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PAGEPAGE29機械原理復(fù)習(xí)題模擬練習(xí)1選擇題(每空2分,共10分)1、平面機構(gòu)中,“基本桿組”是指C。生產(chǎn)中最小的制造單元最小的運動單元不能再拆的自由度為零的構(gòu)件組自由度為零的構(gòu)件組2、一鉸鏈四桿機構(gòu),兩連架桿長度分別為30mm,40mm;連桿長度為80mm,機架長度為100mm,則該機構(gòu)為A機構(gòu)。雙搖桿雙曲柄曲柄搖桿不能構(gòu)成四桿機構(gòu)3、對于直動尖頂盤形凸輪機構(gòu)的推程壓力角超過許用值時,可采用A措施來解決。增大基圓半徑改為滾子推桿改變凸輪轉(zhuǎn)向改為偏置直動尖頂推桿4、平面機構(gòu)的平衡問題中,對“靜不平衡”描述正確的是C。必須在兩個平衡面內(nèi)增加或除去一個平衡質(zhì)量才能獲得平衡靜不平衡在轉(zhuǎn)子靜態(tài)時不能表現(xiàn)出來使靜不平衡轉(zhuǎn)子的質(zhì)心與回轉(zhuǎn)軸心重合可實現(xiàn)平衡靜不平衡針對軸尺寸較大的轉(zhuǎn)子(轉(zhuǎn)子軸向?qū)挾萣與其直徑D之比b/D>0.2)5、正變位齒輪其分度圓上的齒厚與標準齒輪相比B。變薄變厚不變前三種都有可能填空題(每空2分,共20分)兩構(gòu)件通過點、線接觸而構(gòu)成的運動副稱為高副。速度瞬心是兩剛體上相對速度為零的重合點。移動副的自鎖條件是傳動角≤摩擦角。平行軸外嚙合斜齒圓柱齒輪機構(gòu)的正確嚙合條件是:β1=-β2;mn1=mn2;αn1=αn2。5、在輪系中,根據(jù)各個齒輪的軸線相對于機架的位置是否固定,將輪系分為三大類:定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系、復(fù)合輪系。6、當(dāng)主動件作等速連續(xù)轉(zhuǎn)動,需要從動件作單向間歇轉(zhuǎn)動時,可采用槽輪機構(gòu)、凸輪式間歇運動機構(gòu)、不完全齒輪機構(gòu)等機構(gòu)來實現(xiàn)。簡答題(每題5分,共15分)什么是機構(gòu)?答:多個構(gòu)件的人為組合,有確定的相對運動。 (是一種用來傳遞與變換運動和力的可動裝置。)何謂自鎖現(xiàn)象?答: 有些機械,按其結(jié)構(gòu)來說(自由度F>0),只要加上足夠大的驅(qū)動力,就應(yīng)該能夠沿著有效驅(qū)動力作用的方向運動,但是由于存在摩擦,驅(qū)動力的方向又已經(jīng)規(guī)定,有時就會出現(xiàn)不論這個驅(qū)動力如何增大,也無法使之運動的現(xiàn)象,稱為機械的自鎖。簡述連桿機構(gòu)的傳動特點與缺點?答: 傳動特點:其運動副一般均為低副。低副兩運動副元素為面接觸,壓強較小,故可承受較大的載荷;且有利于潤滑,磨損較小;另外其運動副的幾何形狀較簡單,便于加工制造。在連桿機構(gòu)中,當(dāng)原動件的運動規(guī)律不變可用改變各構(gòu)件的相對長度來使從動件得到不同的運動規(guī)律。在連桿機構(gòu)中,連桿曲線多。可以方便地用來達到增力、擴大行程和實現(xiàn)遠距離傳動等目的。缺點:由于連桿機構(gòu)的運動必須經(jīng)過中間構(gòu)件進行傳動,因而傳遞路線較長,易產(chǎn)生較大的誤差積累,同時,也使機械效率降低。在連桿機構(gòu)運動過程中,連桿及滑塊的質(zhì)心都在作變速運動,所產(chǎn)生的慣性力難于用一般的平衡方法加以消除,因而會增加機構(gòu)的動載荷,所以連桿機構(gòu)不宜用于高速運動。計算題(共45分)計算如圖1所示機構(gòu)的自由度,注意事項應(yīng)說明。(5*2)aa圖1bABECDABCDEF答: 小題a: 其中A、C、D、E處各有一個轉(zhuǎn)動副,B處是一個復(fù)合鉸鏈具有2個轉(zhuǎn)動副,A處還有一個移動副。即;所以該機構(gòu)自由度為:小題b: 其中A、B、C、F處各有一個轉(zhuǎn)動副,A處有一個局部自由度,D、E處的兩個移動副記作一個移動副。即;所以該機構(gòu)自由度為:2’143’32H圖22、在圖2所示輪系中,已知:Z1=48,Z2’=18,Z3’2’143’32H圖2答:齒輪1、2、2’、3、H組成行星輪系部分;齒輪3’、4組成定軸輪系部分; 其中行星輪系部分的傳動比:(1)定軸輪系部分:(2) 由圖中可知:(3)由式1、2、3式聯(lián)立可得: 200200ABC圖32134ω200200ABC圖32134ω2圖c圖b圖a解:以μl=0.01m/mm作機構(gòu)的位置簡圖,如圖a所示。圖c圖b圖a速度分析求(方向垂直AB轉(zhuǎn)向同ω2) 求 取μv=0.1m·s-1/mm作上式的速度圖(圖b)加速度分析求 求以μa=2m·s-2/mm作加速度圖(圖c)4、設(shè)計一對漸開線外嚙合標準齒輪圓柱齒輪機構(gòu)。已知z1=20,傳動比為i12=0.5,模數(shù)m=3,壓力角α與齒頂高系數(shù)為標準值,試求:(10分)兩輪的分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑、基圓直徑、分度圓上齒厚求兩輪的中心距答:該圓柱齒輪機構(gòu)的傳動比所以兩輪的分度圓直徑: 齒頂圓直徑: 齒根圓直徑:基圓直徑:分度圓上齒厚:兩輪中心距:設(shè)計題(10分)試設(shè)計一曲柄滑塊機構(gòu),已知滑塊行程速比系數(shù)K=1.5,滑塊的行程H=60mm,偏距25mm。并求其最小傳動角γmin=?解: 曲柄滑塊機構(gòu)的極位夾角 作圖步驟:作作以交點O為圓心,過C1、C2作圓。則曲柄的軸心A應(yīng)在圓弧上。作一直線與C1C2平行,其間的距離等于偏距e,則此直線與上述圓弧的交點即為曲柄軸心A的位置。當(dāng)A點確定后,曲柄和連桿的長度a、b也就確定了 6)作機構(gòu)AB’C’位置,圖中量得模擬練習(xí)2選擇題(每空2分,共10分)1、平面機構(gòu)中,從動件的運動規(guī)律取決于D。從動件的尺寸機構(gòu)組成情況原動件運動規(guī)律原動件運動規(guī)律和機構(gòu)的組成情況2、一鉸鏈四桿機構(gòu)各桿長度分別為30mm,60mm,80mm,100mm,當(dāng)以30mm的桿為機架時,則該機構(gòu)為A機構(gòu)。雙搖桿雙曲柄曲柄搖桿不能構(gòu)成四桿機構(gòu)3、凸輪機構(gòu)中,當(dāng)推桿運動規(guī)律采用C時,既無柔性沖擊也無剛性沖擊。一次多項式運動規(guī)律二次多項式運動規(guī)律正弦加速運動規(guī)律余弦加速運動規(guī)律4、平面機構(gòu)的平衡問題中,對“動不平衡”描述正確的是B。只要在一個平衡面內(nèi)增加或出去一個平衡質(zhì)量即可獲得平衡動不平衡只有在轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)的情況下才能表現(xiàn)出來靜不平衡針對軸尺寸較小的轉(zhuǎn)子(轉(zhuǎn)子軸向?qū)挾萣與其直徑D之比b/D<0.2)使動不平衡轉(zhuǎn)子的質(zhì)心與回轉(zhuǎn)軸心重合可實現(xiàn)平衡5、漸開線齒輪齒廓形狀決定于D。模數(shù)分度圓上壓力角齒數(shù)前3項填空題(每空2分,共20分)兩構(gòu)件通過面接觸而構(gòu)成的運動副稱為低副。作相對運動的三個構(gòu)件的三個瞬心必在同一條直線上。轉(zhuǎn)動副的自鎖條件是驅(qū)動力臂≤摩擦圓半徑。斜齒輪傳動與直齒輪傳動比較的主要優(yōu)點:嚙合性能好,重合度大,結(jié)構(gòu)緊湊。在周轉(zhuǎn)輪系中,根據(jù)其自由度的數(shù)目進行分類:若其自由度為2,則稱為差動輪系,若其自由度為1,則稱其為行星輪系。裝有行星輪的構(gòu)件稱為行星架(轉(zhuǎn)臂或系桿)。棘輪機構(gòu)的典型結(jié)構(gòu)中的組成有:搖桿、棘爪、棘輪等。簡答題(15分)什么是構(gòu)件?答:構(gòu)件:機器中每一個獨立的運動單元體稱為一個構(gòu)件;從運動角度講是不可再分的單位體。何謂四桿機構(gòu)的“死點”?答:當(dāng)機構(gòu)運轉(zhuǎn)時,若出現(xiàn)連桿與從動件共線時,此時γ=0,主動件通過連桿作用于從動件上的力將通過其回轉(zhuǎn)中心,從而使驅(qū)動從動件的有效分力為零,從動件就不能運動,機構(gòu)的這種傳動角為零的位置稱為死點。用范成法制造漸開線齒輪時,出現(xiàn)根切的根本原因是什么?避免根切的方法有哪些?答:出現(xiàn)根切現(xiàn)象的原因:刀具的頂線(不計入齒頂比普通齒條高出的一段c*m)超過了被切齒輪的嚙合極限點N1,則刀具將把被切齒輪齒根一部分齒廓切去。避免根切的方法:減小齒頂高系數(shù)ha*加大刀具角α變位修正計算題(45分)計算如圖1所示機構(gòu)的自由度,注意事項應(yīng)說明?(5*2)aa圖1bABCDABCDEFG小題a: 其中A、B處各有一個轉(zhuǎn)動副,B處有一個移動副,C、D處的移動副記作一個移動副。即;所以該機構(gòu)自由度為:小題b: 其中A、B、C、G、H處各有一個轉(zhuǎn)動副,F(xiàn)處為復(fù)合鉸鏈有兩個轉(zhuǎn)動副,B處有一個局部自由度,D、E處的兩個移動副記作一個移動副。即;所以該機構(gòu)自由度為:如圖2所示機構(gòu)中,各尺寸為:lAB=30mm,lAC=100mm,lBD=50mm,lDE=40mm,曲柄以等角速度ω1=10rad/s運動,試用圖解法求機構(gòu)在時,點D和E的加速度,以及構(gòu)件2的角速度和角加速度。(15分)圖2圖2BA1Dω1E234圖c圖b圖a圖c圖b圖a解:以μl=0.0025m/mm作機構(gòu)的位置簡圖,如圖a所示。此機構(gòu)中構(gòu)件2和搖塊3組成移動副,且構(gòu)件2作平面一般運動,選C(C2和C3)為重合點,則Vc3=VC4=0,ac3=ac4=0,ω3=ω2,α3=α2。速度分析取μv=0.005m·s-1/mm作上式的速度圖(圖b),再根據(jù)速度影像原理得點d及e。加速度分析以μa=0.04m·s-2/mm作加速度圖(圖c),再加速度影像原理得點d’和e’,由圖可得:3、設(shè)計一對漸開線外嚙合標準齒輪圓柱齒輪機構(gòu)。已知z1=18,z2=36,模數(shù)m=3,壓力角α與齒頂高系數(shù)為標準值,試求:(10分)該圓柱齒輪機構(gòu)的傳動比i12兩輪的分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑、基圓直徑、分度圓上齒厚求兩輪的中心距答:該圓柱齒輪機構(gòu)的傳動比兩輪的分度圓直徑: 齒頂圓直徑: 齒根圓直徑:基圓直徑:分度圓上齒厚:兩輪中心距:1233’54H圖34、在圖示輪系中,已知:Z1=22,Z31233’54H圖3答:齒輪1、2、3、H組成行星輪系部分;齒輪3’、4、5組成定軸輪系部分; 其中行星輪系部分的傳動比:(1)定軸輪系部分:(2) 由圖中可知:(3) 又有:(4)由式1、2、3、4聯(lián)立可得: 設(shè)計題(10分)設(shè)計一導(dǎo)桿機構(gòu),已知機架長度100mm,行程速比系數(shù)K=1.5。(要求保留作圖軌跡,以及必要的文字說明)解: 導(dǎo)桿機構(gòu)的極位夾角 根據(jù)導(dǎo)桿機構(gòu)的特性知:;其中為導(dǎo)桿的擺角 作圖步驟:作作的角平分線,在該線上?。礄C架長度)過A點作導(dǎo)桿任一極位的垂線AC1(或AC2),其即為曲柄,故模擬練習(xí)3一、填空題(每題2分,共20分)機構(gòu)具有確定運動的條件:機構(gòu)自由度數(shù)=機構(gòu)的原動件數(shù)。速度影像的相似原理只能應(yīng)用于同一構(gòu)件上的各點。對心曲柄滑塊機構(gòu),若以滑塊為機架,則該機構(gòu)演化為定塊機構(gòu)(或直動導(dǎo)桿機構(gòu))。移動副的自鎖條件是:驅(qū)動力作用在移動副的摩擦角內(nèi)。凸輪機構(gòu)推桿的常用運動規(guī)律中,一次多項式運動規(guī)律有剛性沖擊。漸開線的形狀取決于基圓的大小。直齒圓柱齒輪機構(gòu)的正確嚙合條件是:模數(shù)相等、壓力角相等。有一外槽輪機構(gòu),已知槽輪的槽數(shù),轉(zhuǎn)盤上裝有一個圓銷,則該槽輪機構(gòu)的運動系數(shù)k=0.25?;剞D(zhuǎn)構(gòu)件進行動平衡時,應(yīng)在兩個平衡基面上加平衡質(zhì)量。當(dāng)兩構(gòu)件組成兼有滑動和滾動的高副時,其瞬心在過接觸點高副元素的公法線處。二、簡答題(每小題5分,共25分)1、簡述構(gòu)件和零件的區(qū)別和聯(lián)系?答:構(gòu)件:從運動角度講是不可再分的單位體。零件:從制造角度講是不可再分的單位體。構(gòu)件可以由多個零件通過剛性聯(lián)結(jié)獲得。2、什么是當(dāng)量摩擦系數(shù)?答:為了計算摩擦力簡便,把運動副元素幾何形狀對運動副的摩擦力的影響因素計入到摩擦系數(shù)中,這種轉(zhuǎn)化后的摩擦系數(shù)稱為當(dāng)量摩擦系數(shù)。實現(xiàn)往復(fù)移動或往復(fù)擺動的機構(gòu)有哪些?答:連桿機構(gòu)凸輪機構(gòu)螺旋機構(gòu)齒輪齒條機構(gòu)組合機構(gòu)機械的“平衡”與“調(diào)速”都可以減輕機械中的動載荷,但兩者有何本質(zhì)區(qū)別?答:1)機械平衡是通過消除或減小慣性力和慣性力矩來減輕機械中的動載荷。2)調(diào)速是使機械的運動避開其共振區(qū)域,從而減小軸的撓度,獲得減輕機械中動載荷的目的。簡述漸開線圓柱斜齒輪機構(gòu)主要有哪些優(yōu)缺點?答:優(yōu)點:嚙合性能好:逐漸嚙入,逐漸嚙出,傳動平穩(wěn),噪音小。重合度大:降低每對齒輪的載荷,提高承載能力。結(jié)構(gòu)緊湊:避免根切的最小齒數(shù)小。缺點:運轉(zhuǎn)時有軸向力。三、計算題(共45分)1、繪制縫紉機下針機構(gòu)簡圖(草圖)。(5分)11234ABCDABCDHGABCDHGFE答:見圖所示?;顒訕?gòu)件n=7;低副pl=10;所以機構(gòu)的自由度為以AB為原動件:機構(gòu)可分解成下圖。Ⅱ級機構(gòu)AABCDHGFEⅡ級組Ⅱ級組Ⅱ級組機架與原動件因此該機構(gòu)為:Ⅱ級機構(gòu)3、試求機構(gòu)在圖示位置的全部瞬心。(5分)AABCP12123P13P23答:A點為P13;B點為P12;P23由三心定理求得,見圖。4、在圖示導(dǎo)桿機構(gòu)中,,曲柄AB以等角速度轉(zhuǎn)動,試用相對運動圖解法求構(gòu)件3的角速度和角加速度。(15分)ACB23ACB2341速度分析求(方向垂直AB轉(zhuǎn)向同ω1) 求 取μv=0.01m·s-1/mm作上式的速度圖(圖b)加速度分析以μa=1m·s-2/mm作加速度圖(圖c)1254H31254H32’答:(1)(2)由式1、2聯(lián)立可得: 四、設(shè)計題(10分)如圖所示,設(shè)已知破碎機的行程速比系數(shù)K=1.2,顎板長度,顎板擺角,曲柄長60mm。試設(shè)計該四桿機構(gòu)。解: 作圖步驟:由給定的行程速比變化系數(shù)K,得曲柄搖桿機構(gòu)的極位夾角作出搖桿兩個極限位置C1D和C2D,使連接C1、C2,并作C1M垂直于C1C2。作,N與M相交于P點,由圖可見,。利用余弦定理求AC1(令為x)量得代入求得連桿的長度:以C1為圓心,x為半徑作圓,與前述外接圓的交點即為所求的A點。量得機架長:309.43mm模擬練習(xí)4一、填空題(每空2分,共20分)機構(gòu)中按給定的運動規(guī)律對立運動的構(gòu)件稱為原動件;而其余活動構(gòu)件稱為從動件。轉(zhuǎn)動副的自鎖條件是:驅(qū)動力作用在摩擦圓內(nèi)。對心曲柄滑塊機構(gòu),若以曲柄為機架,則該機構(gòu)演化為導(dǎo)桿機構(gòu)。機構(gòu)的壓力角是指力與速度所夾銳角。凸輪機構(gòu)推桿的常用運動規(guī)律中,余弦加速度運動規(guī)律有柔性沖擊。齒輪機構(gòu)的重合度愈大,表明同時參加嚙合的輪齒對數(shù)愈多。棘輪機構(gòu)的主要組成構(gòu)件有:棘輪、棘爪、止動爪等。機器速度波動的類型有:周期性速度波動、非周期性速度波動。設(shè)計滾子推桿盤形凸輪輪廓線時,若發(fā)現(xiàn)工作廓線有變尖現(xiàn)象時,則尺寸參數(shù)上應(yīng)采取的措施是:加大基圓半徑。在曲柄搖桿機構(gòu)中,當(dāng)曲柄與機架兩次共線位置時出現(xiàn)最小傳動角。二、簡答題(每小題5分,共25分)1、何謂運動副及運動副元素?答:運動副是指兩構(gòu)件直接接觸具有確定的相對運動關(guān)系的一種聯(lián)結(jié)。(書本):兩個構(gòu)件直接接觸而組成的可動的聯(lián)接。運動副元素:參加接觸的部分。兩構(gòu)件上能夠參加接觸而構(gòu)成運動副的表面。列舉5種能實現(xiàn)連續(xù)回轉(zhuǎn)運動的機構(gòu)。答:摩擦傳動機構(gòu):如帶傳動、摩擦輪等嚙合傳動機構(gòu):如齒輪傳動、蝸桿傳動、鏈傳動等連桿機構(gòu):如雙曲柄機構(gòu)、平行四邊形機構(gòu)等。簡述進行質(zhì)量代換需要滿足的三個條件?動代換和靜代換各應(yīng)滿足什么條件?答:質(zhì)量代換法需滿足三個條件:代換前后構(gòu)件的質(zhì)量不變;代換前后構(gòu)件的質(zhì)心位置不變;代換前后構(gòu)件對質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動慣量不變;其中:動代換需要滿足前面三個條件;靜代換滿足前兩個條件便可。4、齒輪傳動要勻速、平穩(wěn)地進行,必須滿足哪些條件?答:對齒廓的要求:齒廓滿足定傳動比的齒廓嚙合基本定律。對重合度要求:齒輪嚙合的重合度大于1。對正確嚙合要求:滿足正確嚙合條件。5、有一滾子推桿盤形凸輪機構(gòu),在使用中發(fā)現(xiàn)推桿滾子的直徑偏小,欲改用較大的滾子,問是否可行?為什么?答:不一定。令滾子半徑為;凸輪理論輪廓線的最小曲率半徑為當(dāng):時:工作廓線出現(xiàn)交叉,出現(xiàn)失真現(xiàn)象。這時不可行。當(dāng):時:工作廓線出現(xiàn)尖點,凸輪輪廓在尖點處易磨損而導(dǎo)致失真。這時也不可行。當(dāng):時:這時也不可行。三、計算題(共45分)1、繪制唧筒機構(gòu)簡圖(草圖)。(5分)121234ABCDABABCDHGFE答:活動構(gòu)件n=7;低副pl=10;所以機構(gòu)的自由度為以AB為元動件:機構(gòu)可分解成下圖。為Ⅲ級機構(gòu)DCDCBA1432P12P23P34P14P13P24ABCDHGFE機架與原動件Ⅲ級組Ⅱ級組3、試求機構(gòu)在圖示位置的全部瞬心。(5分)答:A點為P12;B點為P23;C點為P34;D點為P14;P13由三心定理求得為B點,見圖。P24由三心定理求得為D點,見圖。4、圖示鉸鏈四桿機構(gòu)中,已知為機架,(15分)DCBADCBA若此機構(gòu)為雙曲柄機構(gòu),求的最小值;若此機構(gòu)為雙搖桿機構(gòu),求值的范圍;解:1)曲柄搖桿機構(gòu)要求滿足“桿長條件”;曲柄為連架桿且最短三個條件。由“桿長條件”知:即:所以的最大值為:15mm2)為雙曲柄機構(gòu)有兩種情況:滿足“桿長條件”;最短桿為機架;。滿足平行四邊形機構(gòu)條件。()當(dāng)BC為最長桿時:由“桿長條件”知:即:當(dāng)AB為最長桿時:由“桿長條件”知:即:所以的最小值為:45mm3)為搖桿機構(gòu)有兩種情況:滿足“桿長條件”;BC為最短桿()。不滿足“桿長條件”當(dāng)AD為最短桿時:要求:;得:或;得:當(dāng)AB為最長桿時:要求:;得:5、在圖示的車床變速箱中,移動三聯(lián)齒輪a使齒輪3’和4’嚙合。又移動雙聯(lián)齒輪b使齒輪5’和6’嚙合。已知各輪的齒數(shù)為,電動機的轉(zhuǎn)速,求帶輪轉(zhuǎn)速的大小和方向。(10分)解:四、設(shè)計題(10分)試設(shè)計一鉸鏈四桿機構(gòu)。已知其搖桿CD的長度,行程速度變化系數(shù),機架AD的長度。是搖桿CD的一個極限位置與機架AD間較小的一個夾角。試用圖解法求曲柄的長度和連桿的長度。解: 作圖步驟:極位夾角作作線段DC1,使作線段AC2,使量得AC1=70.84mm;AC2=169.46mm曲柄和連桿的長度、為模擬練習(xí)5一、填空題(每小題2分,共20分)平面運動副的最大約束數(shù)為2個,最小約束數(shù)為1個。當(dāng)兩構(gòu)件組成轉(zhuǎn)動副時,其相對速度瞬心在轉(zhuǎn)動副中心處。對心曲柄滑塊機構(gòu),若以連桿為機架,則該機構(gòu)演化為曲柄搖塊機構(gòu)。傳動角越大,則機構(gòu)傳力性能越好。凸輪機構(gòu)推桿的常用運動規(guī)律中,二次多項式運動規(guī)律具有柔性沖擊。蝸桿機構(gòu)的標準參數(shù)從中間平面中取。常見間歇運動機構(gòu)有:棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)等。為了減小飛輪的重量和尺寸,應(yīng)將飛輪裝在高速軸上。實現(xiàn)往復(fù)移動的機構(gòu)有:曲柄滑塊機構(gòu)、凸輪機構(gòu)等。外嚙合平行軸斜齒輪的正確嚙合條件為:。二、簡答題(每小題5分,共25分)1、何謂三心定理?答:三個彼此作平面運動的構(gòu)件的三個瞬心必位于同一直線上。簡述機械中不平衡慣性力的危害?答:機械中的不平衡慣性力將在運動副中引起附加的動壓力,這不僅會增大運動副中的摩擦和構(gòu)件中的內(nèi)應(yīng)力,降低機械效率和使用壽命,而且會引起機械及其基礎(chǔ)產(chǎn)生強迫振動。鉸鏈四桿機構(gòu)在死點位置時,推動力任意增大也不能使機構(gòu)產(chǎn)生運動,這與機構(gòu)的自鎖現(xiàn)象是否相同?試加以說明?答:(1)不同。(2)鉸鏈四桿機構(gòu)的死點指:傳動角=0度時,主動件通過連桿作用于從動件上的力恰好通過其回轉(zhuǎn)中心,而不能使從動件轉(zhuǎn)動,出現(xiàn)了頂死現(xiàn)象。死點本質(zhì):驅(qū)動力不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。機械自鎖指:機構(gòu)的機構(gòu)情況分析是可以運動的,但由于摩擦的存在,卻會出現(xiàn)無論如何增大驅(qū)動力,也無法使其運動的現(xiàn)象。自鎖的本質(zhì)是:驅(qū)動力引起的摩擦力大于等于驅(qū)動力的有效分力。棘輪機構(gòu)與槽輪機構(gòu)均可用來實現(xiàn)從動軸的單向間歇轉(zhuǎn)動,但在具體的使用選擇上,又有什么不同?答:棘輪機構(gòu)常用于速度較低和載荷不大的場合,而且棘輪轉(zhuǎn)動的角度可以改變。槽輪機構(gòu)較棘輪機構(gòu)工作平穩(wěn),但轉(zhuǎn)角不能改變。簡述齒廓嚙合基本定律。答:相互嚙合傳動的一對齒輪,在任一位置時的傳動比,都與其連心線被其嚙合齒廓在接觸點處的公法線所分成的兩段成反比。三、計算題(共45分)1、繪制偏心輪機構(gòu)簡圖(草圖),并求機構(gòu)自由度。(10分)121234ABC其中A、B、C處各有一個轉(zhuǎn)動副;A處有一個移動副;即;所以該機構(gòu)自由度為:2、已知一條漸開線,其基圓半徑,試求該漸開線在向徑的點K處的曲率半徑,壓力角及展角。(5分)AAP12BCP34P24P2312314P14∞c’c'’3、試求機構(gòu)在圖示位置的全部瞬心。(5分)見圖該機構(gòu)有構(gòu)件數(shù)n=4;所以瞬心數(shù)為:(1)P12、P23、P34可直接判斷獲得,分別在A、B、C點處。(2)構(gòu)件1、4組成移動副,所以P14在垂直導(dǎo)路的無窮遠處。(3)求P13?構(gòu)件1、3非直接接觸,采用三心定理。P13在構(gòu)件1、2、3形成的三個瞬心構(gòu)成的直線上,即直線AB上P13同時也在構(gòu)件1、3、4形成的三個瞬心構(gòu)成的直線上,即直線c’c’’上所以P13在直線AB與直線c’c’’的交點處,當(dāng)AB垂直BC時,AB//c’c’’,此時,P13在垂直BC的無窮遠處。(4)求P24?構(gòu)件2、4非直接接觸,采用三心定理。P24在構(gòu)件1、2、4形成的三個瞬心構(gòu)成的直線上,即直線AB上P24同時也在構(gòu)件2、3、4形成的三個瞬心構(gòu)成的直線上,即直線BC上所以P24在直線AB與直線BC的交點處,即B點。在圖示的電動卷揚機中,已知其每一對齒輪的效率,以及鼓輪的效率均為0.95,滑輪的效率,載荷,其上升的速度,求電動機的功率。(10分)解:工作機效率為:機構(gòu)總效率為:電動機功率為:圖示的輪系中,已知各輪齒數(shù)為,。若軸A按圖示方向以1250r/min的轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn),軸B按圖示方向以600r/min的轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn),試確定軸C的轉(zhuǎn)速大小和方向。(15分)答:齒輪1、2、2’、3、4組成行星輪系部分;齒輪4、5、6組成定軸輪系部分; 其中行星輪系部分的傳動比:(1)定軸輪系部分:(2) 由圖中可知:(3)由式1、2、3式聯(lián)立可得: (方向同1、6)四、設(shè)計題(10分)試設(shè)計一曲柄滑塊機構(gòu),已知滑塊行程速比系數(shù)K=1.5,滑塊的行程H=60mm,偏距25mm。解: 曲柄滑塊機構(gòu)的極位夾角 作圖步驟:作作以交點O為圓心,過C1、C2作圓。則曲柄的軸心A應(yīng)在圓弧上。作一直線與C1C2平行,其間的距離等于偏距e,則此直線與上述圓弧的交點即為曲柄軸心A的位置。當(dāng)A點確定后,曲柄和連桿的長度a、b也就確定了 6)作機構(gòu)AB’C’位置,圖中量得模擬練習(xí)6一、填空題(每小題2分,共20分)平面機構(gòu)中若引入一個高副將帶入1個約束,而引入一個低副將帶入2個約束。對心曲柄滑塊機構(gòu),若以連桿為機架,則該機構(gòu)演化為曲柄搖塊機構(gòu)。平面四桿機構(gòu)具有整轉(zhuǎn)副的條件:最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和。壓力角越大,則機構(gòu)傳力性能越差。凸輪機構(gòu)推桿的常用運動規(guī)律中,正弦運動規(guī)律既無剛性沖擊也無柔剛性沖擊。錐齒輪取大端的參數(shù)為標準參數(shù)。槽輪機構(gòu)的主要組成構(gòu)件為:撥盤、槽輪、機架等。為了減小飛輪的重量和尺寸,應(yīng)將飛輪裝在高速軸上。當(dāng)兩構(gòu)件組成移動副時,其瞬心在垂直于導(dǎo)路方向的無窮遠處。機構(gòu)處于死點位置時,其傳動角為0度。二、簡答題(每小題5分,共25分)1、機構(gòu)具有確定運動的條件是什么?當(dāng)機構(gòu)的原動件數(shù)少于機
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