机械原理复习题

1 自由度计算 1 计算图示机构的自由度 5 分 F 3 7 2 10 0 1 1 10 分 计算图 3 示机构的自由度 若含有复合铰链 局部自由度 虚约束必须明 确指出 图 3 解 有一处复合铰链 一处局部自由度 机构自由度为 F 3n 2Pl Ph 3 7 2 9 1 2 2 计算如图 1 所示机构的自由度 注意事项应说明 5 2 a 图图 1 b A B C D A B C D E F G 小题 a 其中 A B 处各有一个转动副 B 处有一个移动副 C D 处的移动副记作一个移动副 即 所以该机构自由度为 0 0 4 3 Fpppn hl 1 0004233 2 3 FpppnF hl 小题 b 其中 A B C G H 处各有一个转动副 F 处为复合铰链有两个转动副 B 处有一 个局部自由度 D E 处的两个移动副记作一个移动副 即 所以该机构自由度为 1 0 1 9 7 Fpppn hl 1 1019273 2 3 FpppnF hl 1 1 计算图示机构的自由度 如有复合铰链 局部自由度和虚 约束 需明确指出 并指出该 机构是否具有确定的 相对运动 解解 铰链C 处为具有两个转动副的复合铰链 移动副E E 中有一个为虚约束 滚子F处有局部自由度 则n pp 791 LH Fnpp 32372912 LH 该机构中有两个原动件 曲柄 AB 和凸轮 O 并等于机构的自由度数F 故该机 构具有确定的相对运动 4 计算如图 8 1 发动机配气机构的自由度 8 分 图 8 1 n 6 Pl 8 Ph 1 F 1 二 简答题 1 何谓四杆机构的 死点 答 当机构运转时 若出现连杆与从动件共线时 此时 0 主动件通过连杆作用于从动 件上的力将通过其回转中心 从而使驱动从动件的有效分力为零 从动件就不能运动 机 构的这种传动角为零的位置称为死点 2 凸轮机构的压力角的定义 答 推动力与从动件被推动点速度间的所夹锐角称为凸轮机构的压力角 其值越小 则传 动越好 3 何谓运动副及运动副元素 答 运动副是指两构件直接接触具有确定的相对运动关系的一种联结 平面运动副分两类 1 平面低副 面接触 包括 转动副 移动副 其约束为 2 2 平面高副 点 线接触 包括 滚子 凸轮 齿轮副等 约束为 1 4 什么是齿廓啮合基本定律 答 齿廓啮合基本定律 相互啮合传动的一对齿轮 在任一位置的传动比 都与其连心 线 O1O2 被其啮合齿廓在接触点外的公法线所分为的两线段长成反比 5 什么叫静平衡 什么叫动平衡 在转子一个校正面上进行校正平衡 校正后的剩余不平衡量 以保证转子在静态时是 在许用不平衡量的规定范围内 为静平衡又称单面平衡 在转子两个校正面上同时进行校正平衡 校正后的剩余不平衡量 以保证转子在动态 时是在许用不平衡量的规定范围内 为动平衡又称双面平衡 6 什么是极位夹角 有什么用处 答 曲柄与连杆两次共线时 两曲柄位置所夹的锐角 是极位夹角 它是设计四杆机 构的几何参数 又是判断机构有无急回的根据 0 则无急回 7 什么是从动件急回 用什么系数来衡量其大小 答 从动件非工作行程的平均线速度大于工作行程的平均线速度称为急回 用行程速 比系数 K 来衡量 K 愈大急回愈明显 如 K 1 则无急回 8 什么是刚性冲击和柔性冲击 答 刚性冲击 由加速度产生的惯性力突变为无穷大 致使机构产生的强烈冲击 柔性冲击 由加速度产生的惯性力为有限值的变化 使机构产生的冲击 9 什么是标准齿轮的标准安装中心距 标准安装有什么特点 答 标准齿轮按无齿侧间隙安装的中心距称为标准齿轮的标准安装中心距 标准齿轮 按标准顶隙安装的中心距也称标准安装中心距 标准安装时 a a r r a r1 r2 10 什么是非标准安装中心距 非标准安装有什么特点 答 一对啮合传动的齿轮 节圆与分度圆不重合的安装称为非标准安装 其中心距称 为非标准安装中心距 特点 r r a a a r1 r 2 r1 r2 cos cos 即 a a r1 r1 r2 r2 c c 有齿侧间隙 产生冲击 重合度下降 平稳性差 11 什么是渐开线齿廓的根切现象 其原因是什么 答 用范成法加工齿轮 当加工好的渐开线齿廓又被切掉的现象时称为根切现象 原 因 刀具的齿顶线与啮合线的交点超过了被切齿轮的啮合极限点 刀具齿顶线超过啮合极 限点的原因是被加工齿轮的齿数过少 压力角过小 齿顶高系数过大 12 什么是根切现象 有什么危害 如何避免 答 用展成法加工齿轮时 若被切齿轮的齿数太少 则切削刀具的齿顶就会将轮齿根 部切去一部分 这种现象称为根切现象 轮齿发生根切后 齿根厚度减薄 轮齿的抗弯曲 能力下降 重合度减小 影响了传动的平稳性 故必须设法避免 避免根切的措施 1 使被切齿轮的齿数多于不发生根切的最少齿数 2 减小齿顶高系 数ha 或加大刀具角 3 变位修正法 三 计算题 1 一对按标准中心距安装的外啮合渐开线标准齿轮传动 其中小齿轮已损坏不能使用 而 大齿轮则未损坏仍可继续使用 故需重新配置一个小齿轮 今测得两轮轴中心距为 a 310mm 大齿轮的齿数 z2 100 齿顶圆直径为 da2 408mm 压力角为 20 试确定小 齿轮的基本参数 齿数 z1 模数 m 压力角 齿顶高系数 顶隙系数 c 0 25 和分度 圆直径 d1 齿根圆直径 df1及基圆直径 db1 解 由解 由 100 408 310 2 2 22 21 z hazmd mzz a a 得 得 m 4 Z1 55 20 220554 11 mmZmd 2104 25 0 1 2220 22 1211 mmmhcdhdd aff 7 20620cos220cos 11 mmddb 3 图 4 示轮系中 各轮均为正确安装的标准渐开线圆柱直齿轮 已知轮 1 的齿数 z1 18 轮 2 的齿数 z2 36 而轮 5 的分度圆半径为轮 的两倍 轮 123 2zzz 的转速大小为 1200r min 转向如图所示 求从轮 1 到轮 5 的传动比 i15及轮 5 的转速 大小与转向 图 4 解 行星轮系解 行星轮系 1 2 3