完整版機(jī)械原理期末題庫附答案

1、機(jī)械原理期末題庫（本科類）、填空題:1. 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件是機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)等于 。2. 同一構(gòu)件上各點(diǎn)的速度多邊形必 于對應(yīng)點(diǎn)位置組成的多邊形。3. 在轉(zhuǎn)子平衡問題中，偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力可以用 相對地表示。4. 機(jī)械系統(tǒng)的等效力學(xué)模型是具有 ，其上作用有的等效構(gòu)件。5無急回運(yùn)動的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，極位夾角等于 ，行程速比系數(shù)等于 。6平面連桿機(jī)構(gòu)中，同一位置的傳動角與壓力角之和等于 。7. 一個曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，極位夾角等于360,則行程速比系數(shù)等于 。8. 為減小凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角，應(yīng)該 凸輪的基圓半徑。9. 凸輪推桿按等加速等減速規(guī)律運(yùn)動時，在運(yùn)動階段的前半程作 運(yùn)動，后半程作運(yùn)動。10.

2、增大模數(shù)，齒輪傳動的重合度 ;增多齒數(shù)，齒輪傳動的重合度 。11. 平行軸齒輪傳動中，外嚙合的兩齒輪轉(zhuǎn)向相 ，內(nèi)嚙合的兩齒輪轉(zhuǎn)向相 。12. 輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時，如果各齒輪軸線的位置相對于機(jī)架都不改變，這種輪系是輪系。13三個彼此作平面運(yùn)動的構(gòu)件共有 個速度瞬心，且位于 。14. 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中傳動角為，傳動效率最大。15. 連桿是不直接和 相聯(lián)的構(gòu)件；平面連桿機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動副均為 。16. 偏心輪機(jī)構(gòu)是通過 由鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)演化而來的。17. 機(jī)械發(fā)生自鎖時，其機(jī)械效率 。18. 剛性轉(zhuǎn)子的動平衡的條件是 。19. 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中的最小傳動角出現(xiàn)在 與兩次共線的位置時。20. 具有急回特性的曲桿搖桿機(jī)構(gòu)

3、行程速比系數(shù)k1。21. 四桿機(jī)構(gòu)的壓力角和傳動角互為 ，壓力角越大，其傳力性能越 。22. 一個齒數(shù)為Z，分度圓螺旋角為的斜齒圓柱齒輪，其當(dāng)量齒數(shù)為 。23. 設(shè)計蝸桿傳動時蝸桿的分度圓直徑必須取 值，且與其 相匹配。24. 差動輪系是機(jī)構(gòu)自由度等于 的周轉(zhuǎn)輪系。25. 平面低副具有個約束，個自由度。26. 兩構(gòu)件組成移動副，則它們的瞬心位置在 。27. 機(jī)械的效率公式為 ，當(dāng)機(jī)械發(fā)生自鎖時其效率為 。28. 標(biāo)準(zhǔn)直齒輪經(jīng)過正變位后模數(shù) ，齒厚 。29. 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)出現(xiàn)死點(diǎn)，是以 作主動件，此時機(jī)構(gòu)的 角等于零。30. 為減小凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角，可采取的措施有 和 。31. 在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中

4、，如果將 桿作為機(jī)架，則與機(jī)架相連的兩桿都可以作運(yùn)動，即得到雙曲柄機(jī)構(gòu)。32. 凸輪從動件作等速運(yùn)動時在行程始末有 性沖擊；當(dāng)其作 運(yùn)動時，從動件沒有沖擊。33. 標(biāo)準(zhǔn)齒輪圓上的壓力角為標(biāo)準(zhǔn)值，其大小等于 。34. 標(biāo)準(zhǔn)直齒輪經(jīng)過正變位后齒距 ，齒根圓。35. 交錯角為90的蝸輪蝸桿傳動的正確嚙合條件是 、。36. 具有一個自由度的周轉(zhuǎn)輪系稱為輪系，具有兩個自由度的周轉(zhuǎn)輪系稱為輪系。二、簡答題：1. 圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知I AB=55mm l Bc=40mm l cD=50mm l AD=25mm試分析以哪個構(gòu)件為機(jī)架可得到曲柄搖桿機(jī)構(gòu)？（畫圖說明）2. 判定機(jī)械自鎖的條件有哪些？3. 轉(zhuǎn)

5、子靜平衡和動平衡的力學(xué)條件有什么異同？4. 飛輪是如何調(diào)節(jié)周期性速度波動的？5. 造成轉(zhuǎn)子不平衡的原因是什么？平衡的目的又是什么？6. 凸輪實際工作廓線為什么會出現(xiàn)變尖現(xiàn)象？設(shè)計中如何避免？7. 漸開線齒廓嚙合的特點(diǎn)是什么？&何謂基本桿組？機(jī)構(gòu)的組成原理是什么？9. 速度瞬心法一般用在什么場合？能否利用它進(jìn)行加速度分析？10. 移動副中總反力的方位如何確定？11. 什么是機(jī)械的自鎖？移動副和轉(zhuǎn)動副自鎖的條件分別是什么?12. 凸輪輪廓曲線設(shè)計的基本原理是什么？如何選擇推桿滾子的半徑?13. 什么是齒輪的節(jié)圓？標(biāo)準(zhǔn)直齒輪在什么情況下其節(jié)圓與分度圓重合？14. 什么是周轉(zhuǎn)輪系？什么是周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化

6、輪系？15什么是傳動角？它的大小對機(jī)構(gòu)的傳力性能有何影響？鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的最小傳動角在什么位置？16. 機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析當(dāng)中的加速度多邊形具有哪些特點(diǎn)？17. 造成轉(zhuǎn)子動不平衡的原因是什么？如何平衡？18. 漸開線具有的特性有哪些？19凸輪機(jī)構(gòu)從動件的運(yùn)動一般分為哪幾個階段？什么是推程運(yùn)動角？20.什么是重合度？其物理意義是什么？增加齒輪的模數(shù)對提高重合度有無好處？21 什么是標(biāo)準(zhǔn)中心距？ 一對標(biāo)準(zhǔn)齒輪的實際中心距大于標(biāo)準(zhǔn)中心距時，其傳動比和嚙合角分別有無變 化？三、計算與作圖題：1.計算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，要求指出可能存在的復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束。2 .求圖示機(jī)構(gòu)的全部瞬心和構(gòu)件1、3的角速度

7、比。3用圖解法設(shè)計一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。已知滑塊的行程速比系數(shù) K=1.4，滑塊的行程H=60mm導(dǎo)路偏距e=20mm,求曲柄長度I AB和連桿長度I BCo4.已知曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù)K= 1.25，搖桿長I cD=40mm搖桿擺角屮=60o,機(jī)架長I AD=55mm作圖設(shè)計此曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，求連桿和曲柄的長度。5. 一對外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動，已知齒數(shù)Zi = 24, Z2= 64,模數(shù)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r i和2。6. 已知輪系中各齒輪齒數(shù)乙=20, Z2=40, Z2 = Z3=20, Z4=60, ni=800r/min，求系

8、桿轉(zhuǎn)速 帀的大小和方向。r_T機(jī)械原理第7頁共53頁7. 計算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，要求指出可能存在的復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束。8. 取一機(jī)器的主軸為等效構(gòu)件，已知主軸平均轉(zhuǎn)速nm=1000r/min，在一個穩(wěn)定運(yùn)動循環(huán)（2 ）中的等效阻力矩Mer如圖所示，等效驅(qū)動力矩Med為常數(shù)。若不計機(jī)器中各構(gòu)件的轉(zhuǎn)動慣量，試求：當(dāng)主軸運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)=0.05時，應(yīng)在主軸上加裝的飛輪的轉(zhuǎn)動慣量Jf。9. 設(shè)計一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知搖桿長度為40mm，擺角為40度，行程速比系數(shù) K為1.4,機(jī)架長度為連桿長度與曲柄長度之差，用作圖法求各個桿件的長度。10. 設(shè)計如題圖所示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知其搖桿 CD的長度I

9、CD= 75mm行程速度變化系數(shù) k= 1.5，機(jī) 架AD的長度IaD= 100 mm搖桿的一個極限位置與機(jī)架的夾角 0= 45,用作圖法求曲柄的長度 I AB和 連桿的長度IBC。11. 一正常齒制標(biāo)準(zhǔn)直齒輪m =4, z=30,=20，計算其分度圓直徑、基圓直徑、齒距、齒頂圓直徑及齒頂圓上的壓力角。12 如圖，已知 Z1=6 , Z2=Z2, =25, Z3=57, Z4=56，求 i14 ?13. 計算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，要求指出可能存在的復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束。14 如圖F為作用在推桿2上的外力，試確定凸輪 1及機(jī)架3作用給推桿2的總反力R12及R32的方（不計重力和慣性力，虛線小

10、圓為摩擦圓）15 請在圖中畫出一個死點(diǎn)位置、最小傳動角的位置以及圖示位置的壓力角。/16 已知機(jī)構(gòu)行程速度變化系數(shù)k = 1.25，搖桿長度I cd= 400mm,擺角30,機(jī)架處于水平位置。試用圖解法設(shè)計確定曲柄搖桿機(jī)構(gòu)其他桿件的長度。17 .已知一對標(biāo)準(zhǔn)安裝的外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的中心距a=196m m,傳動比i=3.48，小齒輪齒數(shù)Z1=25。確定這對齒輪的模數(shù)m;分度圓直徑 d1、d2；齒頂圓直徑da1、da2;齒根圓直徑df1、df2。（10分）18.在圖示復(fù)合輪系中，已知各齒輪的齒數(shù)如括弧內(nèi)所示。求傳動比i1H 參考答案1原動件數(shù)目2相似于3質(zhì)徑積4等效轉(zhuǎn)動慣量，等效力矩50，1

11、69071.58增大9等加速；等減速10不變；增大11相反；相同12定軸 133；一條直線上14900 15機(jī)架；低副 16擴(kuò)大轉(zhuǎn)動副半徑 17小于等于 0 18偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力和慣性力矩矢量和為019曲柄；機(jī)架20大于21余角；差322. z/cos 323 標(biāo)準(zhǔn)值；模數(shù)24 225. 2; 126垂直移動路線的無窮遠(yuǎn)處27.n =輸出功/輸入功=理想驅(qū)動力/實際驅(qū)動力；小于等于 0 28不變；增加29搖桿；傳動角 30增加基圓半徑；推桿合理偏置31 最短；整周回轉(zhuǎn) 32剛性；五次多項式或正弦加速度運(yùn)動33.分度圓；20034不變；增加35. mi2=nxi=nma t2 = a xi

12、= a; 丫 i= 3 236. 行星；差動、1.作圖（略）最短桿鄰邊 AB和CD2. 1）驅(qū)動力位于摩擦錐或摩擦圓內(nèi)；2 ）機(jī)械效率小于或等于 03 ）工作阻力小于或等于 03靜平衡：偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力平衡 動平衡：偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力和慣性力矩同時平衡4飛輪實質(zhì)是一個能量儲存器。當(dāng)機(jī)械出現(xiàn)盈功速度上升時，飛輪軸的角速度只作微小上升，它將 多余的能量儲存起來；當(dāng)機(jī)械出現(xiàn)虧功速度下降時，它將能量釋放出來，飛輪軸的角速度只作微小下降。 5原因：轉(zhuǎn)子質(zhì)心與其回轉(zhuǎn)中心存在偏距； 平衡目的：使構(gòu)件的不平衡慣性力和慣性力矩平衡以消除或減小其不良影響。6變尖原因：滾子半徑與凸輪理論輪廓的曲率半徑相等，使

13、實際輪廓的曲率半徑為0。避免措施：在滿足滾子強(qiáng)度條件下，減小其半徑的大小。7 1）定傳動比 2）可分性 3）輪齒的正壓力方向不變。8基本桿組：不能拆分的最簡單的自由度為0 的構(gòu)件組。機(jī)構(gòu)組成原理：任何機(jī)構(gòu)都可看成是有若干基本桿組依次連接于原動件和機(jī)架上而構(gòu)成的。9簡單機(jī)構(gòu)的速度分析；不能。10 1）總反力與法向反力偏斜一摩擦角2）總反力的偏斜方向與相對運(yùn)動方向相反。11自鎖：無論驅(qū)動力多大，機(jī)構(gòu)都不能運(yùn)動的現(xiàn)象。移動副自鎖的條件是：驅(qū)動力作用在摩擦錐里；轉(zhuǎn) 動副自鎖的條件是：驅(qū)動力作用在摩擦圓內(nèi)。121）反轉(zhuǎn)法原理2 ）在滿足強(qiáng)度條件下，保證凸輪實際輪廓曲線不出現(xiàn)尖點(diǎn)和“失真” ，即小于凸輪理

14、論輪廓的最小曲 率半徑。 13經(jīng)過節(jié)點(diǎn)、分別以兩嚙合齒輪回轉(zhuǎn)中心為圓心的兩個相切圓稱為節(jié)圓。當(dāng)兩標(biāo)準(zhǔn)齒輪按標(biāo)準(zhǔn)中心距安 裝時其節(jié)圓與分度圓重合。 14至少有一個齒輪的軸線的位置不固定，而繞其他固定軸線回轉(zhuǎn)的輪系稱為周轉(zhuǎn)輪系。在周轉(zhuǎn)輪系中加 上公共角速度-3 H后，行星架相對靜止，此時周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化成定軸輪系，這個假想的定軸輪系稱為原周轉(zhuǎn) 輪系的轉(zhuǎn)化輪系。 15壓力角的余角為傳動角， 傳動角越大， 機(jī)構(gòu)傳力性能越好。 最小傳動角出現(xiàn)在曲柄和機(jī)架共線的位置。 16 1）極點(diǎn) p 的加速度為 02 ）由極點(diǎn)向外放射的矢量代表絕對加速度，而連接兩絕對加速度矢端的矢量代表該兩點(diǎn)的相對加 速度。3 ）加速度

15、多邊形相似于同名點(diǎn)在構(gòu)件上組成的多邊形。 17轉(zhuǎn)子的偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力和慣性力偶矩不平衡；平衡方法：增加或減小配重使轉(zhuǎn)子偏心質(zhì)量產(chǎn)生 的慣性力和慣性力偶矩同時得以平衡。181）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(diǎn)的法線恒與其基圓相切3）發(fā)生線與基圓的切點(diǎn)是漸開線的曲率中心4）漸開線的形狀取決于基圓的大小 5）基圓內(nèi)無漸開線。19推程、遠(yuǎn)休止、回程、近休止；從動件推桿在推程運(yùn)動階段，凸輪轉(zhuǎn)過的角度稱為推程運(yùn)動角。 20實際嚙合線段與輪齒法向齒距之比為重合度，它反映了一對齒輪同時嚙合的平均齒數(shù)對的多少。增加 模數(shù)對提高重合度沒有好處。21一對標(biāo)準(zhǔn)齒輪安裝時它們的分度圓

16、相切即各自分度圓與節(jié)圓重合時的中心距為標(biāo)準(zhǔn)中心距。當(dāng)實際中 心距大于標(biāo)準(zhǔn)中心距時，傳動比不變，嚙合角增大。三、計算與作圖題：1、F=3*7-2*12-1=12、3 1/ 3 3=P13P34/P 13P14=4機(jī)械原理 第 9 頁 共 53 頁P(yáng)l2機(jī)械原理第15頁共53頁3、0 =180* ( k-1 ) /(k+1)=30A點(diǎn)。按題意作 GG=H,作/ OCG=/ OCG=90- 0 =60交O點(diǎn)，作以O(shè)圓心的圓如圖，再作偏距直線交于AG=b-a AC 2=b+a由此得曲柄a和連桿b的長度。口4. 0 =180* ( k-1 ) /(k+1)=2 01)按已知條件作 DO DCC ; 2)

17、作直角三角形及其外接圓如圖;3 )以D為圓心，55mn為半徑作圓交于 A點(diǎn)。AG=b-a AC 2=b+a由此得曲柄a和連桿b的長度。5. a=0.5m(z i+Z2)=264a =arcos(264*cos20 /265)=20.6r bi=0.5m*z icos20 =67.66r b2=0.5m*z 2COS20 =180.42r 1=rb1/cos a =72.3r 2=rb2/cos a =192.7566. 齒輪1、2是一對內(nèi)嚙合傳動：m/n 2=z2/z 1 =2齒輪 2 -3-4 組成一周轉(zhuǎn)輪系，有：(n 2-n h)/(n 4-n h)=-z dz 2=-3又因為n 2=n

18、2 n 4=0解得：nh=100 r/min 方向與 m相同。7. F=3*6-2*8-1=1& M=(300*4 n /3*1/2)/2 n =100Nm WnaX=89 n (用能量指示圖確定)2 2J f=900A Wnax/ n n 3 =0.519. 0 =180* ( k-1 ) /(k+1)=30A點(diǎn)。連如圖，按題意作出 D,C1,C2，作直角三角形外接圓；作GD的垂直平分線，它與圓的交點(diǎn)即接 AC、AG。AG=b-a AC 2=b+a由此得曲柄a和連桿b的長度。AD為機(jī)架的長度。CiG24040DA3010.按題意作圖,AC=b-a AC0 =180* (k-1 ) /(k+1

19、)=362=b+a由此得曲柄a和連桿b的長度。011. d=mz=120 d b=dcos20 =112.76P=m n =12.56 d a=(z+2)m=128 cos a a=db/d a=0.881a a=28.24 ?12 .齒輪 1-2-3 組成一周轉(zhuǎn)輪系，有：(n 1-nH)/(n 3-n h)= - z 3/z 1= - 57/6齒輪1-2-2 -4組成另一周轉(zhuǎn)輪系，有：(n 1-n H)/(n 4-n h)= - z 2Z4/Z 1Z 2= - 56/6=-28/3從圖中得：n 3=0聯(lián)立求解得：i 14=nn 4= - 58813. F=3*7-2*10=114. 作圖：A

20、BCi為死點(diǎn)位置。壓力角如圖。15.作圖：AB處于垂直位置時存在最小傳動角。B216. 0 =180* (k-1 ) /(k+1)=20作圖，AG=b-a AC 2=b+a由此得曲柄a和連桿b的長度。AD為機(jī)架的長度。17. z 2=iz 1=87m=196/0.5(25+87)=3.5di=mz=87.5 d 2=mz=304.5d ai=m(zi+2)=94.5 da2=m(z2+2)=311.5d fi =m(Zi-2.5)=78.75 df2=m(Z2-2.5)=295.7518 .齒輪 1 -4-5 組成一周轉(zhuǎn)輪系，有：(n i-n H)/(n 5-n h)=-z 5/z i=-12

21、/5齒輪 1-2-3 組成一周轉(zhuǎn)輪系，有：(m-n k)/n 3-n k)=-z 3/z 1 =-7/3由圖得： n1= n 1 n 3=0 n k=n5聯(lián)立求解得：i 1H=85/431. 平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄存在的條件為：a.連架桿與機(jī)架中必有一桿為四桿機(jī)構(gòu)中的最短桿；b.最短桿與最長桿桿長之和應(yīng)小于或等于其余兩桿之和（通常稱此為桿長和條件）。2. 連桿機(jī)構(gòu)：指所以構(gòu)建用低副聯(lián)接而成的機(jī)構(gòu)，又稱為低副機(jī)構(gòu)。3. 連桿機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：a.運(yùn)動副都是低副，低副亮元素為面接觸，所以耐磨損，承載大。b.低副亮元素幾何形狀簡單，容易制造簡單，容易獲得較高的制造精度。C .可以實現(xiàn)不同運(yùn)動規(guī)律和特定軌跡要

22、求。缺點(diǎn)：a低副中存在間隙，會引起運(yùn)動誤差，使效率降低。B動平衡較困難，所以一般不宜用于高速傳動。C設(shè)計比較復(fù)雜，不易精確的實現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動規(guī)律。4. 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式有：（1 ）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，（2）雙曲柄機(jī)構(gòu)，（3）雙搖桿機(jī)構(gòu)。5. 速度變化：是指一段時間前后，速度的大小和方向?qū)绗F(xiàn)的變化，是個矢量，大小可以用后前速率差表示，方向可以用與規(guī) 定正方向的夾角表示。物理含義可以導(dǎo)岀加速度：單位時間內(nèi)速度的變化量。6. 壓力角：概述壓力角（pressure angle）（若不考慮各運(yùn)動副中的摩擦力及構(gòu)件重力和慣性力的影響，作用于點(diǎn)C的力P與點(diǎn)C速度方向之間所夾的銳角。壓力角越大，傳動角就越小.也

23、就意味著壓力角越大，其傳動效率越低.所以設(shè)計過程中應(yīng)當(dāng)使壓力角小7. 死點(diǎn)：從Ft=FC0S a知，當(dāng)壓力角a =90時，對從動件的作用力或力矩為零，此時連桿不能驅(qū)動從動件工作。機(jī)構(gòu)處在這種位置成為死點(diǎn)，又稱止點(diǎn)。推桿得到各種預(yù)期的運(yùn)動規(guī)律，而且.凸輪制造較困難。8. 凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是只要適當(dāng)?shù)脑O(shè)計岀凸輪的輪廓曲線，就可以是使 響應(yīng)快速，機(jī)構(gòu)簡單緊湊。缺點(diǎn)：是凸輪廓線與推桿之間為點(diǎn)。線接觸，易磨損,9按.凸輪形狀分：a盤形凸輪，b圓柱凸輪。按推桿形狀分：尖頂推桿，滾子推桿，平底推桿。根據(jù)凸輪與推桿 白癡接觸的方法不同，凸輪可以分為：力封閉的凸輪機(jī)構(gòu)，幾何封閉的凸輪機(jī)構(gòu)。10. 推桿常用的

24、運(yùn)動規(guī)律； 根據(jù)推桿常用的運(yùn)動規(guī)律所以數(shù)學(xué)表達(dá)是不同，常用的主要有多項式運(yùn)動規(guī)律和三角函數(shù)運(yùn)動規(guī)律兩大類。11. 一條直線（稱為發(fā)生線（generating line）沿著半徑為rb的圓周（稱為基圓（base circle）作純滾動時，直線上任意點(diǎn) K的軌跡稱為該圓的漸開線。它具有以下特性；a相應(yīng)于發(fā)生線和基圓上滾過的長度相等，即在K點(diǎn)的法線。b漸開線上各點(diǎn)的曲率半徑不同，離基圓越遠(yuǎn)，其曲率半徑越大，漸開線越平直。c漸開線上任意一點(diǎn)的法線必切于基圓。d漸開基圓以內(nèi)無漸開線。 E漸開線線的形狀取決于基圓半徑的大小?；鶊A半徑越大，漸開線越趨平直。12. 漸開線齒廓的嚙合特點(diǎn)：漸開線齒廓能保證定傳動

25、比傳動，漸開線齒廓間的正壓力方向不變，漸開線齒廓傳動具有可分 性。13. 標(biāo)準(zhǔn)齒輪：是指m、a、ha和c均為標(biāo)準(zhǔn)值，且分度圓齒厚等于齒槽寬（e = s ）的齒輪。14. 漸開線齒輪的基本參數(shù)：齒數(shù) z，模數(shù)m，分度圓壓力角，齒頂高系數(shù)，頂隙系數(shù)。漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件和連續(xù)嚙合傳動條件：正確嚙合條件：m1 = m2 = m。 a 1 = a2 =。區(qū)連續(xù)嚙臺條件：a = B1B2 / Pb 鳥115. 漸開線齒廓的根切現(xiàn)象；用范成法加工齒輪，當(dāng)加工好的漸開線齒廓又被切掉的現(xiàn)象時稱為根切現(xiàn)象。其原因是；刀具的齒頂線與嚙合線的交點(diǎn)超過了被切齒輪的嚙合極限點(diǎn)，刀具齒頂線超過嚙合極限點(diǎn)的原因

26、是被加工齒輪的齒數(shù)過少，壓力角過小，齒頂高系數(shù)過大。16. 斜齒輪嚙合特點(diǎn)是什么？答：（I）兩輪齒廓由點(diǎn)開始接觸，接觸線由短變長，再變短，直到點(diǎn)接觸，再脫離嚙合，不象 直齒圓柱齒輪傳動那樣沿整個齒寬突然接觸又突然脫離嚙合， 而是逐漸進(jìn)入嚙合逐漸脫離嚙合， 這樣沖擊小噪音小， 傳動平 穩(wěn)。（2）重合度大 = ea +eP17. 同齒數(shù)的變位齒輪與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相比，哪些尺寸變了，哪些尺寸不變，為什么？ 答：齒數(shù)、模數(shù)、壓力角、分度圓、基圓、分度圓周節(jié)、全齒高不變，齒頂圓、齒根圓、分度圓齒厚、齒槽寬發(fā)生變了。 原因：用標(biāo)準(zhǔn)齒輪刀具加工變位齒輪，加工方法不變，即正確嚙合條件不變，所以分度圓模數(shù)、壓力角不變

27、。因而由公式可知分度圓、基圓不變，再有齒根高、齒頂高、齒根圓、齒項圓的計算，基準(zhǔn)是分度圓，在加工變位齒輪時，標(biāo)準(zhǔn)刀具中線 若從分度圓外移齒根高變小， 齒根圓變大， 而若要保證全齒高不變則齒頂高變大齒頂圓變大， 因刀具外移在齒輪分度圓處的 刀具齒厚變小，即被加工出的齒槽變小，又因為分度圓周節(jié)不變，齒厚變厚。18. 一對斜齒輪的正確嚙合條件和連續(xù)傳動條件是什么？答：正確嚙合條件： mnl = mn2 = m a n1 = a n2 =外嚙合 p 1 =- p 2內(nèi)嚙合 B 1 = B連續(xù)傳動條件：e = ea + e。19. 什么是變位齒輪？答：分度圓齒厚不等于齒槽寬的齒輪及齒頂高不為標(biāo)準(zhǔn)值的齒輪

28、稱為變位齒輪。 加工中齒條刀具中線不與被加工齒輪的分 度圓相切這樣的齒輪稱為變位齒輪。20. 蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)有哪些？答： （1） 傳遞空間交錯軸之間的運(yùn)動和動力，即空間機(jī)構(gòu)。（ 2）蝸輪蝸桿嚙合時，在理論上齒廓接觸是點(diǎn)接觸，但是蝸輪是用與蝸輪相嚙合的蝸桿的滾刀加出來的，實際為空間曲線 接觸。（ 3）蝸桿蝸輪的傳動比，用蝸桿的頭數(shù)（線數(shù)）參與計算。（ 4）蝸桿的分度圓直徑不是頭數(shù)乘模數(shù)而是特性系數(shù)乘模數(shù)，即d1 = qm（ 5）蝸輪蝸桿的中心距也是用特性系數(shù)參與計算。a = m （ q + Z2） 12（ 6）可獲得大傳動比，蝸輪主動時自鎖。21. 蝸輪蝸桿的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)面是哪個面；可實現(xiàn)正確嚙

29、合條件是什么？答：（ 1）是主截面，即平行于蝸輪的端面過蝸桿的軸線的剖面稱之為主截面。（2）正確嚙合條件： ma1 = mt2 = m a al = a t2 = a p 1 + p旋向相同22. 為什么確定蝸桿的特性系數(shù) q 為標(biāo)準(zhǔn)值？答：（ 1）有利于蝸桿標(biāo)準(zhǔn)化，減少了蝸桿的數(shù)目。（ 2）減少了加工蝸輪的蝸桿滾刀的數(shù)目。23. 當(dāng)量齒輪和當(dāng)量齒數(shù)的用途是什么？答：一對圓錐齒輪的當(dāng)量齒輪用來研究圓錐齒輪的嚙合原理， 如重合度和正確嚙合條件等， 單個當(dāng)量齒輪用來計算不根切 的最小齒數(shù)和用仿形法加工圓錐齒輪時用它來選擇刀具號及計算圓錐齒輪的彎曲強(qiáng)度。24. 輪系可以分為三種：定軸齒輪系和周轉(zhuǎn)輪系

30、（基本類型），第三種是復(fù)合輪系。25 ：輪系的作用： 1 實現(xiàn)兩軸間遠(yuǎn)距離的運(yùn)動和動力的傳動、 2 實現(xiàn)變速傳動、 3 實現(xiàn)換向傳動、 4 實現(xiàn)差速作用 ，5 用 做運(yùn)動的合成和分解， 6 在尺寸及重量較小的條件下，實現(xiàn)大功率傳動 。26. 瞬心為互相作平面相對運(yùn)動的兩構(gòu)件上, 瞬時相對速度為零的點(diǎn);也可以說 ,就是瞬時速度相等的重合點(diǎn)（即等速重合點(diǎn) ）. 若該點(diǎn)的絕對速度為零則為絕對瞬心 ;若不等于零則為相對瞬心 .27. 機(jī)構(gòu)中各個構(gòu)件之間必須有確定的相對運(yùn)動，因此，構(gòu)件的連接既要使兩個構(gòu)件直接接觸，又能產(chǎn)生一定的相對運(yùn)動，這種直接接觸的活動連接稱為運(yùn)動副。軸承中的滾動體與內(nèi)外圈的滾道，嚙

31、合中的一對齒廓、滑塊與 導(dǎo)軌），均保持直接接觸，并能產(chǎn)生一定的相對運(yùn)動，因而都構(gòu)成了運(yùn)動副。兩構(gòu)件上直接參與接觸而構(gòu)成運(yùn)動副 的點(diǎn)、線或面稱為運(yùn)動副元素。28. 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒輪幾何尺寸的計算公式1111i傳動比11111d2JEn - 11頂隙c =m分度圓直徑di = mz 1d2 = mz2r-I齒頂高h(yuǎn)ai =Tmha2 =m齒根高h(yuǎn)f i =(+hf 2 =(工 +齒全高h(yuǎn) 1 = h ai + h fi =( 2-+ - ) m h 2 = h a2 + h f2 =( 2 + -) m齒頂圓直徑d ai = d 1 +2 h ai =( 2 : 二 + z i ) m d a2

32、= d 2 +2 h a2 =( 2 二 + z 2 ) mi齒根圓直徑df i = di -2 hf i =( z i - 2- -2 d f 22 = d 2 -2hf 222 =( z 2 - 2 亠-2基圓直徑d bi = d i cos a齒距Ip = nmiid b2 = d 2 cos aII K M H-ra n! w = 基（法）節(jié)p b = p COS a J齒厚、齒槽寬標(biāo)準(zhǔn)中心距fn為=空0】F畀=十習(xí)）29. 自由度：在平面運(yùn)動鏈中，各構(gòu)件相對于某一構(gòu)件所需獨(dú)立運(yùn)動的參變量數(shù)目，稱為運(yùn)動鏈的自由度。它取決于運(yùn)動鏈中活動構(gòu)件的數(shù)目以及連接各構(gòu)件的運(yùn)動副類型和數(shù)目。平面運(yùn)動

33、鏈自由度計算公式：F=3n-2PL-PH （i.i） 式中：F -運(yùn)動鏈的自由度n -活動構(gòu)件的數(shù)目 PL -低副的數(shù)目.PH -高副的數(shù)目。30. 機(jī)械的自鎖：有些機(jī)械，就其結(jié)果情況分析，只要加上足夠大的驅(qū)動力，按常理就應(yīng)該能沿著有效驅(qū)動力的作用的方向 運(yùn)動，而實際上由于摩擦的存在，卻會出現(xiàn)無論這個驅(qū)動力如何增大，也無法使它運(yùn)動的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為機(jī)械的自鎖。31. 靜平衡：當(dāng)轉(zhuǎn)子（回轉(zhuǎn)件）的寬度與直徑之比（寬徑比）小于0.2時，其所有的質(zhì)量都可以看作分布在垂直于軸線的同一個平面內(nèi)。這種轉(zhuǎn)子的不平衡是因為其質(zhì)心位置不在回轉(zhuǎn)軸線上，且不平衡現(xiàn)象在轉(zhuǎn)子靜止時就能顯示岀來，故稱為靜不平衡。其平衡條

34、件是：不平衡慣性力的矢量和為零，即或表示為:珂my 消去機(jī)械原理第i#頁共53頁血得:zL叫曾+叫耳=。 其中，叫E叫做質(zhì)徑積它相對地表示了各質(zhì)量在同一轉(zhuǎn)速下離心慣性力的大小和方向.靜平衡又稱為單面平衡。32機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件：運(yùn)動鏈和機(jī)構(gòu)都是由機(jī)件和運(yùn)動副組成的系統(tǒng)，機(jī)構(gòu)要實現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動傳遞和變換，必須使其運(yùn)動具有可能性和確定性。由3個構(gòu)件通過 3個轉(zhuǎn)動副聯(lián)接而成的系統(tǒng)就沒有運(yùn)動的可能性。五桿系統(tǒng),若取構(gòu)件1作為主動件，當(dāng)給定角度時，構(gòu)件2、3、4既可以處在實線位置，也可以處在虛線或其他位置，因此，其從動件的位置是不確定的。但如果給定構(gòu)件1、4的位置參數(shù)，則其余構(gòu)件的位置就都被確定下來。

35、四桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)給定構(gòu)件 1的位置時，其他構(gòu)件的位置也被相應(yīng)確定。填空題1. 每一個單獨(dú)制造的單元體為零件;2. 每一個具有相同運(yùn)動規(guī)律的單元體 為構(gòu)件。3. 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件為 主動件數(shù)目等于機(jī)構(gòu)的自由度。4. 一對標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪的實際中心距比標(biāo)準(zhǔn)中心距大1%，兩齒輪基圓半徑的反比 不發(fā)生變化。5. 測得某標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的全齒高等于18mm則模數(shù)應(yīng)為8mm6. 一平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)尺寸：機(jī)構(gòu)d=44mm 搖桿c=40mm連桿b=60mn曲柄a，搖桿c,機(jī)架 d相鄰.當(dāng)該機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)時。求 a的變化范圍.a+6044+40 a24mm7. 一曲柄搖塊機(jī)構(gòu)的曲柄為主動件，行程速比系數(shù)K=1

36、.65，求搖塊的擺角的大小山=B = (K1) 180 /(K+1)= (1.65 1) 180 / (1.65+1) =44.158. 在斜齒圓柱齒輪傳動中，加大斜齒輪的螺旋角可以增加斜齒輪傳動的 重合9. 一偏置直動平底從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，平底與從動件運(yùn)動方向垂直，凸輪為主動件，該 機(jī)構(gòu)的壓力角=0 010. 在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，為了 提高機(jī)構(gòu)的傳力性能，應(yīng)該 增大傳動角丫。11. 漸開線直齒圓柱齒輪傳動的三個特點(diǎn)：相互作用力在一條直線上滿足定傳動比中心距變化不影響傳動比.12、飛輪的主要作用為減少速度波動 13、汽車實現(xiàn)轉(zhuǎn)向的過程中，是 等腰梯形機(jī)構(gòu)實現(xiàn)輪子與地面幾乎無滑動的轉(zhuǎn)向14. 圓

37、盤類零件靜平衡的條件為 刀Fi=0質(zhì)點(diǎn)的離心力之矢量和為零15. 斜齒圓柱齒輪的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)在 法面上，當(dāng)量齒數(shù)為()16. 在家用縫紉機(jī)中，采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)將腳的往復(fù)位置轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動。17. 在周轉(zhuǎn)輪系中,若自由度等于1,則該周轉(zhuǎn)輪系又被稱為 行星輪系.18、圓錐齒輪的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)在 大端上,當(dāng)量齒輪數(shù)為z/cos S19. 直齒圓柱齒輪傳動的正確嚙合條件是 模數(shù)相等壓力角相等。20. 縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu),會出現(xiàn)踩不動的現(xiàn)象，這是因為出現(xiàn) 死點(diǎn)現(xiàn)象。21. 在齒輪傳動中，標(biāo)準(zhǔn)齒輪是指m、a、h*a、c*為標(biāo)準(zhǔn)值且 s=e= 的齒輪。22. 確定凸輪機(jī)構(gòu)棍子半徑rg時，滾子半徑應(yīng)該滿足rg=200mm/s,

38、位移S=20mmt勺條件下，確定凸輪的基圓半徑。2合理確定從動件的偏置方位，用草圖畫出所設(shè)計的凸輪機(jī)構(gòu)。3.畫出凸輪從最低位置轉(zhuǎn)過滬90 時，機(jī)構(gòu)的壓力角a及其位移So五、（22分）（一）采用標(biāo)準(zhǔn)齒條刀具加工漸開線直齒圓柱齒輪，已知刀具齒形角a=20 ，齒距為4 nmm加工時刀具移動速度 v=60mm/s,輪坯轉(zhuǎn)動角速度為 1rad/s。1 試求被加工齒輪的參數(shù)：模數(shù)m壓力角 a齒數(shù)Z,分度圓直徑d，基圓直徑db;2 .如果刀具中心線與齒輪毛坯軸心的距離L=58mm，問這樣加工的齒輪是正變位還是負(fù)變位齒輪，變位系數(shù)是多少？（二）已知斜機(jī)械原理試卷答案、填空及選擇（每題1分，共20分）1 零件、

39、構(gòu)件、原動件3 分2 搖桿 連桿 從動曲柄 3分3 模數(shù)相等，壓力角相等 1分4. Z / cos S1分5 蝸桿蝸輪皆可1分6. 摩擦角摩擦圓2 分7. 定一定不一定一定1 分&飛輪調(diào)速器2 分9.曲柄滑塊齒輪齒條2 分、解：5分F=3X 7-2X 10-0 = 1三、解:8AB + BC = AC 2= 42.5BC AB = AC1 = 20.5, / AB =11, BC =31.5分分分分分分四、解101 ）它是滾子從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu) 22 ）如圖所示23 ）如圖所示24 ）如圖所示2五、解151) i12 = Z2 /Z1 =2Z1 =145 ）如圖所示22) ri =1/2 mz

40、 1 =21mmr2 =1/2 mz 2 =42mm3) cos a =a/a o=63/65 cos20r 1=65/63r 1r =65/63r 24) 采用正傳動5) S1=m( n /2+2x 1tg a )1014 5 H六、解區(qū)分輪系行星輪系i1 H2 nH七、如圖所示8分八、解9分分別計算在123K中K1片nkZ360M3r3nkZ220在145H中Kn1nHz560丨15r5nHZ130Wd=0.5 Xn /6 X 300+ n /6 X 300+0.5 X 2 n /3 X 300=175 n W =1/2W d =87.5 n2 2Jf=900W/ Sn 2n2 =6.96

41、6九、解15機(jī)械原理 第24頁共53頁VB3VB2VB3B2BCAB/ BDpb3pb2b?b3VB21 ABVb30230naB39b33b2k9b3B2BCBC BA BDIIb3U I I u Iu Ib 3 b 3b 2b2 kraB3B2/ BDkb3aB3 a B212lAB機(jī)械原理（課程名）期末考試試卷（A卷）（閉卷）一、填空選擇題（共18分）1、 （2分）對于繞固定軸回轉(zhuǎn)的構(gòu)件，可以采用 的方 法使構(gòu)件上所有質(zhì)量的慣性力形成平衡力系，達(dá)到回轉(zhuǎn)構(gòu)件的平衡。2、 （2分）漸開線圓錐齒輪的齒廓曲線是，設(shè)計時用上的漸開線來近似地代替它。3、 （2分）斜齒圓柱齒輪的重合度將隨著 和的增大

42、而增大。4、 （ 4 分）在圖示a、b、c三根曲軸中，已知 吋 吋2 吋3叫4，并作軸向等間隔布 置，且都在曲軸的同一含軸平面內(nèi)，則其中 軸已達(dá)靜平衡，軸已達(dá)動平衡。,反行程0 V V 1； 1;0;B)0A6、1； C）（3分）圖示軸頸1在驅(qū) 徑 是的細(xì)線圓為摩 中所示的D）動力矩M d作用擦圓，則軸承2作用 作用線。4） D等速運(yùn)轉(zhuǎn)，Q為載荷，到軸頸1上的全反圖中力R215) E。b圖蝸桿的螺旋方向為7、（3分）下圖兩對蝸桿傳動中，a圖蝸輪的轉(zhuǎn)向為（請將所有答案寫在答題紙上）二、（10分）試求圖示機(jī)構(gòu)的自由度，進(jìn)行高副低代和結(jié)構(gòu)分析，并判別機(jī)構(gòu)級別機(jī)械原理第35頁共53頁三、（10分）圖示

43、為一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖、速度多邊形和加速度多邊形。要求：（1）根據(jù)兩個矢量多邊形所示的矢量關(guān)系，標(biāo)出多邊形各桿所代表的矢量，并列出相應(yīng)的矢量方程;求出構(gòu)件2上速度為零的點(diǎn)以及加速度為零的點(diǎn)已知各構(gòu)件的長度Ub25mm 1BC55 mm lcD40mm，1 ad 50 mm（1）問該機(jī)構(gòu)是否有曲柄，如有，指明哪個構(gòu)件是曲柄；（2）該機(jī)構(gòu)是否有搖桿，如有，用作圖法求出搖桿的擺角范圍；3 ）以AB桿為主動件時，該機(jī)構(gòu)有無急回性？用作圖法求出其極位夾角，并 計算行程速度變化系數(shù)K；確定機(jī)構(gòu)的max和min 。五、（10分）如圖所示，用一個偏心圓盤作凸輪，繞A軸轉(zhuǎn)動，該圓盤的幾何中心在（1）為減小從

44、動件在推程中的壓力角，試確定凸輪的合理轉(zhuǎn)向;（2）該圖是按比例畫出的，試在該圖上確定凸輪從圖示位置轉(zhuǎn)過90時的機(jī)構(gòu)壓力角，并 注明構(gòu)成 角的兩矢量（如v、Fn或n-等）的物理含義，并標(biāo)出從動件位移量 s六、(16分)在圖示行星輪系中,已知：乙46, z2 14,Z3 14, Z4 44各輪的模數(shù)m=4mrm 行星輪軸線與中心輪軸線之間的距離 =120mm試求：(1) 指出1、2輪的傳動類型，并說明理由；(2) 按不發(fā)生根切的條件定出x1, x2的大小;計算1、2兩輪的齒頂圓半徑 , ；2H(4)指出3、4兩輪的傳動類型，并說明理由七、(12分)圖示為卷揚(yáng)機(jī)傳動機(jī)構(gòu)簡圖，已知各輪齒數(shù)：Z 18,

45、Z219,Z339,Z335,乙 130,乙，18,乙 30,Z678,試計算確定:(1) 傳動比i16？(2) 當(dāng)口 500 r/min時，n6 ?,并確定轉(zhuǎn)動方向。(3) 由于工作需要從軸5輸出運(yùn)動，試確定n5 ?,并確定轉(zhuǎn)動方向八、（12分）一機(jī)器作穩(wěn)定運(yùn)動，其中一個運(yùn)動循環(huán)中的等效阻力矩Mr與等效驅(qū) 動力矩Md的變化線如圖示。機(jī)器的等效轉(zhuǎn)動慣量J =1kg m2，在運(yùn)動循環(huán)開始時， 等效構(gòu)件的角速度0 20rad/s ，試求：等效驅(qū)動力矩Md ； 等效構(gòu)件的最大、最小角速度max與min ；并指出其出現(xiàn)的位置；確定運(yùn)轉(zhuǎn) 速度不均勻系數(shù)；最大盈虧功Wmax ； 若運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù) =0.1，則應(yīng)在等效構(gòu)件上加多大轉(zhuǎn)動慣量的飛