一種類型。［答案】(1)兩輪不發(fā)生根切的最小變位系數(shù)為：可頑=旦3^=0?【176，x,min=^^=-0.2353因?yàn)閄I>丄皿-X2>^min-所以兩輪均不發(fā)生根切。(2)無(wú)側(cè)隙嚙合嚙合角的計(jì)算公式：15+21小出=2闋2°(°.3128—0」92l)+j仲20=0.017344615+21得到實(shí)際嚙合角:*=21.04’又標(biāo)準(zhǔn)中心距:故傳動(dòng)時(shí)的實(shí)際中心距:，acosa90xcos20°ar.,.A

a= = =90.614mmcosa cos21.04°(3)由上可知：?'>?，故為正傳動(dòng)。.在圖/示機(jī)構(gòu)中，已知％=30mm,/AC=70min，&=15mm?勻角速外=10rad/s，轉(zhuǎn)向如圖所示’4=45。。(1)取Pi=ImiVnin.繪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；【答案】(1)按比例繪圖即可，由三心定理可以畫(huà)出兩機(jī)構(gòu)的瞬心如圖2所示:(2)如圖3所不取冋=1°書(shū)作速度矢量多邊形(a)和加^=100^^速度矢量多邊形(b),如下圖所示:由比例關(guān)系有:圖333=竺潔。10備3.46r/s逆時(shí)針?lè)较驅(qū)?點(diǎn)進(jìn)行加速度分析有:a酊:由比例關(guān)系有:圖333=竺潔。10備3.46r/s逆時(shí)針?lè)较驅(qū)?點(diǎn)進(jìn)行加速度分析有:a酊:大小

方向*a?="faa?)lcD? 糾加B—C±BCB—A由于s=^_3.46r/s逆時(shí)針?lè)较?，代入?shù)據(jù)即有：+a?2af2vDn?±BD//BDa卻=損IcbR646.47mm/s20位=2如=3000mm/s2VB3B2=^D3D2對(duì)D點(diǎn)及BD桿進(jìn)行速度分析有:Vm4=叱【CD1CD由于已知叱和代則有：VD3D2=VB2丄泅VD2B2VD3D2±BD//BDvm=oj3Ico=51.9mm/s

vn=糾加=300mm/s如速度矢量多邊形（a）有： vmD2=/^d3d2^190mm/s方向由d2-^d3如加速度矢量多邊形（b）有：a?B2=2a）2 =23嵌gs=1315mm/s2從而有:aS3= 幾'6'3s=33800mm/s2￡3=詈=礬=70.4r/s，順時(shí)針?lè)较?已知凸輪按逆時(shí)針?lè)较蜃鞯人倩剞D(zhuǎn)’其基圓和偏距圖如圖7(。)所示，從動(dòng)件在推程、遠(yuǎn)休止階段的位移線圖如圖1(b)所示。試求：(1)畫(huà)出推程階段和遠(yuǎn)休止階段的凸輪廓線；(2)標(biāo)出凸輪從起始位K回轉(zhuǎn)IXO時(shí)，凸輪廓線上B點(diǎn)的壓力角叫：(3)作出當(dāng)o)=10nids時(shí)，從動(dòng)件在上述階段的速度、加速度線圖；(4)說(shuō)明在何處產(chǎn)生何種沖擊？圖1【答案】(1)由反轉(zhuǎn)法，可作凸輪廓線如圖2(1)所示，其中4080與為推程段，BR為遠(yuǎn)休止階段。圖2圖2(2)壓力角為運(yùn)動(dòng)方向與力的作用方向的夾角,如圖3(1)所示。b即為所求。(3)如圖3(2\(3)所示，分別為速度和加速度圖，其中:v=-fv=—x10=0.0955m/5eji180°225* 9圖3180°180°225* 9圖3180°(4)由圖3(2丄(3)可知，在0和18()處加速度無(wú)窮大，所以在此兩處為剛性)中擊。26.—對(duì)漸開(kāi)線直齒圓柱標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)，已知齒數(shù)新=25,&=55,模數(shù)為=2mm，壓力角a=20°，h：=1.c=0.25試求：(1)齒輪1在分度圓上齒廓的曲率半徑P(2)齒輪2在齒頂圓上的壓力角《2。

(3)如果這對(duì)齒輪安裝后的實(shí)際中心距"=81n】m,求嚙合角和兩齒輪的節(jié)圓半徑。r；【答案】(1)齒輪1的基圓半徑：r..=rcosa=竺^cosa=竺竺cos20=23.492mm如 2 2齒輪1在分度圓上齒廓的曲率半徑〃：p=^)tana=23.492tan20=8.55mm(2)齒輪2的齒頂圓半徑：婦=?(Zi+2力;)=(25+2x1)=27min=qtvcos(^^?)=2932'齒輪2在齒頂圓上的壓力角％=qtvcos(^^?)=2932'aa2=arccos包

aa2=arccos(3)標(biāo)準(zhǔn)中心距〃=號(hào)(％+&)=負(fù)(25+55)=8()mm嚙合角q'=mosq/〃'=80cos20/81=2152'*'+4‘=81,r^/r^=z2/=55/25=11/5解得：二‘=25.3125mm,r/=55.6875mm27.在如圖1(a)所示的剪床機(jī)構(gòu)中’作用在軸B上的阻抗力矩，"的變化規(guī)律如圖/(方)所示,其大小為M；=20Nm?M：=1600Nm.設(shè)驅(qū)動(dòng)力矩虬為常數(shù)，軸B的轉(zhuǎn)速為〃、=Sr/nin,現(xiàn)在求：(1)當(dāng)保證運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)5=0.04時(shí)，需在軸B餉加飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量七的值：(2)當(dāng)取齒輪1為等效構(gòu)件，且設(shè)弓=22，弓=85時(shí)，試求在軸A應(yīng)加的飛輪等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量丄(不計(jì)其他構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和質(zhì)量X圖1【答案】(1)如圖2所示。首先，求驅(qū)動(dòng)力矩：

330 302tiM.=—x2jiM；+—x2"

d360r360r

a/330M.= 』360然后,。處：1然后,。處：1處:△W=0330AW=—x27t(A/d-M；)=7583(J)3602處：AW=0則最大盈虧功為：l"]=MVg-Mf=758.3(J)最后’可求得需在B軸上加的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是：=497.3kg*m758.3=497.3kg*m貝x2打x().()460J(2)由等效原理可得:=497.3x(W)=33.3kg?n?28.試設(shè)計(jì)一對(duì)心直動(dòng)滾子推桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)，滾子半徑「TOmm,凸輪以等角速度逆時(shí)針回轉(zhuǎn)。凸輪轉(zhuǎn)角*0°?120。時(shí)，推桿等速上升20mm：6=120。?180?時(shí)，推桿遠(yuǎn)休止；280。?270,時(shí),推桿等加速等減速下降2。mm：M7()°?360時(shí)，推桿近休止。要求推程的最大壓力角K3。。?試選取合適的基圓半徑，并繪制凸輪的廓線。問(wèn)此凸輪機(jī)構(gòu)是否有缺陷，應(yīng)如何補(bǔ)救?！敬鸢浮縡情況下兒(。?1?。?5)八，初步選取凸輪的基圓半徑，-50mm。根據(jù)已知條件，凸輪的理論廓線坐標(biāo)為：其中，位移S需分段計(jì)算。工=(尸°+s)sin5>y=(r0+s)cos5推程：乩=120°=2淑3,s-h&j&\=3Q&頃、其中，&=[0,2村/3]遠(yuǎn)休止:

瓦2=60°=汗/3,52=20回程：&3=90°=n/2等加速回程：S3=知一2知品/房3=20—160房//，其中,&=[0，渤4]等減速回程：務(wù)=2加（&,—&）2/島=40（”一2&）2//，其中，&=O/4m/2]近休止：珈=90°=兀/2,，=0，其中&=[。5/2]推程壓力角:a=arctanr°+s取計(jì)算間隔為5。，將以上各式代入式①計(jì)算理論廓線坐標(biāo)值。其中推程時(shí)s時(shí)遠(yuǎn)休止時(shí)$=跖+&,回程時(shí)合=跖+蹤+&,近休止時(shí)8=&1+&Z+瓦3+&,計(jì)算結(jié)果如表所示。對(duì)心直動(dòng)滾子推桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)中凸輪工作廓線的坐標(biāo)為：X=x—r,cQ?>0y=y—r,s\nf）其中，sinf?=((Lr/d5)//(&/船尸+(心+，尸cos^~—(dx/d^)/J(dj7d^)‘+(dy+d3)‘推程階段:&=[0,2行/3]d;r/d3=(ds/dS)sin^+(&+$)?)?=—sin^i+(r()+s)co畸dy/dS=(ds/d5)c。略~(r0+s)si#】=—cos^.—(r0+s)sin^遠(yuǎn)休止階段:&=[Om/3]回程階段：①等加速回程cLr/(W=(r0+s)cos(2?r/3+&)

dy/dS=回程階段：①等加速回程&=[0,n/4]dr/dS=(ds/d^)sin(jr+&)+(L+s)cos(jt+&)

=—^^$3sin(?r+&)+(j+s)cos(?r+83)

dy/d$=(ds/d^)cos(jr+&)—(r(>+s)sin(兀+&)

Q?n=—苛公cos(?r+&)—(ro+s)sin(?r+&)②等減速回呈&=[死/4.木/2]dx/dS=(d$/dB)sin(?r+&)4-(r04-s)cos(芥+&)=—孚(28」一7r)sin&+&)+(%+$)cos(k+&)

dj/dd=(ds/d^)cos(汗+&)—(/o+s)sin&+&)=-^^(2&-jt)cos(k+&)-(fo+s)sin(jr+&)近休止階段：&=[0,汗/2]di/dS=(。+s)cos(3?r/2+&)dy/d^=—(r*o+s)sin(3n72+&)表6Xy9X9ya0"0.000so.000i.87640.17810.812,5-4.43050.6405.41340.688)0.640"IO-8.97250.8829.05440.88210.472*?120。60.622-3551.365-31.2167.768°350*一8.6?249.240一6.94639.392355。-4.35849.810-3.48639.847360*0.00050.0000.00040.000凸輪工作廓線計(jì)算結(jié)果如表所示。推程段的最大壓力角為10.812。，相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角為0’。由于凸輪在推程段的最大壓力角遠(yuǎn)小于30°，故如有必要，凸輪基圓半徑可適當(dāng)減小。凸輪的輪廓曲線如圖所示。該凸輪在萬(wàn)=0°時(shí)，有突變，所以在推程的初始階段，應(yīng)用正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律代替等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律。圖2017年?yáng)|北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院808機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（含機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)）之機(jī)械原

理考研導(dǎo)師圈點(diǎn)必考題匯編（二）說(shuō)明：①本資料為學(xué)員內(nèi)部使用，整理匯SS了歷屆導(dǎo)師圈點(diǎn)的重點(diǎn)試題及?？荚囶}。一、判斷題TOC\o"1-5"\h\z漸開(kāi)線內(nèi)齒輪的基圓一定位于齒根圓之內(nèi)。（ ）【答案】V一對(duì)漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪嚙合時(shí)，齒輪的分度圓和節(jié)圓的大小一定相等。（ ）【答案】X［解析】一對(duì)漸開(kāi)線直齒標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪嚙合時(shí)，如果按標(biāo)準(zhǔn)中心距進(jìn)行安裝，則齒輪的分度圓和節(jié)圓重合。釵鏈四桿機(jī)構(gòu)，若以最短桿為機(jī)架便可形成雙曲柄機(jī)構(gòu)。（ ）【答案】x［解析】對(duì)于滿足桿長(zhǎng)條件的餃鏈四桿機(jī)構(gòu)，若以廄桿為機(jī)架便可形成雙曲柄機(jī)構(gòu)。螺旋副中，螺紋的升角愈高，自鎖性愈差。（ ）【答案】對(duì)在凸輪機(jī)構(gòu)中，基圓半徑取得較大時(shí)’其壓力角也越大。（ ）【答案】x【解析】在正偏置的凸輪機(jī)構(gòu)中’基圓半徑越大時(shí)’其壓力角則越小。6.當(dāng)機(jī)械效率小于I大于。時(shí)’機(jī)構(gòu)即發(fā)生自鎖。（ ）【答案】錯(cuò)【解析】當(dāng)機(jī)械效率〃"時(shí)’機(jī)械則發(fā)生自鎖。7.漸開(kāi)線齒輪的基圖愈小，其齒廓曲線愈平坦。（ ）【答案】X【解析】漸開(kāi)線齒輪的基圓半徑愈大，齒廓曲線的曲率半徑愈大：當(dāng)基圓半徑為無(wú)窮大時(shí)，齒廓為一直線，即為齒條。因此漸開(kāi)線齒輪的基圓半徑愈大，其齒廓曲線愈平坦。.錐齒輪的正確嚙合條件是兩齒輪的大端模數(shù)和壓力角分別相等。（ ）【答案】x【解析】一對(duì)漸開(kāi)線直齒錐齒輪正確嚙合條件：大端模數(shù)和壓力角相等，同時(shí)兩輪的錐距相等，錐頂重合。TOC\o"1-5"\h\z.齒條是相當(dāng)于齒數(shù)為無(wú)窮多的齒輪，那么齒條與齒輪嚙合時(shí)’其重合度當(dāng)為無(wú)窮大。( 1【答案】x【解析】重合度隨著齒數(shù)的增多而增大，當(dāng)齒數(shù)趨于無(wú)窮大時(shí)，重合度極限為L(zhǎng)981。.若將安裝在高速軸上的飛輪移置到低速軸上?那么機(jī)械系統(tǒng)的速度波動(dòng)也會(huì)變小。( )【答案】錯(cuò)X ［?1【解析】°=妃四由上式可知，在伽］與(丿+人)一定時(shí)，$與外的平方成反比，若將安裝在高速軸上的飛輪移置到低速軸上，那么機(jī)械系統(tǒng)的速度波動(dòng)會(huì)變大。二、簡(jiǎn)答題11.為什么平面鉉鏈四桿機(jī)構(gòu)一般只能近似地實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和軌跡？［答案］因?yàn)槠矫嫘ｆ溗臈U機(jī)構(gòu)最多只能實(shí)現(xiàn)五個(gè)精確位置。如給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和軌跡要求超過(guò)五個(gè)精確位置,則平面釵鏈四桿機(jī)構(gòu)將無(wú)法滿足所有的要求。因而只能精確地滿足某些位置要求，而另一些只能近似地予以滿足。.一高速回轉(zhuǎn)軸有動(dòng)平衡要求’但由于軸的結(jié)構(gòu)特殊不便于作動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)。該軸的材料為電渣重熔的(能保證軸材料的均勻性〉軸的幾何尺寸公差和形狀位置公差均控制得很?chē)?yán)’該軸欲不作動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)’問(wèn)是否可行？【答案】不可行。雖然能保證該軸材料的均勻性，且軸的幾何尺寸公差和形狀位置公差控制得很?chē)?yán)格，但是高速回轉(zhuǎn)軸具有很高的動(dòng)平衡要求，這是因?yàn)檩S可能存在的較小的不平衡質(zhì)量’將會(huì)使軸在高速回轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生極大的慣性力和慣性力矩,因此,必須進(jìn)行動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)。.何謂質(zhì)量代換法？進(jìn)行質(zhì)量代換的目的何在?動(dòng)代換和靜代換各應(yīng)滿足什么條件?各有何優(yōu)缺點(diǎn)?靜代換兩代換點(diǎn)與構(gòu)件質(zhì)心不在一直線上可以嗎？［答案】(1)質(zhì)量代換法是把構(gòu)件的質(zhì)量按一定條件用集中于構(gòu)件上某個(gè)選定點(diǎn)的假想集中質(zhì)量來(lái)代替的方法。質(zhì)量代換法是設(shè)想把構(gòu)件的質(zhì)量按一定條件用集中于構(gòu)件上某幾個(gè)選定點(diǎn)的假想集中質(zhì)量來(lái)代替的方法稱為質(zhì)量代換法。目的：質(zhì)量代換法只需求各集中質(zhì)量的慣性力，無(wú)需求慣性力偶矩，簡(jiǎn)化了慣性力的確定。動(dòng)代換滿足的條件：0弋換前后構(gòu)件的質(zhì)量不變；②代換前后構(gòu)件的質(zhì)心位置不變；③代換前后構(gòu)件對(duì)質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不變。優(yōu)點(diǎn)：代換后，構(gòu)件的慣性力和慣性力偶都不會(huì)發(fā)生改變；缺點(diǎn)：T弋換點(diǎn)確定后，另T弋換點(diǎn)位置不能隨意蟀，否則會(huì)給工程計(jì)算帶來(lái)不便。靜動(dòng)代換滿足的條件：①｛弋換前后構(gòu)件的質(zhì)量不變；②代換前后構(gòu)件的質(zhì)心位置不變。優(yōu)點(diǎn)：兩個(gè)代換點(diǎn)位置均可以任一選取’引起的誤差能被一般工程接受’常為工程上所采納；缺點(diǎn)：代換后，構(gòu)件的慣性力偶會(huì)產(chǎn)生一定誤差。靜代換時(shí)，兩代換點(diǎn)與構(gòu)件質(zhì)心必在線上，因?yàn)閮纱鷵Q點(diǎn)的質(zhì)心荘兩代換點(diǎn)的連線上，如果兩代換點(diǎn)不與構(gòu)件質(zhì)心共線，則無(wú)法滿足代換前后構(gòu)件的質(zhì)心位置不變這個(gè)條件。.試論證漸開(kāi)線齒廓能夠滿足定角速比要求。【答案】如圖所示(1)過(guò)嚙合點(diǎn)K作兩齒廓的公法線nn.與兩輪連心線交于C點(diǎn)：(2)根據(jù)漸開(kāi)線的性質(zhì)，公法線tin必是兩基圓的內(nèi)公切線；(3)根據(jù)瞬心定律，有：gs=CO2：COi：(4)同一方向的內(nèi)公切線只有一條，它與連心線的交點(diǎn)C的位置是固定不變的。因此，漸開(kāi)線齒廓滿足定角速比要求。.何謂周期性速度波動(dòng)？其產(chǎn)生的原因是什么？用什么方法加以調(diào)節(jié)？能否完全消除周期性速度波動(dòng)？【答案】機(jī)械在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通常由于驅(qū)動(dòng)力與阻力的等效力矩或(和)機(jī)械的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的周期性變化所引起的主動(dòng)軸角速度的周期性波動(dòng)。產(chǎn)生的原因是等效力矩、等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量呈周期性變化?？梢杂眉语w輪的方法加以調(diào)節(jié)。但是不能完全消除周期性速度波動(dòng)。.何謂速度瞬心？相對(duì)瞬心與絕對(duì)瞬心有何異同點(diǎn)？［答案］速度瞬心為互作平面相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩構(gòu)件上瞬時(shí)速度相等的重合點(diǎn)。絕對(duì)瞬心的絕對(duì)速度為零，相對(duì)瞬心處的絕對(duì)速度不為零。.機(jī)構(gòu)組成原理是什么？【答案】任1可機(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)件和腆上而構(gòu)成的。

.—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？［答案］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)，中心距變大時(shí)，嚙合角恒等于節(jié)圓壓力角，大于分度圓壓力角；節(jié)圓和分度圓不重合。三、計(jì)算分析題.已知機(jī)組在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期主軸上的等效阻力矩變化曲線Mr(仞如圖所示，等效驅(qū)動(dòng)力矩為常數(shù)’主軸的平均角速度紂=lgd/s為減小主軸的速度波動(dòng)，現(xiàn)加裝一個(gè)飛輪，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量厶=9.8kg?n?，不計(jì)主軸及其它構(gòu)件的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。試求：(1)等效驅(qū)動(dòng)力矩Mg(2)運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)齊(3)主軸的最大角速度％隊(duì)及最小角速度％它們發(fā)生在何處(即相應(yīng)的們值X圖【答案】(1)由于一個(gè)周期中驅(qū)動(dòng)力矩與阻力矩所作功相等’故:7R4可求得：^=-^=19.6N-m(2)由題中等效阻力矩與等效驅(qū)動(dòng)力矩變化關(guān)系可知’B點(diǎn)盈功最大，即利g出現(xiàn)在B點(diǎn);C點(diǎn)虧功最大，即％”出現(xiàn)C點(diǎn)。求B、C兩點(diǎn)位置如下：7?19.6it5 3tt19.6tt_11^=T+78^XT=V, 2'-78^XT=V可知最大盈虧功為：AJTmax=yx(78.4-19.6) =69.27J由速度不均勻系數(shù)公式，有：呑=陣=舞^。.。7。7

a^JF1。2乂9.8切2(3)最大角速度和最小角速度發(fā)生位置已經(jīng)由(2)求出.最大角速度和最小角速度分別為:=10?35rad/sa)min=a)m(l-3)=9.65rad/s

切2.已知齒輪，、2是一對(duì)外嚙合正常齒制標(biāo)準(zhǔn)齒圓柱齒輪?m=2mm，又Q=20°,宥=20,&=48.齒輪3、4是一對(duì)外嚙合標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓栓齒輪?%=16，z4=37.mn=2.5mm.an=20試完成：(1)若計(jì)算直齒輪1的分度圓半徑4,齒頂圓半徑婦?基圓半徑么及齒距Pi:(2)若斜齒輪3、4的中心距與直齒輪1、2的標(biāo)準(zhǔn)中心距相等，試求斜齒輪的螺旋角。，并判斷齒輪3是否根切?！敬鸢浮?1)分度圓半徑為:r\-~吹］=—x2x20=20mm齒頂圓半徑為:% +2/jJ)=^x2x(20+2xl)=22mm基圓半徑為:仏=qcos。=20xcos20°=18.974mm齒距為:Pi=rem=2tt=6.283mm(2)直齒輪1(2)直齒輪1、a=—(d^+d2)=-m(z.y+z2)=—x2x(20+48)=68mm由公式知斜齒輪3、4的中心距為：駕(宀)=*變形得到:2x682x68可得:P=arccosO.974=13.03°由根切判斷條件有:zmin=17cos3/?=15.7<z,=16故不會(huì)根切。.圖示為一凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，其尺寸比例尺M(jìn)=0.001S/m〃)凸輪2以等角速度『繞軸心A轉(zhuǎn)動(dòng)，在擺桿3上〃點(diǎn)作用有水平外力Q(1)分析機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)的壓力角a以及擺桿3的角位移9:(2)已知凸輪與擺桿3±C點(diǎn)接觸處的摩擦角婦30。.各轉(zhuǎn)動(dòng)副的摩擦圓半徑p=5mm，設(shè)外力Q=150N,試分析在圖示彳立置時(shí)擺桿3的真實(shí)受力，以及需加在凸輪2上的主動(dòng)矩M?的大小(寫(xiě)出表達(dá)式即可I

圖1圖1【答案】(1)如圖2所示，連接OC、BC.過(guò)C點(diǎn)作BC垂線，其與0C所夾銳角即為壓力角作凸輪的基圓，并以B為圓心，BC為半徑作圓弧，其與基圓交于C'，則BC和BCJ沂夾的銳角即為擺桿3的角位移心圖2(2)如圖3所示，擺桿3的受力如圖3所示，比例尺為角=孕N/mmBC圖3C圖3三角形各力方向和大小分析如下：大小150N? ?大小150N? ?方向7 P \/由于凸輪與擺桿3上的C點(diǎn)接觸處的摩擦角為30。，五R”的方向與C點(diǎn)凸輪廓法線成30。?？住扒杏贐點(diǎn)摩擦圓，與Q、五瞬交于同一點(diǎn),且對(duì)B點(diǎn)力矩方向與3桿轉(zhuǎn)向相反。因此有:另外，由于尸皿與％源是作用力與反作用力，因此大小相等，方向相反。對(duì)凸輪2受力分析可知，犬"切于A處摩擦圓，方向與五世相反，并且對(duì)A的力矩方向與氣相反。因此有：M2=Fr^L^90x29=26lON?mm.圖示為一帶式運(yùn)輸機(jī)’由電動(dòng)機(jī)1經(jīng)帶傳動(dòng)及一個(gè)兩級(jí)齒輪減速器’帶動(dòng)運(yùn)輸帶8。設(shè)已知運(yùn)輸帶8所需的曳引力陣5500N,運(yùn)送速度〃=0.12,必帶傳動(dòng)（包括軸承胭效率0=。?95,每對(duì)齒輪（包括其軸承）的效率仇=°97，運(yùn)輸帶8的機(jī)械效率％=09試求該系統(tǒng)的總效率及電動(dòng)機(jī)所需的功率。圖［答案】該系統(tǒng)的總效率為I）=N0=0.95x0.972x0.92=0.822電動(dòng)機(jī)所需的功率為N=Pv-=5500x1.2*10-3/0.822=8.029（如）.圖示為一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的三個(gè)不同位置，尸為作用在滑塊上的力，轉(zhuǎn)動(dòng)副A和B上作畫(huà)的虛線圓為摩擦圓，試確定在此三個(gè)位置時(shí)，連桿A3上所受作用力的方向。圖1【答案】

W32334BRW32334BR34圖2.如圖/所示為一刨床刨刀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖，已知機(jī)架長(zhǎng)=500，s.釵鏈點(diǎn)A到刨刀導(dǎo)路的距離為300mm,刨刀的行程為800〃〃〃,皎鏈點(diǎn)E的一個(gè)極限位置婦剛好處于CA的延長(zhǎng)線上，K K |由己知行程速比系數(shù)K=2,可得極位夾角為：。=180預(yù)三=6()。A+1分析易知DF即為行程的一半，即:FD=4mrnn則根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得到：曲柄：A8=!AC=250，"?，導(dǎo)桿CD=8（X）/nw.連桿DE=414/wh易得最小傳動(dòng)角：端,=82.3。.已知一對(duì)外嚙合變位齒輪傳動(dòng)的z,7.212.m10mm.a20°.h'「I,a'130mm.試設(shè)計(jì)這對(duì)齒輪（取XiWX【答案】（1）確定嚙合齒輪的標(biāo)準(zhǔn)中心距：。=3（Z]+Z2）=^x（12+12）=120/n/w確定嚙合角:*=arccos"丿*=arccos"丿I130)=29.84°確定變位系數(shù)和：耳+工2=如@'-inva)(弓+z2)/2tana=(mv29.84°-mv20°)(12+12)/2tan20°=1.2496則兩變位系數(shù)：x{=x2=0.6248確定中心距變動(dòng)系數(shù)：>?={a'-a)/m=(130-120)/10=1確定齒頂高降低系數(shù)：Ay=(x(+x2)-y=1.2496-1=0.2496(2)由(1)可得該齒輪的各幾何尺寸分度圓半徑：A]=6=刀裟=l°x1%=60/n/n齒頂圓半徑：51=七2=*+h*m+xin- =60+10+0.6248xlO-0.2496x!0=73.152mm齒根圓半徑：=。2 +c* +xw=60-1.25x10+0.6248x10=53.748w/m基圓半徑：偏=農(nóng)=*cos。=60cos20°=56.382〃w(3)檢驗(yàn)重合度和齒頂厚齒頂圓壓力角：r}cosa//%ar}cosa//%a(d=aa2=arccos73.752)=4L,4°=arccos重合度：=FM(tan%qany)+Z2(tan%2-【an/)]=-x12x(tan4l.l4°-ian20°)=l.83>l=>(合格)分度圓齒厚：s= +2xmtana=20.26〃?〃？2齒頂厚：.vn=—-2ra(invaa-inva)=?°?26：；3.75g一2x73.752x(/>n41.14°-/nv20°)=4.14mm>0.4m=4mm(合格).圖所示為隧道掘進(jìn)機(jī)的齒輪傳動(dòng)?已知十30,Z2=85.Z3=32,孔=21.Z5=38,跖=97,z7=147.模數(shù)均為1()mm.且均為標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)?，F(xiàn)設(shè)已知000而而求在圖示位置時(shí)，刀盤(pán)最外一點(diǎn)A的線速度。提示：在解題時(shí)，先給整個(gè)輪系以財(cái)角速度繞OO軸線回轉(zhuǎn)，注意觀察此時(shí)的輪系變?yōu)楹畏N輪系，從而即可找出解題的途徑。圖【答案】首先給整個(gè)輪系以角速度繞OO軸線回轉(zhuǎn)，此時(shí)行星輪5、行星架3和太陽(yáng)輪4.6組醵動(dòng)輪系，可得：<4n<—ni(ne—nH)—(hj-Mh)?4z5即—th__?￡__97

n<—n, 21齒輪3與齒輪7組成定軸輪系，可得：九=｝弋=打器同理’由齒輪1與齒輪2可得：九=容尸一號(hào)=一||聯(lián)立以上各式，并代入〃|=1000〃min,昭=0,%=〃2,〃6=叫，解得:晌=13.489r/min,轉(zhuǎn)向與〃相同;兒=-334.692r/min，轉(zhuǎn)向與叫相反；n,=-48.475r/min,轉(zhuǎn)向與〃相反。齒輪4與齒輪5輙定軸輪系，可得：、=蘭乎一｝=一羿

ftz.zs59nH-21n. 59X13.489+21X334.692,. ,格宀匕,，拍(=i解得：％=—38 = 38 r/mm=205.905r/mm.轉(zhuǎn)向與叫相同。所以刀盤(pán)最外一點(diǎn)A的線速度為：2冗(由+處+叫)2兀'(205.905-48.475+13.489)官200. __0z勿= 而 4= 60 X颯m/s=3.58m/s27.在如圖（。）所示機(jī)構(gòu)中’設(shè)已知各構(gòu)件的尺寸’原動(dòng)件1以等角速度?順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。試用圖解法求機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)構(gòu)件3的角速度和角加速度。圖【答案】取比例尺巧作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，如圖（a）所示。選點(diǎn)B為重合點(diǎn)。（1）速度分析。斗、們是構(gòu)件1、2上重合點(diǎn)，速度和加速度都相同，所以*2=*1=幼如 向2= 砍\B,、%是構(gòu)件2、3上的瞬時(shí)重合點(diǎn),有相對(duì)滑動(dòng)，角速度和角加速度相同，根據(jù)兩點(diǎn)間的速度關(guān)系可得：晾=the+Vtata

方向丄BD丄AB//EC

大?。?W必 ?取比例尺"作速度多邊形，如圖（b）所示，再根據(jù)速度影像原理求得C3點(diǎn)，由圖可知奶=(02（逆時(shí)針）=也=

奶=(02（逆時(shí)針）g說(shuō)=母b血二0（2）加速度分析。方向大小=碳+B—D以?！胺较虼笮?碳+B—D以?！?/?31BDOtaia//取"作加速度多邊形,如圖（C）所示，再根據(jù)加速度影像原理求得C：點(diǎn)，由圖可知取"作加速度多邊形,M）“=皿=至=（順時(shí)針'M）28.如圖I所示，平面連桿機(jī)構(gòu)中，若，1〃桿為主動(dòng)件，已知各構(gòu)件長(zhǎng)度為1福=]60mm,1況=260mm,知=200mm,I,、d=80mm,h）E=65nini‘kp=12（）mm,試:（1）分別判斷圖中兩個(gè)四桿機(jī)構(gòu)的類型：

確定輸出機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角;判斷機(jī)構(gòu)是否存在急回?！敬鸢浮?1)①對(duì)于ABCD機(jī)構(gòu)有：如+lBc=340mm<lAB+lCD=360mm即滿足桿長(zhǎng)條件，且最短桿AD為機(jī)架，故該機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)，A、D為整轉(zhuǎn)副。②機(jī)構(gòu)DEF中，因?yàn)镈為整轉(zhuǎn)副，故為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。(2)輸出機(jī)構(gòu)為對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)’曲柄DE為主動(dòng)件，則其最小傳動(dòng)角出現(xiàn)在曲柄與機(jī)架共線的兩位置,即為滑塊與連桿所夾銳角，如圖2所示。根據(jù)幾何關(guān)系可得：/min=arccos—=arccos0.54167=57.2°即輸出機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角為:毬=57.2。(3)如圖3所示，當(dāng)滑塊F為右極限時(shí)，CD與AD垂直，CD在AD上面；當(dāng)F為左極限時(shí)，CD與AD垂直，CD在AD下面：在兩極限位置時(shí)，主動(dòng)件AB所成的角不為零，即存在極位夾角，故機(jī)構(gòu)具有急回特性。圖32017年?yáng)|北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院808機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(含機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì))之機(jī)械原理考研導(dǎo)師圈點(diǎn)必考題匯編(三)說(shuō)明：①本資料為WP學(xué)員內(nèi)部使用，整理匯編了歷屆導(dǎo)師圈點(diǎn)的重點(diǎn)試題及?？荚囶}。一、判斷題TOC\o"1-5"\h\z-變位系數(shù)X。的齒輪一定是標(biāo)準(zhǔn)齒輪。( )【答案】X【解析】變位是為了避免根切，與齒輪是否標(biāo)準(zhǔn)無(wú)必然因果關(guān)系。.在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，只要滑塊作主動(dòng)件.就必然有死點(diǎn)存在。( )【答案】?！窘馕觥吭谄矫孢B桿機(jī)構(gòu)中，若以滑塊為主動(dòng)件，當(dāng)其他兩運(yùn)動(dòng)構(gòu)件處于同一直線時(shí)的位置時(shí)，不論驅(qū)動(dòng)力多大，都不能使機(jī)構(gòu)起動(dòng)，即必然存在死點(diǎn)位置。3.斜齒圓柱齒輪的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角在法面上。( )【答案】V.在設(shè)計(jì)用于傳遞平行軸運(yùn)動(dòng)的齒輪機(jī)構(gòu)時(shí)’若中心距不等于標(biāo)準(zhǔn)中心距，則只能采用變位齒輪來(lái)配湊中心距。( 如【答案】x［解析】采用斜齒輪傳動(dòng)時(shí)，也通過(guò)改變螺旋角的大小來(lái)調(diào)節(jié)中心距。.滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)?其基圓半徑就是實(shí)際廓線的最小向徑。( )【答案】x【解析】滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)，其基圓半徑就是理論廓線的最小向徑。將一對(duì)心直動(dòng)尖頂推桿盤(pán)型凸輪機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件換成滾子推桿而凸輪不變?則從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律不會(huì)改變。( )【答案】X【解析】從動(dòng)件改變后，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律會(huì)發(fā)生改變。當(dāng)齒輪與齒條不是在標(biāo)準(zhǔn)安裝下嚙合時(shí)，齒輪上的節(jié)圓不再和分度圖相重合，而齒條上的節(jié)線也不再和分度線相重合。( )【答案】x［解析］標(biāo)準(zhǔn)齒輪與齒條不是在標(biāo)準(zhǔn)安裝時(shí)，齒輪上的節(jié)圓仍和分度圓相重合，但齒條上的節(jié)線不再昭度線相重合。.凸輪機(jī)構(gòu)的等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律是指從動(dòng)件在推程中按等加速運(yùn)動(dòng)?在回程中按等減速運(yùn)TOC\o"1-5"\h\z動(dòng)。( )【答案】x【解析】凸輪機(jī)構(gòu)的等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律是指從動(dòng)件在推程中先做等加速運(yùn)動(dòng),后作等減速運(yùn)動(dòng)。.機(jī)械零件和機(jī)構(gòu)是組成機(jī)械系統(tǒng)的基本要素。( )【答案】錯(cuò)【解析】機(jī)械是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱，機(jī)械零件是組成機(jī)械系統(tǒng)的最基本要素。.與標(biāo)湘齒輪相比’正變位齒輪的齒距變大。( )【答案】X【解析】變位齒輪，模數(shù)、壓力角、分度圓直徑、齒距，都不變：正變位齒輪，齒厚、齒根圓、齒頂圓，都變大，齒根高變小、齒頂高變大：負(fù)變位齒輪則相反。二、簡(jiǎn)答題.齒輪變位有哪些用途？【答案】正變位：主要是為了防止根切現(xiàn)象的發(fā)生，增加輪齒的抗彎強(qiáng)度，提高齒輪的承載能力’但會(huì)使齒頂變尖，需要校核：負(fù)變位：主要是為了配合正變位齒輪使用，并配湊中心距。12.何謂最小阻力定律?試舉出在機(jī)械工程中應(yīng)用最小阻力定律的1、2個(gè)實(shí)例?！敬鸢浮咳绻麢C(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)目小于機(jī)構(gòu)的自由度，機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)將不完全確定。這時(shí)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)遵循最小阻力定律，即優(yōu)先沿阻力最小的方向運(yùn)動(dòng)。例如’空調(diào)水系統(tǒng)冷熱水循環(huán)泵的變轉(zhuǎn)速運(yùn)行即運(yùn)用了最小阻力控制，它是根據(jù)空調(diào)冷熱水循環(huán)系統(tǒng)中各空調(diào)設(shè)備的調(diào)節(jié)閥開(kāi)度，控制冷熱水循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速，使這些調(diào)節(jié)閥中至少有一個(gè)處于全開(kāi)狀態(tài)。13.由式JF=AWmax/(o)i[8]).你能總結(jié)岀哪些重聽(tīng)淪(希望能作較全面的分析)？【答案】(1)為計(jì)算出飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量人，首先要求出最大盈虧功。當(dāng)小、與定時(shí)，若0]降低，則飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量人就需很大，所以，過(guò)分追求機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度的均勻性，將會(huì)使飛輪過(guò)于笨重。由于。不可能為無(wú)窮大，△虹和％又都是有限值，國(guó)均不可能為零，即安裝飛輪后機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的速度仍有周期波動(dòng)，只是波動(dòng)的幅度減小了而已。當(dāng)△吧^與物一定時(shí)，厶與外的平方值成反比，所以為減小丿尸，最好將飛輪安裝在機(jī)械的高速軸上。當(dāng)然，在實(shí)際設(shè)計(jì)中還必須考慮安裝飛輪軸的剛性和結(jié)構(gòu)上的可行性等。.何謂少齒差行星傳動(dòng)?擺線針輪傳動(dòng)的齒數(shù)差是多少？在諧波傳動(dòng)中柔輪與剛輪的齒數(shù)差如何確定？【答案】行星輪系中’當(dāng)行星輪1與內(nèi)齒輪2的齒數(shù)差A(yù)z=Z廠弓=I~4時(shí)，就稱為少齒差行星齒輪傳動(dòng)。擺線針輪傳動(dòng)的齒數(shù)差為I。諧波傳動(dòng)中，剛輪與柔輪的齒數(shù)差通常等于波數(shù)，即〈一匚.什么樣的轉(zhuǎn)子只需進(jìn)行靜平衡?什么樣的轉(zhuǎn)子必須進(jìn)行動(dòng)平衡?【答案】對(duì)于徑寬比Dlb>5\的轉(zhuǎn)子，可近似地認(rèn)為其不平衡質(zhì)量分布在同一回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，只需進(jìn)行靜平衡；對(duì)于徑寬比的轉(zhuǎn)子，由于其軸向?qū)挾容^大，不平衡質(zhì)量分布在幾個(gè)不同的回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，必須進(jìn)行動(dòng)平衡。.何謂構(gòu)件？何謂零件？【答案】從運(yùn)動(dòng)角度看，將組成機(jī)械的每一個(gè)運(yùn)動(dòng)的單元體稱為構(gòu)件。構(gòu)件可以是單一的整體’也可以是由幾個(gè)零件組成的剛性結(jié)構(gòu)。因此,構(gòu)件是獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)單元。從制造角度看,將組成機(jī)械的每一個(gè)能單獨(dú)加工的單元體稱為零件。因此，零件是制造的單)Lo.何謂工業(yè)機(jī)器人?什么是智能機(jī)器人?機(jī)器人與一般自動(dòng)控制機(jī)器有何本質(zhì)的區(qū)別？［答案］工業(yè)機(jī)器人是一種能自動(dòng)定彳蟲(chóng)空制并可重復(fù)編程予以變動(dòng)的多功能機(jī)器。智能型機(jī)器人具有感知和理解外部環(huán)境的能力，能夠自主設(shè)定目標(biāo)，規(guī)劃并執(zhí)行自己的動(dòng)作,使自己不斷適應(yīng)環(huán)境的變化，是工業(yè)機(jī)器人發(fā)展過(guò)程的第三代，尚處于硏充實(shí)驗(yàn)階段。機(jī)器人在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其是體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性。.在計(jì)算行星輪系的傳動(dòng)比時(shí)，式i-i’y只有在什么情況下才是正確的？［答案】在計(jì)算行星輪系的傳動(dòng)比時(shí)，式爲(wèi)=只有在所研究的輪系為具有固定輪的行星輪系，且固定輪為n時(shí)，才是正確的。三、計(jì)算分析題.如圏，所示機(jī)構(gòu)，已知IIFOOOmn曲柄稍“的速度VB=2m/s(wl2()rad方向如圖所示＞用瞬心法求們-30。時(shí)構(gòu)件3的速度V3=?圖1【答案】根據(jù)速度瞬心的定義以及三心定理可得各速度瞬心，如圖2所示。則在構(gòu)件1和3的速度瞬心『處有其中,Pi5Pl4=/jsin=1OOOxsin30=500mm故有鳥(niǎo)=<w,A.R=20x500x10_,=lOm/s。.圖所示為收音機(jī)短波調(diào)諧微動(dòng)機(jī)構(gòu)。已知齒數(shù)牛99,z2100試問(wèn)當(dāng)旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)’齒輪2轉(zhuǎn)過(guò)多大角度(齒輪3為寛齒，同時(shí)與輪I、2相嚙合)?圖【答案】微調(diào)機(jī)構(gòu)為周轉(zhuǎn)輪系,其轉(zhuǎn)化輪系中1、2的傳動(dòng)比為：以二■f二砧二10012n2~nH￥3 991因?yàn)榉?0?所以有％二一而〃礦當(dāng)旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)’齒輪2轉(zhuǎn)過(guò)的角度為：％=吉乂360。=3.6.在如圖/所示的滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)中’凸輪為一偏心輪’請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)出:(1)畫(huà)岀凸輪的基圓和偏距圓；(2)標(biāo)出從B點(diǎn)接觸到C點(diǎn)接觸時(shí)，凸輪所轉(zhuǎn)過(guò)的角度(P：(3)畫(huà)出在C點(diǎn)接觸時(shí)的壓力角兇(4)標(biāo)岀C點(diǎn)接觸時(shí)推桿的位移L:(注：請(qǐng)用圓規(guī)取1:1的比例按照試題紙上的實(shí)際尺寸復(fù)制到答題紙上再答題。)【答案】(1)以0為圓心作凸輪內(nèi)切圓即為基圓，如圖2所示以O(shè)E為半徑的圓。以。為圓心，以偏距e為半徑作圓，即為偏距圓。(2)由反轉(zhuǎn)法即可得角度(P?如圖2所示。力的作用線與運(yùn)動(dòng)方向所夾角即為壓力角仁，如圖2所示。推桿位移Sc,如圖2所示。圖2.圖所示為一滾筒，在軸上裝有帶輪?，F(xiàn)已測(cè)知帶輪有一偏心質(zhì)量ml=lkg。另外，根據(jù)該率筒的結(jié)構(gòu)，知其具有兩個(gè)偏心質(zhì)量m23kg.m3=4kg.各偏心質(zhì)量的方位如圖所示（長(zhǎng)度單位為小刀\若將平衡基面選在滾筒的兩端面上’兩平衡基面中平衡質(zhì)量的回轉(zhuǎn)半徑均取為400，^〃’試求兩平衡質(zhì)量的大小及方位。若將平衡基面〃改選在帶輪竟度的中截面上’其他條件不變，兩平衡質(zhì)量的大小及方位作何改變？［答案］各不平衡質(zhì)量的質(zhì)徑積大小為：m\r\=1X250=250kg?mmmzrj=3X300=900kg?mmmjr3=4X200=800kg?mm方向沿著各自矢半徑。(1)不平衡質(zhì)徑積在平面I上的分量有：witnI=n=— X250 79.55kg?mmhi= X900=122.73kg?mmWjiF= hU00X応=690.91kg?mm在平面II的分量有：winrm=rt=X250=329.55kg?mmgBr?n= =HOOX900=777-27kg?mm??jBr1B= X800=109.09kg?mm由此，根據(jù)靜平衡條件、〃”，①在平面I上WiIH|co$27（「＞，，婦rI?cosfX）'-m\r.\?cos3|5^I（/w?（r6.）,~0miIryIsin270°+m~ir：\sin90°+r?isin3!5*4（”頌r”）.*=0代入數(shù)據(jù)得：（，SE）『=—（—79.55）cos270°—122.73cos90u—690.9lcos315*=_4^855収.mn,（m?ir*（）v=—（-79.55）sin27O*—122.73sin9O°-690.91sin315*=286.27kg?mm所以：尸"=[（m”E）t+SbiE）：丁"=566.25kg?mm則在平衡基面I中的平衡質(zhì)量的大灑口方位為：^bi=〃birhl/rbI=1.42kgQbi=arctan[（mblrbI rb|）,]+180°=149.63°⑵在平衡基面II上?rmcos270°+ancos90°+m3nnncos315°+（巾“n,|）,-0/?innasin270°4-m2n尸邛sin90°+ nnsin315°4-rAB）v=0代入數(shù)據(jù)得：IlS）,=—329.55cos270*—777.27cos"—109.09cos315°=—77.14kg?mm（"燦s）,=—329.55sin270°—777.27sin9O°一109.（）9sin3l5*=-370.58kg?mm所以：rbB=[3、rbn）：+（"burbD）^],/2=378.53kg-cm則在平衡基面II中的平衡質(zhì)量的大口方位為：mbu=^b0尸bu/rbD=°?95kgab(i=arctan[(mbnrbn)y/(mbnrbD),]+180°=258.24°(2)若彳各平衡基面II改選在帶輪寬度的中截面上，則不平衡質(zhì)徑積對(duì)兩平衡平面的結(jié)果將發(fā)生改變，但解題思路與方法并未改變。將不平衡質(zhì)徑積向平面I和平面II上分解，則在平面I上wi]nI=orj|—3耽—X900—310.34kg?mm嗎.rS|= —藝寮X8W—717.24kg?mm在平面II中有W||rm=mrt=2b0kg?mm—臺(tái)卽*=蓄iX900-589.66kg-mm?w：?>r<n—*竄皿為—:渋X800=B2.76kg-nun同理，仍利用靜平衡條件的質(zhì)徑積平衡式￡毗=。，利用解析法求解，在平衡基面I上可得軸、y軸上的投影式/Mu廣.!<0^270°Iwyr?tcos90,+弘皿"忒IT+<吶次），=0g［rIsin27。'+，”21msm90°I"&】niSLn315**+供）》—0所以：gr*i>,=0-310.34cos90w717.24vos3l5°

=—507.17kg?mm（做I勺）,=0-310.3^i?90*717.2-1mh315*=196.83kg-mmE—［（〃《mrq）：+3“s）捉'2一［（-507.17/+196.83’I"一544.03kg?mm—MMr*|/rb［=544-03/400—L36虹妣I—fiirtan［（?2n尸"）“'（”*?【ru））,］—z~~arclan<196.83/507.17）—158.79*在平衡基面II上可得X軸、y軸上的投影式winr.ncos270°+wmrMcu?90B+g、cus315°*（g【m〉，=0〃如5siii273*+"勺ssitiJK）*+ffsii?3l5*+（f尸.）v=0所以：3”n,a）,—250cos270*—589.66cos9<廣一82.76ros31擴(kuò)——58.52kjj?mm（少“5九=250sin270a-589.66sin9O*-8Z76$in3】5°——281.14kg?mm?hjm一r4|>!+（rn?|r*|）：］"=［（58.52）*4-（-281.】4）?！?287.17kg?mmE/r“=287.17/400—0.72kga*I—?n.tai）［（?uir>n）?,'（"4。n.|）,］larrtan［（—281.11）/（—58.。2）|+k—258.24°綜上可得’此題結(jié)果為表Lm*i（kg）<ni<kg>，，知（kg）5<kg）平衡里面n選布滾筒端面時(shí)1.42149.630.9525鼠24平葡基面n詵在帯輪寬度中截面時(shí)1.36158.790.72258.2423.如圖（。）3）所示為兩個(gè)不同結(jié)構(gòu)的錐齒輪周轉(zhuǎn)輪系，已知妒20,Z2=24,Z2=3O,zl40,nj-200r/min.偵100r/min.求兩輪系的呻等于多少？通過(guò)對(duì)本題的計(jì)算，請(qǐng)進(jìn)T思考下列問(wèn)題：轉(zhuǎn)化輪系傳動(dòng)比的“土“號(hào)確定錯(cuò)誤會(huì)帶來(lái)什么惡果雍周轉(zhuǎn)輪系中用畫(huà)箭頭的方法確定的是構(gòu)件的什么轉(zhuǎn)向獄計(jì)算仰汕-偵術(shù)列—叫的值，

并逬而說(shuō)明題中所與n,以及n七與占之間的轉(zhuǎn)向關(guān)系。(a) (b)圖【答案】(a)該輪系為周轉(zhuǎn)輪系，由行星輪2-2'、行星架和太陽(yáng)輪1、3組成，轉(zhuǎn)化輪系的傳動(dòng)比為：?H=s?LZrH=^5L=24X4O=13 20X30 °解得: 1.6小一兒 1.6小一兒-1.6X100-200Wh=0.60.6rmiv65)rmm,轉(zhuǎn)向與〃相反。(b)該輪系為周轉(zhuǎn)輪系，由行星輪2-2'、行星架H和太陽(yáng)輪1、3組成，轉(zhuǎn)化輪系的傳動(dòng)比為:力I—r 邊￡3—24X40=n3—nH Z\Zf20X30解得:Mh=r/min-215.38r/min,+1.6n.Mh=r/min-215.38r/min,T6 2?6轉(zhuǎn)向與m相同。綜上可知，轉(zhuǎn)化輪系轉(zhuǎn)動(dòng)的“士”號(hào)確定錯(cuò)誤不僅影響到轉(zhuǎn)化輪系中各構(gòu)件的轉(zhuǎn)向關(guān)系，而且還會(huì)影響到原周轉(zhuǎn)輪系中各構(gòu)件的轉(zhuǎn)向關(guān)系和傳動(dòng)比。在周轉(zhuǎn)輪系中用畫(huà)箭頭方法確定的是其轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件的轉(zhuǎn)向關(guān)系。(a)%”=%-n?=200-(-600)r/min=800r/min

=71,-nH=-IOO-(-6OO)r/min=500r/min(b)=?,-??=2()0-l5.38〃min=184.62r/min=rh~nH=-IOO-15.38r/min=-l15.38r/min綜上，〃與叫"、％與，V'之間的轉(zhuǎn)向未必相同，需由計(jì)算結(jié)果確定。

24.圖所示為一個(gè)一般機(jī)器轉(zhuǎn)子，己知轉(zhuǎn)子的質(zhì)量為15kg,其質(zhì)心至兩平衡基面/及〃的距離分別為h=lOOmm.l2=200mm,轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n30()0r/min.試確定在兩個(gè)平衡基面/及〃內(nèi)的許用不平衡質(zhì)徑積。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速提高到6(XX)r/min時(shí)，其許用不平衡質(zhì)徑積又各為多少？圖圖【答案】由題中已知條件，查各種典型轉(zhuǎn)子的平衡等級(jí)和許用不平衡量表，取平衡等級(jí)G6.3.即A=6.3mm/孔(1)由平衡精度人 fnun(1)由平衡精度人 fnun、?，得許用偏心距:[加些=冬公2。。5所1加則該轉(zhuǎn)子的許用不平衡質(zhì)徑積為:=m[_e]=(15X101)X(20.05X10J)=300.8g?mm該質(zhì)徑積在平衡基面I和II上的分量為：[wv：I，七-,[wir-—X300.8 200.g?mmt t-j*,uirj|—-—7-r-?[nir X300.Kl(X).3R?mm(2)當(dāng)轉(zhuǎn)速提高至6000r/min時(shí)，許用偏心距：[』=啰=典舞牛=】。?。3呻該轉(zhuǎn)子的許用不平衡質(zhì)徑積為：=就日=(15X105)X(10.03X10)=150.4g?mm在平衡基面I和II上的分量為:100.3g?nun只?100.3g?nun只?mm25.試判斷在圖1所示的兩機(jī)構(gòu)中,B點(diǎn)是否都存在科氏加速度？又在何位置時(shí)其科氏加速度為零？作岀相應(yīng)的機(jī)構(gòu)位置圖。并思考下列問(wèn)題：(1)在什么條件下存在科氏加速度？(2)根據(jù)上一條，請(qǐng)檢查一下所有科氏加速度為零的位置是否已全部找出？(3)圖a中.akB2B3=2o)2uB2B3對(duì)嗎為什么？

S2(a) (b)圖1【答案】圖1(a)中存在科氏加速度，圖1(b)中不存在：如圖2所不，機(jī)構(gòu)處于ABI、AB2、AB3、AB4位置時(shí)，科氏加速度為零。(1)如果機(jī)構(gòu)中兩構(gòu)件可作轉(zhuǎn)動(dòng)，且兩構(gòu)件組成移動(dòng)副時(shí)’機(jī)構(gòu)中存在科氏加速；如果組成移動(dòng)副的兩構(gòu)件作平動(dòng)運(yùn)動(dòng)，則因牽連角速度為零，機(jī)構(gòu)中不存在科氏加速度。由⑴可知，圖1(b)中所有科氏加速度為零的位置都已找岀。正確，因?yàn)闃?gòu)件2與3組成移動(dòng)副，兩構(gòu)件間無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以*=5一又因?yàn)閒lwnj2處農(nóng)卬，所以a?K'=2g遍出成立。.圖/所示各機(jī)構(gòu)中’設(shè)已知各構(gòu)件的尺寸’原動(dòng)件I以等角速度c。，順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)’試以圖解法求機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)構(gòu)件3上C點(diǎn)的速度及加速度(比例尺任選X【答案】(a)①速度分析Vb=3』ab(垂直AB,指向與q-致)取重合點(diǎn)C2、C3,分別位于構(gòu)件2和構(gòu)件3上，構(gòu)件3上B與C3兩點(diǎn)間運(yùn)動(dòng)關(guān)系為:Vo=Vfl+VC3B方向：丄AB±BC大?。?gt;/?重合點(diǎn)C2、C3間運(yùn)動(dòng)關(guān)系為:Vct=Va+勘C3CZ方向://BC大?。??聯(lián)立以上兩式得：=VB+VOB=Vci+Van方向：丄AB±BC//BC大?。?0?如圖2(al)所示，由圖解法得：Vk 方向垂直AB,指向與飼轉(zhuǎn)向一致。②加速度分析B點(diǎn)加速度為，如=耕如，其方向由B指向A。根據(jù)點(diǎn)C3相對(duì)于點(diǎn)B的運(yùn)動(dòng)關(guān)系可得：0(3 =。8 +a?B+0c3B方向：B—A C-*B±BC大?。捍?0?由兩構(gòu)件重合點(diǎn)的加速度關(guān)系可彳導(dǎo):曲=+丄+<?o?方向：〃配大?。? 09聯(lián)立以上兩式得：=ab+0知+應(yīng)=an+a丄+ ?Q?方向：B—AC—8丄BC//BC大小8 X/0? o0?如圖2(a2)所示，由圖解法得：“=0。*2)(al)(a2)圖2(b)①簸分析取構(gòu)件2和構(gòu)件3上重合點(diǎn)B2、B3.由已知可得B2速度為風(fēng)=%=帆如°(垂直AB,指向與幼一致)

由兩構(gòu)件重合點(diǎn)的速度關(guān)系得:Uw= +VtoK方向X±BD ±AB〃CD大?。?？V?如圖3(bl)所示，由圖解法得處=0.則有眼=5，cn=0。②加速度分析由①可知，/=4小=福如=0,其加速度圖如圖3(b2)所示。(c)①速度分析取構(gòu)件2手函件3(c)①速度分析取構(gòu)件2手函件3上重合點(diǎn)B2B3?點(diǎn)B2的速度為：但轉(zhuǎn)向一致)由兩構(gòu)件重合點(diǎn)的速度關(guān)系得：眼方向：±BD大?。?VBl=a)iZah°(垂直AB,指向與V?+丄AB7Vmbz//BC解得：PB3=環(huán)2=S厶B.其方向與卩時(shí)相同。根據(jù)構(gòu)件3上：B3、C3兩點(diǎn)間關(guān)系得：Vw+1BD7Ucjrj1BCVC3Vw+1BD7Ucjrj1BC如圖4(d)府，由圖解法得sfX如。.47払。其方向垂直于CD.逆時(shí)針?lè)较?。②加速度分析此?如嘩=0.89站上，方向垂直BC,逆時(shí)針?lè)较?。則3=%3田缶=0.89的袈,方向?yàn)槟鏁r(shí)針。取點(diǎn)P'為加速度圖極點(diǎn)，作其加速度圖，如圖4(c2)所示。

扇，CD則有叱=或>=福如=0.79措乞^。（方向由C指向D）.如圖所示某機(jī)組一周期內(nèi)的等效驅(qū)動(dòng)力七,和等效阻力矩、（常數(shù)）圖。已知人心和虬，曲線間的面積所代表的盈虧功（單位：kN）分別為：/；=250,￡=270,方=260,厶=瀕，^=260,人=220。等效構(gòu)件的平均轉(zhuǎn)速為3000,〃”要求運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)必0.02.試計(jì)算所需飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量4（其他構(gòu)件的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量忽略不計(jì)>并指岀發(fā)生最大和最小轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)點(diǎn)位置?！敬鸢浮吭O(shè)機(jī)組a點(diǎn)的動(dòng)能為匕，則力點(diǎn)的動(dòng)能為:&-E,-E.+25O.r點(diǎn)的動(dòng)能為：卜： E,-/ 1(E.，/點(diǎn)的動(dòng)能為:F：E.卜刀-E,<-240.?點(diǎn)的動(dòng)能為:仁=-仁-//7.（的動(dòng)能為:R—心+丿EL220.“點(diǎn)的動(dòng)能為：&E（般大盈虧功為:A"”. -EbE,-290X10'N 1(E.又因其他構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量忽略不計(jì)，故飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為.如圖所示為一對(duì)作標(biāo)準(zhǔn)安裝的漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合區(qū)間圖。問(wèn)：（1）用圖解法求解時(shí)’實(shí)際嚙合線的長(zhǎng)度（即：Bi、B?點(diǎn)在理論嚙合線上的位置）是如何確定的？（2）這對(duì)齒輪傳動(dòng)的重合度￡、嚙合角*是多少？（3）若安裝時(shí)的實(shí)際中心距大于標(biāo)準(zhǔn)中心距，其重合度￡和嚙合角〃將如何變化（變大還是變?。?？

(2)重合度為：e=0.35+0.65+0.35=1.35：

標(biāo)準(zhǔn)安裝時(shí)，嚙合角與壓力角相等’即：?=20\(3)實(shí)際中心距變大時(shí)，實(shí)際嚙合線會(huì)縮短，因此重合度減小:fcosa而由cosa=a―可知，實(shí)際嚙合角〃變大。a2017年?yáng)|北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院808機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（含機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)）之機(jī)械原理考研導(dǎo)師圈點(diǎn)必考題匯編（四）說(shuō)明：①本資料為刃尸學(xué)員內(nèi)部使用，整理匯SS了歷屆導(dǎo)師圈點(diǎn)的重點(diǎn)試題及?？荚囶}。一、判斷題TOC\o"1-5"\h\z1.在剛性轉(zhuǎn)子中，滿足靜平條件的轉(zhuǎn)子一定滿足動(dòng)平衡條件。（ ）【答案】錯(cuò)【解析】當(dāng)僅使其慣性力得到平衡時(shí)，稱為靜平衡。若不僅使慣性力得到平衡，還使其慣性力弓I起的力矩也得到平衡，稱為動(dòng)平衡。因此滿足靜平條件的轉(zhuǎn)子不一定滿足動(dòng)平衡條件。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)’曲柄主動(dòng)時(shí)’最大傳動(dòng)角一定發(fā)生在曲柄與機(jī)架共線位置。（ ）【答案】x【解析】曲柄揺桿機(jī)構(gòu)，曲柄主動(dòng)時(shí)，最小傳動(dòng)角一定發(fā)生在曲柄與機(jī)架共線的兩位置之一。連桿機(jī)構(gòu)中若有周轉(zhuǎn)副，則必有曲柄。（ ）【答案】x【解析】當(dāng)絞鏈四桿機(jī)構(gòu)中含有周轉(zhuǎn)副時(shí),若以最短桿為連桿時(shí),則該機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)，不存在曲柄。蝸輪蝸桿傳動(dòng)，蝸輪與蝸桿的螺旋線方向是相反的。（ ）【答案】X［解析】蝸輪蝸桿彳輛）,蝸輪與蝸桿的螺旋線方向是相同的。.標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪的端面壓力角等于20。（ ）【答案】x【解析】標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪的法面壓力角等于20。.機(jī)器安裝飛輪的目的是為了調(diào)節(jié)速度波動(dòng)的程度’故安裝飛輪能使機(jī)器完全不發(fā)生速度波動(dòng)。（）【答案】錯(cuò)【解析】由于飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很大，當(dāng)機(jī)械出現(xiàn)盈功時(shí)，它可以以動(dòng)能的形式將多余的能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，從而使主軸角速度上升的幅度減??；反之,當(dāng)機(jī)械出現(xiàn)虧功時(shí)，飛輪又可釋放出其儲(chǔ)存的能量，以彌補(bǔ)能量的不足，從而使主軸角速度下降的幅度減小，但不可能〉肖除速度波動(dòng)。7.當(dāng)運(yùn)動(dòng)鏈的計(jì)算自由度/W1時(shí)’該運(yùn)動(dòng)鏈便不能運(yùn)轉(zhuǎn)。（ ）【答案】錯(cuò)［解析】將運(yùn)動(dòng)鏈的某一個(gè)構(gòu)件加以固定作為機(jī)架，則該運(yùn)動(dòng)鏈便成為機(jī)構(gòu)。若機(jī)構(gòu)的自由度等于0,則機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng)；若機(jī)構(gòu)自由度大于零且等于原動(dòng)件數(shù)目，則具有確定運(yùn)動(dòng)。TOC\o"1-5"\h\z.在校鏈四桿機(jī)構(gòu)中，如果以最短構(gòu)件為機(jī)架?則可能存在一個(gè)曲柄。( )【答案】x【解析】校鏈四桿機(jī)構(gòu)’若滿足桿長(zhǎng)條件，如果以最短構(gòu)件為機(jī)架，則一定存在兩個(gè)曲柄；若不滿足桿長(zhǎng)條件，則不存在曲柄。因此不可能存在一個(gè)曲柄。.機(jī)械作周期性速度波動(dòng)時(shí)宜采用灘調(diào)速。( )【答案】對(duì)10.當(dāng)機(jī)械的效率〃"時(shí)’機(jī)械則發(fā)生自鎖’當(dāng)〃"時(shí)，它已沒(méi)有一般效率的意義，其絕對(duì)值越大，則表明機(jī)械自鎖越可靠。( )【答案】對(duì)二、簡(jiǎn)答題.如何劃分一個(gè)復(fù)合輪系的定軸輪系部分和各基本周轉(zhuǎn)輪系部分?在圖所示的輪系中，既然構(gòu)件5作為行星架被劃歸在周轉(zhuǎn)輪系部分中’在計(jì)算周轉(zhuǎn)輪系部分的傳動(dòng)比時(shí)，是否應(yīng)把齒輪5的齒數(shù)Z5計(jì)入？［答案］將復(fù)合輪系劃分成定軸輪系部分和周轉(zhuǎn)輪系部分，關(guān)鍵是把其中的周轉(zhuǎn)輪系部分找出來(lái)。周轉(zhuǎn)輪系的特點(diǎn)是具有行星輪和行星架,故先要找到輪系中的行星輪和行星架。每一行星架，連同行星架上的行星輪和與行星輪相嚙合的太陽(yáng)輪就組成f基本周轉(zhuǎn)輪系。在一個(gè)復(fù)合輪系中可能包含有幾個(gè)基本周轉(zhuǎn)輪系,當(dāng)將這些周轉(zhuǎn)輪系——找出之后,剩下的就是定軸輪系部分。計(jì)算周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比時(shí)，只與轉(zhuǎn)化輪系中各主、從動(dòng)輪的齒數(shù)有關(guān)，與行星架無(wú)關(guān)，因此計(jì)算周轉(zhuǎn)輪系中的傳動(dòng)比時(shí)，不應(yīng)把齒輪5的齒數(shù)計(jì)入。.圖為一剛性轉(zhuǎn)子’為兩個(gè)不平衡的質(zhì)量’且元=-已怎樣處理才能使轉(zhuǎn)子滿足動(dòng)平衡？【答案】孚4您rgn#芻圖2.在圖示的凸輪一連桿組合機(jī)構(gòu)中(尺寸和位置如圖所示>擬使C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為圖示的，bca曲線。試說(shuō)明該機(jī)構(gòu)中的凸輪/和凸輪2的輪廓線設(shè)計(jì)的方法和歩驟。圖【答案】根據(jù)題意’各個(gè)連桿及疇點(diǎn)的相對(duì)位置關(guān)系已經(jīng)確定，可以根據(jù)C點(diǎn)的軌跡計(jì)算兩凸輪推桿位移與凸輪線轉(zhuǎn)角的關(guān)系，然后可按照一般凸輪設(shè)計(jì)方法確定出F，G的運(yùn)動(dòng)曲線，進(jìn)而設(shè)計(jì)出凸輪1和凸輪2的輪廓線。設(shè)計(jì)步驟：(1股在凸輪1和凸輪2等速回轉(zhuǎn)的同時(shí),。點(diǎn)￥靜定軌跡運(yùn)動(dòng)，此時(shí)可完全確定構(gòu)件ED、AG的運(yùn)動(dòng)，于是可求得構(gòu)件ED稲勾件AG上點(diǎn)F和點(diǎn)G的運(yùn)動(dòng)曲線，即凸輪2和凸輪1的理論廓線。(2)根據(jù)凸輪［和凸輪2的理論廓線，并根據(jù)實(shí)際應(yīng)用條件選擇合適的滾子半徑，便能得到凸輪1和凸輪2的實(shí)際廓線。.自鎖機(jī)械根本不能運(yùn)動(dòng)，對(duì)嗎?試舉2-3個(gè)利用自鎖的實(shí)例。［答案］不對(duì)。自鎖機(jī)械只有在滿足自鎖條件的狀態(tài)下不能運(yùn)動(dòng)，在其他的情況下是可以運(yùn)動(dòng)的。自鎖常用于螺旋千斤頂、斜面壓榨機(jī)、偏心夾具?凸輪機(jī)構(gòu)的推桿等。.一對(duì)平行軸斜齒圓柱齒輪外嚙合的條件是什么’其重合度分為哪兩部分？【答案】模數(shù)相等：mm=mn2nEm?=m(?:壓力角相等：anl=an2或知=獨(dú)：螺旋角大小相等，旋向相反。其重合度由端面重合度久和軸面重合度％兩部分組成。.何謂機(jī)器的“運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)”？機(jī)械的周期性速度波動(dòng)調(diào)節(jié)的實(shí)質(zhì)和方法是什么？［答案】角速度的變化量和其平均角速度的比值來(lái)反映機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的速度波動(dòng)程度，此比值即機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勾系數(shù)。機(jī)械的周期性速度波動(dòng)調(diào)節(jié)實(shí)質(zhì)是將其速度波動(dòng)限制在許可的范圍之內(nèi)。方法是在機(jī)械系統(tǒng)中安裝f具有較大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的盤(pán)狀零件即安裝f飛輪。17.圖所示為一機(jī)床上帶動(dòng)溜板2在導(dǎo)軌3上移動(dòng)的微動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)。螺桿/上有兩段旋向均為右旋的螺紋，A段的導(dǎo)程Bmm,段的導(dǎo)程映0.75mm試求當(dāng)手輪按K向順