机械原理考试复习提纲

机械原理复习绪论部分基本内容：机械系统的概念及其组成；运动副：低副：通过面接触的运动副，如转动副、移动副。高副：通过点或线接触的运动副，如齿轮副、凸轮副。机器、机构及其作用典型考题：1.由机械原理知识可知，手表应属于—A―。A机器B机构C通用零件D专用零件2B_是构成机械的最小单元，也是制造机械时的最小单元。A.机器 B.零件C.构件 D.机构。平面运动副按其接触特性，可分为—B。A移动副与高副B低副与高副C转动副与高副D转动副与移动副机构中的构件是由一个或多个零件所组成，这些零件间_B—产生相对运动。A.可以 B.不能 C.不一定能5.机构是由构件和零件两个要素组成。（运动副） （F）6.运动副是机构中两构件直接接触的可动联接。 （T）第一章：平面机构具有确定运动的条件基本内容：平面机构具有确定运动的条件（1）可动性；（2）机构原动件的数目必须等于机构的自由度数目。机构自由度的计算（主要要考虑复合铰链、局部自由度、虚约束）。典型考题：概念题1、机构的自由度就是构件的自由度。 （F）2、 一切自由度不为1的机构，其各构件之间的相对运动是不确定的。（T）

计算题：三、（8分）计算下图所示机构的自由度。打箭头的为主动件，若图中含有局部自由度、复合铰链和虚约束等情况时，应具体指出，并判断机构是否具有确定的运动。'/MiH答案n=7,P=9;P=1F=3n-2P-P=13X7-2X9-1=2B处为局部自由度；E处为复合铰链不具有确定的运动n=7，P=9;P=2F=3n-2P-P=13X7-2X9-2=1B处为局部自由度hE处虚约束；H处为复合铰链具有确定的运动n=6,P=8;P=1F=3n-2P-P=13X6-2X8-1=1B处为局部自由就DE、J处虚约束；H处为复合铰链具有确定的运动

n=5,PLF=3n-2P具有确定的运动n=5,PLF=3n-2P具有确定的运动6;P=2hPh=3X5-2X6-2=1tb)n=4,P=4;P=2F=3n-2PL-P=h3X4-2X4-2=2具有确定的运动，如果在凸轮上再给一个输入作为原动件，可以使系统具有确定的运动.第二章平面连杆机构基本内容：1.四杆机构的基本形式判断四杆机构的类型和方法；平面四杆机构具有急回特性的条件；最小传动角的计算，学会判断曲柄的转向；机构的“死点”问题；5.平面机构的设计，重点按行程速度变化系数设计。典型考题:概念题铰链四杆机构的压力角是指在不计摩擦情况下连杆作用于__D_上的力与该力作用点速度间所夹的锐角。A主动件 B..连架杆 C机架D从动件与连杆机构相比，凸轮机构最大的缺点是__B―。A惯性力难以平衡 B点、线接触，易磨损C设计较为复杂 D不能实现间歇运动曲柄摇杆机构的死点发生在—C―位置。（在曲柄为从动件情况下P42）A.主动杆与摇杆共线 B.主动杆与机架共线C.从动杆与连杆共线 D.从动杆与机架共线偏心轮机构是由铰链四杆机构—A―演化而来的。A.扩大转动副 B.取不同的构件为机架C.化转动副为移动副 D.化低副为高副8、铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆之和，而充分条件是取A为机架。A.最短杆或最短杆相邻边B.最长杆；C.最短杆的对边。TOC\o"1-5"\h\z3、偏心轮机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。 （T）4、在四杆机构中，取最长杆作为机架，则可得到双摇杆机构。 （T）5、在曲柄摇杆机构中，空回行程比工作行程的速度要慢。 （F）6、在转动副和移动副中都存在复合铰链。 （F）7、曲柄摇杆机构的行程速比系数K不可能等于1。 （T）8、图示机构中，当箭头所示构件为原动件时，该机构存在死点。（T）平面连杆机构其有急回特性的条件是：—原动件作等角速度整周运动__，__输出件具有正反行程的往复运动_，—极位夹角不等于零_。6.试求所示机构当前位置的压力角（标有箭头的构件为主动件）：并试问机构在运动中，（a）、

（b）、（c）、三种机构哪个机构的压力角为常数?计算题：一、在曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件，转速 n1=60rpm，且已知曲柄长匕=50mm，连杆长lBc=70mm，摇杆长ICD=80mm，机架长IAD=90mm，要求摇杆工作行程的平均角速度小于空回行程的平均角速度，（1） 按比例作出机构简图；（2） 用作图法求出摇杆的极限位置、极位夹角，并进而求出行程比系数K；（3） 在图上标出满足摇杆有急回特性的曲柄和摇杆的工作行程方向；（4） 摇杆的工作行程需要多少时间？二、已知曲柄摇杆机构ABCD的摇杆长LCD=50mm，其摆角w=45。，摇杆的左极限位置为铅垂位置，固定铰链A、D同在水平线上，行程速比系数K=1.4,（1） 试用图解法确定机架AD、曲柄AB及连杆BC的长度；（2） 若摇杆CD以顺时针方向摆动为工作行程，为了保证摇杆CD回程速度比工作行程速度快，试确定曲柄AB的合理转动方向？（注意：题二图为示意图）三、 已知一偏置曲柄滑块机构，主动件曲柄AB顺时针回转，滑块C向左为工作行程，行程速比系数K=1.1,滑块行程S=40mm，偏距e=10mm,试合理确定其偏置方位，用图解法设计该机构，求出曲柄人8、连杆BC，并画出机构草图。试用解析法求其非工作行程时机构的最大压力角端ax当滑块C为主动件时，画出机构的死点位置四、 机构传动出现的“死点”对设计人员来说是个棘手的问题，试分析以下图示机构（1） 哪个构件为主动件时机构会出现死点；（2） 图示机构是如何实现无死点的。答案：⑴滑块C为主动件时机构会出现死点；（2）利用滑块C’的惯性作用可避开死点。2.将'10kg的重物向上举升35mm后急速返回可采用何种机构？（说出机构名称即可）答案：偏置曲柄滑块机构第三章凸轮机构基本内容：凸论机构的基本类型从动件的运动规律（四种），冲击情况，实用范围；基本尺寸的计算公式，偏距的确定，基圆半径的确定;凸轮轮廓曲线设计，几何法；滚子从动件凸轮设计。典型考题:概念题—C―盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。A摆动尖顶推杆 B直动滚子推杆 C摆动平底推杆 D摆动滚子推杆对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构的推程压力角超过许用值时，可采用_措施来解决。A增大基圆半径 B改用滚子从动件C改变凸轮转向 D减小基圆半径在凸轮机构中，从动件作正弦加速运动规律时是会产生柔性冲击的。（F）滚子从动件凸轮机构中，为了避免出现运动失真和应力集中，滚子半径应小TOC\o"1-5"\h\z于或等于理论轮廓曲线的最小曲率半径。 （F）滚子从动件盘形凸轮的压力角必须在实际轮廓曲线上度量。 （F）所有平底直动从动件凸轮机构，其压力角均为0°。 （F）在于计算题：一、图示为一偏置滚子移动从动件凸轮的初始位置，凸轮为一偏心圆盘，圆盘的几何中心（圆心）为人，凸轮转动中心为0,试直接在图上作出：（1） 理论轮廓曲线及凸轮的基圆半径r；b（2） 当从动件远离凸轮转动中心作为其工作行程，试标出凸轮的合理转向；简单说明为什么要取这样的转向？用反转法标出凸轮转过900时从动件移动的位移S及该位置的机构压力角。（注意：不用反转法者不得分）

二、下图所示为一偏置滚子移动从动件盘形凸轮机构。凸轮为一偏心圆盘（圆心为^转动中心为O），试在图上作出：（1） 凸轮的理论轮廓和基圆（标明基圆半径rb）；（2） 该凸轮机构的初始位置机构图；（3） 当从动件远离凸轮转动中心作为其工作行程，试标出凸轮的合理转向；（4） 试标出图示位置时从动件位移s和机构压力角a，以及凸轮从初始位置转过的角度中；（5）其他条件不变：（a）若改变凸轮转向，从动件的运动规律是否改变？为什么？（b）若凸轮的偏距变为0，从动件的运动规律是否改变？为什么？三、有一偏置滚子从动件盘形凸轮机构，其凸轮为一半径R=35mm的偏心圆盘，圆盘几何中心在0点，它绕定轴A等角速度逆时针转动。OA=15mm，滚子半径rr=5mm,为减小从动件在工作行程中的最大压力角，采用偏置从动件，其偏距e=10mm。试按1：1画出凸轮机构。若从动件远离凸轮转动中心为工作行程，试合理确定从动件的偏置方位。试画出基圆，求出凸轮从最低点转过90°时从动件的位移S，并在图上标出此时的压力角a。第四章齿轮机构典型考题：概念题按给定角速度传递两平行轴回转运动的一对齿轮，其齿廓应该满足的条件为:两齿廓每一瞬时接触点的—公法线—必须通过两回转中心连线上的—给定的点，这一定点为—节点。渐开线齿轮齿条啮合时，其齿条相对齿轮作远离圆心的平移时，其啮合角B__。A.加大B-不变 C.减小。.不能确定用齿条型刀具加工an=2°°、，龙二二1、°=3。°的斜齿圆柱齿轮时不产生根切的最少数是 。A.17 B.14 C.12D.18渐开线在B__上的压力角、曲率半径最小。A.根圆 B.基圆C.分度圆 D.齿顶圆两渐开线齿轮的齿形相同，则AA.它们的模数一定相等 B.它们一定满足正确啮合条件C.它们的基圆的压力角一定相等在一对渐开线直齿圆柱齿轮传动时，齿廓接触处所受的法向作用力方向C 。冬不断变化 B.不能确定 C.保持不变直齿锥齿轮的标准模数和标准压力角在__C上。A端面 B轴面C大端D小端渐开线直齿圆柱齿轮传动的重合度是实际啮合线段与__B—的比值。A齿距 B基圆齿距 C齿厚D齿槽宽渐开线标准齿轮是指m、ah*、c*均为标准值，且分度圆齿厚__C齿槽宽的齿轮。A小于 B大于 C等于 D小于且等于无论是标准齿轮与齿条啮合，还是变位齿轮与齿条啮合，齿条的速度都等于齿轮分度圆的圆周速度。 (T)斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是两轮模数相等，两轮压力角相等。(F)渐开线齿廓上各点具有不同的压力角，离开基圆愈远，压力角愈小。(F)计算题：一、一对正确安装的外啮合渐开线标准直圆柱齿轮，齿数彳=19，Z2=42，模数m=5mm，压力角a=20。，齿高系数h*=1，C*=0.25，试计算这对齿轮的基圆半径尸、尸；齿顶圆半径尸、尸；节圆半径,'、尸及b1 b2 a1a2 1 2标准中心距a；若这对齿轮的安装中心距a'比标准中心距a加大2mm，求其节圆半径r；、r2;啮合角a'及顶隙c；并用作图法求出实际啮合线的长度，进而求出重合展/(18分)二、在下图所示的齿轮机构中，已知各直齿圆柱齿轮模数m=2mm,齿数Z1=15,Z2=32,Z2=18,Z3=30,压力角a=20,齿顶高系数h*=1,顶隙系数C*=0.25。（1）齿轮2'、3为标准齿轮传动，试计算这对齿轮的分度圆直径d2、七；基圆直径db2,、db3；齿顶直径d22,、d33；齿根圆直径df2,、df3；（2） 要求齿轮1、3的轴线重合，齿轮1、2应选什么传动类型？（3） 若齿轮1、2改为斜齿轮传动来凑中心距，当齿数、模数不变时，斜齿轮的螺旋角为多少？（4） 当用范成法来加工齿数七=15的斜齿轮1时，是否会产生根切？说明理由。

三、 采用标准齿轮条刀加工渐开线直齿圆柱齿轮。已知刀具齿形角a=20°,齿距为4nmm,加工时刀具移动速度v=60mm/s,齿坯转动角速度3=1rad/s。试求被加工齿轮的参数：模数m、压力角a、齿数z,分度圆直径d、基圆直径db齿根圆直径df。如果刀具中线与齿轮毛坯轴心的距离为L=58mm，被这样加工出来的齿轮是正变位还是负变位齿轮，变位系数是多少？分度圆齿厚S是多少？四、 已知斜齿轮传动齿数Z]=20,Z2=40,模数mn=8mm,压力角a=20°,齿宽B=30mm,中心距a=250mm，试求其螺旋角0。五、1.已知一对标准齿轮z1=24,z2=96,m=4mm,a=20°,h*=1,c*=0.25。试计算大小齿轮的分度圆直径d1，d2；齿顶圆直径da1，，da2,并用图解法求出重合度£。若这对齿轮使用日久磨损严重需要修复，按磨损情况，拟将小齿轮报废，重新制作小齿轮，而大齿轮进行修复，已知修复后的大齿轮的齿顶圆要减小4mm,试确定这对齿轮修复时的变位系数x「x2.答案：齿顶圆直径 d1,=104mmd2=392mm等移距变位；大齿轮负变位；小"齿轮正变位变位系数 x；d=zm+2h*m=392mm-2x2m=4亳=-0.5mmxx=0-5mm2.某传动装置采用一对标准直齿圆柱齿轮，齿轮参数Z]=20，Z2=54,m=4mm,加工时误将箱体孔距镗大为a=150mm，齿轮尚末加工。当采用斜齿圆柱齿轮进行补救时，求出其螺旋角6。答案：将齿轮改为斜齿轮，使中心距等于：a=m(Z]+z2)/(2cosP)=4x(20+54)/(2cosp)=150mmcosp=a/a'=148/150=0.9867第五章齿轮系一、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z=40,Z=30,Z'=50