東北農(nóng)業(yè)大學工程學院808機械設(shè)計基礎(chǔ)（含機械原理與機械設(shè)計）之機械原理考研題庫

2017年東北農(nóng)業(yè)大學工程學院808機械設(shè)計基礎(chǔ)(含機械原理與機械設(shè)計)之機械原理考研題庫(一)說明：①本資料為VIP包過學員內(nèi)部使用資料。涵蓋了歷年考研?？碱}型和重點題型。一、判斷題.在剛性轉(zhuǎn)子中，滿足靜平條件的轉(zhuǎn)子一定滿足動平衡條件。( )【答案】錯【解析】當僅使其慣性力得到平衡時，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，稱為動平衡。因此滿足靜平條件的轉(zhuǎn)子不一定滿足動平衡條件。.與標準斜齒輪相比?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：負變位齒輪則相反。.一對平行軸外嚙合斜齒圓柱齒輪傳動的正確嚙合條件為模數(shù)、壓力角、螺旋角大小相等。()【答案】x【解析】一對平行軸外嚙合斜齒圓柱齒輪傳動的正確嚙合條件為模數(shù)、壓力角分別相等，螺旋角大小相等、方向相反。TOC\o"1-5"\h\z4.標準直齒圓柱齒輪外嚙合傳動中，不能同時有3對輪齒嚙合。( )【答案】V.當齒輪與齒條不是在標準安裝下嚙合時，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］標準齒輪與齒條不是在標準安裝時，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。.齒輪正變位后基圓尺寸增大。( )【答案】x【解析】齒輪變位后，齒輪的模數(shù)不變，齒數(shù)不變，壓力角不變，因此基圓尺寸4=/nzcos。夙發(fā)生改變。.蝸桿傳動中，蝸輪法面模數(shù)和壓力角為標準值。( )【答案】x【解析］蝸輪的端面參數(shù)為標準值。TOC\o"1-5"\h\z.漸開線直齒圓柱齒輪傳動的重合度是實際嚙合線段與齒距的比值。（ ）【答案】x【解析】漸開線直齒圓柱齒輪傳動的重合度是實際嚙合線段與基圓齒距的比值。.漸開線直齒圓柱齒輪與齒條嚙合時’其嚙合角恒等于齒頂圓上的壓力角。（ ）【答案】x［解析】漸開線直齒圓柱齒輪與齒條嚙合時’其嚙合角恒等于齒輪分度圓上的壓力角。.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二、簡答題.何謂三心定理?何種情況下的瞬心需用三心定理來確定？［答案］三心定理是指三個彼此作平面平行運動的構(gòu)件的三個瞬心必位于同一直線上。對于不通過運動副直接相連的兩構(gòu)件間的瞬心位置，可借助三心定理來確定。在計算行星輪系的傳動比時’式LH-i-i’y只有在什么情況下才是正確的？【答案】在計算行星輪系的傳動比時，式Lh=1一尹皿只有在所硏究的輪系為具有固定輪的行星輪系，且固定輪為n時，才是正確的。為什么漸開線齒輪機構(gòu)能滿足定傳動比要求？［答案］漸開線某點的法線是基圓的切線，接觸點的法線必然是基圓的公切線，基圓不動，則接觸點的法線固定不動，它與連心線的交點固定，所以漸開線齒輪機構(gòu)能滿足定傳動比要求。.在用解析法進行運動分析時，如何判斷各桿的方位角所在的象限?如何確定速度、加速度、角速度和角加速度的方向？［答案］在用解析法作運動分析時，根據(jù)方位角正弦值分子及分母的正負情況來判斷各桿的方位角所在象限。首先設(shè)定桿矢的正向，將桿矢量對時間求導得到速度，若值為正，表示速度方向與桿矢正向相同，否則相反；首先設(shè)定速度的正向，將速度對時間求導得到加速度，若值為正,表示加速度方向與速度正向相同，否則相反；首先設(shè)定方位角的正向，一般為逆時針方向，將方位角對時間求導得到角速度,若值為正，表示角速度方向與方位角正向相同，否則相反：首先設(shè)定角速度的正向，將角速度對時間求導得到角加速度，若值為正，表示角加速度方向與角速度正向相同，否則相反。.簡述靜平衡與動平衡的聯(lián)系和區(qū)別？［答案】靜平衡是離心力之和為零,動平衡不僅是離心力之和為零，而且離心力矩之和為零。靜平衡轉(zhuǎn)子不一定是動平衡的，動平衡轉(zhuǎn)子一定是靜平衡的。.何謂齒輪的“根切現(xiàn)象”?它是怎么產(chǎn)生的？有何危害？［答案】開線齒輪傳動時，齒輪A的齒頂與嚙合線的交點超過被切齒輪的極限嚙合點時，被切齒輪齒根的漸開線齒廓被切去一部分，這種現(xiàn)象叫根切。用范成法加工漸開線齒輪過程中，有時刀具齒頂會把被加工齒輪根部的漸開線齒廓切去一部分，這種現(xiàn)象稱為根切。根切現(xiàn)象的產(chǎn)生是因為刀具齒頂線（齒條型刀具）或齒頂圓（齒輪插刀）超過了極限嚙合點。根切將削弱齒根強度，甚至可能降低傳動的重合度，影響傳動質(zhì)量，應盡量避免。.何謂周期性速度波動?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？【答案】機械在穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時，通常由于驅(qū)動力與阻力的等效力矩或（和）機械的等效轉(zhuǎn)動慣量的周期性變化所引起的主動軸角速度的周期性波動。產(chǎn)生的原因是等效力矩、等效轉(zhuǎn)動慣量呈周期性變化。可以用加飛輪的方法加以調(diào)節(jié)。但是不能完全消除周期性速度波動。18.機構(gòu)組成原理是什么？［答案］任何機構(gòu)都可以看成是由若干個基本桿組依次連接于原動件和腆上而構(gòu)成的。三、計算分析題19.圖所示為偏置導桿機構(gòu)，試作岀其在圖1示位置時的傳動角以及機構(gòu)的最小傳動角及其出現(xiàn)的位置，并確定機構(gòu)為回轉(zhuǎn)導桿機構(gòu)的條件。圖I【答案】假定AB為主動件，當前位置傳動角和最小傳動角位置如圖2所示。機構(gòu)成為導桿機構(gòu)的條件：?W史。圖2圖220.試標出圖a）在圖示位置時凸輪機構(gòu)的壓力角，凸輪從圖示位置轉(zhuǎn)過釦。后推桿的位移：并標出圖（b）推桿從圖示位置升高位移、時，凸輪的轉(zhuǎn)角和凸輪機構(gòu)的壓力角。【答案】如圖（a）（b）所示。21.為什么斜齒輪的標準參數(shù)要規(guī)定在法面上，而其幾何尺寸卻要按端面來計算？［答案］由于斜齒輪垂直于其軸線的端面齒形和垂直于螺旋線方向的法面齒形是不同的，且在切制斜齒輪時，刀具進刀的方向一般是垂直于其法面的，故其法面參數(shù)與刀具的參數(shù)相同，取為標準值。為了方便計算和應用,在計算時按端面參數(shù)進行。22.圖1所示的各機構(gòu)中’設(shè)已知各構(gòu)件的尺寸及B點的速度uB,試作出其在圏示位置時的速度多邊形。DuhB(a)(b)圖1【答案】(1)圖1(a)所示機構(gòu)，速度多邊形如圖2(a)所示。(2)圖1(b)所示機構(gòu)，根據(jù)瞬心的定義和三心定理構(gòu)件3與構(gòu)件］的絕對瞬心P13,方向豎直向上且位于無窮遠處，如圖2(b)所示。而vb水平向左’與P13B垂直，故、，E與vC的方向均為水平向左，大小與vb相等。速度多邊形如圖2(c)所示。.圖示為一曲柄渭塊機構(gòu)的三個不同位置，F(xiàn)為作用在滑塊上的力，轉(zhuǎn)動副A和B上作畫的虛線圖為摩擦圓，試確定在此三個位置時，連桿AB上所受作用力的方向?！敬鸢浮繄D2.圖所示為一個TS機器轉(zhuǎn)子，己知轉(zhuǎn)子的質(zhì)量為15kg,其質(zhì)心至兩平衡基面I及II的距離分別為11=100mm,l2=200mm,轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n-300()rmin.試確定在兩個平衡基面I及II內(nèi)的許用不平衡質(zhì)徑積。當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速提高到W加『血時，其許用不平衡質(zhì)徑積又各為多少？圖【答案]由題中已知條件’查各種典型轉(zhuǎn)子的平衡等級和許用不平衡量表’取平衡等級G6.3.即A=6.3mm/Sor,1000J1000x63.mm(I)由度'f 得許用偏心距：[。】=-^~=1加=2005所則該轉(zhuǎn)子的許用不平衡質(zhì)徑積為：[mr]=朮刁=(15X104)X(20.05X103)=300.8g?mm該質(zhì)徑積在平衡基面I和II上的分量為：[w?r'I=I日?[gX3<X).8 200.5g-mninir—-—―?[w]=:―X300.8 1()0.3g?mm(2)當轉(zhuǎn)速提高至6000r/min時，許用偏心距：[刁=釁=唸聲=】。?。3坤該轉(zhuǎn)子的許用不平衡質(zhì)徑積為:[nr\=mCe]=<15XItf)X(10.03X1(7')=150.4g?mni在平衡基面I和II上的分量為：.如圖所示的行星輪系中，已知各輪的齒數(shù)為。=Z2=2(),電=60,各構(gòu)件的質(zhì)心均在其相對回轉(zhuǎn)軸線上,它們的轉(zhuǎn)動慣量為Ji=L=O.O】kg?nAJH=0.16kg-m2,行星輪2的質(zhì)量m2=2kg.模數(shù)m=l()mm.作用在行星架H上的力矩Mh=40N?m求構(gòu)件1為等效構(gòu)件時的等效力矩吼和等效轉(zhuǎn)圖【答案】(1)求等效力矩鳳根據(jù)功率等效的原則M，M*知，問題歸結(jié)為求速比#在該行星輪系中，玲=°，則其轉(zhuǎn)化機構(gòu)的傳動比為《=^^=^^=1也=*=_兇=_3

0-a)Ho)Hz,20則秋=1+3=4,即阿/佃=1/4故M,=Mh/4=4O/4=1ON?m,唉為正值,表明其方向與M.相同。(2)求等涕動慣量L在此輪系中’輪1和系桿H為定軸轉(zhuǎn)動構(gòu)件,而齒輪2為平面運動構(gòu)件。因而，輪2的動能應包括兩部分：輪2繞自身軸線作相對轉(zhuǎn)動所具有的動能以及質(zhì)心繞6軸轉(zhuǎn)動所具有的動能，故得Ji⑵歸閔⑵'=Jj+S4+Jh)(€Uh/wi)'+■(旳/納)'式中3H/E/4哩求出，又因加辭讖=號讚=1畿虧琴=3故32/聽=-2.因此辭=渣?辭=-2>4T又/h=「)m=(迎畀)X10mm=200mm故厶-0.014-(2X0.2-H-0.16)X(~),+0.01X(-y)J=0.0275kg-m.在圖所示的電動三爪卡盤傳動輪系中，設(shè)已知各輪齒數(shù)為，冋.zw25.7.技57,罕56試求傳動比而。在解題前應先思考下列問題：圖示輪系為何種輪系，其自由度F等于多少?要求這種輪系的傳動比il4,至少必須列岀幾個計算式？圖【答案】圖中輪系由兩個周轉(zhuǎn)輪系組成，自由度為2。其中一個周轉(zhuǎn)輪系由行星輪2、行星架H和太陽輪1、3組成，是行星輪系：另一個行星輪系由雙聯(lián)行星輪2-2'、行星架H和太陽輪1、4組成，是差動輪系。要求復合輪系的傳動比始需列兩個等式，分別求兩個周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化輪系的傳動比：4〃=也紹=_圣=_以13口3-0 心2.h_丁_宇4__25x56__28a)4-a)Hz,z2. 6x25 3聯(lián)立以上兩式，并帶入練=0,解得岳=使/叫=-588。.某機組作用在主軸上的阻力矩變化曲線M”甲己知，主軸上的驅(qū)動力矩M'為常數(shù)，主軸平均角速度u)m=25nids.安裝在主軸上的飛輪轉(zhuǎn)動慣量J二25.I3Kg.m2.求解：(I)驅(qū)動力矩M?:(2)最大盈虧功Amax：(3)穩(wěn)定轉(zhuǎn)動時主軸的最大角速度剛ax和最小角速度emin【答案】(1)由平衡條件可得：3會100+2學500&M，

則驅(qū)動力矩為：M'=200N?〃"（2）計算各點處動能：E°=。E=(200-100)x-=50^/2 2=Eq+(200-500)x§=-25萬

鳥％=我+(200-100嶺=25勿

%=我+(200-500此=-50兀

電=。綜上所述’最大盈虧功為Anax=%.一%=1°°勿。（3）由公式'=￡零可得，運動不均勻系數(shù)為=爲=儘W_（%+%n）（% 2 了二g-%in）可得主軸運動時的最大角速度最小角速度分別為x25=25.25rad/s1+絲x25=25.25rad/s=(l-0.01)x25=24.75rad/s2=(l-0.01)x25=24.75rad/s28.任選三個你身邊已有的或能觀察到的下列常用裝置（或其他裝置y試畫出其機構(gòu)運動簡圖，并計算其自由度。1）折疊桌或折疊椅：2）酒瓶軟木塞開蓋器：3）衣柜上的彈簧合頁；4）可調(diào)臂臺燈機構(gòu)：5）剝線鉗；6）磁帶式錄放音機功能鍵操縱機構(gòu)：7）洗衣機定時器機構(gòu)：8）轎車擋風玻璃雨刷機構(gòu)；9）公共汽車自動開閉門機構(gòu)：10）挖掘機機械臂機構(gòu)；……?！敬鸢浮浚?）如圖（a）為公共汽車自動開閉門機構(gòu)的運動簡圖。該機構(gòu)的自由度：/「；〃方原，?；："I：1。

(2)如圖(b)為運動訓練器的運動簡圖。該機構(gòu)的自由度為："3〃5 /，, 3X32.X4 10(3)如圖(c)為縫紉機踏板機構(gòu)的運動簡圖。該機構(gòu)的自由度為：〃*A?3>1=1。2017年東北農(nóng)業(yè)大學工程學院808機械設(shè)計基礎(chǔ)(含機械原理與機械設(shè)計)之機械原

理考研題庫(二)說明：①本資料為VIP包過學員內(nèi)部使用資料。涵蓋了歷年考研常考題型和重點題型。一、判斷題I.兩構(gòu)件構(gòu)成高副時’其瞬心一定在接觸點上。( )【答案】錯 【解析】以平面高副連接的兩構(gòu)件做純滾動時’瞬心即在接觸點上；兩構(gòu)件間有相對滑動時,瞬心在過接觸點兩構(gòu)件的公法線上。TOC\o"1-5"\h\z加工變位系數(shù)為x的變位齒輪時’齒條刀具的中線與節(jié)線相距xm距離。( )【答案】V機構(gòu)具有確定運動的條件是機構(gòu)的自由度等于1。( )【答案】錯【解析】機構(gòu)具有確定運動的條件是機構(gòu)的自由度大于零，且等于原動件數(shù)目。.蝸輪蝸桿傳動，蝸輪與蝸桿的螺旋線方向是相反的。( )【答案】x［解析】蝸輪蝸桿傳動,蝸輪與蝸桿的螺旋線方向是相同的。.一對漸開線圓柱齒輪傳動，其分度圓總是相切并作純滾動。( )【答案】x【解析】標準安裝的一對漸開線圓柱齒輪傳動，其分度圓與節(jié)圓重合，故分度圓相切并作純滾動。.機械零件和機構(gòu)是組成機械系統(tǒng)的基本要素。( )【答案】錯【解析】機械是機器和機構(gòu)的總稱，機械零件是組成機械系統(tǒng)的最基本要素。.連桿機構(gòu)中若有周轉(zhuǎn)副，則必有曲柄。( )【答案】x【解析】當絞鏈四桿機構(gòu)中含有周轉(zhuǎn)副時’若以最短桿為連桿時，則該機構(gòu)為雙搖桿機構(gòu)，不存在曲柄。.螺旋副中，螺紋的升角愈高，自鎖性愈差。( )【答案】對.釵鏈四桿機構(gòu)，若以最短桿為機架便可形成雙曲柄機構(gòu)。( )【答案】x［解析］對于滿足桿長條件的釵鏈四桿機構(gòu)，若以最短桿為機架便可形成雙曲柄機構(gòu)。.在皎鏈四桿機構(gòu)中，如果以最短構(gòu)件為機架?則可能存在一個曲柄。( )【答案】x【解析】校鏈四桿機構(gòu)’若滿足桿長條件，如果以最短構(gòu)件為機架，則一定存在兩個曲柄;若不滿足桿長條件，則不存在曲柄。因此不可能存在一個曲柄。二、簡答題.圖示為一個簡易的蝸桿蝸輪起重裝置，當手柄如圖所示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動時’要求重物C上升，請問蝸桿和蝸輪的螺旋方向；并在圖上標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，蝸輪逆時針轉(zhuǎn)動。.圖所示是一個光纜或電纜的收卷裝置’為加快收卷輾的裝卸’圖中采用了快卸螺母，快卸螺母的內(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？圖【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，使光孔中心線與螺桿中心線重合，螺母向前推TB分距離，然后順時針轉(zhuǎn)動一定角度，使螺母中心線與螺桿軸線重合，再擰緊螺母，可以實現(xiàn)快速安裝。同理，拆卸螺母時，先向外擰出，然后逆時針轉(zhuǎn)動一定角度，再直接取出螺母，實現(xiàn)快速拆卸。.圖所示的自動定心夾緊機構(gòu)中’你知道其下半部的結(jié)構(gòu)有什么重要作用嗎？圖【答案】下半部的結(jié)構(gòu)為一復式螺旋結(jié)構(gòu)，可在一定程度上實現(xiàn)準確定心。通過同步調(diào)整緊定螺釘，使得螺釘在軸向有微小移動，能保證工作準確定心并夾緊。.既然動平衡的構(gòu)件一定是靜平衡的’為什么一些制造精度不高的構(gòu)件在作動平衡之前需先作靜平衡？【答案】(1)靜平衡所需的設(shè)備簡單、操作過程快捷，易方便地確定出構(gòu)件的偏心質(zhì)量。(2)經(jīng)過靜平衡后，各偏心質(zhì)量所產(chǎn)生的慣性力和慣性力偶矩大大減小，可方便地控制在動平衡設(shè)備的測量范圍內(nèi)。經(jīng)過動平衡后，可進一步提高構(gòu)件的動平衡精度。.為什么槽輪機構(gòu)的運動系數(shù)k不能大于1?【答案】當主動撥盤回轉(zhuǎn)一周時，槽輪的運動時間。與主動撥盤轉(zhuǎn)一周的總時間(之比，稱為槽輪機構(gòu)的運動系數(shù)，即k=W又因為槽輪為間歇運動機構(gòu)，則，&，匕1，所以槽輪機構(gòu)的運動系數(shù)&不能大于I。.何謂機構(gòu)的動態(tài)靜力分析?對機構(gòu)進行動態(tài)靜力分析的步驟如何？［答案】動態(tài)靜力分析是指將慣性力視為一般外力加于相應構(gòu)件上，再按靜力學分析的方法進行分析。其分析步驟如下：(I)對機構(gòu)作運動分析以確定各構(gòu)件的角加速度和質(zhì)心加速度，求各構(gòu)件的慣性力；(2)對機構(gòu)進行拆桿組，如有高副，應先進行高副低代：(3)從外力全部已知的構(gòu)件組開始分析，逐步推算岀未知構(gòu)件；(4)對機構(gòu)進行動態(tài)靜力計算，求出運動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。.何謂機器的“運轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)”？機械的周期性速度波動調(diào)節(jié)的實質(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反映機械運轉(zhuǎn)的速度波動程度，此比值即機械的運轉(zhuǎn)速度不均勾系數(shù)。機械的周期性速度波動調(diào)節(jié)實質(zhì)是將其速度波動限制在許可的范圍之內(nèi)。方法是在機械系統(tǒng)中安裝一個具有較大轉(zhuǎn)動慣量的盤狀零件即安裝一個飛輪。.在行星輪系中采用均裁裝置的目的何在?采用均載裝置后會不會影響該輪系的傳動比？［答案】行星輪系采用多個行星輪來分擔載荷，但實際上，由于制造和裝配誤差，往往會岀現(xiàn)各行星輪受力極不均勻的現(xiàn)象，為了降低載荷分配不均勻現(xiàn)象所以采用均載裝置。采用均載裝置后，各齒輪的齒數(shù)沒有發(fā)生變化，所以不會影響該輪系的傳動比。三、計算分析題.為什么要計算錐齒輪的分錐角、頂錐角和根錐角？如何計算直齒錐齒輪的頂錐角？【答案】分錐角是計算錐齒輪的幾何尺寸的基準，由于按照頂隙的不同，圓錐齒輪的分錐角、頂錐角和根錐角也會發(fā)生變化。直齒錐齒輪的頂錐角計算公式：2=5+0廠其中，5為分錐角，勺為齒根角。.什么是直齒錐齒輪的背錐和當量齒輪?一對錐齒輪大端的模數(shù)和壓力角分別相等是否是其能正確嚙合的充要條件？【答案】(1)如圖所示’過輪1的大端節(jié)點P作其分度圓錐母線OP的垂線，交其軸線于點O卜再以點0|為錐頂,以O(shè)|P為母線，作一圓錐與輪I的大端相切，該圓錐稱為直齒錐齒輪的背錐。圖假想把圓錐齒輪背錐展成的扇形齒輪的缺口補滿，將獲得一個圓柱齒輪，該假想的圓柱齒輪稱為錐齒輪的當量齒輪。(2)不能為充要條件。一對錐齒輪正確嚙合的充要條件是：兩錐齒輪大端的模數(shù)和壓力角分別相等，兩輪的錐距相等、錐頂重合。.如圖所示，設(shè)已知四桿機構(gòu)各構(gòu)件的長度為a240mm,b=600mm.c=400mm.d=50()試問：(1)當取桿4為機架時，是否有曲柄存在?(2)若各桿長度不變，能否采用選不同桿為機架的辦法獲得雙曲柄機構(gòu)和雙搖桿機構(gòu)洌何獲得？(3)若a、b、c三桿的長度不變，取桿4為機架，要獲得曲柄搖桿機構(gòu)，d的取值范圍應為何值？dA圖【答案】(1)存在，桿I為曲柄。桿4為機架時’該機構(gòu)滿足桿長條件：a+b<c+d,且最短桿1為連架桿’故桿I為曲柄。(2)可以。取桿1為機架，可得雙曲柄機構(gòu)；取桿3為機架，可得雙揺桿機構(gòu)。(3)桿4為機架，要獲得曲柄搖桿機構(gòu)，應滿足：①機構(gòu)應滿足桿長條件；②最短桿為連架。當桿4為最長桿時，即d>600mm桿長條件：tJ)nun-(6E?可得：600mmVd：；76()mm當桿2為最長桿時，即2 d6()()mm桿長條件：r：-;,.-6 (?/可得：Il"nmi-d-綜上，"5-75、時可獲得曲柄搖桿掀勾。.圖示導桿機構(gòu)中，已知奴b=100mm,飽=90。，佝=30。構(gòu)件1逆時針轉(zhuǎn)動：導桿3對軸C的轉(zhuǎn)動慣量,c=OOI6kg?m，，其他構(gòu)件的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量忽略不計；作用在導桿3上的阻力矩材3=10N?m若取曲柄1為等效構(gòu)件，試求該機構(gòu)的等效阻力矩0和等效轉(zhuǎn)動慣量大圖1【答案】如圖2所示，由B點速度矢量關(guān)系有: 嘉W十商方向丄及？±BAJfiC大小紿4c納/仆則阻力矩為：5。=-"）（斜）=-：機2.5NE.方向與叫相反。等辦面腫為：“7?（辭=X=0001您危圖2.如圖1所示一楔形滑塊沿傾斜V形導路滑動，已知"=35。.3=60。，摩擦系數(shù)/=0.13,載荷Q=l000N.試求滑塊等速上升和下降時的P和P、效率〃和〃'及反行程的自鎖條件?！敬鸢浮浚?）側(cè)面等效摩擦系數(shù)為:摩擦角為:ip、.=arctanf、=8.536°=8°32如圖2所示，正行程中，對物體1受力，由平衡方程有：Q+%+P=0F?圖2此時’驅(qū)動力為：/,=Ctan(?+^l)=*000xtan(35o+8.54°)=950N若無摩擦力，趨動力為：/?>=Ctana=1000xtan35°=700^效率為：〃=等=73.68%如圖所示，反行程中，對物體］受力，由平衡方程可得阻力為：P'=Qlan(a-^,)=1000xtan(35°-8.34°)=497.7N若無摩擦力’阻力為：/；；=ctana=1000Xtan35°=7()0N效率為：P'77=—=71.1%P0此時，自鎖條件為：aa<8.54°.圖示為直動從動件盤型凸輪機構(gòu)，凸輪逆時針轉(zhuǎn)動。(1)由圖示位置計算,當凸輪轉(zhuǎn)過90度時’求從動件上升的距離S；(2)當凸輪轉(zhuǎn)過90度時，將此時凸輪機構(gòu)壓力角。表示在圖中;如果凸輪輪廓不變,將從動件的滾子變成尖頂’此時從動件上升的距離是否改變？圖1【答案】(1)由反轉(zhuǎn)法，當凸輪轉(zhuǎn)過％時，從動件上升的距離S如圖9-2所示。壓力角二如圖2所示。對于該凸輪掀勾，從動件的滾子改為尖頂后，從動件上升的距離發(fā)生改變，但其最大升距不變。.如圖1所示鉉鏈四桿機構(gòu)中，已知各桿長度lAB=42nim.lBC=78w/n.lCD=75mm，/"=108〃"〃要求：(I)試確定該機構(gòu)為何種機構(gòu)：(2)若以構(gòu)件AB為原動件，試用作圖法求出搖桿CD的最大擺角0?此機構(gòu)的極位夾角們并確定行程速比系數(shù)K;(3)若以構(gòu)件AB為原動件，試用作圖法求出該機構(gòu)的最小傳動角端n:(4)試分析此掀勾有無死點皿［答案】(1)由已知條件知最短桿為AB連架桿最長桿為AD桿lAB+/ad=42+I()8=150mm<lBC+lCD=78+75=153mm故AB桿為曲柄’此機構(gòu)為曲柄搖桿機構(gòu)。(2)當原動件曲柄AB與連桿BC兩次共線時，搖桿CD處于兩極限位置。適當選取長度比例尺“，作出搖桿CD分別處于兩極限位置時的機構(gòu)位置圖和，由圖中量得(p=7炒，。=16。，可求得：(3)當原動件曲柄AB與機架AD兩次共線時，是最小傳動角7仆可能出現(xiàn)的位置。用作圖法作岀機構(gòu)的這兩個位置ABC'。和AB〃C"D，由圖量得，'=27。，戸=50。，所以可得聞=/=27°。若以曲柄AB為原動件，機構(gòu)不存在連桿BC與從動件搖桿CD共線的兩個位置，即不存在7=0。的位置，故機構(gòu)無死點位置。若以搖桿CD為原動件，存在連桿BC與從動件曲柄AB共線的兩位置，即存在7=0。的位置，故機構(gòu)存在兩個死點位置。.圖I所示六桿機構(gòu)，已知桿2以等角速度逆時針轉(zhuǎn)動及各構(gòu)件尺寸。試求(直接在題圖中作圖其結(jié)果用符號表示)：(I)做出并標明形成運動副構(gòu)件間的瞬心：(2)做出并標明瞬心PI3和P36：(3)求構(gòu)件4的速度\，4和構(gòu)件6的速度v6(用瞬心法1圖I【答案】(1)由運動副連接的兩構(gòu)件的速度瞬心分別有匕2、4*1、^6、。23、旦4、4、^56*如圖2所7氏(2)速度瞬4乂3、命由三心定理確定，分別如圖2所示。(3)0求構(gòu)件4的速度七由三心定理可確定速度瞬心烏，如圖2所示，貝!］有卩4=卩2=心2當4②求構(gòu)件6的速度*在速度瞬心4,點處，有：卩3=%，即牡瓦瓦=牡瓦瓦可得叼=墾生^3^23 在速度瞬心％點處,有：*=卩3=勿3匕』6綜上，構(gòu)件6的速度為氣瓦瓦.圖所示為一剎車機構(gòu)。剎車時操作桿1向右拉，通過由構(gòu)件2、3、4、5、6使兩閘瓦剎住車輪。試計算機構(gòu)的自由度，并就剎車過程說明此臓自由度的變化情況。圖【答案】(1)末剎車時，n=6.P1=8.剎車機構(gòu)的自由度為：F=3”一(2/>i+色一。')一尸=3X6—(2X8+0—0>—0=2#兩閘瓦G,J之一剎緊車輪時?n=5.Pi",剎車機構(gòu)的自由度為：F=3n-(2^,+0 =3X5-(2X7+0-0)-0=1兩閘瓦G,J同時剎緊車輪時.n=4,PE剎車機構(gòu)的自由度為：F=3n—(2p)+/>.-/>'〉一F*=3X4—(2X64?。一0>—0=0.28如圖所示有兩個m=3mm?a=2()。.h：=l.c=0.25的標準齒條,其分度線間的距離為52mm.現(xiàn)欲設(shè)計一個齒輪同時帶動兩齒條?但需作無側(cè)隙傳動，而齒輪的軸心A在兩齒條分度線之間的中點處，試問:(1)齒輪是否為標準齒輪？試確定其齒數(shù)，分度圓直徑，齒頂圓直徑，齒根圓直徑；(2)齒條移動的速度是否為52(d/2?為什么?/////-r 廠-峰---」 -圖【答案】(1)由題分析可知，所需標準齒輪分度圓半徑：r= =26mm1 2得到齒數(shù)：幻=17.3可見，齒數(shù)不為整數(shù)，故不能用標準齒輪。取齒數(shù)z=l7?則徑向變位量為：Z]m=26X3X17=0.5mm變位系數(shù)：0.5=1從而可得分度圓直徑：d\=mz\=3X17=51mm齒頂圓直徑齒根圓直徑d.i=4+2(h：+x\)m=58mm分度圓齒厚：di\=d\—2(ft/+c'—zi)m=44.5mm(專+2xitana)m=5.076mm因齒輪分度圓與齒條節(jié)線純滾動，故:51=響=

2017年東北農(nóng)業(yè)大學工程學院808機械設(shè)計基礎(chǔ)(含機械原理與機械設(shè)計)之機械原

理考研題庫(三)說明：①本資料為VIP包過學員內(nèi)部使用資料。涵蓋了歷年考研?？碱}型和重點題型。一、判斷題TOC\o"1-5"\h\z.變位系數(shù)X。的齒輪一定是標準齒輪。( )【答案】X【解析】變位是為了避免根切，與齒輪是否標準無必然因果關(guān)系。.可以用飛輪來調(diào)節(jié)機器的非周期性速度波動。( )【答案】錯［解析】飛輪只可以用來調(diào)節(jié)機器的周期性速度波動。3.漸開線齒輪的基圓愈小，其齒廓曲線愈平坦。( )【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：當基圓半徑為無窮大時，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。.一對漸開線直齒圓柱齒輪嚙合時，齒輪的分度圓和節(jié)圓的大小一定相等。( )【答案】x【解析】一對漸開線直齒標準圓柱齒輪嚙合時，如果按標準中心距進行安裝，則齒輪的分度圓和節(jié)圓重合。.滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)，其基圓半徑就是實際廓線的最小向徑。( )【答案】x【解析】滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)，其基圓半徑就是理論廓線的最小向徑。.在曲柄滑塊機構(gòu)中，只要滑塊作主動件，就必然有死點存在。( )【答案】V［解析】在平面連桿機構(gòu)中，若以滑塊為主動件，當其他兩運動構(gòu)件處于同一直線時的位置時，不論驅(qū)動力多大，都不能使機構(gòu)起動’即必然存在死點位置。7.變位蝸桿傳動，蝸桿節(jié)圓直徑4,蝸桿分度圓直徑小，蝸輪節(jié)圖直徑內(nèi)工蝸輪分度圖直徑奴()【答案】x【解析】變位蝸桿傳動中，是對蝸輪進行變位，變位后蝸輪的分度圓與節(jié)圓仍舊重合，因此有蝸輪節(jié)圓直徑化=蝸輪分度圓直徑山?而蝸桿節(jié)圓直徑有可能等于蝸桿分度圓直徑山。TOC\o"1-5"\h\z.標準斜齒輪的端面壓力角等于20。( )【答案】x［解析】標準斜齒輪的法面壓力角等于20<.組成正傳動的齒輪應是正變位齒輪。( )【答案】x［解析］正傳動的齒輪是兩齒輪變位系數(shù)和為零，因此其中至少有一個為正變位齒輪。.漸開線內(nèi)齒輪的基圓一定位于齒根圓之內(nèi)。( )【答案】V二、簡答題.一對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：mq=mn2或m“=mu：壓力角相等：％=是或知=?？冢郝菪谴笮∠嗟?，旋向相反。其重合度由端面重合度匕和軸面重合度％兩部分組成。.既然虛約束對機構(gòu)的運動實際上不起約束作用,那么在實際機構(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，增加機構(gòu)岡峻或保證機構(gòu)運動的順利等目的。13.由式JF%Wmax/("［&］).你能總結(jié)出哪些重要結(jié)淪(希里能作較全面的分析)？【答案】(1)為計算出飛輪的轉(zhuǎn)動慣量4，首先要求出最大盈虧功△址網(wǎng)。當小、與定時，若0］降低’則飛輪的轉(zhuǎn)動慣量人就需很大，所以，過分追求機械運轉(zhuǎn)速度的均勻性，將會使飛輪過于笨重。由于人不可能為無窮大，△叱心和％又都是有限值，0］均不可能為零，即安裝飛輪后機械運轉(zhuǎn)的速度仍有周期波動，只是波動的幅度減小了而已。當△也心與0］_定時，厶與％的平方值成反比，所以為減小厶，最好將飛輪安裝在機械的高速軸上。當然，在實際設(shè)計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。.如何劃分一個復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S作為行星架被劃歸在周轉(zhuǎn)輪系部分中，在計算周轉(zhuǎn)輪系部分的傳動比時，是否應把齒輪5的齒數(shù)計入？圖［答案】將復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。周轉(zhuǎn)輪系的特點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輪就組成一個基本周轉(zhuǎn)輪系。在一個復合輪系中可能包含有幾個基本周轉(zhuǎn)輪系，當將這些周轉(zhuǎn)輪系一找出之后,剩下的就是定軸輪系部分。計算周轉(zhuǎn)輪系的傳動比時，只與轉(zhuǎn)化輪系中各主、從動輪的齒數(shù)有關(guān)，與行星架無關(guān)，因此計算周轉(zhuǎn)輪系中的傳動比時，不應把齒輪5的齒數(shù)計入。.棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)、不完全齒輪機構(gòu)及凸輪式間歇運動機構(gòu)均能使執(zhí)行構(gòu)件獲得間歇運動’試從各自的工作特點、運動及動力性能分析它們各自的適用場合。［答案】(1)棘輪機構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，運動可靠，棘輪軸每次轉(zhuǎn)過角度的大小可以在較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，但是工作時有較大的沖擊和噪聲；運動精度差；因此適用于速度較低和載荷不大的場合。(2)槽輪棚勾特點：結(jié)構(gòu)簡單，夕卜形尺寸小，機械效率高，能較平穩(wěn)地、間歇地進行轉(zhuǎn)位，但傳動中存在柔性;中擊；因此適用于中速場合。(3)不完葬輪柑勾工作可靠，設(shè)計時從動輪的運動時間和靜止時間的比例可以在故適用于低速、輕載的場合。特點：結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，工作可靠，設(shè)計時從動輪的運動時間和靜止時間的比例可以在故適用于低速、輕載的場合。較大范圍內(nèi)變化，但有較大沖擊；(4)凸輪式間歇運動機構(gòu)傳動平穩(wěn)，轉(zhuǎn)盤可以實現(xiàn)任意的運動規(guī)律，并能適用于高速轉(zhuǎn)特點：結(jié)構(gòu)緊湊、運轉(zhuǎn)可靠、動，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合。傳動平穩(wěn)，轉(zhuǎn)盤可以實現(xiàn)任意的運動規(guī)律，并能適用于高速轉(zhuǎn).具有自鎖性的機構(gòu)與自由度為零的機構(gòu)有何本質(zhì)上的區(qū)別？［答案】機構(gòu)的自鎖是指其效率小于等于0時，所能克服的生產(chǎn)阻抗力小于等于0,使機構(gòu)無

法運動的現(xiàn)象。若將阻抗力反向變?yōu)轵?qū)動力，貝U機構(gòu)仍可運動。自由度為零的構(gòu)件組合不能成為機構(gòu)，因為各構(gòu)件之間無相對運動，其仍為構(gòu)件。.機構(gòu)運動簡圖有何用處?它能表示出原機構(gòu)哪些方面的特征？【答案】機構(gòu)運動簡圖通過對機構(gòu)的組成和運動傳遞情況的表示，使得了解機構(gòu)的組成和對機構(gòu)進行運動和動力分析變得十分簡便。機構(gòu)運動簡圖能夠正確的表達出機構(gòu)的組成構(gòu)件和組成形式。.簡述皎鏈四桿機構(gòu)存在曲柄的充分條件。【答案】校鏈四桿機構(gòu)存在曲柄的充分條件：最長桿長度與加上最短桿長度之和不大于其余兩桿長度之和，且?guī)龡U為連架桿或者機架。三、計算分析題.如圖1所示的嚥四桿機構(gòu)中，各構(gòu)件長度IAB=100mm.Ik=40()mm、Icd=200mm；曲柄AB的質(zhì)量-n.^lOkg.連桿BC的質(zhì)量心=8"，搖桿的CD的質(zhì)量m3=4kg,欲使機構(gòu)在機座上完全平衡’試問：圖I圖I(I)當整個機構(gòu)重心與釵鏈中心A重合時，各活動構(gòu)件的重心應處的位置。(2)機構(gòu)各活動構(gòu)件的重心位于各構(gòu)件的中點，若使機構(gòu)所有活動構(gòu)件的質(zhì)量的總重心S位于機架AD上任意點，應如何配置平衡質(zhì)量?！敬鸢浮?1)當整個機構(gòu)的重心S與A點(固定校鏈)相重合時，取A點作為坐標原點，則重心S位置的主矢量應等于零’即R=M+h2+h3=O.欲滿足這個條件，則只有當每個構(gòu)件的主矢量費等于零時才成立。由均=一T，=°，可知農(nóng)、=0”即要求搖桿CD的重心C3應與C點重合。+m2+m3tfiy 4由.=-； =0,可知火=-：農(nóng)=)X400〃回=-200〃〃〃,即要求連桿BC的重心C2應位于BC線反方向200mm處。由4= —=可得到：10lACi=—皿+'勺lAB=— x1OOmrn=—120mm,

10 即要求曲柄AB的重心G應位于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:m2B=農(nóng)_yIbcmm2B=農(nóng)_yIbcmi=400-2()0400x8奴=4奴m2c然后在構(gòu)件AB的延長線上L=1師mm處加配重"來平衡構(gòu)件AB的質(zhì)量畔和代換質(zhì)量心W心W宀j4OOx%IOf=9kg 100再在構(gòu)件CD的延長線上聆'=IOOmm處加配重mJ來平衡構(gòu)件CD的質(zhì)量心和代換質(zhì)量m心則有: 100磯=Wg七)=400X200+^頒一㈣奴=映100當加上配重"和眄'以后，整個機構(gòu)的活動構(gòu)件的總重心S位于AD的連線上，而且滿足DS mA +叫8+叫 10+4+9 23ASmDm3+m2C+m34+4+1220.如圖所示，已知Zi=15.Z2=53,z.3=56,乙=14，中心距房=心，=70mm,壓力角a=an=20”,模數(shù)m=mn=2mm,正常齒制。試問：圖(1)如兩對齒輪均采用直齒圓柱齒輪，采用何種傳動類型，可以滿足中心距山2=lu=70mm,此時嚙合角各為多大？(2)如果輪1、2采用斜齒輪，輪3、4仍采用直齒圓柱齒輪，那么輪1、2的螺旋角是多大？輪I是否根切?輪3、4不發(fā)生根切的最小變位系數(shù)？輪3、4的分度圓、齒頂圓、齒根圓有何變化？【答案】(1)因為兩對齒輪傳動的實際中心距為：妃=皿'=70其中’各自的標準中心距為:al2=-zn(z,+z2)=-x2x(15+53)?n/w=68沖〃

=—w(z3+z4)=—x2x(56+1=70mm由于％= ，故輪3、4采用標準齒輪傳動或高度變位齒輪傳動均可滿足實際中心距的要求。由于處<電'，故輪1、2必須采用正傳動才可以滿足實際中心距的要求。輪1、2的嚙合角〃七由cosa'=々cosa//=68Xcos20°/70=0.913，得：丈=24°輪3、4的嚙合角：^=?=20。(2)&輪1、2的螺旋角戶由公式L，x(z,+q)/(2cg#)得：cosp=mSzi)/<2a)=2X(15+53)/(2X70)=0.971故同=I一段I=13.73°=13°43/48/，因為斜齒輪不發(fā)生根切的最小齒數(shù)j=17Xcos3/?=17Xcos313°43'48"=15.l>z,=15所以輪I會發(fā)生根切。輪3、4不發(fā)生根切的最小變位系數(shù)分別為:x3min=<17-56)/17=-2.29^=(17-14)/17=0.176兩輪的分度圓都不發(fā)生變化。由3)知輪4為正變位齒輪，故其齒頂圓和齒根圓均增大；輪3為負變位齒輪，故其齒頂圓和齒根圓均減小。.某機械系統(tǒng)在穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的一個周期內(nèi)等效構(gòu)件所受驅(qū)動力矩氣隨其轉(zhuǎn)角少的變化曲線如圖1所示’其運動周期化=2兀，平均轉(zhuǎn)速％=l60r/min當該系統(tǒng)受到的等效阻抗力矩乩為常數(shù)時，如果要求其速度不均勻系數(shù)》=0.06，求：(1)等效剛力矩何「的大小。(2)該機械M統(tǒng)的最大轉(zhuǎn)速〃皿與最小轉(zhuǎn)速*?(3)該機械^統(tǒng)的最大盈虧功(4)與等效構(gòu)件同軸的飛輪的轉(zhuǎn)動慣量八(忽略其他構(gòu)件的轉(zhuǎn)動慣量\

在f在f循環(huán)內(nèi)，Wr=27t?虬=吧所以吃=300N?m等效力矩如圖2所示:圖2圖2=(1+；)T60x1.03=164.8r/min?位于圖上c點:丄=〃J1一?)=160x0.97=155.2r/min.位于圖上b點：△E,=(3)站=13n11兀)△E,=(3)站=13n11兀)CAn3750冗玄一汨、500=px300=—絲16△E?=--xl2?t-也卜300=-絕8) 16所以，最大盈虧功［的=俱=理51O⑴f5出22.(1)已知一對正常齒制的標準齒輪.為=20,模數(shù)im=5mm,壓力角a=20。.兩輪正確安裝中心距a=150mm.a求出齒輪2的模數(shù)g齒數(shù)分度圓直徑山,齒頂圓直徑4齒根圓直徑血,分度圓齒厚、.齒距P,基節(jié)P卜,節(jié)圓直徑山’，傳動比i”：卜厝這對齒輪中心距a變大為a'=151mm.試計算這時這對齒輪的嚙合角”’(2)已知兩只標準斜齒圓柱齒輪齒數(shù)分別為zi、為?壓力角如、&??模數(shù)n*、nV，分度圓螺旋角仇、也,列出這對齒輪能夠正確嚙合的條件。(3)若一對齒輪的重合度e=1.4.間輪齒在轉(zhuǎn)過一個基圓齒距的時間里，兩對齒嚙合和一對齒嚙合的時間各占百分之幾？【答案］(l)a)由于嚙合齒輪模數(shù)相等，因此有：m= =5mm由于標準中心距為：。=虹地竺絲地］5。沖2 2齒輪2的齒數(shù)為：z2=40齒輪2的分度圓直徑為：d2=mz2=200mm齒輪2的齒頂圓直徑為：dg=刀(z?+ )=210mm齒輪2的齒根圓直徑為：d/2- -2A*-2c)=1H.Snvn齒距為：p="5=」5.7mm分度圓齒厚為：$=；〃=7.85/w/m節(jié)圓直徑為：d；=d?=200mm基節(jié)為：Pb=pcosa=14.75mm傳動比為：.Z2c/I2=—=24b)根據(jù)公式可得實際嚙合角為：, acosa 150xcos20°a=arccos =arccos =21.02°a 151(2)正確嚙合條件為：XL%? %=m“2舟=-外(3)嚙合時間分配為：兩對齒啃合時間=￡-1=40%一對齒幟合時間=2-￡=60%.圖所示為某水庫升船機的大型安全制動器，其制動輪直徑D5600mm,制動力矩M產(chǎn)5000kN?m該機構(gòu)是一個常閉式(在重力G的作用下)多自由度機構(gòu)，在外力F的作用下解除制動。為使兩制動瓦均能可靠地離開制動輪，設(shè)置了面?zhèn)€限位擋塊「?卩試計算該機構(gòu)的自由度(計算時不考慮制動輪)’并說明為什么該裝置要用多自由度機構(gòu)，其目的何在？圖2【答案】在該機構(gòu)中?” 13?。18.”0,N處為復合釵鏈’該機構(gòu)的自由度為：F=3m—2/>s-/=3X13-2X18=3O重力G發(fā)生作用時，兩邊的制動瓦與制動輪接觸，限制了兩個自由度；同理F發(fā)生作用時，兩邊的制動瓦離開制動輪，與兩側(cè)的限位擋塊接觸，限制了兩個自由度，又由于機構(gòu)本身運動需要一個自由度,因此為了使該制動器能有效的制動和解除制動，該裝置需要3個自由度。.一機器作穩(wěn)定運動，其中一個運動循環(huán)中的等效阻力矩",與等效驅(qū)動力矩M,的變化線如圖所示。機器的等效轉(zhuǎn)動慣量J困質(zhì)?.在運動循環(huán)開始時’等效構(gòu)件的角速度，>=20rad/s,試求:(I)等效驅(qū)動力矩Md。等效構(gòu)件的最大、最小角速度％“與％3并指岀其出現(xiàn)的位置；確定運轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)。最大盈虧功(4)若運轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)5=0.1，則應在等效構(gòu)件上加多大轉(zhuǎn)動慣量的飛輪？TOC\o"1-5"\h\zM M,MaI "0買K3X2 7圖【答案】(1)設(shè)起始角為0。，A/,=(^100x^/2^=25N-m(2)最大角速度在少=々處，最小角速度在樞=亨處。3)求丄：匚(仇一氣)刼=!丿(盅L&)rw；,ax=2x25^+202, =23.6rad/s(b)同理o&n=2x(25;r-75;r/2)+202, =17.9rad/s所以％=f(瞄x+%m)=20.75rad/s(c)運轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)狀=23爲賈=0.275(3)最大盈虧為△%=25*學=37.5〃=117.81J(4)飛輪轉(zhuǎn)動慣量人=20.7寧、0.1TT.736禎-m.圖1所示為一風扇葉輪。已知其各偏心質(zhì)量為ml*2m2：；600g.其矢徑大小為rl=r2=200mm.方位如圖Io今欲對此葉輪進彳潘平衡，試求所需的平衡質(zhì)量的大小及方位(取「貝00mm'(注：平衡質(zhì)量只能加在葉片上，必要時可將平衡質(zhì)量分解到相鄰的兩個葉片上。)圖1【答案】建立如圖2所示坐標系。此風扇葉輪的平衡問題為靜平衡。圖2根據(jù)靜平衡條件、mr ，可得：mtrxcos195°+m2r2cos310°+(mbrh)A=0

mArxsin195°+m2r2sin310°+(mbrh)y=0代入數(shù)據(jù)得：(〃硒)」=7.73x10偵”(加龍)，=7.70x10為m方向：ab=arctan[(mbrb),/(wbrb)r]=44.89°由于該風扇葉輪的結(jié)構(gòu)問題,將平衡質(zhì)量分解到相鄰的I、IH兩個葉片上，重新根據(jù)靜平衡條件投影，可得：cos195°+m2r2cos310°+mfc{rhcos90°+mhinrbcos330°=0m両sin195°+m2r2sin310°+叫4sin90°+mhmrbsin330°=0

解得:W/,i=608.14g.wMll=446.29g綜上，需在^)=90°.rb=200mm處加平衡質(zhì)量嗎"=6()8.14g：在％山=330。?rb=200mm處加平衡質(zhì)?m"=446.29g。.圖所示絞鏈四桿機構(gòu)中’各桿的長度為「28mm.h=52mm,h=50mm.\=72mm,試求:(I)當取桿4為腆時，該機構(gòu)的極位夾角。、桿3的最大擺角〃、最小傳動角仙和行程速度變化系數(shù)K;(2)當取桿I為機架時，將演化成何種類型的機構(gòu)?為什么?并說明這時C、D兩個轉(zhuǎn)動副是周轉(zhuǎn)副建擺轉(zhuǎn)副：(3)當取桿3為機架時，又將演化成彳聃機構(gòu)?這時A、B兩個轉(zhuǎn)動副是否仍為周轉(zhuǎn)副？【答案】(1)做出該機構(gòu)在極位時的運動簡圖，如圖2(a)所示。由幾何關(guān)系可得極位夾角：a (4+。)'+/；—2： (。一0=arccos—__arccos【答案】(1)做出該機構(gòu)在極位時的運動簡圖，如圖2(a)所示。由幾何關(guān)系可得極位夾角：a (4+。)'+/；—2： (。一0=arccos—__arccos 沁l,f(28+52)'+72'—50： (52-28)、+72’—50’尸=mccos'2X72X(28+52)一—arccOS2X72X(52-28)=捋.4桿3的最大擺動角：2；+以一(4+。尸片+/：—(4一。)‘<p=arccos z-r-; arccos2ZU<50’+72’一(28+52尸=arccos—arccos2。，5OE2J52—28)：=函。2X50X722X50X72(h)做岀主動曲柄與機架共線時的運動簡圖，如圖2(b)所示?？傻脙晌恢脮r的傳動角:/)—arccos--21?h心樂三項依鄧)、5】?2X52X501"-arccos虹仏.匚lihU、i/.；180°-arccos<72±28)2=23：50則最小傳動角：/nun=min(乃％)=23°行程速度變化系數(shù)：(=11答=器簽=技4(2)當取桿1為機架時，首先機構(gòu)滿足桿長條件，又最短桿I為機架，此時機構(gòu)為雙曲柄機構(gòu)：C、D副為擺轉(zhuǎn)副。(3)當取桿3為機架時，首先機構(gòu)滿足桿長條件，且最短桿為連桿，此時機構(gòu)為雙搖桿機構(gòu);此時連桿上A、B副仍為周轉(zhuǎn)副。.現(xiàn)有一對漸開線標準外嚙合直齒圓柱齒輪，已知參數(shù)為4=12,Z2=26,a=20,力；=1,c=0.25?m=2.試求：(I)齒輪I的分度圓半徑「、齒根圓半劉、齒頂圓半徑。、基圓半徑？、齒厚$和齒槽寬。(2)齒輪傳動的中心距。(3)判斷齒輪是否有根切，為什么?(4)若中心距增大2mm,齒輪的嚙合角*為多少？【答案】(1)分度圓半徑*=*=,xl2=12mm齒頂圓半徑加=4+ =12+1*2=14mm齒根圓半徑7=弓一(4：+c'加=12-1.25x2=9.5mm基圓半徑為I=*costz=12cos20=11.276mm齒厚與槽寬$*=等=嘩=兀(2)3=：(&+販)=蕓(12+26)=38mm(3)4＜丄=17,根切。(4)根將icosq=#cos。'，38cos20’=(38+2)cosa',得a'=26.78.某設(shè)計人員設(shè)計了一個齒輪機構(gòu)，兩齒輪均為漸開線標準直齒圓柱齒輪m=6mm,a=20°,h；=l,c'=O.25,Z|=25,z2=56.結(jié)構(gòu)設(shè)計時發(fā)現(xiàn)輪2齒頂圓與軸III干涉1mm,如圖所示。改進設(shè)計時要求輪2齒頂圓與軸III相距2mm,并保持各軸位置和傳動比上均不變。試計算重新設(shè)計后的兩齒輪的分度圓直徑、基圓直徑、齒頂圓直徑和齒根圓直徑。圖圖［答案】（1）傳動類型與變位系數(shù)由設(shè)計要求可知，齒輪2齒頂圓半徑應減小3mm,故齒輪2應采用負變位。為保持各軸位置不變，輪1和輪2應采用高度變位傳動，故齒輪1為正變位，且x,=—xu由題意可知.4十z：>2%，滿足高度變位傳動的齒數(shù)條件。原齒輪2齒頂圓半徑 ，心h；m改進設(shè)計后的齒輪2齒頂圓半徑 -mXvm②由于齒輪I和齒輪2為高度變位齒輪傳動，故Ay=0ef?: ) (jws.4-h；m+x.m)-由于f?: ) (jws.4-h；m+x.m)-（加0.5 0.5 =—x2=0.5m(2)計算兩輪尺寸分度圓直徑c/i=ntz\==6X25=150(mm)

d：nizi6X56=336(mm)基圓直徑齒頂圓直徑如山+20；4-jdz+2%；+.1d齒頂圓直徑如山+20；4-jdz+2%；+.11504-2X(14-0.5)X6-0-168(mm〉=336+2X(1—0.5)X6—0=342(mni)齒根圓直徑如=di—2(h,：)m+2xizn=^150-2X(14-0.25)X6+2X0.5X6=141(mm)dti—d?—2<h：4-c*)m+2xam=336-2X(14-0.25)X6-2X0.5X6-315(mm)2017年東北農(nóng)業(yè)大學工程學院808機械設(shè)計基礎(chǔ)(含機械原理與機械設(shè)計)之機械原理考研題庫(四)說明：①本資料為VIP包過學員內(nèi)部使用資料。涵蓋了歷年考研常考題型和重點題型。一、判斷題當運動鏈的計算自由度/時該運動鏈便不能運轉(zhuǎn)。( )【答案】錯［解析】將運動鏈的某一個構(gòu)件加以固定作為機架，則該運動鏈便成為機構(gòu)。若機構(gòu)的自由度等于0,則機構(gòu)不能運動；若機構(gòu)自由度大于零且等于原動件數(shù)目，則具有確定運動。當機械的效率〃＜。時’機械則發(fā)生自鎖’當〃"時，它已沒有一般效率的意義’其絕對值越TOC\o"1-5"\h\z大，則表明機械自鎖越可靠。( )【答案】對3.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。4.斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是：％=%，％=%2。( )【答案】X【解析】斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是：％=%?《產(chǎn)％2,0\=部2(外嚙合取負，內(nèi)嚙合取正)5.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】一對漸開線直齒錐齒輪正確嚙合條件：大端模數(shù)和壓力角相等，同時兩輪的錐距相等，錐頂重合。6.當機械效率小于1大于0時’機構(gòu)即發(fā)生自鎖。( )【答案】錯［解析】當機械效率〃匕0時，機械則發(fā)生自鎖。.直齒圓柱齒輪傳動中節(jié)圖與分度圖永遠相等。( )【答案】x.齒條是相當于齒數(shù)為無窮多的齒輪’那么齒條與齒輪嚙合時’其重合度當為無窮大。( 1【答案】x【解析】重合度隨著齒數(shù)的增多而增大’當齒數(shù)趨于無窮大時，重合度極限為L981。.經(jīng)過動平衡的回轉(zhuǎn)件肯定不需要再作靜平衡了。( )【答案】對【解析】轉(zhuǎn)子動平衡的條件是：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。.基本桿組自由度數(shù)等于原動件數(shù)。( )【答案】錯【解析】基本桿組自由度數(shù)為零。二、簡答題.自鎖機械根本不能運動，對嗎?試舉27個利用自鎖的實例?！敬鸢浮坎粚ΑＷ枣i機械只有在滿足自鎖條件的狀態(tài)下不能運動，在其他的情況下是可以運動的。自鎖常用于螺旋千斤頂、斜面壓榨機、偏心夾具，凸輪機構(gòu)的推桿等。.機構(gòu)在什么條件下才會有哥氏加速度存在？其大小如何計算？【答案】哥氏加速度是由于質(zhì)點不僅作圓周運動，而且也做徑向運動或周向運動所產(chǎn)生的。當牽連運動為勻角速度定軸運動時，會有哥氏加速度存在；其大小為弘為。13-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(1)過嚙合點K作兩齒廓的公法線叩.與兩輪連線交于C點：(2)根據(jù)漸開線的性質(zhì)，公法線(in必是兩基圓的內(nèi)公切線；(3)根據(jù)瞬心定律，有：州皿=CO2：CO|：(4)同一方向的內(nèi)公切線只有一條，它與連心線的交點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。14.何謂封閉功率流?在什么情況下才會出現(xiàn)?有何危害？［答案】在封閉式行星輪系中，可能有TP分只在輪系內(nèi)部循環(huán)流動的功率稱為封閉功率流。在選用封閉式行星輪系，當其型式及有關(guān)參數(shù)選擇不當時，可能會形成封閉功率流。危害:封閉功率流將增大摩擦損失功率，降低輪系強度，對傳動十分不利。當作用在轉(zhuǎn)動副中軸頸上的外力為一單力，并分別作用在其摩擦圓之內(nèi)、之外或相切時，軸頸將作何種運動?當作用在轉(zhuǎn)動副中軸頸上的外力為一力偶矩時，也會發(fā)生自鎖嗎？【答案】（1）夕卜力作用在其摩擦圓之內(nèi)，外力對軸頸中心的力矩小于最大摩擦力矩，軸頸發(fā)生自鎖：夕卜力作用在摩擦圓之夕卜貝J外力對軸頸中心的力矩大于本身弓I起的最大摩擦力矩，軸頸將加速轉(zhuǎn)動；外力作用線與摩擦圓相切’貝收卜力對軸頸中心的力矩等于本身引起的摩擦力矩，軸頸在軸承中處于臨界狀態(tài)，軸頸作等速轉(zhuǎn)動（如果原來軸頸是轉(zhuǎn)動的）或靜止不動（若軸頸原本就未轉(zhuǎn)動1（2）會，當此外力偶矩小于自身最大摩擦力矩時即發(fā)生自鎖。何謂機構(gòu)的壓力角？其值對機構(gòu)效率有何影響？［答案】機構(gòu)的壓力角指的是從動件所受的正壓力方向與受力點的速度方向間所夾的銳角。其值越大’機構(gòu)的效率越低。.造成機械振動的原因主要有哪些?常采用什么措施加以控制？【答案】（I）造成機械振動的原因是多方面的，主要有：。機械運轉(zhuǎn)的不平衡力形成擾動力，造成機械運轉(zhuǎn)的振動；囲乍用在機械上的外載荷的不穩(wěn)定引起機械的振動：高副機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：其他。如鍛壓設(shè)備引起的沖擊振動、運輸工具的顛簸搖擺等。(2)常用的用于控制、減小設(shè)備的振動和噪聲的方法有：減小擾動，即提高機械的制造質(zhì)量，改善機械內(nèi)部的平衡性和作用在機械上的夕卜載荷的波動幅度：防止共振’通過改變機械設(shè)備的固有頻率、擾動頻率’改變機械設(shè)備的阻尼等；采用隔振、吸振、賑裝置。.圖所示為一機床上帶動溜板2在導軌3上移動的徹動螺旋機構(gòu)。螺桿1上有兩段旋向均為右旋的螺紋，A段的導程件Imm，B段的導程｝0.75mm試求當手輪按K向順時針轉(zhuǎn)動一周時，溜板2相對于導軌3移動的方向及距離大小。又若將A段螺紋的旋向改為左旋，而B段的旋向及其他參數(shù)不變?試問結(jié)果又將如何？圖【答案】A、B均為右旋時’溜板2相對于導軌3沿K相同方向作軸向移動’大小為:s=(—(22=(1—0.75)X2ff/(2ff)=O.25mm當A改為左旋，B為右旋時，溜板2相對于導軌3沿K反方向作軸向移動，大小為：冷/(2Q=(l+0.75)X2jr/(2ff)=].75mm三、計算分析題.圖所示兩個回轉(zhuǎn)構(gòu)件是否符合靜平衡條件?是否符合動平衡條件?為什么？"°%■贏。f=4.T(a) (b)圖【答案】(1)由圖(a)可得Zwr= +m2r2=30x4-20x6=0所以圖(a)所示回轉(zhuǎn)構(gòu)件符合靜平衡條件；由圖(b)可得= +m2r2 =10x10-4x15-4x10=0所以圖(b)所示回轉(zhuǎn)構(gòu)件符合靜平衡條件。(2)圖(a)中轉(zhuǎn)子處在靜平衡狀態(tài)，其偏心質(zhì)量分布不在同一平面內(nèi)，雖然轉(zhuǎn)子質(zhì)心在回

轉(zhuǎn)軸線上，但是各部分偏心質(zhì)量所產(chǎn)生的離心慣性力仍不在同一平面內(nèi),此時,慣性力矩仍使其轉(zhuǎn)子處于不平衡狀態(tài)，故其不符合動平衡條件。將圖（b）所示回轉(zhuǎn)構(gòu)件2的質(zhì)量分解到1,3所在平面，貝IJ由*（12+18）=18叫，可得=6兩=m2-mJ=4在平面I內(nèi)=6x10-4x15=0在平面3內(nèi)Zw,7；=4x10-4x10=0所以圖（b）所示回轉(zhuǎn)構(gòu)件符合動平衡條件。.圖示為由齒輪1和2組成的減速傳動。已知驅(qū)動力矩，吃為常數(shù)，從動輪上所受阻力矩虬隨其轉(zhuǎn)角變化，其變化規(guī)律為：當（4代5：時,M,…常數(shù)；當時，仇=°若已知齒輪1、2的轉(zhuǎn)動慣量分別為丄和厶?齒數(shù)比為二2々=3.主動輪轉(zhuǎn)速為〃Q/min）試求當給定不均為系數(shù)為$時，裝在主動輪軸上的飛輪轉(zhuǎn)動慣量厶的大小。M\=MJi=cl3M\=MJi=cl3【答案】由題可得阻力矩:驅(qū)動力矩:由上圖可求得各點處的動能為：a點：E。b點、：瓦"/磚x3〃號3”C點：Ec=Ea從而有最大盈虧功為:%=號1、2的轉(zhuǎn)動慣量折算到1上，有：H佃=，+號則裝在主動輪軸上的飛輪轉(zhuǎn)動慣量為：_900剛響 450c丄「一「帝,3.在如圖(a)所示的齒輪傳動中’已知。=20,Z2=40,輪1為主動輪，在輪1上施加的力矩Mi為常數(shù)，作用在輪2上的阻抗力矩刈的變化曲線如圖7-51(b)所示；兩齒輪對其回轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動慣量分別為3=0.Olkg?mJ北=0.08kg?m%輪1的平均角速度％=心。函/s若已知運轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)8=0.02,試求：(I)畫岀以構(gòu)件1為等效構(gòu)件時的等效力矩虬的圖：(2)求M啲值；(3)求飛輪裝在軸I上的轉(zhuǎn)動慣量爪并說明飛輪裝在軸I上好還是裝在軸II上好;(4)求口四、％-及其出現(xiàn)的位置。圖【答案】(I)求以構(gòu)件I為等效構(gòu)件時的等效阻抗力矩M“=Mz(竺)=M(n)=MX^=^納 Zf 40 6因啊=2駆,故啊圖如圖(c)所示。(2)求驅(qū)動力矩Mi因％=打爵=2.所以輪1轉(zhuǎn)2轉(zhuǎn)為一個周期，故E10Qjr+40X(y-ir)+70X(2ir-y)4-20X(y-2>r)+n0X(43r-y>]-M-X4ff解彳導M, -《響)N?n>60N-m(3)求Jf因Jf與底成反比，為減少飛輪的尺寸和重量，飛輪裝在高速軸(即軸I)上較好。以輪[為等效構(gòu)件時的等效轉(zhuǎn)動慣量為人=人(父)2+厶(經(jīng))2=厶+厶(至)2=0.01+0.08X(噬)2=0.03kg?3) 3| Zz 4U為了確定最大盈虧功，先要算出一個周期中各階段盈功和虧功的大小。?冗階段AWi=(60-100)X(jr-0)N?m=-4O7tN?m兀?3霧/2階段△W?=(60-40)X(1.5jif)N?m=10itN?m3tt/2?2冗階段 (60-70)X(2廣1.5tc)N?m=-5nN?m2丸?7兀/2階段△￥/,=(60-20)X(3.5兀-2兀〉N-m=60nN-m7江/2?4jc階段△Ws=(60110)X(4ti3.5n)N?m=25“N?m并作出能量指示圖如圖《)所示。由該圖不難看出’在a、d之間有最大能量變化,艮卩=|10,r-5?r4-60r|N?m=65>rN?m飛輪的轉(zhuǎn)動慣量為A=^F-L=(T6o5XO^2_O-03)kg.m2=0?991kg5(4) Smrn因C0m=(C0max+G)min)/2,6=((0g「(5n)/故?nm=<1+8/2)?<?=(1^0.05/2)X100rad/s=101rad/s%in=(17/2)土=(l-o.05/2)XlOOrad/s=99rad/s由能量指示圖不難看出’在a點S=Q時，系統(tǒng)的能量最低’故此時出現(xiàn)①頑而在d點(<pl=7lt/2)時’系統(tǒng)的能量最高’故此時出現(xiàn)嶼岫。.圖1所示為一小型壓力機。圖中齒輪1與偏心輪】為同一構(gòu)件，繞固定軸心。連續(xù)轉(zhuǎn)動。在齒輪5上開有凸輪凹槽?擺桿4上的滾子6嵌在凹槽中’從而使擺桿4繞C軸上下擺動：同時，又通過偏心輪「、連桿2、滑桿3使C軸上下移動；最后，通過在擺桿4的叉槽中的滑塊7和鉉鏈G使沖頭8實現(xiàn)沖壓運動。試繪制其機構(gòu)運動簡圖,并計算其自由度?！敬鸢浮吭摍C構(gòu)的運動簡圖如圖2所示。其中，該機構(gòu)局部自由度數(shù)尸=1。則機構(gòu)的自由度為：尸=3〃-(2p,+p“)-F'=3x8-(2xlO+2)-]=l。.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m=5rad、.刀具的移動速度為0.375m/s.刀具的模數(shù)m=l()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s0(3)若已知該齒輪與大齒輪2相嚙合時的傳動比in=4.在無側(cè)間隙的標準安裝中心距為377mm.求這兩個齒輪的節(jié)圓半徑和嚙合角?！敬鸢浮?1)由速度關(guān)系：

v=(v=(or可得分度圓半徑:lQ=0.075m1切5由廠=吹/2,可得齒數(shù)為:2*150x'm10(2)由題徑向變位量：打〃=77-75=2,可得變位系數(shù)為：工=畚=°?2分度圓齒厚為:s=—+2xtntana=+2x0.2x1Ox0.36397=17.164

2 2(3)由實際中心距W=弓'+￡=5f=377mm,可得節(jié)圓半徑：*，=75.4mm,吋=4《=301.6mm又?cosa*=flcos?，則可得實際嚙合角為：a'=arccosfcos20|=20.821377 ).在如圖1所示的五桿機構(gòu)中，已知各構(gòu)件尺寸(尺寸比例尺M=0.001nVnm)和牡、啊的大小和方向。試用作圖法分析構(gòu)件2的角速度和角加速度匕(不要求按比例，但應寫出運動矢量方程)vva大小方向【答案】(1)由1、4桿的轉(zhuǎn)速已知:VB2=vBl=S,如，Vq=g—(Ui*Iq)如圖3-33(a)所示，對2桿及重合點C逬行速度矢量分析:=誕《2 +VC2B2= ，C3 +FQO5丄？<u4-Icd?1AB 丄BC ±CD//BC從而有:

此=明魚逆時針方向(b)(a)圖2(2)假設(shè)1、4勻角速度轉(zhuǎn)動，則有：%=gJ如圖2(b)所本，進行加速度矢量分析：+ ?Q? 此=明魚逆時針方向(b)(a)圖2(2)假設(shè)1、4勻角速度轉(zhuǎn)動，則有：%=gJ如圖2(b)所本，進行加速度矢量分析：+ ?Q? +?Q大小方向房?丄房?農(nóng) ？B-*4 C—B ±BCo'aa=Hq+aaa+Aqo2吋s ?1BC//BCoA'lajC—D解得:逆時針方向。25.計算圖1(a1(h)所示機構(gòu)的自由度’若有復合校，局部自由度，虛約束.應加指明。(已知在圖(a)中GHUU/fLK)(a)(a)【答案】(1)在圖(a)中，E處為復合絞鏈，B處滾子繞自身的轉(zhuǎn)動為局部自由度，構(gòu)件IJ及其弓I入的轉(zhuǎn)動副I、J為虛約束。將兩處高副轉(zhuǎn)化為低副’去除虛約束后’機構(gòu)簡圖如圖2所示。

圖2圖2此時機構(gòu)中活動構(gòu)件數(shù)目〃=11測機構(gòu)自由度為F=3n-2p,-ph=3x11-2x16-0=1?(2)在圖(b)中，A、B之一為虛約束；CDEFG、IJKLH之一為虛約束。去除虛約束后，機構(gòu)簡圖如圖3所示。圖3此時機構(gòu)中活動構(gòu)件數(shù)目"=5，則機構(gòu)自由度為F=3〃-2plP?=3x5-2x7-0=1。.有一對漸開線外齒輪無側(cè)隙嚙合且具有標準頂隙，已知參數(shù)為乙=z,=12,分度圖壓力角n=2(T.齒頂高系數(shù)h「=l?頂系系數(shù)4=0.25.實際中心距/=123.921mm,嚙合角/=24.5°,兩輪的變位系數(shù)相等,即x,=x,試求：(1)兩齒輪的模數(shù)m和基圓周節(jié)即、Ph2：(2)兩齒輪的變位系數(shù)旳、x?.且屬何種傳動類型：(3)兩齒輪的齒根圓半徑小、E和齒頂圓半徑由、山：(4)按比例畫岀兩齒輪嚙合原理圖，在圖上標注出理論嚙合線M瓦和實際嚙合線瓦瓦,并由圖上量取蔭長度,計算重合度&(5)判斷齒輪是否有根切，為什么？【答案】(I)由標準中心距〃和實際中心距。的關(guān)系得：，呉*=123.92]、竺*=]20響cos2()°cos2()°又由:a=+r2=與^+氣^=y(12+12)=120mm得兩齒輪的模數(shù)：m=10mm基圓周節(jié)：Pbi=Pb2=nmcosa=29.521mm(2)無齒側(cè)隙嚙合方程為：,2(旳+G,丄.inva= tana+invaZi.如整理并代入數(shù)據(jù)可得變位系數(shù)和:%]+x2=[(inva-inva)/2tana](z〕+z2)=0.436由題知兩齒輪變位系數(shù)相同，有：xj=x2=0.436/2=0.218可知叫+。＞0.因此屬于正傳動。(3)兩齒輪的齒根圓半徑為：5=S=r-(h：+c*)zn+xm=49.68mm中心距變動系數(shù)為：y=(a-a)/m=0.3921齒高變動系數(shù)為：Ay=(xjf)-y=0.0439兩齒輪的齒頂圓半徑為：roj=rq=r+h：m+xm-am=71.741mm(4)兩輪嚙合原理圖如圖塑，可得：瓦瓦=35.5mm故重合度為:e= =35.5/(10x7Txcos20°)=1.2圖(5)題中齒輪不出現(xiàn)根切的最小變動系數(shù)為：%林=(17-12)/17=0.29>旳=x2=0.218可見，有根切。.如圖所示，已知四桿機構(gòu)ABCD的尺寸比例及其連桿上E點的軌跡曲線’試按下列兩種情況設(shè)計一具有雙停歇運動的多桿機構(gòu):(I)從動件搖桿輸岀角為45。：(2)從動件滑塊輸出行程為5倍曲柄長度?！敬鸢浮?1)如圖⑴所示,在E的軌跡曲線上找兩段近似圓弧捲軻兩段弧的圓心分別在尸、尸點，作F礦的中垂線-作ZFF'G=67.5°，交用'于G點，得到釵鏈G,多桿機構(gòu)ABC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*及徹?兩段直線的交點即為校鏈F的位置，得到多桿機構(gòu)但是從題目所給軌跡曲線可以看出，曲線上相距最遠的兩點距離（滑塊的行程）遠小于5倍的曲柄長度，所以“從動件滑塊輸出行程為5倍曲柄長度”無法保證。.什么是斜齒輪的當量齒輪?為什么要提出當量齒輪的概念？【答案】當量齒輪：其為T段想直齒輪，以所要研充的斜齒輪的法面模數(shù)為模數(shù),法面壓力角為壓力角，其齒形就是該斜齒輪的法面近似齒形。提出當量齒輪概念的原因：弓I入當量齒輪，即可得知當量齒數(shù)，就可以確定基圓的大小，從而可確定斜齒輪的法面齒形；在用仿形法切制斜齒輪時引入當量齒掄，就容易選擇刀具號碼和決定齒形系數(shù)，同時也簡化了強度計算。2017年東北農(nóng)業(yè)大學工程學院808機械設(shè)計基礎(chǔ)(含機械原理與機械設(shè)計)之機械原理考研題庫(五)說明：①本資料為VIP包過學員內(nèi)部使用資料。涵蓋了歷年考研常考題型和重點題型。一、判斷題.曲柄搖桿機構(gòu)，曲柄主動時’最大傳動角一定發(fā)生在曲柄與機架共線位置。( )【答案】x【解析】曲柄揺桿機構(gòu)，曲柄主動時，最小傳動角一定發(fā)生在曲柄與機架共線的兩位置之一。.根據(jù)漸開線的性質(zhì)?基圓之內(nèi)沒有漸開線’所以漸開線齒輪的齒根圓必須設(shè)計得比基圓大。()【答案】x