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)械原理考研強(qiáng)化模擬題

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

理考研強(qiáng)化模擬題(一)說(shuō)明：①本資料為VIP學(xué)員內(nèi)部使用，嚴(yán)格按照2017考研專業(yè)課大綱及歷年常考題型岀題。一、判斷題TOC\o"1-5"\h\z.漸開線內(nèi)齒輪的基圓一定位于齒根圓之內(nèi)。( )【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。( X【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。.斜齒輪的法面齒頂高小于端面齒頂高。( )【答案】x【解析】斜齒輪的法面齒頂高與端面齒頂高是相同的。.構(gòu)件作平面運(yùn)動(dòng)的三個(gè)自由度是一個(gè)移動(dòng)和兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)。( )【答案】錯(cuò)［解析】構(gòu)件作平面運(yùn)動(dòng)的三個(gè)自由度是兩個(gè)移動(dòng)和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)。.平面運(yùn)動(dòng)副按其接觸特性，可分成轉(zhuǎn)動(dòng)副與高副。( )【答案】錯(cuò)【解析】平面運(yùn)動(dòng)副按其接觸特性，可分成低副與高6.斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是：叫產(chǎn)％，)【答案】X【解析】斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是：?jiǎn)璁a(chǎn)％，七=%2,丹=功2(外嚙合取負(fù)，內(nèi)嚙合取正).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.速度多邊形的起始點(diǎn)P是機(jī)構(gòu)中速度為零的所有點(diǎn)的速度影像。( )【答案】對(duì)［解析］p/點(diǎn)一一極點(diǎn)，構(gòu)件上絕對(duì)加速度為零的點(diǎn)：極點(diǎn)P，向夕卜放射的矢量一構(gòu)件上相應(yīng)點(diǎn)的絕對(duì)加速度。.盤狀凸輪基圓上，至少有一點(diǎn)是在凸輪廓線上。( )【答案】V【解析】盤狀凸輪機(jī)構(gòu)的基圓是以凸輪回轉(zhuǎn)中心為圓心,以凸輪最小半徑為半徑所作的圓。.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。二、簡(jiǎn)答題?試論證漸開線齒廓能夠滿足定角速比要求?！敬鸢浮咳鐖D所示(I)過(guò)嚙合點(diǎn)K作兩齒廓的公法線nn,與兩輪連/D線交于C點(diǎn)；(2)根據(jù)漸開線的性質(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：饑皿=CO2：COj(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，漸開線齒廓滿足定角速比要求。.機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是什么？當(dāng)機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)少于或多于機(jī)構(gòu)的自由度時(shí)’機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)將發(fā)生什么情況？【答案】機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件：機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)目等于機(jī)構(gòu)的自由度。如果機(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；如果原動(dòng)件數(shù)目大于機(jī)構(gòu)的自由度，將導(dǎo)致機(jī)構(gòu)中最薄弱環(huán)節(jié)的損壞。.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。圖【答案】下半部的結(jié)構(gòu)為一復(fù)式螺旋結(jié)構(gòu)，可在一定程度上實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定心。通過(guò)同步調(diào)整緊定螺釘，使得螺釘在軸向有微小移動(dòng)，能保證工作準(zhǔn)確定心并夾緊。.通過(guò)對(duì)串聯(lián)機(jī)組及并聯(lián)機(jī)組的效率計(jì)算，對(duì)設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)有何重要啟示？【答案】通過(guò)對(duì)串聯(lián)機(jī)組及并聯(lián)機(jī)組的效率計(jì)算,得出以下結(jié)論：只要串聯(lián)機(jī)組中任一機(jī)器的效率很低，就會(huì)使整個(gè)機(jī)組的效率極低；串聯(lián)機(jī)器的數(shù)目越多，機(jī)械效率也越低；并聯(lián)機(jī)組的總效率主要取決于傳遞功率最大的機(jī)器的效率。.棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)及凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)均能使執(zhí)行構(gòu)件獲得間歇運(yùn)動(dòng)’試從各自的工作特點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力性能分析它們各自的適用場(chǎng)合?！敬鸢浮?1)棘輪臓特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，運(yùn)動(dòng)可靠，棘輪軸每次轉(zhuǎn)過(guò)角度的大小可以在較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，但是工作時(shí)有較大的沖擊和噪聲；運(yùn)動(dòng)精度差；因此適用于速度較低和載荷不大的場(chǎng)合。(2)槽輪臓特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，夕卜形尺寸小，機(jī)械效率高，能較平穩(wěn)地、間歇地進(jìn)行轉(zhuǎn)位，但傳動(dòng)中存在柔性沖擊；因此適用于中速場(chǎng)合。(3)不完全齒輪機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，工作可靠，設(shè)計(jì)時(shí)從動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和靜止時(shí)間的比例可以在較大范圍內(nèi)變化，但有較大沖擊：故適用于＜氐速、輕載的場(chǎng)合。(4)凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、傳動(dòng)平穩(wěn)，轉(zhuǎn)盤可以實(shí)現(xiàn)任意的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并能適用于高速轉(zhuǎn)動(dòng)，但加工精度要求高，安裝調(diào)整較困難；適用于高速高精度的場(chǎng)合。.構(gòu)件組的靜定條件是什么?基本桿組都是靜定桿組嗎？【答案】構(gòu)件組的靜定條件：〃 '/>h.其中n為構(gòu)件組中構(gòu)件數(shù)目’P,為低副個(gè)數(shù)'P”為高副個(gè)數(shù)。由于基本桿組符合 ，，所以基本桿組都滿足靜定條件’都是靜定桿組。圖【答案】在蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)中，通常蝸桿是主動(dòng)件，從動(dòng)件蝸輪的轉(zhuǎn)向主要取決于蝸桿的轉(zhuǎn)向和旋向?？梢杂米?、右手法則來(lái)確定，右旋用右手判定，左旋用左手?jǐn)喽?。圖(a)所示是右旋蝸桿蝸輪，用右手四指沿蝸桿角速度。方向彎曲，則拇指所指方向的相反方向即是蝸輪上嚙合接觸點(diǎn)的線速度方向，所以蝸輪以角速度命逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。圖(b)所示是左旋蝸桿蝸輪，用左手四指沿蝸桿角速度州方向彎曲，則拇指所指方向的相反方向即是蝸輪上嚙合接觸點(diǎn)的線速度方向，所以蝸輪以角速度。順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。如果把圖(b)的蝸輪放在蝸桿下方?如圖(c)所示，則蝸輪逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，這說(shuō)明蝸輪轉(zhuǎn)向還與蝸桿蝸輪相對(duì)位置有關(guān)。蝸桿蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向也可借助于螺旋方向相同的螺桿螺母來(lái)確定，即把蝸桿看作螺桿，蝸輪看作螺母，當(dāng)螺桿只能轉(zhuǎn)動(dòng)而不能作軸向移動(dòng)時(shí)，螺母移動(dòng)的方向即表示蝸輪上嚙合接觸點(diǎn)的線速度方向，從而確定了蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向。三、計(jì)算分析題19.已知一用于一般機(jī)器的盤形轉(zhuǎn)子的質(zhì)量為30kg,其轉(zhuǎn)速何(XX)r/min,試確定其許用不平衡量?！敬鸢浮坑深}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/So由平衡精度，皿'?得許用偏心距［睥啰=1鴛潛.3=105則該轉(zhuǎn)子的許用不平衡質(zhì)徑積為:［，/r］=/nW-(aOXltfJXdO-OSXia1)=3oa9g-mni

20.圖所示為紡織機(jī)中的差動(dòng)輪系，設(shè)Z,30.z3=25.z3=Z4-24?z5=18,%=121,%48?200r/min.11曠316r/min，求m等于多少？圖【答案】圖中周轉(zhuǎn)輪系是由行星輪2、3、4、5、行星架H和太陽(yáng)輪I、6組成的差動(dòng)輪系，其轉(zhuǎn)僻侖系的倒比為:”g%25X24X121__60530X24X18_108解得:〃6=“阮蒙卯%將nH=316r/min.%=48~200r/min代入，解:得七=268.16~285.29r/mint21.T示準(zhǔn)斜齒輪傳動(dòng)，已知7i=28,z,=58.法面模數(shù)mn=4mm,螺旋角卩=10七試求:(I)兩齒輪的齒頂圓直徑及中心距：(2)當(dāng)中心距離為180mm時(shí)，如何改變參數(shù)來(lái)滿足要求?！敬鸢浮?I)兩齒輪的齒頂圓半徑為=56.86〃皿=56.86〃皿12cosfl2xcosl0°2cos/?4x5822cos/?4x582xcos10°=117.79m貝l]^ai=2rj+2h，〃i"=2x56.86+2x1x4=121.12irunda2=2^+2喧叫=2x117.79+2x1x4=243.58〃噸因此兩齒輪的中心距為〃=匕+%=174.65////?/(2)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)中心距則可通過(guò)改變0來(lái)調(diào)整中心距，因此可得：’亦*線気芝".MT

.試設(shè)計(jì)圖所示的六桿機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)當(dāng)原動(dòng)件1自y軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)少.2=60°時(shí)，構(gòu)件3順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)饑廣45。恰與x軸重合。此時(shí)，滑塊6自&點(diǎn)移動(dòng)到凡點(diǎn)’位移SWlOmm試確定皎鏈B及C的位置。圖I【答案】選擇合適的比例尺同作圖，如圖所示。首先固定。G5?繞D點(diǎn)旋轉(zhuǎn),使G點(diǎn)與G點(diǎn)重合，此時(shí)旦旋轉(zhuǎn)到E；作E烏的垂直平分線,與Dq交于點(diǎn)G,即為所求絞鏈C的位置。固定.繞點(diǎn)A旋轉(zhuǎn)，使點(diǎn)與&點(diǎn)重合，此時(shí)q旋轉(zhuǎn)到G作CC的垂直平分線，與叫交于點(diǎn)用,即為所求絞鏈5的位置。從圖中量得：頃=吋AB\=105mm.lBC=AxBC=58"S1，lCD=/z,xCD,=37mm，1ce=“xC占I=43叫〃。經(jīng)驗(yàn)證，左朧連續(xù)。.在如圖所示的輪系中’已知各輪的齒數(shù)為為=24,Z2=60,Z3=96.模數(shù)m=4mm.輪1、輪2為標(biāo)準(zhǔn)齒輪，兩個(gè)行星輪對(duì)稱布置，每個(gè)行星輪的質(zhì)量艸=】。陸，各構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量分別為Ji-0.(X)5kg-m2.J?=0.01kg-m2,JH=O.02kg?m2.當(dāng)系桿在wHo=lOOrad/s時(shí)停止驅(qū)動(dòng)，同時(shí)用制動(dòng)器T制動(dòng)，要求系桿在1周內(nèi)停下來(lái)。試問應(yīng)加的制動(dòng)力矩M,應(yīng)為多大？圖［答案】(1)計(jì)算齒輪1為等效構(gòu)件時(shí)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量L厶=厶(性尸+2厶帶)'+Jh(組尸+2殆(対)‘TOC\o"1-5"\h\z納 S 5 O)\式中以為行星輪2回轉(zhuǎn)軸線的速度。由題意可知? 1.., 21X(24+60) 八,,ova=wji?Kh=2_m(zt+z：?'iTfodo―0,168to|?■H(t>\—Wil CM1~WH 2a 96 .dqz；= =— =_K=_4? a>3—coh 0—con 。 24可得G)H/(O|=l/5由詣=參2=號(hào)=-費(fèi)=-成并將SH=Oh/5代入±為可得叱/<01=-3/25故J.=兒+2厶《性尸+」m(妙)'+2皿《業(yè)並尸=0.005+2X0.01X(-~>*+0.O2X《§)：+2X]OX《^|^)：=0.0287kg-m2(2)求制動(dòng)力矩Mi根據(jù)力矩形式的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程式/.笠=可得Mi—昭=時(shí)?=丄紉 (a)設(shè)系桿1周內(nèi)停下來(lái)白所需的時(shí)間為t，則平、=""+*打式中，G)i=O,(0|0=iiu<?>HO=5X100=500rad/s,(pi=iiH<PH=5X2jc=l(ht由此得3L5。。，"乂亨尸，解得-壽將I代入式(a)中，考慮到制動(dòng)時(shí)已停止驅(qū)動(dòng)，即、=。，所以MT=0.0287X^~^0)N-m=-114.252N-m故Mt=114.252N?m.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中’當(dāng)以曲柄為原動(dòng)件時(shí),機(jī)構(gòu)是否一定存在急回運(yùn)動(dòng)，且一定無(wú)死點(diǎn)?為什么？【答案】當(dāng)機(jī)構(gòu)存在極位夾角時(shí)，機(jī)構(gòu)才具有急回特性。同理在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中,當(dāng)以曲柄為原動(dòng)件時(shí)，當(dāng)極位夾角不為零時(shí)，機(jī)構(gòu)便具有急回特性，此時(shí)機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角不為零，故該機(jī)構(gòu)一定無(wú)死點(diǎn)。.如圖所示，已知四桿機(jī)構(gòu)ABCD的尺寸比例及其連桿上E點(diǎn)的軌跡曲線，試按下列兩種情況設(shè)計(jì)一具有雙停歇運(yùn)動(dòng)的多桿機(jī)構(gòu):(I)從動(dòng)件搖桿輸出角為45°：(2)從動(dòng)件滑塊輸岀行程為5倍曲柄長(zhǎng)度。

107107222圖1【答案】(1)如圖⑴所示,在E的軌跡曲線上找兩段近似圓弧烏確.兩段弧的圓心分別在戶、尸點(diǎn)，作FF'的中垂線a/,作匕=67.5。，交"'于G點(diǎn)，得到釵鏈G,多桿機(jī)構(gòu)人BC庭FG滿足要求。(2)如圖(b)所示，在E的軌跡曲線上找兩段近似直線及伊，兩段直線的交點(diǎn)即為釵鏈F的位置，得到多桿機(jī)構(gòu)但是從題目所給軌跡曲線可以看出，曲線上相距最遠(yuǎn)的兩點(diǎn)距離(滑塊的行程)遠(yuǎn)小于5倍的曲柄長(zhǎng)度，所以“從動(dòng)件滑塊輸岀行程為5倍曲柄長(zhǎng)度”無(wú)法保證。圖2圖2mm.h：72mm.mm.h：72mm.試求：該機(jī)構(gòu)的極位夾角火桿3的最大擺角9、最小傳動(dòng)角利和行程速度B兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副是否仍為周轉(zhuǎn)副？.圖所示絞鏈四桿機(jī)構(gòu)中，各桿的長(zhǎng)度為h28mm.h52mm.1,50(1)當(dāng)取桿4為機(jī)架時(shí)，變化系數(shù)K;將演化成何種類型的機(jī)構(gòu)?為什么？并說(shuō)明這時(shí)C、D將演化成何種類型的機(jī)構(gòu)?為什么？并說(shuō)明這時(shí)C、D兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副是周轉(zhuǎn)副還是擺轉(zhuǎn)副；(3)當(dāng)取桿3為機(jī)架時(shí)，【答案】(1)做出該機(jī)構(gòu)在極位時(shí)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，如圖2(a)所示。由幾何關(guān)系可得極位夾角：

=arccos魚需儂婦e 一“十一2Z?(/,+/：) 2Z.(/,-/,)(28+52)?+72’一5(/ (52—28)'+72*—50、少=arCCOS-2X72X(28+52)~一=arccos魚需儂婦e 一“十一2Z?(/,+/：) 2Z.(/,-/,)(28+52)?+72’一5(/ (52—28)'+72*—50、少=arCCOS-2X72X(28+52)~一arcCOS2X72X(52-28)>19-4桿3的最大擺動(dòng)角：Zi4-Z：-(Z,4-Z,)r /；+以一(。一4尸(P=arccos arccos21山50’+72’一(28+52尸=arccos n -arccos21,1.50,+72,-(52~28)*_702X50X722X50X72(h)圖2做出主動(dòng)曲柄與機(jī)架共線時(shí)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖,如圖2(b)所示?？傻脙晌恢脮r(shí)的傳動(dòng)角：/Ly>~arccos=5迓堅(jiān)二斃地頃/,=arccos芟土業(yè)arccos2X52X50t52Lh.5O：-<7.24-28)!=23>則最小傳動(dòng)角:/nun=min(\/2)=23°“180。+。180°+19.4°,睥行??度變化系數(shù)：(2)當(dāng)取桿1為機(jī)架時(shí)，首先機(jī)構(gòu)滿足桿長(zhǎng)條件，又最短桿1為機(jī)架，此時(shí)機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)：C、D副為擺轉(zhuǎn)副。(3)當(dāng)取桿3為機(jī)架時(shí)，首先機(jī)構(gòu)滿足桿長(zhǎng)條件，且最短桿為連桿，此時(shí)機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu);此時(shí)連桿上A、B副仍為周轉(zhuǎn)副。27.用齒條刀具加工一直齒圓柱齒輪。設(shè)已知被加工齒輪輪坯的角速度(w=5rads刀具移動(dòng)速度為0.375m/s,刀具的模數(shù)m-=10mm，壓力角a=20°(1)求被加工齒輪的齒數(shù)Zi：(2)若齒條分度線與被加工齒輪中心的距離為77mm,求被加工齒輪的分度圓齒厚?！敬鸢浮?1)由于用齒條刀具加工齒輪時(shí)，被加工齒輪的節(jié)圓與其分度圓重合’且與刀具的節(jié)線做范成運(yùn)動(dòng)，貝U有旳=5且*=嗎/2,故得z,=2v/J/m^l=2x375/(10x5)=15(2)齒輪齡度圓消圣為：*=/2=(10x15)/2〃助=75mm因刀具安裝的距離L=77mm,大于被加工齒輪的分度圓半劄=75,灑,則被加工齒輪為正變

位，其變位量為rm=L-rx=77-15nvn=2nun,彳導(dǎo)x=2/10=0.2故被加工齒輪的分度圓齒厚為s=(々/2+2xtan =(汗/2+2x0.2xtan20°)x10=17.164mm28.圖示斜面機(jī)構(gòu)，滑塊在垂直力Q(含重力)與平行斜面的力F作用下勻速運(yùn)動(dòng)，滑塊與斜面的摩擦系數(shù)為，；試推導(dǎo)：(1)滑塊勻速上升時(shí)機(jī)構(gòu)的效率；(2)滑塊勻速下降時(shí)機(jī)構(gòu)的效率及自鎖條件?！敬鸢浮?1)圖2(a)為滑塊上升時(shí)的力矢量平衡圖，可得摩擦角為(P=arctanf由三角形正弦定量有：F_Qsin(人+0)sin(90°—Q)可得：F=QSin(A+Q)cos。當(dāng)f=0時(shí)有：￡)=<?sinx從而效率為：sin2cos<p“F sin(九+伊)(?) 0?圖2(2)圖2(b)為滑塊下降時(shí)的力矢量平衡圖，由三角形正弦定量有:F_Qsin(人一伊)sin(90°+^)可得：

F=esinU-￡)COS。當(dāng)f=0時(shí)有：%=Qsin人從而效率為：、_%_sin2cos"Fsin(2-(p)此時(shí)自鎖條件為：入"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)械原理考研強(qiáng)化模擬題（二）說(shuō)明：①本資料為VIP學(xué)員內(nèi)部使用，嚴(yán)格按照2017考研專業(yè)課大綱及歷年常考題型岀題。一、判斷題TOC\o"1-5"\h\zI.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。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。與標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪相比，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。.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。（ X【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)98".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】V.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)圓不再和分度圓相重合?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)線不再和分度線相重合。.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)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)，后作等減動(dòng)。.經(jīng)過(guò)動(dòng)平衡的回轉(zhuǎn)件肯定不需要再作靜平衡了。( )【答案】對(duì)［解析】轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡的條件是：各偏心質(zhì)量(包括平衡質(zhì)量)產(chǎn)生的慣性力的矢量和為零’以及這些慣性力的矢量和為零，以及這些慣性力所構(gòu)成的力矩矢量和也為零。其一定能夠滿足靜平衡(離心慣性力系的合力為零)的條件。.在皎鏈四桿機(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。.變位蝸桿傳動(dòng)，蝸桿節(jié)圓直徑4［蝸桿分度圓直徑此蝸輪節(jié)圓直徑內(nèi)［蝸輪分度圓直徑山。()【答案】x［解析】變位蝸桿傳動(dòng)中，是對(duì)蝸輪進(jìn)行變位，變位后蝸輪的分度圓與節(jié)圓仍舊重合，因此有蝸輪節(jié)圓直徑"；=蝸輪分度圓直徑而蝸桿節(jié)圓直徑有可能等于蝸桿分度圓直徑①。二、簡(jiǎn)答題.造成機(jī)械振動(dòng)的原因主要有哪些？常采用什么措施加以控制？［答案】(I)造成機(jī)械振動(dòng)的原因是多方面的，主要有：丄機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的不平衡力形成擾動(dòng)力，造成機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的振動(dòng)：作用在機(jī)械上的外載荷的不穩(wěn)定引起機(jī)械的振動(dòng)；高副機(jī)械中的高副形狀誤差(如齒廓誤差，凸輪輪廓誤差)引起的振動(dòng)：其他如鍛壓設(shè)備弓I起的沖擊振動(dòng)、運(yùn)輸工具的顛簸搖擺等。(2)常用的用于控制、減小設(shè)備的振動(dòng)和噪聲的方法有：丄減小擾動(dòng)，即提高機(jī)械的制造質(zhì)量，改善機(jī)械內(nèi)部的平衡性和作用在機(jī)械上的夕卜載荷的波動(dòng)幅度；②防止共振’通過(guò)改變機(jī)械設(shè)備的固有頻率、擾動(dòng)頻率，改變機(jī)械設(shè)備的阻尼等；已采用隔振、吸振、減振裝置。.圖為一剛性轉(zhuǎn)子’為兩個(gè)不平衡的質(zhì)量，且n=-丄怎樣處理才能使轉(zhuǎn)子滿足動(dòng)平衡？圖I【答案】S0ZZ圖2.由式JF△Wmax/("期).你能總結(jié)出哪些重要結(jié)淪(希望能作較全面的分析)？【答案】(1)為計(jì)算岀飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量冬，首先要求岀最大盈虧功△世皿。(2)當(dāng)時(shí)、與仁一定時(shí)，若0］降低，則飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量匕就需很大，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。(3)由于人不可能為無(wú)窮大，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。(4)當(dāng)審皿與0］_定時(shí)，厶與％的平方值成反比，所以為減小厶，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岡惟和結(jié)構(gòu)上的可行性等。.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：mn,=mn2^,,=01.2：壓力角相等：％=是或a』=a口：螺旋角大小相等，旋向相反。其重合度由端面重合度乞和軸面重合度％兩部分組成。15.何謂機(jī)構(gòu)的組成原理?何謂基本桿組?它具有什么特性?如何確定基本桿組的級(jí)別及機(jī)構(gòu)的級(jí)別？【答案】機(jī)構(gòu)的組成原理：任何機(jī)構(gòu)都是可以看作是由若干個(gè)基本桿組依次連接于原動(dòng)件和機(jī)架上而構(gòu)成的?；緱U組：不能再拆的最簡(jiǎn)單的自由度為零的構(gòu)件組。特性：自由度為零、不可再分。桿組的級(jí)別的確定：桿組中包含有最多運(yùn)動(dòng)副的構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)副數(shù)目O機(jī)構(gòu)的級(jí)別的確定：機(jī)構(gòu)中最尚級(jí)別基本桿組的級(jí)別。.簡(jiǎn)述鉉鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的充分條件?！敬鸢浮库O鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的充分條件：最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度與加上最短桿長(zhǎng)度之和不大于其余兩桿長(zhǎng)度之和’且?guī)龡U為連架桿或者機(jī)架。.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)T提高構(gòu)件的動(dòng)平衡精度。.何謂平衡力與平衡力矩?平衡力是否總是驅(qū)動(dòng)力？［答案】與作用在機(jī)構(gòu)各構(gòu)件上的已知外力和慣性力相平衡的，作用在某構(gòu)件上的未知外力或力矩稱為平衡力或平衡力矩。平衡力不總是驅(qū)動(dòng)力。驅(qū)動(dòng)力是驅(qū)動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的力，平衡力與已知夕卜力平衡，可以驅(qū)動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)成為驅(qū)動(dòng)力，也可阻礙機(jī)械運(yùn)動(dòng)成為阻抗力。三、計(jì)算分析題.圖所示為隧道掘進(jìn)機(jī)的齒輪傳動(dòng)，已知司二30,z廣85.Z3=32,牛21,z,二38,跖=97,z7=147.模數(shù)均為l()mm.且均為標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)。現(xiàn)設(shè)已知El000r/min,求在圖示位置時(shí)，刀盤最外一點(diǎn)A的線速度。提示：在解題時(shí)，先給整個(gè)輪系以皓角速度繞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-也角速度繞OO軸線回轉(zhuǎn)，此時(shí)行星輪5、行星架3和太陽(yáng)輪4.6輙差動(dòng)輪系，可得:3_氣，一以H)一(處一晌)_"nt—ni(n<—nH)—(n,—nH) 色志隊(duì)二*?=_色=_四他—他 zt21齒輪3與齒輪7輙定軸輪系,可得：己=^^弋=毋同理，由齒輪］與齒輪2可得：九=：9芝一奪=_票聯(lián)立以上各式’并代入〃|=1000，/min,%=0,，，=昭，％=〃廠解得:聽=13.489r/min,轉(zhuǎn)向與払相同；血=_334.692r/min，轉(zhuǎn)向與他相反;%=一48.475r/min.轉(zhuǎn)向與〃相反。齒輪4與齒輪5組成定軸輪系，可得：九=匸也=_全=_普礎(chǔ)〈曰 59nl(-21n.59X13.489+21X334.692,.OA,/.餘—垢閂解得：h5= gg = jg r/mm=2O5.905r/min，轉(zhuǎn)冋與0相同。

所以刀盤最外一點(diǎn)A的線速度為:2汗3$+心+叫)Pa=『2汗3$+心+叫)Pa=『a= 命 ，A=602>rX(205.905—48.475+13.489)60x2001000m/s=3.58m/s.如圖(a\(b)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,z.^40,0]-200r/min.n3-100r/minr求兩輪系的“h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？在周轉(zhuǎn)輪系中用畫箭頭的方法確定的是構(gòu)件的什么轉(zhuǎn)向?試計(jì)算孔=山-叫，曲飛-n.的值，并進(jìn)而說(shuō)明題中門與小以及占與n。之間的轉(zhuǎn)向關(guān)系。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_—wHz；z?_24X40=.爪—心一聽一話―20X30- 0解得:?h= ―些%￥■-—"min=-600r/min,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〃和太陽(yáng)輪1、3組成，轉(zhuǎn)化輪系的傳動(dòng)比為：h 5x±L=-.24X40=_ u沔一叫g(shù)20X30 *解得：響=”'詁匹=2也土嶗勉r/min=15.38r/min,轉(zhuǎn)向與的相同。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)%”=nl-nl/=200-(-600)r/min=8(X)r/min

域=%-叫=一100-(-600)/7min=500r/min(b)=n{-nH=200-15.38r/min=184.62r/minriy=n3-nH=-100-15.38r/min=-l15.38r/min

綜上，叫與，f、〃3與〃;'之間的轉(zhuǎn)向未必相同，需由計(jì)算結(jié)果確定。.斜齒輪傳動(dòng)具有哪些優(yōu)點(diǎn)?可用哪些方法來(lái)調(diào)整斜齒輪傳動(dòng)的中心距？【答案】斜齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：⑴嚙合性能好，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小；核重合度大’降｛氐了每對(duì)輪齒的載荷,提高了齒輪的承載能力：③不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)少，結(jié)構(gòu)緊湊。斜齒輪的中心距。=%(4+克)/2河們可通過(guò)改變螺旋角的方法來(lái)調(diào)整其中心距的大小。.四桿機(jī)構(gòu)ABCD中/,=/2=50mm./.=30mm。圖示位置A、B、D三點(diǎn)共線.CD丄AD。試解：(I)判斷該機(jī)構(gòu)屬于較鏈機(jī)構(gòu)中何種類型。(2)若CD為原動(dòng)件，計(jì)算圖示位置B點(diǎn)處壓力角口為多少？又在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)中。最大值是多少？(3)保證機(jī)構(gòu)類型不變，將AB桿尺寸加大，確定出尺寸加大范圍。圖1【答案】(I)由已知得機(jī)架長(zhǎng)：50+40=90mm,則有：30+90>50+50不滿足桿長(zhǎng)條件，因此該機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。(2)如圖2所示，圖示位置處，B點(diǎn)的壓力角：Q=arccos?=arccos囂=53.13。(3)要使該機(jī)構(gòu)仍為雙搖桿機(jī)構(gòu)，即令各桿長(zhǎng)仍不滿足桿長(zhǎng)條件即可，有兩種情況:AB不是最長(zhǎng)桿’則有：30+90>x+50,得到：x<70AB為最長(zhǎng)桿，則有：30+x>90+50,得到：x>110同時(shí),應(yīng)滿足xV90+50+30=170

綜上可知，AB桿長(zhǎng)應(yīng)滿足：50^v<70或ll0Wr<170.圖3.圖示為一對(duì)漸開線齒廓嚙合傳動(dòng)，齒輪1為主動(dòng)輪，回轉(zhuǎn)中心。與基圓圓心Q重合，而齒輪2的回轉(zhuǎn)中心0?與其基圓圓心Q?不重合’偏距e=5mm,兩輪的基圓半徑m=2()mm,血30mm,兩輪回轉(zhuǎn)中心距a'=70mm.試求這對(duì)齒輪在圖示位置的瞬時(shí)傳動(dòng)比、?簡(jiǎn)述當(dāng)s%常數(shù)時(shí)?皿為變量的理由。圖1【答案】由，頃一e=65mm?：=^Y，得兩輪分度圓半徑分別為i"i=26mm,”=39mm瞬時(shí)傳動(dòng)比為：=1.6923因?yàn)椤?與。卩點(diǎn)不重合,傳動(dòng)時(shí)基圓。2繞。2逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)’造成兩基圓內(nèi)公切線與OQ?連心線的交點(diǎn)P不固定，房=為=命為變量，所以，與為常數(shù)時(shí)?m為變量。24有一中型電機(jī)轉(zhuǎn)子其質(zhì)量為m=50kg,轉(zhuǎn)速n=3000r/min,已測(cè)得其不平衡質(zhì)徑積mr=300g?mm.試問其是否滿足平獅度要求？［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)G2.5,即A=2.5min/s。由平衡精虔、 青：、"'

10OOA1(X)0X2.5二e得許用偏心距:-丁-—帰=7?96/皿得許用偏心距:則該轉(zhuǎn)子的許用不平衡質(zhì)徑積為:[wr]=m[e]=(50X103)X(7.96X10_,)g?mm=398g?mm根據(jù)題意，實(shí)際不平衡質(zhì)徑積m300g■mmV[m]=398g?mm,因此該轉(zhuǎn)子滿足平衡精度要求。.如圖1所示搖塊機(jī)構(gòu)中，已知ABC就，曲柄的長(zhǎng)度lAB=100〃〃〃.lAC=200/n/n，/応=86〃”〃，連桿的質(zhì)量叫=2耘,連桿對(duì)過(guò)其質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量丿*=0.0074^.〃己曲柄等角速度轉(zhuǎn)動(dòng)〃i=4()，m//s?求連桿的總慣性力及其作用線。* + "2B * + "2B =焰+VC2C34m/s ? 0 ?LABA-CB //CB取比例尺"=0?2心，作速度圖如圖2(a)所示，由圖可得：饑=切3=七8〃3=0(b)點(diǎn)B和點(diǎn)C2同為構(gòu)件2上的點(diǎn)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)關(guān)系可得：婦=%+瞄8點(diǎn)C2和C3為構(gòu)件2、3上相重合的點(diǎn)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)關(guān)系可得：vC2=vC3+vC2C3聯(lián)立以上兩式可得：VC2大小方向(a)圖2(2)B點(diǎn)加速度為：s尾兒：16()心

根據(jù)運(yùn)動(dòng)關(guān)系可得方程:%=大??？方向C'fB其中"■=就心=°，圖’如圖2(b)%=大??？方向C'fB其中"■=就心=°，圖’如圖2(b)所示，得:160m// 0 ? 0 0 ?B->A 丄8C A.BC//BCa(、=°?ac2ct=2^vc,c.=。，取比例尺""=珈-52/imn作加速度%、=PaP，s，2=80w/『，a'cg ?160m/s2%=政，奴8=160/丿=923.76*7/砂,逆時(shí)針方向(3)旦=。2%=-160村，方向如圖所示M2=-Jsa=-6.836TV-inJ?時(shí)針方向h2=M2/F2=0.324m故連桿的總慣性力L 吋、?作用在、.“之間距卜女」二Imm處，垂直于BC,方向向上。圖.圖示為齒輪連桿機(jī)構(gòu)。試求：(1)i亥機(jī)構(gòu)的瞬心數(shù);(2周示位置時(shí)全部瞬心位置;(3網(wǎng)/糾=?圖【答案】(1)每?jī)蓚€(gè)構(gòu)件有一個(gè)瞬心,所以圖示機(jī)構(gòu)的瞬心個(gè)數(shù)為：S些@=些丄1。2 2(2)%在A點(diǎn)，七在兩個(gè)分度圓的切點(diǎn)F,電在C點(diǎn)，烏在B點(diǎn)，乙5在D點(diǎn)，。在E點(diǎn)，七在FC與DE交點(diǎn)，烏在CD與EF交點(diǎn)，電在與CB交點(diǎn)，命在AE與DP*交點(diǎn)。(3膈/如-PTP^/P^=.某大功率行星減速器，采用教材圖a所示型式，其兩個(gè)太陽(yáng)輪的齒數(shù)和z國(guó)二165.行星輪的個(gè)數(shù)k=6,因(zm)/k=27.5不為整數(shù)?故其不滿足均布裝配條件。問：(1)能否在不改動(dòng)所給數(shù)據(jù)的條件下，較圓滿地解決此裝配問題？(2)將行星輪均布在太陽(yáng)輪四周的目的何在？(3)能否找到既能實(shí)現(xiàn)“均布行星輪”所要達(dá)到的目的，同時(shí)又能裝入6個(gè)行星輪的方案，此亦即對(duì)第I個(gè)問題的回答。

圖【答案】(1)根據(jù)行星輪系的均布條件，在不改動(dòng)所給數(shù)據(jù)的條件下，不能較圓滿地解決此裝配問題。(2)將行星輪均布在太陽(yáng)輪的四周，可以用多個(gè)行星輪來(lái)共同分擔(dān)載荷，同時(shí)還可以使各嚙合處的徑向分力和行星輪公轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心慣性力各自得以平衡。(3)可以通過(guò)改變齒數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)均布行星輪，同時(shí)又能裝入6個(gè)行星輪的方案。28.對(duì)于圖1所示四構(gòu)件機(jī)構(gòu)，設(shè)P為主動(dòng)力，Q為工作阻力，各移動(dòng)副處的摩擦角為少,各活動(dòng)構(gòu)件的質(zhì)量忽略不計(jì)。(1)試建立P與Q之間的關(guān)系。(2)求正行程的效率〃和反行程的效率圖I【答案】(1)首先在機(jī)構(gòu)圖上畫出各運(yùn)動(dòng)副總反力的方向，然后畫出各活動(dòng)構(gòu)件力封閉矢量三角形，三個(gè)三角形相鄰布置，如圖2所示。29&a-2^a+2V（。）（b）以滑塊I為研究對(duì)象,Pff=o,COS0以滑塊2為研究對(duì)象,5S=。,…讖潔以滑塊3為研究對(duì)象,有29&a-2^a+2V（。）（b）以滑塊I為研究對(duì)象,Pff=o,COS0以滑塊2為研究對(duì)象,5S=。,…讖潔以滑塊3為研究對(duì)象,有5*=。,心=。品與綜上可得P=Qtan（。+2^）cot（/y一2（p）。（2）機(jī)構(gòu)的效率為：7=理想駆動(dòng)力/實(shí)際驅(qū)動(dòng)力tanacot^①正行敏率tanacot^“=鳥=Ptan（a+2（p）cot{p-2租）②反彳并黝率反行程時(shí)Q為驅(qū)動(dòng)力，仍可用正行程力關(guān)系式來(lái)計(jì)算，但由于運(yùn)動(dòng)副總反力方向變了’因此,應(yīng)當(dāng)把改。為（W）。Q=P/tan（a-2p）cot（0+2（p）>_Qo_tan（。-2^）cot（^+2（p）

f]— — Z Q tanacot/?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

理考研強(qiáng)化模擬題(三)說(shuō)明：①本資料為VIP學(xué)員內(nèi)部使用，嚴(yán)格按照2017考研專業(yè)課大綱及歷年?？碱}型岀題。一、判斷題I.兩構(gòu)件構(gòu)成高副時(shí)’其瞬心一定在接觸點(diǎn)上。( )【答案】錯(cuò) 【解析】以平面高副連接的兩構(gòu)件做純滾動(dòng)時(shí)’瞬心即在接觸點(diǎn)上；兩構(gòu)件間有相對(duì)滑動(dòng)時(shí),瞬心在過(guò)接觸點(diǎn)兩構(gòu)件的公法線上。TOC\o"1-5"\h\z當(dāng)運(yùn)動(dòng)鏈的計(jì)算自由度FW1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)。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。組成正傳動(dòng)的齒輪應(yīng)是正變位齒輪。( )【答案】x【解析】正傳動(dòng)的齒輪是兩齒輪變位系數(shù)和為零，因此其中至少有一個(gè)為正變位齒輪。.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。.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)校鏈四桿機(jī)構(gòu)中含有周轉(zhuǎn)副時(shí)，若以最短桿為連桿時(shí)，貝！J該機(jī)構(gòu)為雙揺桿機(jī)構(gòu)，不存在曲柄。.一對(duì)漸開線圓柱齒輪傳動(dòng)，其分度圓總是相切并作純滾動(dòng)。( )【答案】x【解析】標(biāo)準(zhǔn)安裝的一對(duì)漸開線圓柱齒輪傳動(dòng)，其分度圓與節(jié)圓重合，故分度圓相切并作純滾動(dòng)。.將一對(duì)心直動(dòng)尖頂推桿盤型凸輪機(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)TOC\o"1-5"\h\z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。.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)。.一對(duì)漸開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。二、簡(jiǎn)答題.何謂機(jī)器人的自由度、靈活度和工作空間?這些機(jī)器人的技術(shù)指標(biāo)之間有無(wú)聯(lián)系?它們對(duì)機(jī)器人的工作性能及應(yīng)用有什么影響？【答案】(1)自由度是用來(lái)確定手部相對(duì)機(jī)座的位置和姿態(tài)的獨(dú)立參變數(shù)的數(shù)目：靈活度是指操作機(jī)末端執(zhí)行器在工作時(shí)所能采取的姿態(tài)的多少：工作空間是指操作機(jī)的工作范圍，通常以手腕中心點(diǎn)在操作機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)所占有的體積來(lái)表示。關(guān)系：自由度越多，越有利于工作空間的増大，有利于靈活度是增加。影響：機(jī)器人的自由度越多，就蟀近于人手的動(dòng)作機(jī)能，通用性越好，但結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜；靈活度越大’機(jī)器人工作時(shí)可采取的姿態(tài)數(shù)越多，機(jī)器人越靈活：工作空間越大，形狀越復(fù)雜，機(jī)器人的工作能力越強(qiáng)，但體積越大’結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。.試簡(jiǎn)述釵鏈四桿機(jī)構(gòu)具有曲柄的條件？［答案］校鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的充分條件：最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度與加上最短桿長(zhǎng)度之和不大于其余兩桿長(zhǎng)度之和,且最短桿為連架桿或者機(jī)架。13.在什么情況下機(jī)械才會(huì)作周期性速度波動(dòng)?速度波動(dòng)有何危害?如何調(diào)節(jié)？［答案］周期性速度波動(dòng)：作用在機(jī)械上的鋼驅(qū)動(dòng)力矩與等效阻力矩并不時(shí)時(shí)相等，某一時(shí)段內(nèi)其3區(qū)動(dòng)功和阻抗功往往不相等，致使機(jī)器出現(xiàn)盈功或虧功，等效構(gòu)件的角速度也隨之上升和下降，產(chǎn)生速度波動(dòng)。若在一個(gè)循環(huán)中等效驅(qū)動(dòng)力矩作的功和等效阻力矩所作的功相等，機(jī)器動(dòng)能增量為零，則等效構(gòu)件的速度在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)的始末是相等的，將發(fā)生周期性速度波動(dòng)。危害：速度波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致在運(yùn)動(dòng)副中產(chǎn)生附加的動(dòng)壓力，并弓I起機(jī)械的振動(dòng)，降低機(jī)械的壽命、效率和工作質(zhì)量。調(diào)節(jié)方法：周期性速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)方法是増加等效構(gòu)件的質(zhì)量或轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，使等效構(gòu)件的角加速度Ct減小，從而使機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)趨于平衡，通常用安裝飛輪來(lái)實(shí)現(xiàn)；對(duì)非周期性速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)是設(shè)法使驅(qū)動(dòng)力矩和阻力矩恢復(fù)平衡關(guān)系，常用調(diào)速器來(lái)調(diào)節(jié)非周期性速度波動(dòng)。.在確定行星輪系各輪齒數(shù)時(shí)，必須滿足哪些條件?為什么？［答案］(I)盡可能近似地實(shí)現(xiàn)給定的傳動(dòng)比。(2)滿足同心條件:三個(gè)基本構(gòu)件的回轉(zhuǎn)軸線必須在同一直線上，即保證行星輪系能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。(3)滿足均布安裝條件使各行星輪能均布裝配。(4)滿足鄰接條件:相鄰兩行星輪中心距大于兩輪齒頂圓半徑之和，即保證相鄰兩行星輪不致相互碰撞。.具有自鎖性的機(jī)構(gòu)與自由度為零的機(jī)構(gòu)有何本質(zhì)上的區(qū)別？［答案】機(jī)構(gòu)的自鎖是指其效率小于等于。時(shí)，所能克服的生產(chǎn)阻抗力小于等于0,使機(jī)構(gòu)無(wú)法運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。若將阻抗力反向變?yōu)轵?qū)動(dòng)力，貝U機(jī)構(gòu)仍可運(yùn)動(dòng)。自由度為零的構(gòu)件組合不能成為機(jī)構(gòu)，因?yàn)楦鳂?gòu)件之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其仍為構(gòu)件。16.何謂機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析?對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)靜力分析的歩驟如何？【答案】動(dòng)態(tài)靜力分析是指將慣性力視為一般外力加于相應(yīng)構(gòu)件上，再按靜力學(xué)分析的方法進(jìn)行分析。其分析步驟如下：(1)對(duì)機(jī)構(gòu)作運(yùn)動(dòng)分析以確定各構(gòu)件的角加速度和質(zhì)心加速度’求各構(gòu)件的慣性力：(2)對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行拆桿組，如有高副，應(yīng)先進(jìn)行高畐M氐代；(3)從外力全部已知的構(gòu)件組開始分析，逐步推算出未知構(gòu)件；(4)對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)靜力計(jì)算，求出運(yùn)動(dòng)副反力和平衡力的變化規(guī)律。如需考慮摩擦，可采用逐次逼近的方法。.何謂三心定理?何種情況下的瞬心需用三心定理來(lái)確定？［答案】三心定理是指三個(gè)彼此作平面平行運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件的三個(gè)瞬心必位于同一直線上。對(duì)于不通過(guò)運(yùn)動(dòng)副直接相連的兩構(gòu)彳牛間的瞬心位置，可借助三心定理來(lái)確定。.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)。

三、計(jì)算分析題.設(shè)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線可用直線近似表示,計(jì)算到電機(jī)軸上的等效驅(qū)動(dòng)力矩為Ml（27600—2643）N?m，等效阻力矩為M『=1100N?m：等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量L=10kg?nA試求自起動(dòng)到⑴=IOOrad/、所需的時(shí)間t?！敬鸢浮侩妱?dòng)機(jī)從啊運(yùn)轉(zhuǎn)到”所需的時(shí)間為：Mg)=勺Mg)=勺..M3—MW=‘°+丄］27600-264a>-1100==+in26500—264@-0刁衍16500-264—將丄lOkg-m2.o)=IOOrad/s"0, 。代入上式后求得:.在如圖（a）所示的齒輪一連桿組合機(jī)構(gòu)中,WV為固定齒條’齒輪3的齒數(shù)是齒輪4齒數(shù)的2倍，已知原動(dòng)件1以等角速度⑴順時(shí)針方向回轉(zhuǎn)’試以圖解法求機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)E點(diǎn)的速度*以及齒輪3、4的速度影像。圖【答案】選擇比例尺〃作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，如圖（a）所示。此組合掀勾可看作由ABCD及DCEF兩個(gè)機(jī)構(gòu)串聯(lián)而成，則可寫出速度關(guān)系式方向//AC大??？取從為速度比例尺作上式的速度多邊形’如圖（b）所示，得到點(diǎn)c,則u-=M*〈m/s）（沿fx方向）再根據(jù)方向丄EF方向丄EF丄DC丄EC大??？ J?繼續(xù)作速度多邊形可得:*—ft.｛）e<n\s）（沿pe方向）因D點(diǎn)為齒輪3與固定齒條6的絕對(duì)瞬心,即vD=0-故D點(diǎn)的速度影像在p點(diǎn)處。取齒輪3與齒輪4的嚙合點(diǎn)為K,根據(jù)速度影像原理，在圖（b）中，作 求出k點(diǎn)，然后分別以c、e為圓心，以ck、以為半徑作圓，得圓&及圓g「圓第和圓氣即分別為齒輪3和4的速度影像。.推導(dǎo)如圖1（a）所示對(duì)心平底（平底與推桿軸線垂直）盤形凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪廓線直角坐標(biāo)方程式。圖I【答案】在如圖1（b）所示中，標(biāo)出凸輪轉(zhuǎn)角漢推桿初始位移新（等于凸輪基圓半徑G、位移s及凸輪與推桿的瞬心P。圖2當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)角為時(shí)，推桿位移為s,據(jù)反轉(zhuǎn)法知，平底與凸輪在B點(diǎn)相切，此時(shí)凸輪與推桿的相對(duì)速度瞬心8在P點(diǎn)，推桿速度為P=Pf,=OPBOPv/w~ds/d6由圖3(b)知，B點(diǎn)的坐標(biāo)為z=(尸。+s)sing+(ds/d3)cosdy=(r0+s)cos^—(ds/d3)sin3

.有一薄壁轉(zhuǎn)盤質(zhì)量為M,質(zhì)心偏距為R,MR6kg-m.方向垂直向下’由于該回轉(zhuǎn)面不允許安裝平衡質(zhì)量,只能在平面A、B上調(diào)整,其位置如圖所7K,求應(yīng)加的平衡質(zhì)閣MARA、MBRB的大小和方向。(圏中單位：mm)圖【答案】設(shè)在平面A、B上所加質(zhì)徑積MARA、MBRB的方向均向上，則對(duì)于A、B平面與軸心線的交點(diǎn)a、b,則各質(zhì)徑積的力矩和應(yīng)為零。設(shè)逆時(shí)針方向力矩為正，則由￡虬=0,可得A//?x50+iWB/?Bx(100-50)=0M-Rb=-MR=-6kgm由￡氣=0.可得Af/?xl()0-AfA/?Ax50=0Ma&a=2材R=12kgm因此’應(yīng)加的平衡質(zhì)徑積：A/A/eA=12kgm.方向向上；MBt=6kg?m,方向向下。.圖所示為起重卷?yè)P(yáng)裝置,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)齒輪1,各輪齒數(shù)罕I8.B6,zTO,卷筒的直D=0.2m,要求起升重物的線速度W75.36(nvmin)求電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速nl=?圖【答案】對(duì)于由太陽(yáng)輪1、3和行星輪2以及系桿H組成的周轉(zhuǎn)輪系,其相應(yīng)的轉(zhuǎn)化輪系的傳動(dòng)比為一60打__Z3Z2__90（Dy-a）Hz2zx18又輪3為固定輪即口3=°，則由上式可得D其中，行星架H與卷筒為同一構(gòu)件，貝岫"=%了可得故％=6°饑=119.94r/minIn代入式①得:〃產(chǎn)6叫=719.64r/min。24.在圖示連桿機(jī)構(gòu)中已知lA?= =45mm.lcn=35mm.lAD=40mm.lCE=40也=15mm構(gòu)件1為原動(dòng)(1)畫岀機(jī)構(gòu)在M=60。位置時(shí)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，標(biāo)出曲柄搖桿機(jī)構(gòu)ABCD的極位夾角()及He(2)若要求滑塊6自左向右運(yùn)動(dòng)為快行程，試確定曲柄I的轉(zhuǎn)向?！敬鸢浮?1)作。=6()的簡(jiǎn)圖如圖2所示ABCDE。作AB與BC共線時(shí)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖即為兩極限位置時(shí)機(jī)構(gòu)位置，貝!和AC,的夾角即。，如圖兩極限位置E分別在片和E2，從而呂炳即所求行程H。圖2

(2)在Q和Q間經(jīng)過(guò)小于18()。時(shí)為快行程，如果從左到右為快行程，即可知曲柄1應(yīng)逆時(shí)針腳。25.齒條刀具加工一直齒圓柱齒輪。設(shè)已知被加工齒輪輪枉的角速度、刀具的移動(dòng)速度為0.375m,、.刀具的模數(shù)m=]()mm,壓力角a=20%(1)求被加工的齒輪的齒數(shù)：(2)若齒條分度線與被加工齒輪中心的距離為77mm,求被加工的齒輪的分度圓齒厚(3)若已知該齒輪與大齒輪2相嚙合時(shí)的傳動(dòng)比i^4,在無(wú)側(cè)間隙的標(biāo)準(zhǔn)安裝中心距為377mm,求這兩個(gè)齒輪的節(jié)圓半徑和嚙合角?！敬鸢浮?1)由已知可得被加工齒輪的分度圓半徑滿足卩=(or.則有v0.375a)~v0.375a)~5=0.075，〃又廠=mz/2,則被加工M齒輪的齒數(shù)為2r2x0.075x1000又廠=mz/2,則被加工M齒輪的齒數(shù)為2r2x0.075x1000z=—= m10=15。(2)由(1)可知被加工齒輪的分度圓半徑r=15mm,又已知實(shí)際安裝距離為77mm>77mm,故該齒輪為正變位,且徑向變位量為xm=77-75=2mm故被加工齒輪的分度圓齒厚為7cm汽7cm汽s F2xmtana10勿+2x2xtan20=17.164"?〃?(3)由已知傳動(dòng)比得大齒輪齒數(shù)：％=薩=4x15=60按無(wú)齒側(cè)間隙的標(biāo)準(zhǔn)安裝時(shí)，有實(shí)際中心距："'=*'+g=5*'=37.mtn則兩節(jié)圓半徑：r\=75.4mw今'=4弓'=301.6znm又acosa=acosa-其中，標(biāo)準(zhǔn)中心距。=375mm?則嚙合角為375a1=arccos( cos20)=20.82。37726.BSD如圖所示機(jī)構(gòu)中’構(gòu)件1順時(shí)針方向均速轉(zhuǎn)動(dòng)，L=4c=100mm,幼=10rad/s。(1)求圖示位置時(shí)柑勾的所有瞬心。(2)求圖示位置時(shí)構(gòu)件1與構(gòu)件3在B點(diǎn)處的相對(duì)速度。(3)若在構(gòu)件3上B點(diǎn)有一集中質(zhì)量嶼=10kg和一集中力％=500N(沿BC線，指向如圖示、取構(gòu)件1為等效構(gòu)件，示圖示位置時(shí)払的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和人的等效力矩。

【答案】(I)機(jī)構(gòu)的6個(gè)瞬心,如圖所示。(2) =/&四=VlOtf-blOO2x100=1.414x104mm/s(3)vn2=lp24H(tJ2='〃24展。2=VTotf^Totfx100=1.414x104=14.14m/s根據(jù)能量關(guān)系：5丿域=5〃淄(3)v=10x等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量:=!0x(Jo.F+0.12)2=02kg?m2=10xMq、=F3vB2cos135°等效力矩：虬="引cosl35o=500x等效力矩：虬="引cosl35o=500xcos!35°=-500xVO.I2+0.12x-^=-50N-m27.如圖1所示為一凸輪-連桿機(jī)構(gòu)的示意圖’試分析該組合機(jī)構(gòu)的組合方式’并指出其基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)和附加機(jī)構(gòu)，若工作要求從動(dòng)件上點(diǎn)M實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)軌跡〃，m試設(shè)計(jì)該組合機(jī)構(gòu)。圖1［答案］具體設(shè)計(jì)步驟如下：根據(jù)生產(chǎn)工藝要求和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，擬定岀M點(diǎn)給定軌跡_的運(yùn)行路線，如圖1中箭頭方向所示。然后根據(jù)工作要求和軌跡各段的變化情況’不均勻地標(biāo)出0.I,2,.?.各分點(diǎn)。作直角坐標(biāo)系9。，歸伊。坐標(biāo)jc、y分別代表兩凸輪從動(dòng)件的位移，坐標(biāo)伊代表凸輪轉(zhuǎn)角。將凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周的轉(zhuǎn)角2勿分為n等分，等分?jǐn)?shù)應(yīng)該等于軌跡mm上的分點(diǎn)數(shù)。

由軌跡mm上各分點(diǎn)分別作0=和。)，軸垂線,再由兩個(gè)坐標(biāo)軸線的相應(yīng)分點(diǎn)分別作其本身的垂線，兩組垂線分別相交于點(diǎn)0，1'，2'，…和0'，1"，2二…。用光滑曲線分別連接上述兩組交點(diǎn)，即得兩凸輪從動(dòng)件的位移線圖］=*3)和"火。)。根據(jù)位移線圖，利用反轉(zhuǎn)法原理繪制兩個(gè)凸輪的理論廓線，而槽凸輪的工作廓線，即為一系列滾子圓的內(nèi)、夕卜包絡(luò)線。圖2圖228.如圖所示，設(shè)已知破碎機(jī)的行程速鮫化系數(shù)K-2.顎板長(zhǎng)度知=300mm.顎板擺角仁35.曲柄長(zhǎng)度3=8。mm求連桿的長(zhǎng)度，并驗(yàn)算最小傳動(dòng)角"，是否在允許的范圍內(nèi)?！敬鸢浮?1)由已知行程速比系數(shù)可得極位夾角：8=180°X(K-D/(K+D=180°X(l.2-l)/(1.2+l)=16.36°弦GG的長(zhǎng)度為：CTG=2Z?,sin專=2X300Xsin導(dǎo)mm=180.4mm由余弦定理可得：cos/GAG=(AC):cos/GAG=(AC):4-(AG)?-(QG)J+80尸+(上一SO)，一】8o.妒=cos!6.36°解得連桿長(zhǎng)：農(nóng)=303.6，，嘰(2)最小傳動(dòng)角由四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的桿長(zhǎng)條件可得：垢+、<，且如>IbcLd>lco解得：303.6mmV如<523.6〃"〃由此可得最小傳動(dòng)角：當(dāng)［=303.6初《時(shí)，y.' R當(dāng)婦=523.6mw1時(shí),丄=0°.綜上可知，最小傳動(dòng)角在允許的范圍內(nèi)。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

理考研強(qiáng)化模擬題（四）說(shuō)明：①本資料為VIP學(xué)員內(nèi)部使用，嚴(yán)格按照2017考研專業(yè)課大綱及歷年?？碱}型岀題。一、判斷題.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)［的【解析】6=妃（"由上式可知，在M］與（丿+。）一定時(shí)，萬(wàn)與縞的平方成反比，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。TOC\o"1-5"\h\z.漸開線齒條的齒廓為直線，與其共輛的曲線也是漸開線。（ ）【答案】V.具有轉(zhuǎn)動(dòng)副的機(jī)構(gòu)中,若生產(chǎn)阻力加大’則摩擦圖半徑加大。（ ）【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）to.直齒圓柱齒輪傳動(dòng)中節(jié)圓與分度圓永遠(yuǎn)相等。（ ）【答案】X.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xm距離。（ ）【答案】V.漸開線齒輪的基圓愈小,具齒廓曲線愈平坦。（ ）【答案】x【解析】漸開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。因此漸開線齒輪的基圓半徑愈大，其齒廓曲線愈平坦。.滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(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)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，其基圓半徑就是理論廓線的最小向徑。.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。.校鏈四桿機(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)。.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小；反之，當(dāng)機(jī)械岀現(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’但不可能消除速度波動(dòng)。二、簡(jiǎn)答題H?自鎖機(jī)械根本不能運(yùn)動(dòng)，對(duì)嗎?試舉27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。自鎖常用于螺旋干斤頂、斜面壓榨機(jī)、偏心夾具，凸輪機(jī)構(gòu)的推桿等。.圖示為一個(gè)簡(jiǎn)易的蝸桿蝸輪起重裝置?當(dāng)手柄如圖所示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，要求重物C上升?請(qǐng)問蝸桿和蝸輪的螺旋方向：并在圖上標(biāo)明蝸桿的螺旋方向以及蝸輪的轉(zhuǎn)向。圖【答案］蝸桿和蝸輪均為右旋，蝸輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。.機(jī)構(gòu)在什么條件下才會(huì)有割氏加速度存在？其大小如何計(jì)算？【答案】哥氏加速度是由于質(zhì)點(diǎn)不僅作圓周運(yùn)動(dòng)，而且也做徑向運(yùn)動(dòng)或周向運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的。當(dāng)牽連運(yùn)動(dòng)為勻角速度定軸運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)有哥氏力睡度存在：其大小為刀%%。.等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和等效力矩各自的等效條件是什么？［答案］等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的等效條件：具有等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量4（必的等效構(gòu)件動(dòng)能等于原機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)能.等效力矩的等效條件：用于等效構(gòu)件上的等力矩Mg,g）的瞬時(shí)功率等于作用在原機(jī)械系統(tǒng)上的所有外力在同一瞬時(shí)的功率和。

.用轉(zhuǎn)化輪系法計(jì)算行星輪系效率的理論基礎(chǔ)是什么?為什么說(shuō)當(dāng)行星輪系為高速時(shí)，用它來(lái)計(jì)算行星輪系的效率會(huì)帶來(lái)較大的誤差？［答案】理論基礎(chǔ):機(jī)械中的輸入功率和輸出功率總有f是己知的’所以只要能求岀摩擦損失功率，就可計(jì)算岀機(jī)械的效率。而機(jī)械中的摩擦損失功率主要取決于各運(yùn)動(dòng)副中的作用力、運(yùn)動(dòng)副元素間的摩擦系數(shù)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的大小。行星輪系的轉(zhuǎn)化輪系和原行星輪系的上述三個(gè)參量除因構(gòu)件回轉(zhuǎn)的離心慣性力有所不同外，其余均不會(huì)改變。因而，在可以不考慮構(gòu)件回轉(zhuǎn)的離心力時(shí)，行星輪系與其轉(zhuǎn)化輪系中的摩擦損失功率應(yīng)相等。當(dāng)行星輪系為高速時(shí)，因各構(gòu)件的回轉(zhuǎn)速度快，所產(chǎn)生的離心慣性力大，不能夠被忽略，所以用轉(zhuǎn)化輪系法來(lái)計(jì)算行星輪系的效率會(huì)帶來(lái)較大的誤差。.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｛曄系強(qiáng)度，對(duì)傳動(dòng)十分不利。.何謂構(gòu)件?何謂運(yùn)動(dòng)副及運(yùn)動(dòng)副元素?運(yùn)動(dòng)副是如何進(jìn)行分類的？［答案］構(gòu)件是由一個(gè)或者多個(gè)零件剛性連接而成的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的單元體，它是組成機(jī)構(gòu)的基本要素之一。運(yùn)動(dòng)副是由兩構(gòu)件直接接觸而組成的可動(dòng)的連接；運(yùn)動(dòng)副元素是兩構(gòu)件上能夠參加接觸而構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的表面。運(yùn)動(dòng)副的分類：根據(jù)運(yùn)動(dòng)畐閭?cè)氲募s束的數(shù)目可分為：I級(jí)副、II級(jí)副、III級(jí)副、IV級(jí)副和V級(jí)副；根據(jù)構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件的接觸形式可分為：高副和低副；根據(jù)構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)形式可分為：轉(zhuǎn)動(dòng)副或回轉(zhuǎn)副（也稱絞鏈\移動(dòng)副、螺旋副、球面副等；還可分為平面運(yùn)動(dòng)副和空間運(yùn)動(dòng)副。18.18.圖所示是一個(gè)光:母的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖b所示L你知道此螺母是如何快速裝卸的嗎？(a)（b）（放大）【答案】如圖所示,螺母內(nèi)孔由光孔部分與螺紋部分組成。安裝時(shí)，使光孔中心線與螺桿中心線重合，螺母向前推一部分距離，然后順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，使螺母中心線與螺桿軸線重合，再擰緊螺母，可以實(shí)現(xiàn)快速安裝。同理,拆卸螺母時(shí)，先向外擰出，然后逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，再直接取出螺母，實(shí)現(xiàn)快速拆卸。三、計(jì)算分析題.在圏1示機(jī)構(gòu)中，BJD=30mm,/AC=70min,/^=15mn.勻角速=10rad/s.向如圖所示,4=45?！?1)取u.=InnVmm?繪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖;(2)用相地運(yùn)動(dòng)圖解法求構(gòu)件3的角速度S和角加速度?！敬鸢浮?I)按比例繪圖即可’由三心定理可以畫出兩機(jī)構(gòu)的瞬D如圖2所示:(2)如圖3所不取外=1°噂作速度矢量多邊形(a)和加叢=1°°喘，速度矢量多邊形(b),如下圖所示:(a)(b)(a)(b)由比例關(guān)系有: 約=牛濬。10熾3.蜘S逆時(shí)針方向?qū)?點(diǎn)進(jìn)行加速度分析有：TOC\o"1-5"\h\z+ =<??+ +疝大小 OilIcD? 加 2釧?方向 fl-*c 丄BC B-^A ±BD //BD由于叼=糾~3.46川逆時(shí)針方向，代入數(shù)據(jù)即有：a￡3=3；leg646.47mm/s2

S=3：如=3000mm/s2VB3B2=，D3D1對(duì)D點(diǎn)及BD桿進(jìn)行速度分析有：卩03 = + ^D3D1 = ^82 + ^D2B2 + ^D3D2（?3IcD 31 ? ?LCD LAB±BD//BD由于已知?dú)夂宛噭t有：vm=co3Icd=51.9mm/s"H2=3i加=300mm/s如速度矢量多邊形（a）有： vmni=/^^3^2190mm/s方向由d2-^d3如加速度矢量多邊形（b）有：a?B2=2a）2VB3B2=2u）2vm02=1315mm/s2從而有： a53=上71&3=3800mm/s2勺=冬=警=70.4r/f順時(shí)針方向.節(jié)圓與分度圓、嚙合角與壓力角有什么區(qū)別？【答案】（1）節(jié)圓與分度圓的區(qū)別：節(jié)圓是一對(duì)齒輪在嚙合傳動(dòng)時(shí)兩個(gè)相切作純滾動(dòng)的圓。分度圓是指單個(gè)齒輪具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角，尺厚等于齒槽寬的圓。分度圓由齒輪的模數(shù)和齒數(shù)確定，在設(shè)計(jì)齒輪時(shí)已確定：節(jié)圓不僅與分度圓的大小有關(guān)，而且與一對(duì)齒輪安裝時(shí)的實(shí)際 中心距有關(guān)。一般情況下，節(jié)圓半徑和分度圓半徑不等，節(jié)圓和分度圓不重合。只有在標(biāo)準(zhǔn)安裝 時(shí)，才有節(jié)圓與分度圓重合。（2）嚙合角與壓力角的區(qū)別：嚙合角是指一對(duì)齒輪嚙合時(shí)，嚙合線與兩個(gè)節(jié)圓公切線之間所夾的銳角，不隨齒輪嚙合過(guò)程而發(fā)生變化。壓力角是指單個(gè)齒輪齒廓上某點(diǎn)所受的正壓力方向與該點(diǎn)速度方向所夾的銳角，各點(diǎn)壓力角大小不等。相嚙合的一對(duì)齒輪，按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝時(shí)，其分度圓壓力角相等，且恒等于嚙合角。

.圏1所示為一簡(jiǎn)易沖床的初擬設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)者的思路是：動(dòng)力由齒輪1輸入，使軸A連續(xù)回轉(zhuǎn)；而固裝在軸A上的凸輪2與杠桿3組成的凸輪機(jī)構(gòu)?將使沖頭4上下運(yùn)動(dòng)以達(dá)到?jīng)_壓的目的。試?yán)L出其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，分析其是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖，并提出修改方案?！敬鸢浮吭摍C(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖2(a)所示。該機(jī)構(gòu)的自由度為：F=3“-(：, )=3X3—(2>1■D=因此該機(jī)構(gòu)不能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖’在構(gòu)件3、4之間加f滑塊和f移動(dòng)副，改進(jìn)后方案運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖2(b)所示。(a) (b)圖2此時(shí)機(jī)構(gòu)的自由度為：F=3〃-(2p/H)=3x4-(2x5+l)=l。.圖所示為兩同軸線的軸1和2以摩擦離合器相連。軸1和飛輪的總質(zhì)量為100kg,回轉(zhuǎn)半徑Pl45()mm;軸2和轉(zhuǎn)子的總質(zhì)量為任0kg?回轉(zhuǎn)半徑p2=625mm,在離合器接合前，軸1的轉(zhuǎn)速為nl100r/min.而軸2以n220r/min的轉(zhuǎn)速與軸1同向轉(zhuǎn)動(dòng)。在離合器接合后3s,兩軸即達(dá)到相同的速度。設(shè)在離合器接合過(guò)程中，無(wú)外加驅(qū)動(dòng)力矩和嚇力矩。試求：(I)兩軸接合后的公共角速度。(2)在離合器結(jié)合過(guò)程中，離合器所傳遞的轉(zhuǎn)矩的大小?！敬鸢浮?1)軸1和飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：J)=4Wf?VX100X(450X10)=10.13kg?m*軸2和轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：J=十”"：X25OX(625X10*) 48.83kg-m接合前后能量守恒，即有：U，,代入數(shù)據(jù)得：' -則接合后的公共角速度：sI.7md一(2)飛輪的運(yùn)動(dòng)方程式：d(+厶疽)= d(./m力M.rxxl/即Jida)=-MdtJI心M,df兩端積分得：財(cái)如=-撲山[_j：M&艮卩4(昭一紹)=_A"o ./：((〃｛(VI):所以離合器傳遞的扭矩為：M=—業(yè)亍a=19.34N?m。.如圖1所示的釵鏈四桿機(jī)構(gòu)中?各構(gòu)件長(zhǎng)度lAB=IOOmm.lw=40()mm.lCD=200mm；AB的質(zhì)量ni^lOkg,連桿BC的質(zhì)量啲=8略搖桿的CD的質(zhì)量m,=4kg,欲使機(jī)構(gòu)在機(jī)座上完全平衡’試問：圖I(1)當(dāng)整個(gè)機(jī)構(gòu)重，D與校鏈中心A重合時(shí)，各活動(dòng)構(gòu)件的重心應(yīng)處的位置。(2)機(jī)構(gòu)各活動(dòng)構(gòu)件的重心位于各構(gòu)件的中點(diǎn)，若使機(jī)構(gòu)所有活動(dòng)構(gòu)件的質(zhì)量的總重心s位于機(jī)架AD上任意點(diǎn)，應(yīng)如何配置平衡質(zhì)量?！敬鸢浮?1)當(dāng)整個(gè)機(jī)構(gòu)的重心S與A點(diǎn)(固定絞鏈)相重合時(shí)，取A點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)，則重心S位置的主矢量應(yīng)等于零，即r,=h,+h24-h3=O.欲滿足這個(gè)條件，則只有當(dāng)每個(gè)構(gòu)件的主矢量全都等于零時(shí)才成立。由伝=宀；鹽=°'可知X、=°、即要求搖桿CD的重心C3應(yīng)與C點(diǎn)重合。ml+m2+由處次？+*=0,可知慶=-?農(nóng)=-白400〃回=-200〃〃〃，即要求連桿BC的重心

.m.l.c+/XB(m2+m,)八C2應(yīng)位于BC線反方向200mm處。由4= —=°，可得到：lAC=-〃'2+"%lAB=- x100mm=-120〃〃〃,10即要求曲柄AB的重心G應(yīng)位于AB線反方向120mm處。(2)如圖解所示，首先用靜代換法將構(gòu)件BC的質(zhì)量分配到釵鏈B和C上，得:

農(nóng)一農(nóng)400-2000,&奴

y200Qi..心W宀j4OOx%IOf=9kg然后在構(gòu)件AB的延長(zhǎng)線上"nOOmm處加配重心W宀j4OOx%IOf=9kg100再在構(gòu)件CD的延長(zhǎng)線上=IOOmm處加配重"來(lái)平衡構(gòu)件CD的質(zhì)量叫和代換質(zhì)量mza則有：磯=Wg磯=Wg七)=400x200+^頒一㈣奴=映100當(dāng)加上配重"和眄'以后，整個(gè)機(jī)構(gòu)的活動(dòng)構(gòu)件的總重心S位于AD的連線上，而且滿足DS_mA_+m2R+叫_10+4+9_23ASmDm3+m2C+m34+4+1220.某裝配線需設(shè)計(jì)一輸送工件的四桿機(jī)構(gòu)’要求將工件從傳遞帶Q經(jīng)圖所示中間位置輸送到傳送帶J上。給定工件的三個(gè)方位為：Mi(204.-30),02i=0°;M?(144,80),電2=22°；M3(34,100),023=68°?初步預(yù)選兩個(gè)固定絞鏈的位置為A(0,0)、D(34,-83)’試用解析法設(shè)計(jì)此四桿機(jī)構(gòu)。圖2可得矢量方程：M頂由W在X、y軸上投影可得：ucosZ?i|+Z?cos(/-f&i\)--Of,=0usirV?u+Zrsin(/+ )—yw,=0消去/，整理得:(A+他+/-q2)/2—人?iMicos(y+%〉一虹M,sin(y+^!)同理可得到另兩位置相應(yīng)的方程為：（X丄+隊(duì)+岸-。2）/2-fcos（y+&）-%sin（7+%）=0關(guān)+出,+宀『）/2-也cos（/+%）-%sin（7+%）=0代入D點(diǎn)坐標(biāo)和M點(diǎn)三個(gè)位置坐標(biāo)，可得。、奴7和c、e、戶，逬而可得q=EM-^cos（y+&,）|xfl=XM~ecos（/?+ft,）%=.Ym-4血（y+ft,）I*=w&n（p+Q,）I連桿長(zhǎng)：b +（亦~y^o當(dāng)量摩擦系數(shù).如圖1所示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。已知各轉(zhuǎn)動(dòng)副軸頸半徑，=2（）mm.人=015'移動(dòng)副的摩擦系數(shù)/=0.1,作用于滑塊上的生產(chǎn)阻力為Q試：當(dāng)量摩擦系數(shù)（1）在該簡(jiǎn)圖上畫岀各運(yùn)動(dòng)副總反力（包括方向及作用線位置*【答案】(1)各轉(zhuǎn)動(dòng)副摩擦圓半徑為p=jfy=3mm以各轉(zhuǎn)動(dòng)中心A、B、C為中心，。為半徑作圓即得各轉(zhuǎn)動(dòng)副的摩擦圓。移動(dòng)副摩擦角為(p=arctanf?5.71如圖2所示，即可得各運(yùn)動(dòng)副總反力。圖3其中,構(gòu)件1、3的力平衡方程分別為F++琮】=0

.如圏1所示偏置滾子直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)’凸輪為一偏心圓，滾子半徑為試用作圖法在圖上畫岀：(1)凸輪理論廓線和基圓。(2)凸輪由圖示位置順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)90時(shí)的位移8和壓力角《(3)從動(dòng)件的最大升程?！敬鸢浮?1)以A為圓心，AB為半徑作圓即為凸輪理論廓線，其半徑為&+。，以0為圓心作理論廓線的內(nèi)切線即為基圓，其半徑為為，分別如圖2所示；由反轉(zhuǎn)原理,將從動(dòng)件逆時(shí)針轉(zhuǎn)90。，此時(shí)B在。處，如圖所示’在此位置時(shí)從動(dòng)件的位移s和壓力角口.分別如圖2所示。分析可知，當(dāng)滾子處在％位置時(shí)，從動(dòng)件的位移最大，如圖2所示，h即為所求從動(dòng)件的最大升程。

27.己知如圖所示機(jī)構(gòu)的尺寸和位置，/AC=50mm./AB=IOOmn.但=30。：構(gòu)件1以勻角速度順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，供=10以山，要求用相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析：(1)求構(gòu)件2的角速度饑和角加速度％:(2)在原掀勾簡(jiǎn)圖上找出構(gòu)件2上速度為零的點(diǎn)的位置和加速度為零的點(diǎn)的位置。圖1【答案】(1)由AB桿的角速度，可知B的速度為：VB=Q)}lAB^lm/s作速度矢量多邊形,如圖2所示：從而可得速度矢量式為:如=呢+阻皮.咆=?fe+VC2C3又由3上C點(diǎn)不動(dòng)，則:聯(lián)立上述各式,可得:Wos30°=9?81radA方向?yàn)轫槙r(shí)針。(2)作加速度矢量多邊形，如圖3所示:

可得加速度矢量式為:aCl又由3±C點(diǎn)不動(dòng)，可得加速度矢量式為:aCl又由3±C點(diǎn)不動(dòng)，B點(diǎn)加速度為：又知:Bl+flC2B2+aC2B2.aC2=aC3+a則有：aC3=°a位=耕。8=1。＜n/s+aQC3acim=農(nóng)Irc=8.34m/s2a2=岑奕=57.736rad/s2lBC代入加速度矢量式,即有：代入加速度矢量式,aC2C3=2。2叱。=1。.3m/s為順時(shí)針方向。從而可知，2上速度為。的點(diǎn)為4點(diǎn)，加速度為0的點(diǎn)為P'點(diǎn)。28.圏1(a)所示為建筑結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)的振動(dòng)發(fā)生器。該裝置裝在被試建筑的屋頂。由一電動(dòng)機(jī)通過(guò)齒輪拖動(dòng)兩偏心重異向旋轉(zhuǎn)(偏心重的軸在鉛垂方向>設(shè)其轉(zhuǎn)速為150r/min.偏心重的質(zhì)徑積為500kg-m求兩偏心重同相位時(shí)和相位差為180。時(shí),總不平衡慣性力和慣性力矩的大小及變化情況。圖1(b)為大地重力測(cè)量計(jì)(重力計(jì))的標(biāo)定裝置,設(shè)E50mm.為使標(biāo)定平臺(tái)的向心加速度近似于重力加速度9.81m/⑵，同步帶輪的角速度應(yīng)為多大?為使標(biāo)定平臺(tái)上升和下降均能保持相同的勻速回轉(zhuǎn)，在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意什么事項(xiàng)？【答案】(1)①兩個(gè)偏心重同相位時(shí)，任一時(shí)刻的位姿如圖2(a)所示，此時(shí)有:Fn=Fl2=mrtt)2=m(m/30)2=500x(ttx150/30)2N=12500/N總慣性力：Fla=Fnsin0—Fnsin0=0Fl,=Fncos^+Fccos0=2FucosO—2500—co9N慣性力矩：H=0②兩個(gè)偏心重相位差為180'時(shí)，任一時(shí)刻的位姿如圖2(b)所本，此時(shí)有:F.=F；2=mrco2=12500^2/V總慣性力：=F%siM+玲,siM= siM=2500/sin。'NF,j,=F%co/- cos。'慣性力矩:—F*nt/Z—12500/X]XcosON?m=12500/cosON?m（2）如圖3（c）所示，連接AB兩點(diǎn)，由題知標(biāo)定平臺(tái)作平移運(yùn)動(dòng)，則平臺(tái)的速度和加速度與AB連