機(jī)械原理復(fù)習(xí)題

PAGEPAGE29機(jī)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(jī)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(yùn)動(dòng)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(jī)構(gòu)，兩連架桿長度分別為30mm，40mm；連桿長度為80mm，機(jī)架長度為100mm，則該機(jī)構(gòu)為A機(jī)構(gòu)。雙搖桿雙曲柄曲柄搖桿不能構(gòu)成四桿機(jī)構(gòu)3、對于直動(dòng)尖頂盤形凸輪機(jī)構(gòu)的推程壓力角超過許用值時(shí)，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(dòng)尖頂推桿4、平面機(jī)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(gè)平衡面內(nèi)增加或除去一個(gè)平衡質(zhì)量才能獲得平衡靜不平衡在轉(zhuǎn)子靜態(tài)時(shí)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(shí)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(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)、線接觸而構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副稱為高副。速度瞬心是兩剛體上相對速度為零的重合點(diǎn)。移動(dòng)副的自鎖條件是傳動(dòng)角≤摩擦角。平行軸外嚙合斜齒圓柱齒輪機(jī)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(gè)齒輪的軸線相對于機(jī)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(dòng)件作等速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，需要從動(dòng)件作單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可采用槽輪機(jī)構(gòu)、凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)等機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。簡答題（每題5分，共15分）什么是機(jī)構(gòu)？答：多個(gè)構(gòu)件的人為組合，有確定的相對運(yùn)動(dòng)。 （是一種用來傳遞與變換運(yùn)動(dòng)和力的可動(dòng)裝置。）何謂自鎖現(xiàn)象？答： 有些機(jī)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(dòng)力，就應(yīng)該能夠沿著有效驅(qū)動(dòng)力作用的方向運(yùn)動(dòng)，但是由于存在摩擦，驅(qū)動(dòng)力的方向又已經(jīng)規(guī)定，有時(shí)就會(huì)出現(xiàn)不論這個(gè)驅(qū)動(dòng)力如何增大，也無法使之運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，稱為機(jī)械的自鎖。簡述連桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)特點(diǎn)與缺點(diǎn)？答： 傳動(dòng)特點(diǎn)：其運(yùn)動(dòng)副一般均為低副。低副兩運(yùn)動(dòng)副元素為面接觸，壓強(qiáng)較小，故可承受較大的載荷；且有利于潤滑，磨損較??；另外其運(yùn)動(dòng)副的幾何形狀較簡單，便于加工制造。在連桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律不變可用改變各構(gòu)件的相對長度來使從動(dòng)件得到不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。在連桿機(jī)構(gòu)中，連桿曲線多。可以方便地用來達(dá)到增力、擴(kuò)大行程和實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳動(dòng)等目的。缺點(diǎn)：由于連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)必須經(jīng)過中間構(gòu)件進(jìn)行傳動(dòng)，因而傳遞路線較長，易產(chǎn)生較大的誤差積累，同時(shí)，也使機(jī)械效率降低。在連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程中，連桿及滑塊的質(zhì)心都在作變速運(yùn)動(dòng)，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(huì)增加機(jī)構(gòu)的動(dòng)載荷，所以連桿機(jī)構(gòu)不宜用于高速運(yùn)動(dòng)。計(jì)算題（共45分）計(jì)算如圖1所示機(jī)構(gòu)的自由度，注意事項(xiàng)應(yīng)說明。（5*2）aa圖1bABECDABCDEF答： 小題a： 其中A、C、D、E處各有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，B處是一個(gè)復(fù)合鉸鏈具有2個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，A處還有一個(gè)移動(dòng)副。即；所以該機(jī)構(gòu)自由度為：小題b： 其中A、B、C、F處各有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，A處有一個(gè)局部自由度，D、E處的兩個(gè)移動(dòng)副記作一個(gè)移動(dòng)副。即；所以該機(jī)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(dòng)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(jī)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(jì)一對漸開線外嚙合標(biāo)準(zhǔn)齒輪圓柱齒輪機(jī)構(gòu)。已知z1=20，傳動(dòng)比為i12=0.5，模數(shù)m=3，壓力角α與齒頂高系數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)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(jī)構(gòu)的傳動(dòng)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(jì)題（10分）試設(shè)計(jì)一曲柄滑塊機(jī)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(dòng)角γmin=?解： 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的極位夾角 作圖步驟：作作以交點(diǎn)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(diǎn)即為曲柄軸心A的位置。當(dāng)A點(diǎn)確定后，曲柄和連桿的長度a、b也就確定了 6）作機(jī)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(jī)構(gòu)中，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律取決于D。從動(dòng)件的尺寸機(jī)構(gòu)組成情況原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律和機(jī)構(gòu)的組成情況2、一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)各桿長度分別為30mm，60mm，80mm，100mm，當(dāng)以30mm的桿為機(jī)架時(shí)，則該機(jī)構(gòu)為A機(jī)構(gòu)。雙搖桿雙曲柄曲柄搖桿不能構(gòu)成四桿機(jī)構(gòu)3、凸輪機(jī)構(gòu)中，當(dāng)推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律采用C時(shí)，既無柔性沖擊也無剛性沖擊。一次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律二次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律正弦加速運(yùn)動(dòng)規(guī)律余弦加速運(yùn)動(dòng)規(guī)律4、平面機(jī)構(gòu)的平衡問題中，對“動(dòng)不平衡”描述正確的是B。只要在一個(gè)平衡面內(nèi)增加或出去一個(gè)平衡質(zhì)量即可獲得平衡動(dòng)不平衡只有在轉(zhuǎn)子運(yùn)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(dòng)不平衡轉(zhuǎn)子的質(zhì)心與回轉(zhuǎn)軸心重合可實(shí)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(xiàng)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(yùn)動(dòng)副稱為低副。作相對運(yùn)動(dòng)的三個(gè)構(gòu)件的三個(gè)瞬心必在同一條直線上。轉(zhuǎn)動(dòng)副的自鎖條件是驅(qū)動(dòng)力臂≤摩擦圓半徑。斜齒輪傳動(dòng)與直齒輪傳動(dòng)比較的主要優(yōu)點(diǎn)：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(jìn)行分類：若其自由度為2，則稱為差動(dòng)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(jī)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(jī)器中每一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)單元體稱為一個(gè)構(gòu)件；從運(yùn)動(dòng)角度講是不可再分的單位體。何謂四桿機(jī)構(gòu)的“死點(diǎn)”？答：當(dāng)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，若出現(xiàn)連桿與從動(dòng)件共線時(shí)，此時(shí)γ=0，主動(dòng)件通過連桿作用于從動(dòng)件上的力將通過其回轉(zhuǎn)中心，從而使驅(qū)動(dòng)從動(dòng)件的有效分力為零，從動(dòng)件就不能運(yùn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)的這種傳動(dòng)角為零的位置稱為死點(diǎn)。用范成法制造漸開線齒輪時(shí)，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(jì)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(diǎn)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(jì)算題（45分）計(jì)算如圖1所示機(jī)構(gòu)的自由度，注意事項(xiàng)應(yīng)說明？（5*2）aa圖1bABCDABCDEFG小題a： 其中A、B處各有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，B處有一個(gè)移動(dòng)副，C、D處的移動(dòng)副記作一個(gè)移動(dòng)副。即；所以該機(jī)構(gòu)自由度為：小題b： 其中A、B、C、G、H處各有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，F(xiàn)處為復(fù)合鉸鏈有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，B處有一個(gè)局部自由度，D、E處的兩個(gè)移動(dòng)副記作一個(gè)移動(dòng)副。即；所以該機(jī)構(gòu)自由度為：如圖2所示機(jī)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(yùn)動(dòng)，試用圖解法求機(jī)構(gòu)在時(shí)，點(diǎn)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(jī)構(gòu)的位置簡圖，如圖a所示。此機(jī)構(gòu)中構(gòu)件2和搖塊3組成移動(dòng)副，且構(gòu)件2作平面一般運(yùn)動(dòng)，選C（C2和C3）為重合點(diǎn)，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(diǎn)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(diǎn)d’和e’，由圖可得：3、設(shè)計(jì)一對漸開線外嚙合標(biāo)準(zhǔn)齒輪圓柱齒輪機(jī)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(biāo)準(zhǔn)值，試求：（10分）該圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)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(jī)構(gòu)的傳動(dòng)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(dòng)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(jì)題（10分）設(shè)計(jì)一導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，已知機(jī)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(jī)構(gòu)的極位夾角 根據(jù)導(dǎo)桿機(jī)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，在該線上取（即機(jī)架長度）過A點(diǎn)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(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件：機(jī)構(gòu)自由度數(shù)=機(jī)構(gòu)的原動(dòng)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(diǎn)。對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，若以滑塊為機(jī)架，則該機(jī)構(gòu)演化為定塊機(jī)構(gòu)（或直動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)）。移動(dòng)副的自鎖條件是：驅(qū)動(dòng)力作用在移動(dòng)副的摩擦角內(nèi)。凸輪機(jī)構(gòu)推桿的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律中，一次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)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(jī)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(jī)構(gòu)，已知槽輪的槽數(shù)，轉(zhuǎn)盤上裝有一個(gè)圓銷，則該槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)k=0.25?；剞D(zhuǎn)構(gòu)件進(jìn)行動(dòng)平衡時(shí)，應(yīng)在兩個(gè)平衡基面上加平衡質(zhì)量。當(dāng)兩構(gòu)件組成兼有滑動(dòng)和滾動(dòng)的高副時(shí)，其瞬心在過接觸點(diǎn)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(yùn)動(dòng)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(gè)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(jì)算摩擦力簡便，把運(yùn)動(dòng)副元素幾何形狀對運(yùn)動(dòng)副的摩擦力的影響因素計(jì)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(shí)現(xiàn)往復(fù)移動(dòng)或往復(fù)擺動(dòng)的機(jī)構(gòu)有哪些？答：連桿機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu)齒輪齒條機(jī)構(gòu)組合機(jī)構(gòu)機(jī)械的“平衡”與“調(diào)速”都可以減輕機(jī)械中的動(dòng)載荷，但兩者有何本質(zhì)區(qū)別？答：1)機(jī)械平衡是通過消除或減小慣性力和慣性力矩來減輕機(jī)械中的動(dòng)載荷。2)調(diào)速是使機(jī)械的運(yùn)動(dòng)避開其共振區(qū)域，從而減小軸的撓度，獲得減輕機(jī)械中動(dòng)載荷的目的。簡述漸開線圓柱斜齒輪機(jī)構(gòu)主要有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？答：優(yōu)點(diǎn)：嚙合性能好：逐漸嚙入，逐漸嚙出，傳動(dòng)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(diǎn)：運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有軸向力。三、計(jì)算題（共45分）1、繪制縫紉機(jī)下針機(jī)構(gòu)簡圖（草圖）。(5分)11234ABCDABCDHGABCDHGFE答：見圖所示?；顒?dòng)構(gòu)件n=7；低副pl=10；所以機(jī)構(gòu)的自由度為以AB為原動(dòng)件：機(jī)構(gòu)可分解成下圖。Ⅱ級機(jī)構(gòu)AABCDHGFEⅡ級組Ⅱ級組Ⅱ級組機(jī)架與原動(dòng)件因此該機(jī)構(gòu)為：Ⅱ級機(jī)構(gòu)3、試求機(jī)構(gòu)在圖示位置的全部瞬心。(5分)AABCP12123P13P23答：A點(diǎn)為P13；B點(diǎn)為P12；P23由三心定理求得，見圖。4、在圖示導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，，曲柄AB以等角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，試用相對運(yùn)動(dòng)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(jì)題（10分）如圖所示，設(shè)已知破碎機(jī)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(jì)該四桿機(jī)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(jī)構(gòu)的極位夾角作出搖桿兩個(gè)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(diǎn)，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(diǎn)即為所求的A點(diǎn)。量得機(jī)架長：309.43mm模擬練習(xí)4一、填空題（每空2分，共20分）機(jī)構(gòu)中按給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律對立運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件稱為原動(dòng)件；而其余活動(dòng)構(gòu)件稱為從動(dòng)件。轉(zhuǎn)動(dòng)副的自鎖條件是：驅(qū)動(dòng)力作用在摩擦圓內(nèi)。對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，若以曲柄為機(jī)架，則該機(jī)構(gòu)演化為導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)的壓力角是指力與速度所夾銳角。凸輪機(jī)構(gòu)推桿的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律中，余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律有柔性沖擊。齒輪機(jī)構(gòu)的重合度愈大，表明同時(shí)參加嚙合的輪齒對數(shù)愈多。棘輪機(jī)構(gòu)的主要組成構(gòu)件有：棘輪、棘爪、止動(dòng)爪等。機(jī)器速度波動(dòng)的類型有：周期性速度波動(dòng)、非周期性速度波動(dòng)。設(shè)計(jì)滾子推桿盤形凸輪輪廓線時(shí)，若發(fā)現(xiàn)工作廓線有變尖現(xiàn)象時(shí)，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(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄與機(jī)架兩次共線位置時(shí)出現(xiàn)最小傳動(dòng)角。二、簡答題（每小題5分，共25分）1、何謂運(yùn)動(dòng)副及運(yùn)動(dòng)副元素？答：運(yùn)動(dòng)副是指兩構(gòu)件直接接觸具有確定的相對運(yùn)動(dòng)關(guān)系的一種聯(lián)結(jié)。（書本）：兩個(gè)構(gòu)件直接接觸而組成的可動(dòng)的聯(lián)接。運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)副的表面。列舉5種能實(shí)現(xiàn)連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。答：摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：如帶傳動(dòng)、摩擦輪等嚙合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：如齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)等連桿機(jī)構(gòu)：如雙曲柄機(jī)構(gòu)、平行四邊形機(jī)構(gòu)等。簡述進(jìn)行質(zhì)量代換需要滿足的三個(gè)條件？動(dòng)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(gè)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(dòng)慣量不變；其中：動(dòng)代換需要滿足前面三個(gè)條件；靜代換滿足前兩個(gè)條件便可。4、齒輪傳動(dòng)要?jiǎng)蛩?、平穩(wěn)地進(jìn)行，必須滿足哪些條件？答：對齒廓的要求：齒廓滿足定傳動(dòng)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(jī)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(shí)：工作廓線出現(xiàn)交叉，出現(xiàn)失真現(xiàn)象。這時(shí)不可行。當(dāng)：時(shí)：工作廓線出現(xiàn)尖點(diǎn)，凸輪輪廓在尖點(diǎn)處易磨損而導(dǎo)致失真。這時(shí)也不可行。當(dāng)：時(shí)：這時(shí)也不可行。三、計(jì)算題（共45分）1、繪制唧筒機(jī)構(gòu)簡圖（草圖）。（5分）121234ABCDABABCDHGFE答：活動(dòng)構(gòu)件n=7；低副pl=10；所以機(jī)構(gòu)的自由度為以AB為元?jiǎng)蛹簷C(jī)構(gòu)可分解成下圖。為Ⅲ級機(jī)構(gòu)DCDCBA1432P12P23P34P14P13P24ABCDHGFE機(jī)架與原動(dòng)件Ⅲ級組Ⅱ級組3、試求機(jī)構(gòu)在圖示位置的全部瞬心。（5分）答：A點(diǎn)為P12；B點(diǎn)為P23；C點(diǎn)為P34；D點(diǎn)為P14；P13由三心定理求得為B點(diǎn)，見圖。P24由三心定理求得為D點(diǎn)，見圖。4、圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知為機(jī)架，（15分）DCBADCBA若此機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)，求的最小值；若此機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)，求值的范圍；解：1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)要求滿足“桿長條件”；曲柄為連架桿且最短三個(gè)條件。由“桿長條件”知：即：所以的最大值為：15mm2）為雙曲柄機(jī)構(gòu)有兩種情況：滿足“桿長條件”；最短桿為機(jī)架；。滿足平行四邊形機(jī)構(gòu)條件。（）當(dāng)BC為最長桿時(shí)：由“桿長條件”知：即：當(dāng)AB為最長桿時(shí)：由“桿長條件”知：即：所以的最小值為：45mm3）為搖桿機(jī)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(shí)：要求：；得：或；得：當(dāng)AB為最長桿時(shí)：要求：；得：5、在圖示的車床變速箱中，移動(dòng)三聯(lián)齒輪a使齒輪3’和4’嚙合。又移動(dòng)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(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，求帶輪轉(zhuǎn)速的大小和方向。(10分)解：四、設(shè)計(jì)題（10分）試設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。已知其搖桿CD的長度，行程速度變化系數(shù)，機(jī)架AD的長度。是搖桿CD的一個(gè)極限位置與機(jī)架AD間較小的一個(gè)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(yùn)動(dòng)副的最大約束數(shù)為2個(gè)，最小約束數(shù)為1個(gè)。當(dāng)兩構(gòu)件組成轉(zhuǎn)動(dòng)副時(shí)，其相對速度瞬心在轉(zhuǎn)動(dòng)副中心處。對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，若以連桿為機(jī)架，則該機(jī)構(gòu)演化為曲柄搖塊機(jī)構(gòu)。傳動(dòng)角越大，則機(jī)構(gòu)傳力性能越好。凸輪機(jī)構(gòu)推桿的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律中，二次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律具有柔性沖擊。蝸桿機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)從中間平面中取。常見間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)有：棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)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(shí)現(xiàn)往復(fù)移動(dòng)的機(jī)構(gòu)有：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)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(gè)彼此作平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件的三個(gè)瞬心必位于同一直線上。簡述機(jī)械中不平衡慣性力的危害？答：機(jī)械中的不平衡慣性力將在運(yùn)動(dòng)副中引起附加的動(dòng)壓力，這不僅會(huì)增大運(yùn)動(dòng)副中的摩擦和構(gòu)件中的內(nèi)應(yīng)力，降低機(jī)械效率和使用壽命，而且會(huì)引起機(jī)械及其基礎(chǔ)產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)在死點(diǎn)位置時(shí)，推動(dòng)力任意增大也不能使機(jī)構(gòu)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，這與機(jī)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(jī)構(gòu)的死點(diǎn)指：傳動(dòng)角=0度時(shí)，主動(dòng)件通過連桿作用于從動(dòng)件上的力恰好通過其回轉(zhuǎn)中心，而不能使從動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)，出現(xiàn)了頂死現(xiàn)象。死點(diǎn)本質(zhì)：驅(qū)動(dòng)力不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。機(jī)械自鎖指：機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)情況分析是可以運(yùn)動(dòng)的，但由于摩擦的存在，卻會(huì)出現(xiàn)無論如何增大驅(qū)動(dòng)力，也無法使其運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。自鎖的本質(zhì)是：驅(qū)動(dòng)力引起的摩擦力大于等于驅(qū)動(dòng)力的有效分力。棘輪機(jī)構(gòu)與槽輪機(jī)構(gòu)均可用來實(shí)現(xiàn)從動(dòng)軸的單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，但在具體的使用選擇上，又有什么不同？答：棘輪機(jī)構(gòu)常用于速度較低和載荷不大的場合，而且棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角度可以改變。槽輪機(jī)構(gòu)較棘輪機(jī)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(dòng)的一對齒輪，在任一位置時(shí)的傳動(dòng)比，都與其連心線被其嚙合齒廓在接觸點(diǎn)處的公法線所分成的兩段成反比。三、計(jì)算題（共45分）1、繪制偏心輪機(jī)構(gòu)簡圖（草圖），并求機(jī)構(gòu)自由度。（10分）121234ABC其中A、B、C處各有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副；A處有一個(gè)移動(dòng)副；即；所以該機(jī)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(diǎn)K處的曲率半徑，壓力角及展角。（5分）AAP12BCP34P24P2312314P14∞c’c'’3、試求機(jī)構(gòu)在圖示位置的全部瞬心。（5分）見圖該機(jī)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(diǎn)處。（2）構(gòu)件1、4組成移動(dòng)副，所以P14在垂直導(dǎo)路的無窮遠(yuǎn)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(gè)瞬心構(gòu)成的直線上，即直線AB上P13同時(shí)也在構(gòu)件1、3、4形成的三個(gè)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(diǎn)處，當(dāng)AB垂直BC時(shí)，AB//c’c’’，此時(shí)，P13在垂直BC的無窮遠(yuǎn)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(gè)瞬心構(gòu)成的直線上，即直線AB上P24同時(shí)也在構(gòu)件2、3、4形成的三個(gè)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(diǎn)處，即B點(diǎn)。在圖示的電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)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(dòng)機(jī)的功率。（10分）解：工作機(jī)效率為：機(jī)構(gòu)總效率為：電動(dòng)機(jī)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(dòng)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(jì)題（10分）試設(shè)計(jì)一曲柄滑塊機(jī)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(jī)構(gòu)的極位夾角 作圖步驟：作作以交點(diǎn)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(diǎn)即為曲柄軸心A的位置。當(dāng)A點(diǎn)確定后，曲柄和連桿的長度a、b也就確定了 6）作機(jī)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(jī)構(gòu)中若引入一個(gè)高副將帶入1個(gè)約束，而引入一個(gè)低副將帶入2個(gè)約束。對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，若以連桿為機(jī)架，則該機(jī)構(gòu)演化為曲柄搖塊機(jī)構(gòu)。平面四桿機(jī)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(jī)構(gòu)傳力性能越差。凸輪機(jī)構(gòu)推桿的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律中，正弦運(yùn)動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。槽輪機(jī)構(gòu)的主要組成構(gòu)件為：撥盤、槽輪、機(jī)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(dòng)副時(shí)，其瞬心在垂直于導(dǎo)路方向的無窮遠(yuǎn)處。機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置時(shí)，其傳動(dòng)角為0度。二、簡答題（每小題5分，共25分）1、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)少于機(jī)