《機械原理》復習題及答案.doc

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西北工業(yè)大學網絡教育課程考試考前復習 機械原理 一、填空題 1. 鉸鏈四桿機構的基本型式有 、 、 三種。 2. 從效率觀點分析，機械自鎖的條件是 。 3. 凸輪的形狀是由 和 決定的。 4. 機器產生速度波動的類型有 和 兩種。 5. 機構具有確定運動的條件是機構的自由度數等于 。 6. 無急回運動的曲柄搖桿機構，極位夾角等于 ，行程速比系數等于 。 7. 增大模數，齒輪傳動的重合度 ；增多齒數，齒輪傳動的重合度 。 8. 三個彼此作平面運動的構件共有 個速度瞬心，且位于 。 9. 具有一個自由度的周轉輪系稱為 輪系，具有兩個自由度的周轉輪系稱為 __輪系。 10. 交錯角為90的蝸輪蝸桿傳動的正確嚙合條件是 、 、 。 11. 機構具有確定運動的條件是機構的自由度數等于 。 12. 凸輪推桿按等加速等減速規(guī)律運動時，在運動階段的前半程作 運動，后半程作 運動。 13. 曲柄搖桿機構中的最小傳動角出現在 與 兩次共線的位置時。 14. 平行軸齒輪傳動中，外嚙合的兩齒輪轉向 ，內嚙合的兩齒輪轉向 。 15. 平面低副具有 個約束， 個自由度。 16. 無急回運動的曲柄搖桿機構，極位夾角等于 ，行程速比系數等于 。 17. 增大模數，齒輪傳動的重合度 ；增多齒數，齒輪傳動的重合度 。 18. 標準直齒輪經過正變位后模數 ，齒厚 。 19. 標準齒輪 圓上的壓力角為標準值，其大小等于 。 參考答案 1．曲柄搖桿機構、雙曲柄機構、雙搖桿機構 2．效率小于零 3．從動件運動規(guī)律、基圓半徑 4．周期性、非周期性 5．原動件數目 6．0、1 7．不變、增大 8．3、一條直線 9．行星、差動 10．mt2=mx1=m、αt2=αx1=α、γ1=β2 11．原動件數目 12．等加速、等減速 13．曲柄、機架 14．相反、相同 15．2、1 16．0、1 17．不變、增大 18．不變、增加 19．分度圓、200 二、判斷題 1. 對心的曲柄滑塊機構，其行程速比系數K一定等于一。 （ 對 ） 2. 在平面機構中，一個高副引入二個約束。 （ 錯 ） 3. 在鉸鏈四桿機構中，只要滿足桿長和條件，則該機構一定有曲柄存在。 （ 錯 ） 4. 在機械運動中，總有摩擦力存在，因此，機械功總有一部分消耗在克服摩擦力上。 （ 對 ） 5. 任何機構的從動件系統的自由度都等于零。 （ 對 ） 6. 在曲柄搖桿機構中，若只增大曲柄的長度，則搖桿的擺角將減小。 （錯 ） 7. 平面四桿機構有無急回特性取決于極位夾角是否大于零。 （ 對 ） 8. 對于剛性轉子，已滿足動平衡者，也必滿足靜平衡。 （ 對 ） 9. 在考慮摩擦的轉動副中，當勻速轉動時，總反力作用線永遠切于摩擦圓。 （ 對 ） 10. 當機構的自由度數大于零，且等于原動件數，則該機構具有確定的相對運動。 （ 對 ） 三、選擇題 1. 為了減小機器運轉中周期性速度波動的程度，應在機器中安裝（ B ）。 A.調速器 B.飛輪 C.變速裝置 2. 重合度ε=1.6 表示在實際嚙合線上有（ C ）長度屬于雙齒嚙合區(qū)。 A.60% B.40% C.75% 3. 漸開線齒輪形狀完全取決于（ C ）。 A.壓力角 B.齒數 C.基圓半徑 4. 在從動件運動規(guī)律不變的情況下，對于直動從動件盤形凸輪機構，若縮小凸輪的基圓半徑，則壓力角（ B ）。 A.不變 B.增大 C.減小 D.可能增大也可能減小 5. 在計算機構自由度時，若計入虛約束，則機構自由度數（ B ）。 A.增大 B.減小 C.不變 D.可能增大也可能減小 6. 齒輪漸開線在（ D ）上的壓力角最小。 A.齒根圓 B.齒頂圓 C.分度圓 D.基圓 7. 在一個平面六桿機構中，相對瞬心的數目是（ B ）。 A.15 B.10 C.5 D.1 8. 鉆床夾具夾緊工件以后，在鉆削過程中，不論切削阻力有多大，工件都不可能產生運動，這是因為鉆床夾具處于（ C ）。 A.自鎖狀態(tài) B.效率太低 C.死點位置 D.鉆床夾具本身就不能動 9. 對于轉速很高的凸輪機構，為了減小沖擊和振動，從動件運動規(guī)律最好采用（ B ）的運動規(guī)律。 A.等速運動 B. 擺線運動 C.減速運動 D.加速運動 10. 機械自鎖的效率條件是（ A ）。 A.效率小于零 B.效率等于零 C.效率大于等于1 D.效率為無窮大 四、簡答題 1. 速度瞬心法一般用在什么場合？能否利用它進行加速度分析？ 答：簡單機構的速度分析；不能。 2. 何謂基本桿組？機構的組成原理是什么？ 答：基本桿組：不能拆分的最簡單的自由度為0的構件組。 機構組成原理：任何機構都可看成是有若干基本桿組依次連接于原動件和機架上而構成的。 3. 什么是重合度？其物理意義是什么？ 答：重合度是實際嚙合線段與輪齒法向齒距之比。 物理意義：它反映了一對齒輪同時嚙合的平均齒數對的多少。 4. 漸開線具有的特性有哪些？ 答：1）發(fā)生線BK的長度等于基圓上被滾過的圓弧的長度；2）漸開線任一點的法線恒與其基圓相切；3）發(fā)生線與基圓的切點是漸開線的曲率中心；4）漸開線的形狀取決于基圓的大??；5）基圓內無漸開線。 1. 什么是構件？構件和零件有什么區(qū)別？ 答：從運動學角度來說，構件是機構中獨立運動的最小單元體；從加工制造角度來說，零件是單獨加工出來的最小單元體。一個構件可以是一個零件，也可能是彼此剛接在一起的若干個零件組成的獨立運動的單元體。 2. 何謂基本桿組？機構的組成原理是什么？ 答：基本桿組：不能拆分的最簡單的自由度為0的構件組。 機構組成原理：任何機構都可看成是有若干基本桿組依次連接于原動件和機架上而構成的。 3. 什么是重合度？其物理意義是什么？ 答：重合度是實際嚙合線段與輪齒法向齒距之比。 物理意義：它反映了一對齒輪同時嚙合的平均齒數對的多少。 4. 漸開線具有的特性有哪些？ 答：1）發(fā)生線BK的長度等于基圓上被滾過的圓弧的長度；2）漸開線任一點的法線恒與其基圓相切；3）發(fā)生線與基圓的切點是漸開線的曲率中心；4）漸開線的形狀取決于基圓的大??；5）基圓內無漸開線。 5. 什么是齒輪的節(jié)圓？標準直齒輪在什么情況下其節(jié)圓與分度圓重合？ 答：經過節(jié)點、分別以兩嚙合齒輪回轉中心為圓心的兩個相切圓稱為節(jié)圓。 當兩標準齒輪按標準中心距安裝時其節(jié)圓與分度圓重合。 6. 凸輪機構從動件的運動一般分為哪幾個階段？什么是推程運動角？ 答：推程、遠休止、回程、近休止。 從動件推桿在推程運動階段，凸輪轉過的角度稱為推程運動角。 五、計算與作圖題： 1.計算圖示機構的自由度，要求指出可能存在的復合鉸鏈、局部自由度和虛約束。 2．求圖示機構的全部瞬心和構件1、3的角速度比。 3．用圖解法設計一曲柄滑塊機構。已知滑塊的行程速比系數K=1.4，滑塊的行程H=60mm。導路偏距e=20mm,求曲柄長度lAB和連桿長度lBC。 4．已知曲柄搖桿機構的行程速比系數K＝1.25，搖桿長lCD=40mm，搖桿擺角Ψ=60,機架長lAD=55mm。作圖設計此曲柄搖桿機構，求連桿和曲柄的長度。 5．一對外嚙合標準直齒圓柱齒輪傳動，已知齒數Z1＝24，Z2＝64，模數m＝6mm，安裝的實際中心距a’＝265mm。試求兩輪的嚙合角a’，節(jié)圓半徑r1’和r2’。 參考答案： 1、F=3*7-2*12-1=1 2、ω1/ω3=P13P34/P13P14=4 3、θ=180*（k-1）/(k+1)=30 按題意作C1C2=H,作∠OC1C2=∠OC2C1=90-θ=60交O點，作以O圓心的圓如圖，再作偏距直線交于A點。 AC1=b-a AC2=b+a 由此得曲柄a和連桿b的長度。 4．θ=180*（k-1）/(k+1)=2 0 1)按已知條件作DC1、DC2 ； 2)作直角三角形及其外接圓如圖； 3）以D為圓心，55mm為半徑作圓交于A點。 AC1=b-a AC2=b+a 由此得曲柄a和連桿b的長度。 5．a=0.5m(z1+z2)=264 α’=arcos(264*cos20/265)=20.6 rb1=0.5m*z1cos20=67.66 rb2=0.5m*z2cos20=180.42 r’1=rb1/cosα’=72.3 r’2=rb2/cosα’=192.756