機械原理試卷(手動組卷)20

..題目部分,<卷面共有99題,999.0分,各大題標有題量和總分>一、填空題<5小題,共9.0分>1．<1.5分>速度瞬心的概念是：；絕對速度瞬心與相對速度瞬心的相同點是：不同點是：2．<1分>如果一個機構(gòu)由K個構(gòu)件組成,則瞬心總數(shù)為；。3．<2分>當兩構(gòu)件組成轉(zhuǎn)動副時,速度瞬心的位置在；當兩構(gòu)件組成移動副時,速度瞬心的位置在；兩構(gòu)件組成滑動兼滾動的高副時,速度瞬心的位置在；特殊情況下,兩構(gòu)件組成純滾動的高副時,瞬心的位置在。4．<2分>三心定理的內(nèi)容是：。5．<2分>速度影像原理只能應用于；而不能應用于。二、問答題<36小題,共212.0分>1．<10分>試列舉出五種能將連續(xù)回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動的機構(gòu),要求畫出機構(gòu)示意圖,寫上機構(gòu)名稱。2．<10分>轉(zhuǎn)動軸線互相平行的兩構(gòu)件中,主動件作勻速轉(zhuǎn)運,從動件作往復擺動,若要求主動件每轉(zhuǎn)動一周,從動件往復擺動一次,試：〔1確定采用什么機構(gòu)〔至少確定兩種機構(gòu)；〔2畫出其簡圖；〔3簡單說明設計該機構(gòu)尺寸時應注意哪些問題。3．<5分>要齒輪傳動勻速、連續(xù)、平穩(wěn)的進行,必須滿足哪些條件？4．<10分>何謂齒輪的模數(shù)？為什么要規(guī)定模數(shù)的標準值？在直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、圓錐齒輪以及蝸桿蝸輪上,何處的模數(shù)為標準值？5．<5分>漸開線齒輪的基本參數(shù)有哪些？其中哪些是有標準的？為什么說這些參數(shù)是基本參數(shù)？6．<6分>漸開線的形狀因何而異？一對嚙合的漸開線齒輪,若其齒數(shù)不同,其齒廓漸開線形狀是否相同？又如有兩個齒輪,其分度圓及壓力角相同,但模數(shù)不同,試問其齒廓的漸開線形狀是否相同？又若兩個齒輪的模數(shù)和齒數(shù)均相同,但壓力角不同,其齒廓漸開線形狀是否相同？7．<6分>何謂標準齒輪？何謂標準中心距？一對標準齒輪的實際中心距略大于標準中心距a時,其傳動比有無變化？仍能繼續(xù)正確嚙合嗎？其頂隙、齒側(cè)間隙和重合度有何變化？8．<5分>重合度的物理意義是什么？影響重合度的主要參數(shù)有哪些？增大齒輪的模數(shù)對提高重合度有無好處？9．<6分>何謂齒廓的根切現(xiàn)象？在什么情況下會產(chǎn)生根切現(xiàn)象？是否基圓半徑愈小就愈容易產(chǎn)生根切？齒廓的根切有什么危害？要切與被切齒輪的齒數(shù)有什么關系？如何避免根切？10．<7分>何謂變位齒輪？為什么要對齒輪進行變位修正？齒輪變位修正后哪些尺寸改變了？哪些尺寸沒有改變？11．<8分>斜齒輪傳動和直齒輪傳動相比有什么特點和優(yōu)缺點？為什么斜齒輪的模數(shù)和壓力角有法面和端面之分？為什么要取法面參數(shù)為標準值？12．<6分>斜齒輪的螺旋角對傳動有什么影響？它的常用范圍是多少？為什么要作這樣的限制？13．<6分>何謂斜齒輪的當量齒輪和圓錐齒輪的當量齒輪？提出當量齒輪的意義何在？14．<6分>為什么要規(guī)定蝸桿分度圓直徑的標準系列？為什么蝸桿的分度圓直徑?而蝸輪的分度圓直徑卻為,為什么蝸桿傳動的傳動比？15．<6分>在凸輪機構(gòu)設計中有哪幾種常用的推桿運動規(guī)律？各有什么特點及優(yōu)缺點？在選擇推桿的運動規(guī)律時,主要應考慮哪些因素？16．<4分>哪幾種推桿運動規(guī)律有剛性沖擊？哪幾種推桿運動規(guī)律有柔性沖擊？17．<6分>何謂凸輪機構(gòu)的變尖現(xiàn)象和失真現(xiàn)象？它對凸輪機構(gòu)的工作有何影響？如何加以避免？18．<6分>何謂凸輪機構(gòu)的壓力角？壓力角的大小在凸輪機構(gòu)的設計中有何重要意義？19．<4分>平底推桿凸輪機構(gòu)的壓力角為多少？是否恒為零？這種凸輪機構(gòu)是否也存在自鎖問題？為什么？20．<4分>從受力的觀點考慮,直動推桿的導軌長度l和懸臂尺寸b是大一些好,還是小一些好？21．<6分>何謂周期性速度波動和非周期性速度波動產(chǎn)生生周期性速度波動和非周期性速度波動的原因是什么？為什么要加以調(diào)節(jié)？各可用什么辦法來加以調(diào)節(jié)？22．<6分>何謂機器運轉(zhuǎn)的"平均轉(zhuǎn)速"和運轉(zhuǎn)速度"不均勻系數(shù)"？[]是否選得越小越好？23．<5分>機器安裝了飛輪以后能否得到絕對勻速運轉(zhuǎn)？飛輪能否用來調(diào)節(jié)非周期性速度波動？欲減小機器的周期性速度波動,轉(zhuǎn)動慣量相同的飛輪應安裝在機器的高速軸上還是安裝在低速軸上？24．<5分>飛輪設計的基本問題是什么？如何確定最大盈虧功？25．<5分>為什么要對回轉(zhuǎn)構(gòu)件進行平衡？26．<7分>何謂動平衡？何謂靜平衡？它們各需要滿足什么條件？哪一類構(gòu)件只需要進行靜平衡？哪一類構(gòu)件必須進行動平衡？27．<5分>要求進行動平衡的回轉(zhuǎn)構(gòu)件,如果只進行靜平衡,是否一定能減輕偏聽偏心質(zhì)量造成的不良影響？28．<5分>經(jīng)過平衡以后的回轉(zhuǎn)構(gòu)件,當其運轉(zhuǎn)速度發(fā)生波動時是否仍有動載荷產(chǎn)生？29．<6分>在工程上為什么要規(guī)定許用不平衡量？為什么說完全的絕對平衡是不可能的,也是不必要的？30．<4分>對于作往復移動或平面運動的構(gòu)件,能否在構(gòu)件本身將其慣性力平衡？31．<5分>平面四桿機構(gòu)的基本型式是什么？它有哪些演化型式？32．<5分>何謂曲柄？四桿機構(gòu)具有曲柄的條件是什么？曲柄是否就是最短桿？33．<6分>何謂行程速比系數(shù)？何謂急回特性？何謂極位夾角？三者之間的關系如何？34．<6分>何謂連桿機構(gòu)的壓力角和轉(zhuǎn)動角？研究傳動角有何意義？在連桿機構(gòu)設計中對傳動角有何限制？在曲柄搖桿機構(gòu)中,最小傳動角出現(xiàn)在什么位置？35．<5分>在曲柄搖桿機構(gòu)中,死點和極位實際上是同一個位置,那么為什么有時叫它死點,有時又叫它極位,它們的區(qū)別在什么地方？36．<5分>死點與自鎖有什么區(qū)別？說明死點的危害及其克服方法,以及死點在機械工程中的應用情況。三、圖解題<13小題,共225.0分>1．<15分>在圖示機構(gòu)中,已知,構(gòu)件3的重量N,生產(chǎn)阻力,其余構(gòu)件的重量和慣性力不計,試：〔1寫出速度和加速度向量方程式,作速度和加速度多邊形圖,確定在圖示位置時構(gòu)件3的速度和加速度的大小及方向；〔2計算構(gòu)件3的慣性力,并在構(gòu)件3上標明方向；〔3計算作用在構(gòu)件3上的力、,等效到構(gòu)件1上的等效力矩M,并標明其方向。2．<15分>圖示正切機構(gòu)中,已知,構(gòu)件3的質(zhì)量,其它構(gòu)件質(zhì)量忽略不計。作用在D點的驅(qū)動力〔重力加速度,試：〔1用相對運動圖解法求C點的速度和加速度；〔2計算構(gòu)件3的慣性力,并求作用在C點的阻力。3．<15分>已知平底從動件凸輪機構(gòu),其中為凸輪的質(zhì)心,,,,構(gòu)件1的質(zhì)量,構(gòu)件2的質(zhì)量。構(gòu)件1的角速度,且為常數(shù),轉(zhuǎn)向如圖示。加在構(gòu)件2上的載荷,試在圖示位置時,求：〔1高副低代后的機構(gòu)簡圖；〔2從動件2的速度和加速度〔用相對運動圖解法；〔3求作用在凸輪1上的平衡力矩。〔忽略重力作用,但需考慮構(gòu)件的慣性力。4．<20分>在圖示六桿機構(gòu)中,構(gòu)件2和構(gòu)件4形成移動副,同時也與構(gòu)件3形成移動副。原動件1以等角速度轉(zhuǎn)動,在圖示位置時B點的速度,加速度如圖所示〔速度、加速度比例尺分別為,驅(qū)動力矩及作用在構(gòu)件5上的力矩的方向如圖所示,試求解：〔1構(gòu)件5的角速度〔用相對速度圖解法,寫出矢量方程和算式,不作具體數(shù)學計算。方向標在圖上?！?構(gòu)件4的角加速度?！?設不計移動副中的摩擦,各轉(zhuǎn)動副中的摩擦圓如圖中虛線所示,試畫出鉸鏈B、C、D中的反力,和的方位及指向。5．<20分>在圖示機構(gòu)中,已知,構(gòu)件1以等角速度轉(zhuǎn)動,作用在構(gòu)件3上的力矩,試：〔1用相對速度圖解法求構(gòu)件3的角速度和角加速度；〔2不計摩擦和慣性力,求作用在構(gòu)件1上的平衡力矩的大小和方向。6．<15分>圖示機構(gòu)中,構(gòu)件1為主動件,構(gòu)件5與曲柄AB固接。已知：各輪齒數(shù)為,桿長為,桿2的重力,工作阻力,驅(qū)動力矩,質(zhì)心在BC中點,曲柄及1、2、3輪和構(gòu)件5

的總質(zhì)心如圖示,,其重力為,試：〔1用圖解法確定在圖示位置時點C及S6的加速度及；〔2設以曲柄為等效構(gòu)件,求等效力矩M。7．<15分>在圖示機構(gòu)運動簡圖中,凸輪轉(zhuǎn)動中心為O1,凸輪輪廓為一圓,圓心為O2。擺桿AB通過一連桿拉動滑塊D運動。、為擺桿處于兩極限位置時滑塊對應的位置。求：〔1凸輪機構(gòu)在圖示位置的壓力角；〔2繪出擺桿兩極限位置；〔3用圖解法求連接滑塊與擺桿的連桿長及連桿與擺桿的鉸鏈中心〔中心在AB的延長線上。8．<20分>在圖示機構(gòu)中,當偏心輪1繞固定中心A轉(zhuǎn)動時,滑塊2在圓柱體3的直槽內(nèi)滑動,因而使3繞固定中心C轉(zhuǎn)動?！?試作出機構(gòu)運動簡圖；〔2若已知,試問這是什么類型的四桿機構(gòu)？其行程速度變化系數(shù)K為多少？〔3當偏心輪1以等角速度轉(zhuǎn)動時,求在圖示位置時構(gòu)件3的角速度和角加速度,并在圖中標出它們的方向。9．<10分>圖示為一工作臺的擺動機構(gòu)。工作臺下固定一支座4,液壓馬達裝在支座上,驅(qū)動凸輪1逆時針方向以繞A等速轉(zhuǎn)動。凸輪是半徑的偏心圓,偏心距,在圖示位置時,試：〔1計算機構(gòu)的自由度F；〔2圖示機構(gòu)是由哪種基本凸輪機構(gòu)通過什么方式演化而來的？按比例畫出其基本形式。〔3將高副低代后,畫出相應的替代機構(gòu)。10．<20分>圖示為凸輪連桿機構(gòu)的工作位置。已知全部尺寸和工作阻力Q,其方向如圖示,并給出了各轉(zhuǎn)動副處的摩擦圓〔圖中各轉(zhuǎn)動副處較大的圓。試：〔1畫出機架6給構(gòu)件3的反作用力的作用線〔滾子與凸輪間的滾動摩擦忽略不計?！?用作圖法求出當滑塊5從最高位置到達圖示位置時,凸輪轉(zhuǎn)過的角度〔在圖中應標注清楚。注：作圖線要畫全,畫清楚。11．<20分>圖示機構(gòu)中,已知各構(gòu)件尺寸：mm,mm,mm,mm,mm,mm,mm,長度比例尺m/mm,原動件1以等角速度rad/s逆時針方向轉(zhuǎn)動。試求：〔1構(gòu)件2、3、4和5的角速度、、、的大小及方向；〔2在圖上標出構(gòu)件4上的點,該點的速度的大小、方向與構(gòu)件3上的點D速度相同；〔3構(gòu)件2、3、4和5的角加速度2、3、4、5的大小和方向?！步ㄗh速度比例尺<m/s>/mm,加速度比例尺<m/s2>/mm?！惨罅谐鱿鄳噶糠匠淌胶陀嬎汴P系式。12．<20分>圖示連桿機構(gòu),長度比例尺m/mm,其中mm,mm,mm,mm,mm,rad/s。試用相對運動圖解法求：〔1、、、的大小及方向；〔22、3、4、5的大小和方向；〔3構(gòu)件5上的點F5的速度和加速度；〔4構(gòu)件4上的點F4的速度和加速度?！菜俣榷噙呅魏图铀俣榷噙呅蔚谋壤叻謩e為<m/s>/mm,<m/s2>/mm,要求列出相應的矢量方程式和計算關系式。13．<20分>機構(gòu)如圖所示,已知構(gòu)件長度,并且已知桿1以勻角速度回轉(zhuǎn),用相對運動圖解法求該位置滑塊5的速度及加速度。四、計算<44小題,共543.0分>1．<10分>已知機組在穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時期主軸上的等效阻力矩變化曲線如圖所示,等效驅(qū)動力矩為常數(shù),主軸的平均角速度rad/s。為減小主軸的速度波動,現(xiàn)加裝一個飛輪,其轉(zhuǎn)動慣量kgm2,不計主軸及其它構(gòu)件的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量。試求：〔1等效驅(qū)動力矩；〔2運轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)；〔3主軸的最大角速度及最小角速度,它們發(fā)生在何處〔即相應的值。2．<10分>某機械在穩(wěn)定運轉(zhuǎn)階段內(nèi)的一個運動循環(huán)中,其主軸上的等效阻力矩如圖所示,等效驅(qū)動力矩為常值,等效轉(zhuǎn)動慣量kgm2,平均角速度rad/s,試求：〔1等效驅(qū)動力矩；〔2和的位置；〔3最大盈虧功；〔4運轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)。3．<10分>某機械在穩(wěn)定運動的一個周期中,作用在等效構(gòu)件上的等效阻力矩的變化規(guī)律如圖示,等效驅(qū)動力矩為常數(shù),平均角速度rad/s,要求運轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù),忽略除飛輪以外構(gòu)件的等效轉(zhuǎn)動慣量。試求：〔1等效驅(qū)動力矩；〔2最大盈虧功；〔3應在等效構(gòu)件上安裝的飛輪轉(zhuǎn)動慣量。4．<5分>一多缸發(fā)動機驅(qū)動某工作機時,其等效驅(qū)動力矩和等效阻力矩與等效構(gòu)件的轉(zhuǎn)角的關系如圖示。圖中畫出穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時期一個運動周期的變化。兩曲線之間的各塊面積標注在圖中,單位為。圖的橫坐標比例尺rad/mm,縱坐標比例尺為Nm/mm。等效轉(zhuǎn)動慣量為常數(shù)。試求：〔1等效構(gòu)件的最大、最小角速度、所對應的轉(zhuǎn)角,說明并標注在圖上?！?最大盈虧功。5．<5分><1>計算各點的能量。：E=0J：E=580J：E=580-320=260J：E=260+390=650J：E=650-520=130J：E=130+190=320J：E=320-390=-70J：E=-70+260=190J：E=190-190=0J<2>在點處,在點處。<3>J6．<5分>某機器在穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的一個周期中的等效驅(qū)動力矩和等效阻力矩如圖所示。由和所圍成的各塊面積所代表的功分別為J,J,J,J,J,設等效轉(zhuǎn)動慣量為常數(shù),試確定：〔1最大及最小角速度和對應的等效構(gòu)件的轉(zhuǎn)角在什么位置？〔2機器的最大盈虧功是多少？7．<5分>某機器在穩(wěn)定運動階段的一個運動周期中,等效驅(qū)動力矩〔實線和等效阻力矩〔虛線曲線如圖示。兩曲線所圍成的各塊面積上標出的數(shù)字表示相應的盈虧功的絕對值〔J,設等效轉(zhuǎn)動慣量為常數(shù),試求：〔1等效構(gòu)件的最大、最小角速度、分別位于何處〔相應的轉(zhuǎn)角位置？〔2最大盈虧功。8．<5分>一機組在穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的一個周期中,等效驅(qū)動力矩和等效阻力矩的變化曲線如圖示,等效阻力矩為常數(shù)。兩曲線間圍成的各塊面積如下：,,,,,及,面積單位為mm2,圖中橫坐標比例尺rad/mm,縱坐標比例尺Nm/mm,等效轉(zhuǎn)動慣量為常量。試求：〔1等效構(gòu)件最大、最小角速度與的位置；〔2最大盈虧功。9．<5分>已知機器在穩(wěn)定運轉(zhuǎn)一周期內(nèi)等效驅(qū)動力矩和等效阻力矩〔為常值如圖示。兩曲線間所包容的面積表示盈虧功的大小,自左至右分別為,,,,,單位為J,等效轉(zhuǎn)動慣量為常量。試求：〔1等效構(gòu)件最大、最小角速度；〔2、的位置；〔3最大盈虧功。10．<20分>在圖示的傳動機構(gòu)中,輪1為主動件,其上作用有驅(qū)動力矩=常數(shù),輪2上作用有阻力矩,它隨輪2轉(zhuǎn)角的變化關系示于圖b中。輪1的平均角速度rad/s,兩輪的齒數(shù)為。試求：〔1以輪1為等效構(gòu)件時,等效阻力矩；〔2在穩(wěn)定運轉(zhuǎn)階段〔運動周期為輪2轉(zhuǎn),驅(qū)動力矩的大小；〔3最大盈虧功；〔4為減小輪1的速度波動,在輪1軸上安裝飛輪,若要求速度不均勻系數(shù),而不計輪1、2的轉(zhuǎn)動慣量時,所加飛輪的轉(zhuǎn)動慣量至少應為多少？〔5如將飛輪裝在輪2軸上,所需飛輪轉(zhuǎn)動慣量是多少？是增加還是減少？為什么？11．<20分>已知一齒輪傳動機構(gòu),其中,在齒輪4上有一工作阻力矩,在其一個工作循環(huán)〔中,的變化如圖示。輪1為主動輪。如加在輪1上的驅(qū)動力矩為常數(shù),試求：〔1在機器穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時,的大小應是多少？并畫出以輪1為等效構(gòu)件時的等效力矩、曲線；〔2最大盈虧功；〔3設各輪對其轉(zhuǎn)動中心的轉(zhuǎn)動慣量分別為kgm2,kgm2,如輪1的平均角速度rad/s,其速度不均勻系數(shù),則安裝在輪1上的飛輪轉(zhuǎn)動慣量?〔4如將飛輪裝在輪4軸上,則所需飛輪轉(zhuǎn)動慣量是增加還是減少？為什么？12．<15分>在圖示輪系中,已知,試求：〔1傳動比；〔2該機構(gòu)的自由度F,并指明虛約束、復合鉸鏈和局部自由度。13．<15分>在圖示的齒輪連桿組合機構(gòu)中,已知。試分析：〔1齒輪1能否繞A點作整周轉(zhuǎn)動〔說明理由？〔2該機構(gòu)的自由度為多少〔要有具體計算過程？〔3在圖示位置時,瞬心在何處？〔列出計算式即可。14．<15分>圖示輪系,已知各輪齒數(shù)：,,,,,,,,轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)向如圖所示。試求：〔1計算該輪系的自由度；〔2計算的大小和方向；〔3如作用在構(gòu)件7上的阻力矩,計算以構(gòu)件1為等效構(gòu)件時它的等效力矩M。15．<15分>圖示輪系中,已知各輪齒數(shù)：,電動機的轉(zhuǎn)向如圖所示,其銘牌上標出的轉(zhuǎn)速,問：<1>蝸輪6的轉(zhuǎn)速大小和方向；<2>結(jié)構(gòu)上要求齒輪1、2的中心距等于齒輪3、4的中心距。若1、2、3、4齒輪都用標準齒輪,則哪對齒輪應該用斜齒輪？若斜齒輪的法面模數(shù)等于直齒輪的模數(shù)m,則該對斜齒輪的螺旋角16．<20分>圖示輪系中,電動機的轉(zhuǎn)速,4個圓柱直齒輪的模數(shù),壓力角,,齒數(shù)為,內(nèi)嚙合齒輪對1、2是標準齒輪、標準安裝。求：〔1齒輪3的轉(zhuǎn)速及齒輪4的轉(zhuǎn)速的大小和方向；〔2齒輪3的節(jié)圓半徑及其齒頂圓半徑,齒輪4的齒頂圓半徑。〔注：保證齒輪3不產(chǎn)生根切。>17．<10分>在圖示輪系中,各輪均為直齒圓柱齒輪。已知模數(shù),壓力角,齒頂高系數(shù),各輪齒數(shù)為：。電動機裝在內(nèi)齒輪4上,電動機轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)向如圖所示。試求：〔1殼體〔即齒輪4的轉(zhuǎn)速及其轉(zhuǎn)向；〔2齒輪1與2的中心距可否為?若,這對齒輪屬于何種類型的傳動？齒輪2的齒頂圓半徑18．<20分>圖示輪系中,已知各輪齒數(shù)〔表示在圖中括號內(nèi),齒輪對6、的中心距與齒輪對1、2的中心距相等。求：〔1；〔2當時,轉(zhuǎn)速為多少？并說明其方向；〔3圖示輪系中有5對齒輪嚙合,設各輪模數(shù)均相同。試說明哪些齒輪對需進行變位？理由為何？任選其中一對變位齒輪,求其變位系數(shù)之和〔。注：。其它角度時,可采用計算。19．<15分>圖示輪系中,已知蝸桿1的齒數(shù)〔右旋,其余各輪的齒數(shù)為：,,各齒輪模數(shù)相同,且均為標準齒輪。蝸桿1的轉(zhuǎn)速,方向如圖示。求：〔1齒數(shù)等于多少？〔2的大小和方向；〔3設輪系總效率,作用于輪6上的阻力矩,求蝸桿1上應加的驅(qū)動力矩等于多少？20．<10分>圖示為起重葫蘆傳動示意圖,其總機械效率,已知手動鏈輪的直徑,起重吊鉤鏈輪的直徑,,如果給手動鏈條以的拉力,求起重吊鉤能提起的重量Q為多少？21．<15分>圖示為由行星輪系與曲柄搖桿機構(gòu)組成的組合機構(gòu),曲柄4以順時針方向轉(zhuǎn)動,若已知各輪齒數(shù),且均為標準直齒圓柱齒輪,曲柄搖桿機構(gòu)的行程速度變化系數(shù),試求搖桿6由左極限位置擺到右極限位置時,齒輪1的轉(zhuǎn)角及其轉(zhuǎn)向。22．<10分>在圖示機構(gòu)中,ABCD為平行四邊形。若已知桿長,齒數(shù)、及有關構(gòu)件的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量。構(gòu)件1、3、4的質(zhì)心分別在A、D、A點,對質(zhì)心的轉(zhuǎn)動慣量分別為,,,桿BC的質(zhì)心在S,質(zhì)量為,齒輪2和BC桿固連,齒輪2的質(zhì)量為,質(zhì)心在B點,由齒輪2和桿BC組成的構(gòu)件對B的轉(zhuǎn)動慣量為。試求轉(zhuǎn)化到構(gòu)件1上的等效轉(zhuǎn)動慣量。23．<15分>圖示機構(gòu)中,ABCD為平行四邊形。齒輪2和連桿BC固連,其上受有力F。構(gòu)件3上受一力矩M3。已知齒輪齒數(shù)、,AB桿長,構(gòu)件4的轉(zhuǎn)角。試求在此位置時,

F、M3轉(zhuǎn)化到構(gòu)件1上的等效力矩M。24．<15分>圖示行星輪系中,已知各輪為標準齒輪,且為正確安裝,其模數(shù)均為,齒數(shù),,,各構(gòu)件質(zhì)心均在其相對回轉(zhuǎn)軸線上,且其轉(zhuǎn)動慣量分別為：,行星輪質(zhì)量,。〔1試按同心條件求出；〔2求由作用在行星架H上的力矩換算到輪1的軸O1上的等效力矩M；〔3求換算到軸O1上的各構(gòu)件質(zhì)量及轉(zhuǎn)動慣量的等效轉(zhuǎn)動慣量J。25．<15分>圖示為油泵機構(gòu)。已知,在圖示位置,,角速度,方向如圖示。試：〔1按比例畫出機構(gòu)運動簡圖；〔2求構(gòu)件4的行程速度變化系數(shù)K；〔3若直徑,求油液壓出泵體的速度；〔4若油壓,求加在構(gòu)件2的力矩。26．<15分>圖示裝置中A為轉(zhuǎn)筒,已知其轉(zhuǎn)速,螺母6的螺距,右旋,單頭,只移不轉(zhuǎn),各齒輪數(shù)為。試求：螺母6在一秒鐘內(nèi)沿螺桿移動的距離,并指明移動方向。27．<15分>在圖示手搖提升裝置中,已知各輪齒數(shù)：,,,,,,試：〔1判定當提升重物Q時,手柄的轉(zhuǎn)向〔從A向看；〔2計算傳動比的大小；〔3各齒輪的質(zhì)心在其圓心處,它們繞各自的質(zhì)心的轉(zhuǎn)動慣量〔單位：>為,,,,重物Q的質(zhì)量,鼓輪半徑,計算以齒輪1的軸為等效構(gòu)件時,該機械系統(tǒng)的等效轉(zhuǎn)動慣量J。28．<20分>在圖示輪系中,已知。齒輪模數(shù)相同,壓力角,齒頂高系數(shù),試：〔1計算機構(gòu)自由度,該輪系是什么輪系？〔2求手柄c對齒輪的傳動比；能否用作微調(diào)機構(gòu)？〔3當模數(shù)時,若和采用標準齒輪傳動,則和,應采用何種齒輪傳動類型？〔4由于,能否把它們做成一個齒輪？該齒輪用范成法加工時,會不會根切？〔5能否把做成標準斜齒圓柱齒輪來滿足中心距要求？若可以,寫出斜齒圓柱齒輪的螺旋角的關系式。29．<10分>圖示為某機床中的進給機構(gòu),當手輪拉出或推入時,齒輪1可分別與齒輪2或4〔內(nèi)齒輪相嚙合。已知齒數(shù)：,絲杠5為單線,其螺距,求當手輪處于拉出和推入兩個位置時,問：〔1手輪轉(zhuǎn)一圈,執(zhí)行件的位移各為多少？〔2若在兩個位置時,手輪同一方向轉(zhuǎn)動,執(zhí)行構(gòu)件的運動方向是否一致？30．<20分>在圖示輪系中,已知：液壓馬達轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)向如圖示。圓柱直齒輪模數(shù)mm,壓力角,齒數(shù),交錯軸圓柱斜齒輪〔螺旋齒輪齒數(shù),試：〔1求轉(zhuǎn)速；〔2分析以下問題：<a>齒輪1、2可否用標準直齒輪標準安裝？<b>齒輪1、2可否用標準直齒輪,拉大中心距安裝？如果這樣做,會產(chǎn)生什么問題？<c>齒輪1、2可否用變位齒輪？如可以,則應屬于哪一類傳動類型？并求齒輪1的分度圓、節(jié)圓、齒頂圓半徑〔注：,其它值時可用計算,無齒側(cè)嚙合方程為。<3>設齒輪6是右旋斜齒輪,它的轉(zhuǎn)速方向用向上箭頭表示〔即與液壓馬達n的方向一致〕,則斜齒輪7應是何旋向？它的轉(zhuǎn)速方向是順時針,還是逆時針？31．<20分>圖示輪系中,電動機的轉(zhuǎn)速,各輪齒數(shù)為,,,,。各輪模數(shù),壓力角,齒頂高系數(shù),蝸桿4為右旋。試求：〔1輪系的傳動比,蝸輪5的轉(zhuǎn)速的大小和方向；〔2齒輪2的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向；〔3內(nèi)嚙合齒輪、3是標準齒輪標準安裝,輪系中各齒輪都應無根切,在此條件下,求齒輪2的節(jié)圓半徑、齒頂圓半徑和齒輪1的齒頂圓半徑。32．<20分>如圖所示的曲柄滑塊機構(gòu),已知曲柄長,連桿長,偏距。試：〔1說明該機構(gòu)是否有曲柄存在,為什么？〔2用作圖法或解析法求出該機構(gòu)的極位夾角及滑塊的行程。〔3給定許用最小傳動角,驗證此機構(gòu)是否滿足要求。?〔4設計一滾子直動從動件盤狀凸輪機構(gòu),完全代替此曲柄滑塊機構(gòu),兩者具有完全相同的運動規(guī)律?，F(xiàn)若給定滾子半徑,要求在凸輪機構(gòu)圖上標注出對應的O、A、B點,及長度尺寸a、b、e,并求出此凸輪機構(gòu)出現(xiàn)最大壓力角的位置。33．<20分>圖示齒輪連桿機構(gòu)中,連桿BC和齒輪剛性聯(lián)接,外齒輪5和內(nèi)齒輪6均空套在曲柄軸A上,已知,,

試求齒輪5、6的角速度、大小及方向。34．<9分>如圖所示一偏置平底從動件盤形凸輪機構(gòu),凸輪1的廓線為漸開線,凸輪以,逆時針轉(zhuǎn)動,圖中偏心距e=基圓半徑點向徑R=50mm,試問：〔1從動件2在圖示位置的速度=；〔2從動件2向上的運動規(guī)律是運動規(guī)律；〔3凸輪機構(gòu)在圖示位置的壓力角a=。35．<9分>在圖所示凸輪機構(gòu)中,已知凸輪為一偏心圓盤。要求：〔1給出此凸輪機構(gòu)的名稱；〔2畫出此凸輪機構(gòu)的基圓〔其半徑以表示和凸輪的理論輪廓曲線；〔3標出圖示位置時推桿的位移s；〔4標出凸輪機構(gòu)在圖示位置時的壓力角a。36．<9分>試以作圖法設計一偏置直動滾子桿盤形凸輪機構(gòu)的凸輪輪廓曲線。已知凸輪以等角速度逆時針廻轉(zhuǎn)。正偏距e=10mm,基圓半徑,滾子半徑。推桿運動規(guī)律為：凸輪轉(zhuǎn)角,推桿等速上升16mm,時,推桿遠休；時,推桿等加速等減速回程16mm,時,推桿近休。37．<9分>試以作圖法設計一對心平底直動推桿盤形凸輪機構(gòu)的凸輪廓曲線。已知凸輪以等角速度順時針廻轉(zhuǎn)。凸輪基圓半徑,推桿平底與導軌的中心線垂。推桿運動規(guī)律為：凸輪轉(zhuǎn)角,推桿以五次多項式運動上升20mm,時,推桿又以佘弦加速度運動回到原位,凸輪轉(zhuǎn)過其余時,推桿靜止不動。38．<8分>一機器作穩(wěn)定運動,其中一個運動循環(huán)中的等效阻力矩；與等效驅(qū)動力矩的變化線如圖所示。等效阻力矩最大值為200Nm,機器的等效轉(zhuǎn)動慣量在運動循環(huán)開始時,等效構(gòu)件的平均角速度。試求：等效驅(qū)動力矩；等效構(gòu)件的最大、最小角速度；并指出其出現(xiàn)的位置；最大盈虧功；若運轉(zhuǎn)速度不均均系數(shù),則應在等效構(gòu)件上加多大轉(zhuǎn)動慣量的飛輪？39．<10分>某機組在穩(wěn)定支轉(zhuǎn)時,一個運動循環(huán)對應于等效構(gòu)件旋轉(zhuǎn)一周。已知等效阻力矩的變化曲線如圖所示,等效驅(qū)動力矩為常數(shù),等效構(gòu)件的平均轉(zhuǎn)速為100/rmin,要求其轉(zhuǎn)速誤差不超過。試求安裝在等效構(gòu)件上的飛輪轉(zhuǎn)動慣量〔其它構(gòu)件的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量忽略不計。并求該機組在運轉(zhuǎn)中的最大轉(zhuǎn)速和最小轉(zhuǎn)速及其出現(xiàn)的位置。40．<9分>圖所示為某機械轉(zhuǎn)化到主軸上的等效阻力矩的變化曲線。設等效驅(qū)動力矩為常數(shù),主軸轉(zhuǎn)速,若運轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)取為不超過0.1,試求安裝在主軸上的飛輪的轉(zhuǎn)動慣量和機械所需的驅(qū)動功率〔機械中其他各構(gòu)件的等效轉(zhuǎn)動慣均略去不計。41．<10分>已知某電動機的驅(qū)動力矩為m,用它來驅(qū)動一個阻抗力矩為m的單級齒輪減速器,其等效轉(zhuǎn)動慣量。試求電動機角速度從零增至50rad/s時需要多長時間？42．<8分>已知某機器主軸轉(zhuǎn)動一周為一個穩(wěn)定運轉(zhuǎn)循環(huán),若取主軸為等效構(gòu)件,其等效阻抗力矩如圖所示。設等效驅(qū)動力矩為常數(shù)。試求：該機器的最大盈虧功,并指出最大和最小角速度及出現(xiàn)的位置；設主軸的平均角速度=100rad/s,在主軸上裝一個轉(zhuǎn)動慣量的飛輪,試求其運轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)〔不計其他構(gòu)件的等效轉(zhuǎn)動慣量43．<8分>在圖所示的盤形轉(zhuǎn)子中,有四個偏心質(zhì)量拉于同一回轉(zhuǎn)達平面內(nèi),其大小及回轉(zhuǎn)半徑分別為m1=5kg,m2=7kg,m3=8kg,m4=10kg；r1=rd=10cm,r2=20cm,r3=15cm,方位如圖所示。設平面質(zhì)量mb的回轉(zhuǎn)半徑rb=15cm。試求平面質(zhì)量mb的大小及方位。44．<9分>如圖所示,在一鉸鏈四桿機構(gòu)中,已知lBC=500mm,lCD=350mm,lAD=300mm,且AD為機架。試分析：〔1若此機構(gòu)為曲柄搖桿機構(gòu),lAB的最大值；〔2若此機構(gòu)為雙曲柄機構(gòu),lAB的最小值；〔3若此機構(gòu)為雙搖桿機構(gòu),lAB的取值范圍。五、證明題<1小題,共10.0分>1．<10分>一操縱機構(gòu)如圖示,原動件1繞O勻速轉(zhuǎn)動,通過2驅(qū)使3運動。已知,,,試：〔1按比例畫出機構(gòu)運動簡圖；〔2構(gòu)件1作勻速整周轉(zhuǎn)動時,構(gòu)件3是作整周轉(zhuǎn)動還是擺動？用數(shù)學式證明。====================答案====================答案部分,<卷面共有99題,999.0分,各大題標有題量和總分>一、填空題<5小題,共9.0分>1．<1.5分>[答案]兩個構(gòu)件組成；兩構(gòu)件直接接觸；兩構(gòu)件具有相當運動2．<1分>[答案]面；點、線；2；13．<2分>[答案]自由度數(shù)目,且原動件數(shù)目與自由度數(shù)相等4．<2分>[答案]3個或3個以上構(gòu)件在一點處用鉸鏈聯(lián)接稱為復合鉸鏈；在機構(gòu)中個別構(gòu)件具有的不影響整體機構(gòu)運動的自由度為局部自由度；在機構(gòu)中不起實際約束作用的重復約束稱為虛約束；在計算機構(gòu)自由度時,由m個構(gòu)件組成的復合鉸鏈組成m-1個轉(zhuǎn)動副；將產(chǎn)生局部自由度的構(gòu)件焊接；將產(chǎn)生虛約束的構(gòu)件及其引入的運動副去除。5．<2分>[答案]機構(gòu)中產(chǎn)生虛約束的主要情況有以下幾種：〔1不同構(gòu)件上的兩點之間的距離始終保持恒定時,如果在這兩點之間加上一個構(gòu)件和兩個轉(zhuǎn)動副,則這個構(gòu)件以及它引進的兩個轉(zhuǎn)動副為虛約束。〔2如果兩個構(gòu)件在多處形成移動副,且這些移轉(zhuǎn)動副的導路互相平行,則這些移動副,只有一個是真實的約束,其余都是虛約束?！?如果兩個構(gòu)件在多處形成轉(zhuǎn)動副,且這些轉(zhuǎn)動副的軸線重合,則這些轉(zhuǎn)動副只有一個是真實的約束,其余都是虛約束?！?在輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件之間用多組完全相同的運動鏈來傳遞運動時,只有一組起獨立傳遞運動的作用,其余各組通常為虛約束。二、問答題<36小題,共212.0分>1．<10分>[答案]2．<10分>[答案]1曲柄機構(gòu)：a.有曲柄存在的條件。見圖<a>b.。2凸輪機構(gòu)：a.或見圖<b>b.若采用平底從動件,應保證推桿長度,凸輪不能有凹廓〔也可用尖底從動件。3導桿機構(gòu)：時,有曲柄存在。見圖<c><a><b><c>3．<5分>[答案]必須滿足傳動比為常數(shù),兩輪的模數(shù)和壓力角分別相等以及重合度大于1等條件。4．<10分>[答案]將比值稱為齒輪的模數(shù)。將其規(guī)定為標準值是為了給齒輪的設計計算、制造和檢驗等帶來方便。直齒圓柱齒輪的端面模數(shù)、斜齒圓柱齒輪的法面模數(shù)、圓錐齒輪的大端模數(shù)、蝸桿的軸面模數(shù)和蝸輪的端面模數(shù)為標準值。5．<5分>[答案]漸開線齒輪的基本參數(shù)有齒數(shù)、模數(shù)、壓力角、齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)。其中模數(shù)、壓力、齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)是有標準的。因為齒輪的各個基本尺寸完全取決于上述五個參數(shù)。6．<6分>[答案]漸開線的形狀取決于基圓的大小。一對嚙合的漸開線齒輪,應模數(shù)、壓力角相同,若其齒數(shù)不同,則基圓的大小不同,故其齒廓漸開線形狀不同。若兩個齒輪,其分度圓珠筆及壓力角相同,但模數(shù)不同,其齒廓的漸開線形狀應相同。又若兩上齒輪的模數(shù)和齒數(shù)均相同,但壓力角不同,其齒廓漸開線形狀將不相同。7．<6分>[答案]具有標準模數(shù)、標準壓力角、標準齒頂高系數(shù)、頂隙系數(shù),且分度圓上齒厚與齒槽寬相等的齒輪叫標準齒輪。兩輪中心之間的距離正好等于兩輪分度圓半徑之和時的中心距即為標準中心距。一對標準齒輪的實際中心距略大于標準中心距a時,其傳動比無變化,仍能繼續(xù)正確嚙合,但其頂隙增大,齒側(cè)間隙增大,重合度減小。8．<5分>[答案]重合度的大小實質(zhì)上表明同時參與嚙合的輪齒對數(shù)的平均值的多少,影響重合度的主要參數(shù)有齒數(shù)、嚙合角、齒頂圓壓力角,而與齒輪的模數(shù)無關。9．<6分>[答案]齒廓的根切是指刀具的齒頂切入被加工輪齒的根部,將齒根的漸開線齒廓切去一部分的現(xiàn)象。當用展成法切齒時,刀具的齒頂圓超過了嚙合極限點時就會發(fā)生根切現(xiàn)象。產(chǎn)生嚴重根切的輪齒,不僅消弱齒根的抗彎強度,而且將使齒輪傳動的重合度降低。當被切齒輪的齒數(shù)小于zmin時,就會發(fā)生根切現(xiàn)象,因而,設計齒輪時一般要求小齒輪的齒數(shù)大于zmin。10．<7分>[答案]改變刀具與被切齒輪的相對位置,使刀具的分度線與其節(jié)線不再重合,用這種方法加工的齒輪稱為變位齒輪。采用變位齒輪,不僅當其齒數(shù)z<zmin時可以避免發(fā)生根切,而且與標準齒輪相比,由于其齒厚、齒槽寬、齒頂高和齒根高等都發(fā)生了變化,所以還可以通過恰恰相反當選擇變位系數(shù)來改善齒輪的傳動質(zhì)量,提高齒輪的承載能力,配湊中心距等。齒輪變位個正后由于基本參數(shù)z,m,沒改變,所以齒輪的分度圓及基圓的大小沒有改變,但齒輪的齒厚、齒槽寬、齒頂高和齒根高等都發(fā)生了變化。11．<8分>[答案]斜齒輪傳動時,其兩輪齒面上的接觸線為斜線,輪齒先由一端逐漸進入嚙合,齒面上的接觸線由短變第,然后又由長變短,逐漸地從輪齒的另一端脫離嚙合,所以傳動較為平穩(wěn),同時由于斜齒輪的輪齒是傾斜的,故在傳動時同時嚙合的輪齒對數(shù)較多,即其重合度較大,承載能力較高。斜齒輪的齒廓也是漸開線,但由于其輪齒的傾斜,其齒面成為一漸開線螺旋面,端面齒形和垂直于螺旋線方向的法面齒形是不同的,因而斜齒輪端面參數(shù)和法面參數(shù)也不相同,故模數(shù)和壓力角也有法面和端面之分。在切制斜齒輪的輪齒時,進刀的方向一般是垂直于法面的,故其法面參數(shù)與刀具的參數(shù)相同,均為標準值。12．<6分>[答案]斜齒輪的螺旋角增大,將會使傳動產(chǎn)生的軸向力增大,對軸承工作不利。在設計時一般取為,因為太大,有上述缺點,而太小又體現(xiàn)不出斜齒輪的優(yōu)點。13．<6分>[答案]與斜齒輪法面齒形相當?shù)募傧氲闹饼X圓柱齒輪稱為斜齒輪；與錐齒輪大端齒形相當?shù)募傧氲闹饼X圓柱齒輪稱為錐齒輪的當量齒輪。提出當量齒輪的概念后,就可以將斜齒輪和圓錐齒輪的嚙合傳動問題,用當量齒輪來研究,即用直齒圓柱齒輪的方法來研究。14．<6分>[答案]為了限制加工蝸輪的滾刀數(shù)目,對蝸桿分度圓直徑規(guī)定了標準系列。D1=mq,其中q為蝸桿直徑系數(shù)。因此傳動比。15．<6分>[答案]推桿常用運動規(guī)律有：等速運動、等加速等減速運動、余弦加速度運動〔簡諧運動規(guī)律等。等速運動規(guī)律簡單,但有剛性沖擊,只適用于低速的場合；等加速等減速運動和余弦加速度運動規(guī)律,由于加速度仍有突變,引起較大的慣性力,但所產(chǎn)生的沖擊較等速運動要小得多,為柔性沖擊,這兩種運動規(guī)律適合于中、低速場合。16．<4分>[答案]等速運動規(guī)律有剛性沖擊,等加速等減速運動和余弦加速度運動規(guī)律有柔性沖擊。17．<6分>[答案]設計滾子推桿盤形凸輪機構(gòu)時,若則,實際廓線形成一尖點,極易磨損,這種現(xiàn)象稱為凸輪機構(gòu)的變尖現(xiàn)象。若,則,此時將產(chǎn)生交叉的廓線,在制造時將被切去,致使推桿不能按預期的運動規(guī)律運動,這種現(xiàn)象稱為失真現(xiàn)象。設計時應使,即保證。18．<6分>[答案]在不考慮磨擦時,凸輪作用于推桿上的正壓力方向與推桿上受力點的速度方向之間的夾角稱為凸輪機構(gòu)的壓力角。在其他條件相同的情況下,當載荷一定時,壓力角越大,則推動推桿所需的驅(qū)動力也越大,機構(gòu)的效率也越低,因此,在設計凸輪機構(gòu)時,應限制其最大壓力角不得超過某一許用值。19．<4分>[答案]平底推桿凸輪機構(gòu)的壓力角始終為零,故這種凸輪機構(gòu)不存在自鎖問題。20．<4分>[答案]從受力的觀點考慮,直動推桿的導軌長度l應大一些,而懸臂尺寸b小一些好。21．<6分>[答案]在機器的運轉(zhuǎn)過程中,由于作用在機構(gòu)上的驅(qū)動力和阻抗力矩作周期性的變化,故使機器主軸的速度發(fā)生周期性的波動,這種速度波動叫周期性速度波動。若等效力矩的變化是非周期性的,則機械運轉(zhuǎn)的速度將出現(xiàn)非周期性的速度波動。如果對速度波動不加以調(diào)節(jié),將導致運動副中產(chǎn)生附加的動壓力,引起機械的振動,從而降低機械的壽命、機械效率和工作質(zhì)量。周期性速度波動可以用加飛輪的辦法加以調(diào)節(jié)；非周期性的速度波動一般用調(diào)速器來調(diào)節(jié)。22．<6分>[答案]機器運轉(zhuǎn)的"平均轉(zhuǎn)速"是指一個周期內(nèi)等效構(gòu)件轉(zhuǎn)動速度的平均值。在實際工程中,常近似的用其算術平均值來計算。運轉(zhuǎn)速度"不均勻系數(shù)"是指速度波動的幅度與平均值之比,即。許用的[]不是越小越好,要根據(jù)不同類型的機械提出不同的要求23．<5分>[答案]機器安裝了飛輪以后能減小速度波動的程序,但不能得到絕對勻速運轉(zhuǎn)。飛輪不能用來調(diào)節(jié)周期性速度波動。欲減小機器的周期性速度波動,轉(zhuǎn)動慣量相同的飛輪應安裝在機器的高速軸上。24．<5分>[答案]飛輪設計的基本問題是確定飛輪的轉(zhuǎn)動慣量。最大盈虧功即為驅(qū)動功與阻抗功之差的最大值,一般為等效力矩圖中盈功或虧功的最大值。25．<5分>[答案]構(gòu)件在回轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的不平衡慣性力,不僅會在運動副中引起附加的動載荷,從而增大運動副中的磨擦和構(gòu)件中的內(nèi)應力,降低機械效率和使用壽命,而且還會使機械產(chǎn)生振動,降低其工作精度和可靠性,甚至在壽命期內(nèi)遭到破壞,因而必須對回轉(zhuǎn)構(gòu)件進行平衡。26．<7分>[答案]剛性轉(zhuǎn)子平衡時,如果只要求其慣性力達到平衡,則稱之為靜平衡；如果不僅要求其慣性力達到平衡,而且還要求由慣性力引起的力偶矩也達到平衡,則稱之為動平衡。轉(zhuǎn)子靜平衡的條件是：分布在該轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)平面內(nèi)的各個偏心質(zhì)量的質(zhì)徑積的矢量和為零,即：。轉(zhuǎn)子動平衡的條件是：各偏心質(zhì)量所產(chǎn)生的離心慣性力矢量和以及這些慣性力所構(gòu)成的慣性力偶矩之矢量和都必須為零,即：。27．<5分>[答案]不一定。因為只進行靜平衡,但各偏心質(zhì)量所產(chǎn)生的離心慣性力不在同一回轉(zhuǎn)平面內(nèi),因而將形成慣性力偶矩,所以仍然要在支承中引起附加的動載荷和機械振動。28．<5分>[答案]經(jīng)過平衡以后的回轉(zhuǎn)構(gòu)件,當其運轉(zhuǎn)速度發(fā)生波動時仍有動載荷產(chǎn)生。因為速度波動會導致在運動副中產(chǎn)生附加的動壓力,引起機械的振動。29．<6分>[答案]經(jīng)過平衡的轉(zhuǎn)子,由于試驗設備和測試技術不可能絕對準確,所以還只是相對平衡,也就是說,還會有一些殘存的不平衡。而要減小這些殘存的不平衡,就需要采用更精密的試驗設備、更先進的測試裝置和更高的平衡技術,因而也就要付出更高的平衡費用。所以根據(jù)轉(zhuǎn)子的工作要求確定其合適的平衡精度是十分必要的,故工程上就要規(guī)定許用不平衡量。30．<4分>[答案]不能31．<5分>[答案]平面四桿機構(gòu)的基本形式：曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)和雙搖桿機構(gòu)。其演化形式有：1通過改變構(gòu)件的形狀和相對尺寸而演化成的四桿機構(gòu)；2通過改變運動副的尺寸而演化成的四桿機構(gòu)；3通過選用不同構(gòu)件為機架而演化成的四桿機構(gòu)。32．<5分>[答案]能相對于機架作整周回轉(zhuǎn)的連架桿稱為曲柄。四桿機構(gòu)具有曲柄的條件是：1最短桿與最長桿的長度之和必須小于或等于其余兩桿的長度之和；2連架桿和機架中必須有一桿為最短桿。曲柄不一定就是最短桿。33．<6分>[答案]在曲柄搖桿機構(gòu)中,搖桿往復擺動時,其擺回的速度與擺出的速度之比稱為行程速比系數(shù),用K表示,若干搖桿擺回的速度大于擺出的速度,機構(gòu)的這種特性就稱為急回特性。當搖桿處于兩個極限位置時,曲柄在這兩位之間所夾的銳角稱為極位夾角,用表示。越大,行程速比系數(shù)值越大,急回特性越明顯,時,K=1,無急回特性。34．<6分>[答案]在不考慮摩擦的情況下,連桿機構(gòu)中從動件上一點所受的力的方向與該點的速度方向這間所夾的銳角稱為機構(gòu)的壓力角。壓力角的余角稱為傳動角。傳動角越大,機構(gòu)的傳力性能越好,因此,設計時一般要求。在曲柄搖桿機構(gòu)中,最小傳動角出現(xiàn)在曲柄與機架共線的兩位置之一。35．<5分>[答案]若以曲柄為原動件,當曲柄與連桿共線時,搖桿所在的兩個位置即為極限位置；若以搖桿為原動件,當搖桿擺到左、右兩個極限位置時,曲柄與連桿共線,這個位置稱為死點位置。上述兩種情況雖是同一位置,但由于是以不同的構(gòu)件為原動件,因而對機構(gòu)的運動所產(chǎn)生的影響不同。36．<5分>[答案]死點是指機構(gòu)處于壓力角等于或傳動角等于的位置。而自鎖是指由于機械中存在摩擦,在一定的幾何條件下,即使把驅(qū)動力增加到無窮大,也無法使機械運動的現(xiàn)象。機構(gòu)牌死點位置時,其從動件將出現(xiàn)卡死或發(fā)生運動不確定現(xiàn)象。為了使機構(gòu)能通過死點而繼續(xù)運動,可以利用飛輪的慣性,或采用相同機構(gòu)錯位排列等辦法來實現(xiàn)。工程中有時也利用死點位置,如飛機起落架、夾具等利用死點來實現(xiàn)工作要求。三、圖解題<13小題,共225.0分>1．<15分>[答案]〔1運動分析作速度圖,,方向。,作加速度圖,,方向?！?求,方向?！?求M2．<15分>[答案]〔1運動分析:<a>,,,,;<b>,,,,,方向向上。〔2,方向與相反,即向下。,3．<15分>[答案]〔1高副低代機構(gòu)簡圖如圖a所示?！?運動分析〔a速度分析〔圖b作速度多邊形,〔b加速度分析〔圖c；作加速度多邊形,得〔3平衡力矩計算〔a構(gòu)件2的慣性力,方向與相反?！瞓構(gòu)件1的慣性力,沿O1O方向。〔c把各力作用到回轉(zhuǎn)后的速度多邊形上〔圖d,并對p點取矩,得或平衡力矩為順時針方向。4．<20分>[答案]〔1求:,作速度多邊形,得,為順時針方向。;,逆時針方向。〔2求:,,順時針方向?！?轉(zhuǎn)動副中反力對中心的力矩與相對角速度相反,故畫出各反力如圖示。5．<20分>[答案]〔1運動分析:<a>;;;<b>;;,順時針方向?！?;方向與方向相同。6．<15分>[答案]〔1求及<a>首先須求曲柄5〔即系桿H的角速度及其轉(zhuǎn)向。由行星輪系可知,;故,AB順時針方向轉(zhuǎn)動。<b>加速度且由于曲柄與導路垂直,可知。由圖解可得：,〔2,,代入上式可得7．<15分>[答案]〔1凸輪機構(gòu)壓力角如圖示。〔2擺桿兩極限位置為B1A,B2A,如圖示?！?用"反轉(zhuǎn)法"〔相對運動圖解法作出滑塊處于D2極限位置時,連桿與擺桿的鉸鏈中心位置。連桿長為：8．<20分>[答案]〔1機構(gòu)運動簡圖見圖a?！?為擺動導桿機構(gòu)?！?<a>,作速度多邊形見圖b,其中;<b>;作加速度多邊形〔圖b,得9．<10分>[答案]〔1〔2由擺動從動件偏心圓盤凸輪機構(gòu)演化而來?！?高副低代,10．<20分>[答案]〔1<a>分析運動圖中已標出：〔順時針,〔順時針,〔逆時針,〔順時針。<b>力分析,求機構(gòu)中件2和件4為二力構(gòu)件。因此由受力方向和相對運動關系可求出力和的作用線,如圖示。又由件3受力平衡關系可畫出力,如圖示?！?畫圖,求凸輪轉(zhuǎn)角將E點繞D點逆時針方向轉(zhuǎn)至最高點E0,于是得出C點的對應點C0,再以C0為心、以CB為半徑畫弧與以A為圓心、AB為半徑所畫的圓弧交于B0點。則即為凸輪的轉(zhuǎn)角。^^11．<20分>[答案]〔1速度分析2－3桿組,m/s按<m/s>/mm作圖。 4－5桿組,由影像法求得：rad/s,逆時針方向。rad/s,逆時針方向rad/s,逆時針方向。?！?,得F4,其中和d2重合,?！?加速度分析2－3桿組m/s2,m/s2,m/s24－5桿組作得,m/s2,m/s2rad/s2,逆時針方向；rad/s2,順時針方向rad/s2,逆時針方向；。12．<20分>[答案]〔此圖未按原比例尺畫<1>rad/s,rad/s,逆時針方向；rad/s；順時針方向m/s,m/s<2>rad/s2,順時針方向；rad/s2,逆時針方向；rad/s2順時針方向；m/s2,m/s213．<20分>[答案]〔1速度分析:構(gòu)件3擴大,其中,取作速度多邊形；,利用速度影像法求得點,,故?！?加速度分析:,其中,,以作加速度多邊形。,利用加速度影像法得點,則,,故。四、計算<44小題,共543.0分>1．<10分>[答案]〔1求Nm〔2發(fā)生在點,發(fā)生在點。o〔3J〔4〔5rad/srad/s2．<10分>[答案]〔1Nm〔2在處,在處。〔3J〔43．<10分>[答案]〔1求Nm〔2在圖中作出,并畫出能量圖。：：J：J：J：J：在點處,在點處?！?J〔4kgm24．<5分>[答案]〔1計算各點能量。為簡單起見,以面積表示,單位為mm2：0：-80：-80+480=400：400-450=-50：-50+250=200：200-400=-200：-200+200=0〔2在點,在點?！?J5．<5分>[答案]6．<5分>[答案]<1>求出各點的能量,作能量指示圖。0：=0：=J：=J：=J：=J0：=<2>在點處,在點處。<3>J7．<5分>[答案]〔1計算各點的能量,作能量指示圖。：：J：J：J：J：J：〔2在點處,在點處。〔3J8．<5分>[答案]<1>計算各點的能量〔用面積表示：：mm2：mm2：mm2：mm2：mm2：mm2：mm2：mm2<2>畫出的變化示意圖,可知在點,在點。<3>J9．<5分>[答案]〔1計算各點能量:：：J：J：J：J：〔2由上知在點,在點?！?J10．<20分>[答案]〔1Nm,〔2輪1的運動周期為,Nm〔3J〔4kgm2〔5如裝在輪2軸上,則kgm2,較增加4倍,因等效轉(zhuǎn)動慣量與速度比的平方成反比。11．<20分>[答案]〔1求：M1在一運動周期中,等效構(gòu)件1的轉(zhuǎn)角為,Nm,Nm畫出與曲線,如圖所示?！?JNm,Nm畫出與曲線,如圖所示?！?J〔3等效轉(zhuǎn)動慣量kgm2kgm2〔4將增加16倍,因等效轉(zhuǎn)動慣量與速比平方成反比。12．<15分>[答案]〔1求由解得〔2求F行星輪2〔或2及D為虛約束,B處為復合鉸鏈,故13．<15分>[答案]〔1且是最短桿,所以AB是曲柄,齒輪1能繞A作整周轉(zhuǎn)動?！?,故〔3如圖所示。14．<15分>[答案]〔1自由度：〔2,符號由指向法確定。,轉(zhuǎn)向與相同。,與方向相反。,與同向?！?方向與相反,為等效阻力矩。15．<15分>[答案]〔1速度計算：<a>,,和同向。<b><c>;,；；和同向。因蝸桿為左旋,故蝸輪逆時針方向轉(zhuǎn)動。〔2齒輪1、2用斜齒輪傳動。;;,16．<20分>[答案]〔1;;今故,與反向。,與同向。,與反向?！?；;;17．<10分>[答案]〔1代入上式,得,與電動機轉(zhuǎn)向相同。〔2齒輪1、2的中心距可以達到。若,說明這對齒輪屬標準齒輪傳動,或等高變位齒輪傳動〔二類零傳動。18．<20分>[答案]〔1差動輪系 <1>定軸輪系<2>定軸輪系;;<3>將式<2>、<3>代入式<1>,〔2當時,,與反向?！?因,故軸Ⅱ與軸Ⅰ共線,即；同理,。已知各齒輪的模數(shù)相等,因為：,將該對齒輪定為標準齒輪。,因,故取這對齒輪為正傳動。,因,取這對齒輪為負傳動。因為,將這對齒輪取為標準齒輪。而,因,故取這對齒輪為正傳動。取齒輪1、2為例來計算：根據(jù),,,。又根據(jù),則19．<15分>[答案]〔1求、根據(jù)同心條件,有〔2,方向和相反。,與反向?！?20．<10分>[答案]21．<15分>[答案]〔1〔2由左極限位置到右極限位置曲柄4的轉(zhuǎn)角,〔3其中由同軸條件求出：齒輪1的轉(zhuǎn)向同曲柄4,為順時針方向。22．<10分>[答案]〔1求速度比因ABCD為平行四桿機構(gòu),,故〔2求J23．<15分>[答案]〔1速度分析由于是平行四桿機構(gòu)ABCD,所以?！?當時,M與M3同向。24．<15分>[答案]〔1又,代入上式可得〔2〔325．<15分>[答案]〔1機構(gòu)簡圖如圖示。〔2;〔3;;〔4因此時F2與AB垂直,故26．<15分>[答案]〔1A為系桿H。今,與反向,。,方向。〔2螺母6在一秒鐘內(nèi)相對于A移動的距離為,令時間為,導程為,則,方向。27．