机械原理试题填空简答计算作图Word文档下载推荐.docx

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20.铰链四杆机构中传动角

为90°

，传动效率最大。

21.连杆是不直接和机架相联的构件；

平面连杆机构中的运动副均为低副。

22.偏心轮机构是通过扩大转动副半径由铰链四杆机构演化而来的。

23.机械发生自锁时，其机械效率小于等于0。

24.刚性转子的动平衡的条件是偏心质量产生的惯性力和惯性力矩矢量和为0。

25.曲柄摇杆机构中的最小传动角出现在曲柄与机架两次共线的位置时。

26.具有急回特性的曲杆摇杆机构行程速比系数k大于1。

27.四杆机构的压力角和传动角互为余角，压力角越大，其传力性能越差。

28.一个齿数为Z，分度圆螺旋角为β的斜齿圆柱齿轮，其当量齿数为z/cos3β。

29.设计蜗杆传动时蜗杆的分度圆直径必须取标准值，且与其模数相匹配。

30.差动轮系是机构自由度等于2的周转轮系。

31.平面低副具有2个约束，1个自由度。

32.两构件组成移动副，则它们的瞬心位置在垂直移动路线的无穷远处。

33.机械的效率公式为η=输出功/输入功=理想驱动力/实际驱动力，当机械发生自锁时其效率为小于等于0。

34.标准直齿轮经过正变位后模数不变，齿厚增加。

35.曲柄摇杆机构出现死点，是以摇杆作主动件，此时机构的传动角等于零。

36.为减小凸轮机构的压力角，可采取的措施有增加基圆半径和推杆合理偏置。

37.在曲柄摇杆机构中，如果将最短杆作为机架，则与机架相连的两杆都可以作__整周回转__运动，即得到双曲柄机构。

38.凸轮从动件作等速运动时在行程始末有刚性冲击；

当其作五次多项式或正弦加速度运动运动时，从动件没有冲击。

39.标准齿轮分度圆上的压力角为标准值，其大小等于20°

。

40.标准直齿轮经过正变位后齿距不变，齿根圆增加。

41.交错角为90的蜗轮蜗杆传动的正确啮合条件是mt2=mx1=m、αt2=αx1=α、γ1=β2。

42.具有一个自由度的周转轮系称为行星轮系，具有两个自由度的周转轮系称为__差动___轮系。

43.运动副是两构件间发生直接接触而又能产生一定相对运动的活动联接　。

44.机构具有确定运动的条件是机构自由度数大于零，且等于原动件数 

；

45.当两构件组成平面移动副时,其瞬心在　移动方向的垂线上无穷远处　;

组成兼有滑动和滚动的高副时,其瞬心在　接触点处公法线上。

46.当铰链四杆机构的最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余的两杆长之和,此时,当取与最短杆相邻的构件为机构时,机构为曲柄摇杆机构；

当取最短杆为机构时,机构为　双曲柄机构　；

当取最短杆的对边杆为机构时,机构为　双摇杆机构　。

47.在齿轮上分度圆是：

　具有标准模数和压力角的圆，而节圆是：

两齿轮啮合过程中作纯滚动的圆。

48.渐开线齿廓上任一点的压力角是指该点渐开线的法线方向与其速度方向所夹的锐角　，渐开线齿廓上任一点的法线与　基圆　相切。

50.等效构件的　等效质量 

或 

等效转动惯量具有的动能等于原机械系统的总动能；

51.机器产生速度波动的主要原因是　输入功不等于输出功　。

速度波动的类型有 

周期性和非周期性 

两种。

52.对于静不平衡的转子，不论它有多少个偏心质量，只需要适当地加上或减去一个平衡质量　即可获得平衡。

53.机构是由　构件　和　运动副　两个要素组成的。

54.在由N个构件（含机架）组成的机构中,有　N（N-1）/2 

个速度瞬心,其中有 

（N-1）个绝对瞬心。

55.移动副的自锁条件是　传动角小于摩擦角或当量摩擦角　,转动副的自锁条件是　外力作用线与摩擦圆相交或相切　。

56.在齿轮中，模数m的定义是　m=p/π 

，其中p为 

分度圆的齿距　。

57.齿轮的加工方法，可分为　范成法　和　仿形法　两大类。

58.等效构件上　作用的等效力或力矩产生的瞬时功率等于原机械系统所有外力产生的瞬时功率之和。

59.机构的完全平衡是使机构 

使机构的总惯性力恒为零，为此需使机构的质心恒固定不动。

60.飞轮在机械中的作用，实质上相当于一个　储能器　。

61.非周期性速度波动不能采用飞轮调节，而是通过增加　反馈　装置来进行调节，这种装置为调速器。

62.等效构件上作用的等效力或力矩产生的瞬时功率等于　原机械系统所有外力产生的瞬时功率之和。

63.速度瞬心是两刚体上__相对速度_为零的重合点，作相对运动的三个构件的三个瞬心必__位于同一直线上_____。

64.滚子推杆盘形凸轮机构的基圆半径是从__凸轮回转中心_到理论轮廓线__的最短距离。

65.设计凸轮机构时，若量得某点的压力角超过许用值，可以用_增大基圆半径、__采用合适的偏置方向__使压力角减小。

66.以渐开线作为齿廓的优点是_定传动比__，_正压力方向不变_，_可分性__。

67.用标准齿条型刀具加工标准齿轮时刀具的中线_与轮坯的分度圆_作纯滚动。

68.正变位齿轮与标准齿数比较，其齿顶高__增大_（增大或减小），齿根高减小（增大或减小）。

69.蜗杆的标准模数和标准压力角在轴__面，蜗轮的标准模数和标准压力角在___端___面。

70.直齿圆柱齿轮上离基圆越远的点其压力角___越大_。

直齿锥齿轮的几何尺寸通常都以___大端___作为基准。

71.行星轮系的自由度为___1__。

差动轮系的自由度为___2__。

72.曲柄摇杆机构有死点位置时，_摇杆是主动件，此时连杆_与__从动曲柄_共线。

73.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是模数相等，压力角相等_。

74.移动副中驱动力作用于__摩擦角____内将发生自锁；

传动副中驱动力为一单力且作用于___摩擦圆____内将发生自锁。

75.机器周期性速度波动的调节方法一般是加装___飞轮____，非周期性速度波动调节方法是除机器本身有自调性的外一般加装调速器_____。

76.说出两种变回转运动为直线运动的机构：

曲柄滑块___，__齿轮齿条___。

77.机器的制造单元是__零件__，运动单元是__构件____；

机构具有确定运动的条件是其自由度数等于__原动件___数。

78.机器产生速度波动的类型有周期性和非周期性两种。

79.铰链四杆机构的基本型式有曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构三种。

80.凸轮的形状是由从动件运动规律和基圆半径决定的。

81.当两机构组成转动副时，其瞬心与转动副中心重合。

82.直齿圆锥齿轮的当量齿数Zv=

二．机械原理简答

1、为了实现定传动比传动，对齿轮轮廓曲线有什么要求？

齿廓在任意位置接触时，其啮合点的法线与中心线的交点必为一定点。

2、计算机构自由度时有哪些注意事项？

复合铰链，局部自由度，虚约束。

3、计算混合轮系传动比有哪些步骤？

1）正确区分基本轮系；

2）列出所区分出来的各基本轮系的传动比计算公式；

3）找相关条件，即找出各基本轮系之间的联系条件；

4）联立方程式求解未知量。

4、铰链四杆机构中存在双曲柄的条件是什么？

当“最短杆长度加最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和”时，固定最短杆，可得双曲柄机构。

5、机构等效动力学模型中的四个等效量有哪些?

分别是根据何种原理求得？

等效力矩，等效力，等效质量和等效转动惯量。

等效力矩和等效力是根据机械中

瞬时功率相等的原则求得的，而等效质量和等效转动惯量是根据机械中瞬时动能相等的原则求得的。

6．判定机械自锁的条件有哪些？

1）驱动力位于摩擦锥或摩擦圆内；

2）机械效率小于或等于0

3）工作阻力小于或等于0

7．转子静平衡和动平衡的力学条件有什么异同？

静平衡：

偏心质量产生的惯性力平衡

动平衡：

偏心质量产生的惯性力和惯性力矩同时平衡

8．飞轮是如何调节周期性速度波动的？

飞轮实质是一个能量储存器。

当机械出现盈功速度上升时，飞轮轴的角速度只作微小上升，它将多余的能量储存起来；

当机械出现亏功速度下降时，它将能量释放出来，飞轮轴的角速度只作微小下降。

9．造成转子不平衡的原因是什么？

平衡的目的又是什么？

原因：

转子质心与其回转中心存在偏距；

平衡目的：

使构件的不平衡惯性力和惯性力矩平衡以消除或减小其不良影响。

10．凸轮实际工作廓线为什么会出现变尖现象？

设计中如何避免？

变尖原因：

滚子半径与凸轮理论轮廓的曲率半径相等，使实际轮廓的曲率半径为0。

避免措施：

在满足滚子强度条件下，减小其半径的大小。

11．渐开线齿廓啮合的特点是什么？

1）定传动比2）可分性3）轮齿的正压力方向不变。

12．何谓基本杆组？

机构的组成原理是什么？

基本杆组：

不能拆分的最简单的自由度为0的构件组。

机构组成原理：

任何机构都可看成是有若干基本杆组依次连接于原动件和机架上而构成的。

13．速度瞬心法一般用在什么场合？

能否利用它进行加速度分析？

简单机构的速度分析；

不能。

14．移动副中总反力的方位如何确定？

1）总反力与法向反力偏斜一摩擦角2）总反力的偏斜方向与相对运动方向相反。

15．什么是机械的自锁？

移动副和转动副自锁的条件分别是什么？

自锁：

无论驱动力多大，机构都不能运动的现象。

移动副自锁的条件是：

驱动力作用在摩擦锥里；

转动副自锁的条件是：

驱动力作用在摩擦圆内。

16．凸轮轮廓曲线设计的基本原理是什么？

如何选择推杆滚子的半径？

1）反转法原理

2）在满足强度条件下，保证凸轮实际轮廓曲线不出现尖点和“失真”，即小于凸轮理论轮廓的最小曲率半径。

17．什么是齿轮的节圆？

标准直齿轮在什么情况下其节圆与分度圆重合？

经过节点、分别以两啮合齿轮回转中心为圆心的两个相切圆称为节圆。

当两标准齿轮按标准中心距安装时其节圆与分度圆重合。

18．什么是周转轮系？

什么是周转轮系的转化轮系？

至少有一个齿轮的轴线的位置不固定，而绕其他固定轴线回转的轮系称为周转轮系。

在周转轮系中加上公共角速度-ωH后，行星架相对静止，此时周转轮系转化成定轴轮系，这个假想的定轴轮系称为原周转轮系的转化轮系。

19．什么是传动角？

它的大小对机构的传力性能有何影响？

铰链四杆机构的最小传动角在什么位置？

压力角的余角为传动角，传动角越大，机构传力性能越好。

最小传动角出现在曲柄和机架共线的位置。

20．机构运动分析当中的加速度多边形具有哪些特点？

1）极点p‘的加速度为0

2）由极点向外放射的矢量代表绝对加速度，而连接两绝对加速度矢端的矢量代表该两点的相对加速度。

3）加速度多边形相似于同名点在构件上组成的多边形。

21．造成转子动不平衡的原因是什么？

如何平衡？

转子的偏心质量产生的惯性力和惯性力偶矩不平衡；

平衡方法：

增加或减小配重使转子偏心质量产生的惯性力和惯性力偶矩同时得以平衡。

22．渐开线具有的特性有哪些？

1）发生线BK的长度等于基圆上被滚过的圆弧的长度

2）渐开线任一点的法线恒与其基圆相切

3）发生线与基圆的切点是渐开线的曲率中心

4）渐开线的形状取决于基圆的大小

5）基圆内无渐开线。

23．凸轮机构从动件的运动一般分为哪几个阶段？

什么是推程运动角？

推程、远休止、回程、近休止；

从动件推杆在推程运动阶段，凸轮转过的角度称为推程运动角。

24．什么是重合度？

其物理意义是什么？

增加齿轮的模数对提高重合度有无好处？

实际啮合线段与轮齿法向齿距之比为重合度，它反映了一对齿轮同时啮合的平均齿数对的多少。

增加模数对提高重合度没有好处。

25．什么是标准中心距？

一对标准齿轮的实际中心距大于标准中心距时，其传动比和啮合角分别有无变化？

一对标准齿轮安装时它们的分度圆相切即各自分度圆与节圆重合时的中心距为标准中心距。

当实际中心距大于标准中心距时，传动比不变，啮合角增大。

三．计算与作图题：

一．自由度的计算

1.计算图示机构的自由度，要求指出可能存在的复合铰链、局部自由度和虚约束。

F=3*7-2*12-1=1

2.计算图示机构的自由度，并判断该机构的运动是否确定

解：

n=9,Pl=13,Ph=0；

F=3n-2Pl-Ph=1

原动件数=自由度，故机构有确定的运动

3.计算图示机构的自由度，要求指出可能存在的复合铰链、局部自由度和虚约束。

F=3*6-2*8-1=1

二．求瞬心

1．求图示机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。

ω1/ω3=P13P34/P13P14=4

2.如图8.5所示的机构，已知机构位置和各构件尺寸及原动件的等角速度ω1。

在图中找出机构的全部瞬心，且求出图示位置构件3的角速度ω3=？

机构中全部瞬心见图8.5题所示。

三．四连杆的设计及计算

1．用图解法设计一曲柄滑块机构。

已知滑块的行程速比系数K=1.4，滑块的行程H=60mm。

导路偏距e=20mm,求曲柄长度lAB和连杆长度lBC。

解:

θ=180*（k-1）/（k+1）=30°

按题意作C1C2=H,作∠OC1C2=∠OC2C1=90-θ=60°

交O点，作以O圆心的圆如图，再作偏距直线交于A点。

AC1=b-a，AC2=b+a，由此得曲柄a和连杆b的长度。

2．已知曲柄摇杆机构的行程速比系数K＝1.25，摇杆长lCD=40mm，摇杆摆角Ψ=60º

机架长lAD=55mm。

作图设计此曲柄摇杆机构，求连杆和曲柄的长度。

θ=180*（k-1）/（k+1）=20°

1）按已知条件作DC1、DC2；

2）作直角三角形及其外接圆如图；

3）以D为圆心，55mm为半径作圆交于A点。

AC1=b-a，AC2=b+a，由此得曲柄a和连杆b的长度。

3．设计一铰链四杆机构，已知摇杆长度为40mm，摆角为40度，行程速比系数K为1.4，机架长度为连杆长度与曲柄长度之差，用作图法求各个杆件的长度。

，

如图，按题意作出D,C1,C2，作直角三角形外接圆；

作C1D的垂直平分线，它与圆的交点即A点。

连接AC1、AC2。

AC1=b-a，AC2=b+a由此得曲柄a和连杆b的长度。

AD为机架的长度。

4．设计如题图所示铰链四杆机构，已知其摇杆CD的长度lCD＝75mm，行程速度变化系数k＝1.5，机架AD的长度lAD＝100mm，摇杆的一个极限位置与机架的夹角φ＝45°

，用作图法求曲柄的长度lAB和连杆的长度lBC。

按题意作图，θ=180*（k-1）/（k+1）=36°

AC1=b-aAC2=b+a由此得曲柄a和连杆b的长度。

5．已知机构行程速度变化系数k＝1.25，摇杆长度lCD＝400mm,摆角Ψ＝30°

，机架处于水平位置。

试用图解法设计确定曲柄摇杆机构其他杆件的长度。

θ=180*（k-1）/（k+1）=20°

作图，AC1=b-aAC2=b+a

由此得曲柄a和连杆b的长度。

6.设计一偏置曲柄滑块机构，如图8.7所示。

已知滑块的行程速比系数K=1.5，滑块的冲程H=50mm，导路的偏距e=20mm。

求曲柄长度lAB和连杆长度lBC。

（可选μl=0.001m/mm）

B

H

A

C

e

C2

C1

图8.7

解图解见图8.7题，AB1C1为机构的第一位置。

四．齿轮的的传动比

1．如图，已知z1=6，z2=z2,=25，z3=57，z4=56，求i14？

齿轮1-2-3组成一周转轮系，有：

（n1-nH）/（n3-nH）=-z3/z1=-57/6

齿轮1-2-2‘-4组成另一周转轮系，有：

（n1-nH）/（n4-nH）=-z2z4/z1z’2=-56/6=-28/3

从图中得：

n3=0

联立求解得：

i14=n1/n4=-588

2.求图示卷扬机减速器的传动比I1h。

若各轮的齿数为Z1=24，Z’2=30，Z2=48，Z3=60，Z’3=20，Z4=20，Z’4=100。

1）定轴轮系的传动比为：

2）差动轮系的转化机构的传动比为：

3）由上述两式得：

齿轮1与卷扬机筒的转向相同。

五．总反力

1．如图F为作用在推杆2上的外力，试确定凸轮1及机架3作用给推杆2的总反力R12及R32的方位（不计重力和惯性力，虚线小圆为摩擦圆）。

作图：