机械原理期末试题参考答案.pdf

机械原理第 1 页 共 10 页 机械原理机械原理期末试题期末试题 参考答案参考答案 一、1原动件数目 2相似于 3质径积 4等效转动惯量，等效力矩 50，1 690 71.5 8增大 9等加速；等减速 10不变；增大 11相反；相同 12定轴 133；一条直线上 1490 0 15机架；低副 16扩大转动副半径 17小于等于 0 18偏心质量产生的惯性力和惯性力矩矢量和为 0 19曲柄；机架 20大于 机械原理第 2 页 共 10 页 21余角；差 22z/cos 3 23标准值；模数 242 2 252；1 26垂直移动路线的无穷远处 27=输出功/输入功=理想驱动力/实际驱动力；小于等于 0 28不变；增加 29摇杆；传动角 30增加基圆半径；推杆合理偏置 31最短；整周回转 32刚性；五次多项式或正弦加速度运动 33分度圆；20 0 34不变；增加 35mt2=mx1=m；t2=x1=；1=2 36行星；差动 二、1作图（略）最短杆邻边 AB 和 CD。 21)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 3静平衡：偏心质量产生的惯性力平衡 机械原理第 3 页 共 10 页 动平衡：偏心质量产生的惯性力和惯性力矩同时平衡 4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。 5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。 6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。 71）定传动比 2）可分性 3）轮齿的正压力方向不变。 8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。 9简单机构的速度分析；不能。 101）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。 11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。 121）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” ， 机械原理第 4 页 共 10 页 即小于凸轮理论轮廓的最小曲率半径。 13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。 14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-H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。 15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。 161）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。 17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。 181）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。 19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。 20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 机械原理第 5 页 共 10 页 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。 21 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：三、计算与作图题： 1、F=3*7-2*12-1=1 2、1/3=P13P34/P13P14=4 3、=180*（k-1）/(k+1)=30 按题意作 C1C2=H,作OC1C2=OC2C1=90-=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-aAC2=b+a由此得曲柄 a 和连杆 b 的长度。 机械原理第 6 页 共 10 页 4=180*（k-1）/(k+1)=2 0 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-aAC2=b+a由此得曲柄 a 和连杆 b 的长度。 机械原理第 7 页 共 10 页 5a=0.5m(z1+z2)=264 =arcos(264*cos20/265)=20.6 rb1=0.5m*z1cos20=67.66 rb2=0.5m*z2cos20 =180.42 r 1=rb1/cos =72.3 r 2=rb2/cos =192.756 6. 齿轮 1、2 是一对内啮合传动：n1/n2=z2/z1=2 齿轮 2 -3-4 组成一周转轮系，有： (n 2-nH)/(n4-nH)=-z4/z 2=-3 又因为 n2=n 2 n4=0 解得：nH=100 r/min 方向与 n1相同。 7F=3*6-2*8-1=1 8Md=(300*4/3*1/2)/2=100Nm Wmax=89(用能量指示图确定) JF=900 Wmax/ 2n2=0.51 9=180*（k-1）/(k+1)=30 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-aAC2=b+a由此得曲柄 a 和连杆 b 的长度。AD 为机架的 长度。 机械原理第 8 页 共 10 页 10按题意作图，=180*（k-1）/(k+1)=36 AC1=b-aAC2=b+a由此得曲柄 a 和连杆 b 的长度。 11d=mz=120db=dcos20 0=112.76 P=m=12.56da=(z+2)m=128 cosa=db/da=0.881a=28.24 12 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： 机械原理第 9 页 共 10 页 (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 13F=3*7-2*10=1 14作图： 15作图：AB 处于垂直位置时存在最小传动角。AB1C1为死点位置。 压力角如图。 16=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。AD 为 机架的长度。 机械原理第 10 页 共 10 页 17z 2=iz1=87 m=196/0.5(25+87)=3.5 d1=mz1=87.5d2=mz2=304.5 da1=m(z1+2)=94.5da2=m(z2+2)=311.5 df1=m(z1-2.5)=7