機械原理習題附答案.doc

第二章4在平面機構中，具有兩個約束的運動副是移動副或轉動副；具有一個約束的運動副是高副。5組成機構的要素是構件和轉動副；構件是機構中的_運動_單元體。6在平面機構中，一個運動副引入的約束數(shù)的變化范圍是1-2。7機構具有確定運動的條件是_（機構的原動件數(shù)目等于機構的自由度）。8零件與構件的區(qū)別在于構件是運動的單元體，而零件是制造的單元體。9由M個構件組成的復合鉸鏈應包括 m-1個轉動副。10機構中的運動副是指 兩構件直接接觸所組成的可動聯(lián)接。1三個彼此作平面平行運動的構件共有3個速度瞬心，這幾個瞬心必定位于同一直線上。2含有六個構件的平面機構，其速度瞬心共有15個，其中有5個是絕對瞬心，有10個是相對瞬心。3相對瞬心和絕對瞬心的相同點是兩構件相對速度為零的點，即絕對速度相等的點，不同點是絕對瞬心點兩構件的絕對速度為零，相對瞬心點兩構件的絕對速度不為零。4在由N個構件所組成的機構中，有(N-1)(N/2-1)個相對瞬心，有N-1個絕對瞬心。5速度影像的相似原理只能應用于同一構件上_的各點，而不能應用于機構的不同構件上的各點。6當兩構件組成轉動副時，其瞬心在轉動副中心處；組成移動副時，其瞬心在移動方向的垂直無窮遠處處；組成純滾動的高副時，其瞬心在高副接觸點處。7一個運動矢量方程只能求解_2_個未知量。8平面四桿機構的瞬心總數(shù)為_6_。9當兩構件不直接組成運動副時，瞬心位置用三心定理確定。10當兩構件的相對運動為移動，牽連運動為 轉動 動時，兩構件的重合點之間將有哥氏加速度。哥氏加速度的大小為 a*kc2c3 ，方向與將vc2c3沿2轉90度的方向一致。1從受力觀點分析，移動副的自鎖條件是驅動力位于摩擦錐之內， 轉動副的自鎖條件是驅動力位于摩擦圓之內。2從效率的觀點來看，機械的自鎖條件是0。3三角形螺紋的摩擦力矩在同樣條件下大于矩形螺紋的摩擦力矩，因此它多用于聯(lián)接。4機械發(fā)生自鎖的實質是無論驅動力多大，機械都無法運動。5在構件1、2組成的移動副中，確定構件1對構件2的總反力方向的方法是與2構件相對于1構件的相對速度V12成90度+fai。6槽面摩擦力比平面摩擦力大是因為槽面的法向反力大于平面的法向反力。7矩形螺紋和梯形螺紋用于傳動，而三角形（普通）螺紋用于聯(lián)接 。8機械效率等于輸出功與輸入功之比，它反映了 輸入功在機械中的有效利用程度。9提高機械效率的途徑有 盡量簡化機械傳動系統(tǒng)， 選擇合適的運動副形式， 盡量減少構件尺寸， 減少摩擦。1機械平衡的方法包括、平面設計和平衡試驗，前者的目的是為了在設計階段，從結構上保證其產生的慣性力最小，后者的目的是為了用試驗方法消除或減少平衡設計后生產出的轉子所存在的不平衡量_。2剛性轉子的平衡設計可分為兩類：一類是靜平衡設計，其質量分布特點是可近似地看做在同一回轉平面內，平衡條件是。F=0即總慣性力為零；另一類是動平衡設計，其質量分布特點是不在同一回轉平面內，平衡條件是F=0，M=0。3靜平衡的剛性轉子不一定是動平衡的，動平衡的剛性轉子一定是靜平衡的。4衡量轉子平衡優(yōu)劣的指標有許用偏心距e ， 許用不平衡質徑積Mr 。1機械中安裝飛輪的目的是減少周期性的速度波動。2某機器的主軸平均角速度wm=100rad/s，機器運轉的速度不均勻系數(shù)d=0.05，則該機器的最大角速度wmax等于102.5rad/s，最小角速度wmin等于97.5_rad/s。 3最大盈虧功是指機械系統(tǒng)在一個運動循環(huán)中_動能_變化的最大差值。4某機械主軸實際轉速在其平均轉速的3%范圍內變化，則其速度不均勻系數(shù)d=_0.06_。5機械產生速度波動的主要原因是在某瞬時，驅動力所做的功與阻抗力所做的功不等，速度波動類型有周期性和非周期性兩種。6周期性速度波動和非周期性速度波動的調節(jié)方法分別是安裝飛輪和調速器。7為了減少飛輪的重量和尺寸，應將飛輪裝在高速軸上1鉸鏈四桿機構具有兩個曲柄的條件是符合桿長和條件且最短桿為機架。2在擺動導桿機構中，當以曲柄為原動件時，該機構的壓力角0度，其傳動角為90度。3在對心曲柄滑塊機構中，若改選滑塊為機架，則將演化成直動導桿機構。4在曲柄搖桿機構中，當搖桿為原動件，曲柄與連桿構件兩次共線時，則機構出現(xiàn)死點位置。5在曲柄搖桿機構中，當曲柄與機架兩次共線位置時出現(xiàn)最小傳動角。66右圖的鉸鏈四桿機構中，若機構以AB桿為機架時，則為雙曲柄機構；以CD桿為機架時，則為雙搖桿機構；而以AD桿為機架時，則為曲柄搖桿機構。7機構的壓力角是指從動件的受力方向與速度方向所夾的銳角，壓力角愈大，則機構傳動性能差。8機構處于死點位置時，其傳動角g為0，壓力角a為90。9右圖所示的運動鏈中，當AD桿為機架時為雙曲柄機構；選擇BC桿為機架時為雙搖桿機構；選擇AB或CD桿為機架時為曲柄搖桿機構。10在平面四桿機構中，能實現(xiàn)急回運動的機構有：偏置曲柄滑塊機構、曲柄搖桿機構等。11在對心曲柄滑塊機構中，若改選曲柄為機架，則將演化成_回轉導桿機構。12鉸鏈四桿機構演化成其它型式的四桿機構有4種方法，它們是改變構件的形狀和運動尺寸，改變運動副的尺寸，選不同構件為機架，運動副元素逆換。13機構倒置是指變換原動件。倒置以后相對運動不變，其原因是相對尺寸未變。1凸輪的基圓半徑是從凸輪回轉軸心_到理論輪廓的最短距離。2平底垂直于導路的直動推桿盤形凸輪機構，其壓力角恒等于0。3在凸輪機構推桿的四種常用運動規(guī)律中，等速運動規(guī)律有剛性沖擊；等加速減速運動規(guī)律有柔性沖擊；正弦加速度_運動規(guī)律無沖擊。4凸輪機構推桿運動規(guī)律的選擇原則為：滿足工作對從動件的運動要求，保證凸輪機構具有良好的動力特性，考慮所設計出的凸輪廓線便于加工_。5設計滾子推桿盤形凸輪輪廓時，若發(fā)現(xiàn)工作廓線有變尖現(xiàn)象時，則尺寸參數(shù)上應采取的措施是增大基圓半徑。6尖底直動推桿盤形凸輪機構的基圓半徑加大時，壓力角將減少。7滾子從動件盤形凸輪，它的實際廓線是理論廓線的內等距曲線。8凸輪機構的壓力角是從動件的所受正壓力方向和速度方向所夾的銳角。1以漸開線作為齒輪齒廓的優(yōu)點是能保證定傳動比傳動、齒廓間的正壓力方向不變、傳動具有可分性。2用標準齒條型刀具加工標準齒輪時，其刀具的分度線與輪坯分度圓之間做純滾動；加工變位齒輪時，其刀具的分度線平行的直線與輪坯的分度圓之間做純滾動。3正變位齒輪與標準齒輪比較其分度圓齒厚增大，齒槽寬減小，齒頂高依毛胚大小而定，一般增大，齒根高減小。4蝸輪蝸桿傳動的正確嚙合條件是中間平面內蝸桿與蝸輪的模數(shù)與壓力角分別相等且分別為標準值；1=2，且旋向相同。5決定漸開線圓柱直齒輪尺寸的參數(shù)有齒數(shù)，模數(shù)，壓力角，齒頂高系數(shù)，頂隙系數(shù)_。6一對漸開線直齒圓柱齒輪嚙合傳動時，兩輪的節(jié)圓總是相切并相互作純滾動的，而兩輪的中心距不一定總等于兩輪的分度圓半徑之和。7斜齒輪在法面上具有標準模數(shù)和標準壓力角。8若兩軸夾角為900的漸開線直齒圓錐齒輪的齒數(shù)為Z1 = 25，Z2 = 40，則兩輪的分度圓錐角d1= 32度，d2=58度。9一對漸開線標準直齒圓柱齒輪非標準安裝時，節(jié)圓與分度圓不重合，分度圓的大小取決于齒數(shù)與模數(shù)，而節(jié)圓的大小取決于安裝位置。10一對斜齒圓柱齒輪的重合度是由端面重合度和軸面重合度兩部分組成。11已知一對漸開線直齒圓柱齒輪傳動，其主動輪齒數(shù)Z1 = 20，基圓直徑db1 = 93.969mm，從動輪齒數(shù)Z2 = 67，則從動輪的基圓直徑db2 = 314.80mm。12用標準齒條型刀具加工標準直齒輪時，在其它條件不變時，只改變刀具的移動線速度，則影響被切齒輪的齒數(shù)。1周轉輪系的基本構件是作為輸入或輸出運動的構件。2差動輪系和行星輪系的最本質區(qū)別是行星輪中有一個太陽輪是固定不動的。3具有確定運動的差動輪系中其原動件數(shù)目為2。2微動螺旋機構的兩段螺紋的旋向應相同，兩導程應不相等。3在單萬向聯(lián)軸節(jié)中，主、從動軸傳動比的變化范圍是1/coscos，其變化幅度與兩軸夾角有關。機構中按給定的運動規(guī)律對立運動的構件稱為原動件；而其余活動構件稱為從動件。轉動副的自鎖條件是：驅動力作用在摩擦圓內。對心曲柄滑塊機構，若以曲柄為機架，則該機構演化為導桿機構。齒輪機構的重合度愈大，表明同時參加嚙合的輪齒對數(shù)愈多。棘輪機構的主要組成構件有：棘輪、棘爪、止動爪等。設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)上應采取的措施是：加大基圓半徑。在曲柄搖桿機構中，當曲柄與機架兩次共線位置時出現(xiàn)最小傳動角。當兩構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漸開線的形狀取決于基圓的大小。直齒圓柱齒輪機構的正確嚙合條件是：模數(shù)相等、壓力角相等。轉動副的自鎖條件是驅動力臂摩擦圓半徑。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，結構緊湊。一、 判斷題：1機構的自由度一定是大于或等于1。T2虛約束是指機構中某些對機構的運動無約束作用的約束。在大多數(shù)情況下虛約束用來改善機構的受力狀況。T3局部自由度是指在有些機構中某些構件所產生的、不影響機構其他構件運動的局部運動的自由度。T4只有自由度為1的機構才具有確定的運動。F5任何機構都是自由度為零的基本桿組依次連接到原動件和機架上面構成的。T6運動鏈要成為機構，必須使運動鏈中原動件數(shù)目大于或等于自由度數(shù)。F7任何機構都是由機架加原動件，再加自由度為零的桿組組成的。因此桿組是自由度為零的運動鏈。T1瞬心是作平面運動的兩構件上瞬時相對速度為零的重合點，也就是絕對速度相等的點。T2作平面運動的三個構件之間共有三個速度瞬心，它們不一定位于同一直線上。F3在平面機構中，有n個活動構件，則該機構的瞬心總數(shù)為。F4速度瞬心是兩剛體上相對速度為零的重合點。F5當兩構件不直接組成運動副時，瞬心位置用三心定理來確定T。6速度瞬心是指兩構件相對運動時相對速度相等的點。F1三角螺紋比矩形螺紋的摩擦大，故三角螺紋多用應于聯(lián)接，矩形螺紋多應用于傳動。T2提高機械效率的途徑有：盡量簡化機械傳動系統(tǒng)、選擇合適的運動副形式、盡量減少構件尺寸、減少摩擦。T3平面摩擦的自鎖條件是壓力角大于摩擦角。F4平面摩擦的總反力方向恒與運動方向成一鈍角。T5在機械運動中總是有摩擦力存在。因此，機械功總有一部分消耗在克服摩擦力。T6在外載荷和接觸表面狀況相同的條件下，三角螺紋的摩擦力要比矩形螺紋的大，是因為摩擦面上的法向反力更大。T7當機械的效率h0時，機械發(fā)生自鎖。當h0時，它已沒有一般效率的意義，其絕對值越大，則表明機械自鎖越可靠。T1為了減少飛輪的重量和尺寸，應將飛輪裝在低速軸上。F2非周期性速度波動，對于選用電動機作為原動機的機械，其本身具有自調性T。3在機械系統(tǒng)中安裝飛輪可使其周期性速度波動消除。F4從減輕飛輪重量上看，飛輪應安裝在高速軸上。T5為了調節(jié)機械的非周期性速度波動，需要安裝一個適當大小的飛輪。F6為了調節(jié)機械的周期性速度波動，需要安裝一個調速器。F1一鉸鏈四桿機構，兩連架桿的長度分別為20mm和30mm，固定構件（即機架）長25mm，則連桿的長度L不論如何變化，不可能得到雙曲柄機構。T2一個鉸鏈四桿機構若為雙搖桿機構，則最短桿與最長桿之和一定大于其它兩桿長度之和。F3考慮四桿機構的傳動性能時，應使壓力角越大越好。F4在曲柄搖桿機構中，若以曲柄為原動件時，最小傳動角可能出現(xiàn)在曲柄與機架的兩個共線位置之一處。T5在鉸鏈四桿機構中，若以最短桿為原動件，則該機構即為曲柄搖桿機構。F6對心曲柄滑塊機構中，若以曲柄為主動件，則滑塊的行程速比系數(shù)一定等于1。T7從傳力效果看，傳動角越大越好，壓力角越小越好。T1滾子從動件盤形凸輪，它的實際廓線是理論廓線的外等距曲線。F2在對心直動平底從動件盤形凸輪機構中，當凸輪的基圓半徑增大時，其壓力角將增大。F3在直動推桿盤形凸輪機構中，對于同一凸輪，若分別采用尖底推桿、平底推桿和滾子推桿，則推桿的運動規(guī)律互不相同。T4為了避免從動件運動失真，平底從動件凸輪輪廓不能內凹。T5當凸輪機構的壓力角的最大值達到許用值時就會出現(xiàn)自鎖現(xiàn)象。F1漸開線直齒圓錐齒輪的當量齒數(shù)ZV小于實際齒數(shù)Z。F2基本參數(shù)相同的正變位齒輪和標準比較，其分度圓齒厚增大。T3模數(shù)相同的若干齒輪，齒數(shù)越大，則其漸開線齒廓越平坦。T4斜齒輪在端面上具有標準模數(shù)與標準壓力角。F5只有一對標準齒輪在標準中心距情況下嚙合傳動時，嚙合角的大小才等于分度圓壓力角。T6由于斜齒輪機構的幾何尺寸在端面計算，所以基本參數(shù)的標準值規(guī)定在端面。F7一對漸開線齒廓嚙合時，嚙合點處兩者的壓力角相等。T8漸開線齒輪齒條嚙合時，其齒條相對齒輪作遠離圓心的平移時，其嚙合角加大。F9一對漸開線斜齒圓柱齒輪在嚙合傳動過程中，一對齒廓上的接觸線長度是由小到大再到小逐漸變化的。T10一對相互嚙合的蝸輪和蝸桿的輪齒的螺旋方向一定相同。T11齒輪的分度圓是具有標準模數(shù)和標準壓力角的圓。T12設一對齒輪的重合度為1.62，則其雙對齒嚙合區(qū)與單對齒嚙合區(qū)之比為62:28。F1差動輪系的自由度為2。T2行星輪系的自由度為2。F1不論剛性轉子上有多少個不平衡質量，也不論它們如何分布，只需在任意選定的兩個平衡平面內，分別適當?shù)丶右黄胶赓|量，即可達到動平衡。T2經過平衡設計后的剛性轉子，可以不進行平衡試驗F。3剛性轉子的許用