機(jī)械原理期末考試復(fù)習(xí)題含答案學(xué)習(xí)資料

1、機(jī)械原理考試復(fù)習(xí)題、填空題:1. 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)角與壓力角之和等于 。7. 一個(gè)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(dòng)時(shí)，在運(yùn)動(dòng)階段的前半程作 運(yùn)動(dòng)，后半程作運(yùn)動(dòng)。10. 增大模數(shù)

2、，齒輪傳動(dòng)的重合度 ;增多齒數(shù)，齒輪傳動(dòng)的重合度 。11. 平行軸齒輪傳動(dòng)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(shí)，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(gè)彼此作平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件共有 個(gè)速度瞬心，且位于 。14. 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中傳動(dòng)角為，傳動(dòng)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(dòng)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(shí)，其機(jī)械效率 。18. 剛性轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡的條件是 。19. 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中的最小傳動(dòng)角出現(xiàn)在 與兩次共線的位置時(shí)。20. 具有急回特性的曲桿搖桿機(jī)構(gòu)行程速比

3、系數(shù)k1。21. 四桿機(jī)構(gòu)的壓力角和傳動(dòng)角互為 ，壓力角越大，其傳力性能越 。22. 一個(gè)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(jì)蝸桿傳動(dòng)時(shí)蝸桿的分度圓直徑必須取 值，且與其 相匹配。24. 差動(dòng)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(gè)約束，個(gè)自由度。26. 兩構(gòu)件組成移動(dòng)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(shí)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(dòng)件，此時(shí)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，如果將

4、 桿作為機(jī)架，則與機(jī)架相連的兩桿都可以作運(yùn)動(dòng)，即得到雙曲柄機(jī)構(gòu)。32. 凸輪從動(dòng)件作等速運(yùn)動(dòng)時(shí)在行程始末有 性沖擊；當(dāng)其作 運(yùn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)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(cuò)角為90的蝸輪蝸桿傳動(dòng)的正確嚙合條件是 、。36. 具有一個(gè)自由度的周轉(zhuǎn)輪系稱為輪系，具有兩個(gè)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(gè)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)子靜平衡和

5、動(dòng)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(dòng)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(shí)際工作廓線為什么會(huì)出現(xiàn)變尖現(xiàn)象？設(shè)計(jì)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(dòng)副中總反力的方位如何確定？11. 什么是機(jī)械的自鎖？移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)副自鎖的條件分別是什么？12. 凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)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)化輪

6、系?15 什么是傳動(dòng)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(dòng)角在什么位置?16. 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)件的運(yùn)動(dòng)一般分為哪幾個(gè)階段？什么是推程運(yùn)動(dòng)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(shí)際中心距大于標(biāo)準(zhǔn)中心距時(shí)，其傳動(dòng)比和嚙合角分別有無變 化？三、計(jì)算與作圖題：1.計(jì)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

7、的角速度比。3用圖解法設(shè)計(jì)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(jì)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(dòng)，已知齒數(shù)Zi = 24, Z2= 64,模數(shù)m= 6mm安裝的實(shí)際中心距 a'=265mm試求兩輪的嚙合角 a'，節(jié)圓半徑ri'和2。6.已知輪系中各齒輪齒數(shù)乙=20, Z2=40, Z2' = Z3=20,

8、 Z4=60, ni=800r/min，求系桿轉(zhuǎn)速 帀的大小和方向。、z X.- 1TL H17.計(jì)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=iooor/min，在一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)循環(huán)（2 ）中的等效阻力矩Mer如圖所示，等效驅(qū)動(dòng)力矩Med為常數(shù)。若不計(jì)機(jī)器中各構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，試求：當(dāng)主軸運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)=0.05時(shí)，應(yīng)在主軸上加裝的飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jf。9. 設(shè)計(jì)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(gè)桿件的長度。10. 設(shè)計(jì)如題圖

9、所示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知其搖桿CD的長度ICD= 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(gè)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(jì)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(jì)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

10、的總反力R12及R32的方位（不計(jì)重力和慣性力，虛線小圓為摩擦圓）15.請?jiān)趫D中畫出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(jì)確定曲柄搖桿機(jī)構(gòu)其他桿件的長度。a=196mm，傳動(dòng)比i=3.48，小齒輪齒數(shù)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(dòng)比i1H °參考答案1原動(dòng)件數(shù)目2相似于3質(zhì)徑積4等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，等效力矩50，169071.58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1

11、4900 15機(jī)架；低副 16擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)路線的無窮遠(yuǎn)處27.n =輸出功/輸入功=理想驅(qū)動(dòng)力/實(shí)際驅(qū)動(dòng)力；小于等于 0 28不變；增加29搖桿；傳動(dòng)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(xiàng)式或正弦加速度運(yùn)動(dòng)33.分度圓；20034不變；增加35. mi2=nxi=nma t2 = a xi = a; 丫 i= 3 236. 行星；差動(dòng)、1.作圖（略）最短桿鄰邊 AB和CD2. 1）驅(qū)

12、動(dòng)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(dòng)平衡：偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力和慣性力矩同時(shí)平衡4飛輪實(shí)質(zhì)是一個(gè)能量儲(chǔ)存器。當(dāng)機(jī)械出現(xiàn)盈功速度上升時(shí)，飛輪軸的角速度只作微小上升，它將 多余的能量儲(chǔ)存起來；當(dāng)機(jī)械出現(xiàn)虧功速度下降時(shí)，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，使實(shí)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(dòng)比 2

13、）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(dòng)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(dòng)方向相反。11自鎖：無論驅(qū)動(dòng)力多大，機(jī)構(gòu)都不能運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。移動(dòng)副自鎖的條件是：驅(qū)動(dòng)力作用在摩擦錐里；轉(zhuǎn) 動(dòng)副自鎖的條件是：驅(qū)動(dòng)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(shí)際輪廓曲線不出現(xiàn)尖點(diǎn)和“失真” ，即小于凸輪理論輪廓的最小曲 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(gè)相切圓稱為節(jié)圓。當(dāng)

14、兩標(biāo)準(zhǔn)齒輪按標(biāo)準(zhǔn)中心距安 裝時(shí)其節(jié)圓與分度圓重合。 14至少有一個(gè)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(shí)周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化成定軸輪系，這個(gè)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(dòng)角， 傳動(dòng)角越大， 機(jī)構(gòu)傳力性能越好。 最小傳動(dòng)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

15、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(shí)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(dòng)件推桿在推程運(yùn)動(dòng)階段，凸輪轉(zhuǎn)過的角度稱為推程運(yùn)動(dòng)角。 20實(shí)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(shí)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(shí)它們的分度圓相切即各自分度圓與節(jié)圓重合時(shí)的中心距為標(biāo)準(zhǔn)中心距。當(dāng)實(shí)際中 心距大于標(biāo)準(zhǔn)中心距時(shí)，傳動(dòng)比不變，

16、嚙合角增大。三、計(jì)算與作圖題：1、F=3*7-2*12-1=12、3 1/ 3 3=Pl3P34/P 13Pl4=43、0 =180* ( k-1 ) /(k+1)=30A點(diǎn)。按題意作 CC2=H,作/ 0CC2=/ OGC=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 AG 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 DG、DG ; 2)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 AG 2=b+a由此得曲柄a和連桿b的長度。GiC24

17、0A55D20060°5. a=0.5m(z i+Z2)=264a =arcos(264*cos20 /265)=20.6r b1=0.5m*z 1cos20 ° =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(dòng)：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 4/z 2=-3又因?yàn)閚 2=n 2 n 4=0解得：nh=100 r/min方向與 m相同。7. F=3*6-2*8-

18、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,Ci,C2，作直角三角形外接圓；作CD的垂直平分線，它與圓的交點(diǎn)即接 AC、AC。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。10按題意作圖,CiC240400DA3000 =180* (k-1 ) /(k+1)=36AC=b-a AC 2=b+a由此得曲柄a和連桿b的長度。11. d=mz=120 d b=dcos20°=112.76P=m n =12.56 d a=(z+2)m=128 cos a a=db/d