机械原理复习试题及答案修改版

1、。机械原理首先，填空：1.机构有确定运动的条件是机构的自由度等于原始零件的数量。2.同一分量上每个点的速度多边形必须与相应点位置组成的多边形相似。3.无急回运动的曲柄摇杆机构，极位夹角等于0，行程速比等于1。4.在平面连杆机构中，同一位置的传动角和压力角之和等于90。5.对于曲柄摇杆机构，如果极限位置之间的夹角等于36，则行程速比系数等于K=(18036)/(180-36)=1.5。6.为了减小凸轮机构的压力角，需要增大凸轮的基圆半径。7.当凸轮推杆按照等加速度、等减速度的规律运动时，在运动阶段的前半段作等加速度、等减速度运动。8.增加模数，齿轮传动重合度保持不变；增加齿数增加齿轮传动的重合度

2、。9.在平行轴齿轮传动中，两个外啮合齿轮的旋转方向相反，两个内啮合齿轮的旋转方向相同。10.当齿轮系运行时，如果每个齿轮轴的位置相对于齿条没有变化，则齿轮系是固定轴齿轮系。11.在一个平面内运动的三个分量有三个瞬时速度中心，它们位于一条直线上。12.铰接四杆机构的传动角为90。传输效率最高。13.连杆是不直接与车架连接的部件；平面连杆机构中的运动副都是低副。14.偏心轮机构是由铰链四杆机构通过增大转动副半径而演变而来的。15.当机器自我锁定时，其机械效率小于或等于零。16.当曲柄和机架共线两次时，曲柄摇杆机构中的最小传动角出现。17.具有快速返回特性的曲柄摇杆机构的行程速比系数k大于1。18.

3、四杆机构的压力角和传动角是互补角，压力角越大，其传力性能越差。19.齿数为z、节圆螺旋角为z/cos3的斜齿圆柱齿轮具有相等的齿数。20.设计蜗杆传动时，蜗杆分度圆的直径必须取标准值并与其模数相匹配。21.差速器齿轮系是一个行星齿轮系，其机构自由度等于2。22.平面下对有两个约束和一个自由度。23.如果两个组件形成一个移动对，它们的瞬时中心位置在垂直移动路线的无穷远处。24.标准正齿轮的模数不变，正位移后齿厚增加。25.曲柄摇杆机构出现死点，摇杆作为驱动部件，此时机构的传动角等于零。26.为减小凸轮机构的压力角，可采取的措施包括增加基圆半径和推杆的合理偏置。27.在曲柄摇杆机构中，如果以最短的

4、杆为框架，与框架连接的两根杆可以做一个整圈的旋转运动，即得到双曲柄机构。28.当凸轮从动件匀速运动时，在冲程的开始和结束都有刚性冲击；当它以正弦加速度运动时，从动件没有影响。29.标准齿轮分度圆上的压力角为标准值，其大小等于20。30.正位移后，标准正齿轮的节距保持不变，根圆增大。31.交错角为90的蜗轮传动的正确啮合条件是mt2=mx1=m，t2=x1=，1=2。32.一个自由度的周转轮系称为行星轮系，两个自由度的周转轮系称为差动轮系。第二，简短回答问题：1)在图示的四杆铰链机构中，已知lAB=55mm，lBC=40mm，lCD=50mm，lAD=25mm。试着分析哪一个部件可以作为曲柄摇杆

5、机构的框架。(图纸描述)2)为什么凸轮的实际工作轮廓变得尖锐？如何在设计中避免它？回答：磨尖的原因：滚子的半径等于凸轮理论的曲率半径基本杆组：最简单的组件组，有0个自由度，不能分割。机构组成原理：任何机构都可以看作是由几个依次连接在驱动部分和机架上的基本杆组组成。5)凸轮轮廓曲线设计的基本原则是什么？推杆滚轮半径的选择。1)反演方法的原理2)在满足强度的条件下，保证凸轮的实际轮廓曲线不出现尖点和“扭曲”，即小于凸轮理论轮廓的最小曲率半径。6)什么是齿轮节圆？标准正齿轮的节圆在什么情况下与分度圆重合？通过节点并以两个啮合齿轮的旋转中心为中心的两个切圆称为节圆。当按照标准中心距安装两个标准齿轮时，

6、它们的节圆与分度圆重合。7)什么是周转轮系？周转轮系的转换轮系是什么？至少一个齿轮的轴的位置是不固定的，围绕其他固定轴旋转的齿轮系称为周转齿轮系。当普通角速度-H加到周转轮系上时，行星架相对静止，周转轮系转化为定轴轮系，称为原周转轮系的转化轮系。8)传输角度是多少？它的大小如何影响机构的传力性能？铰接四杆机构的最小传动角在哪里？压力角的余角为传动角，传动角越大，机构的传力性能越好。最小传动角出现在曲柄和机架的共线位置。9)渐开线的特征是什么？1)生成线BK的长度等于滚在基圆上的圆弧的长度；2)渐开线任一点的法线总是与其基圆相切；3)生成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

7、圆的大小；5)基圆没有渐开线。10)凸轮机构从动件的运动一般分为哪些阶段？推动角度是多少？推，远歇，返，近歇；当从动推杆处于推动运动阶段时，凸轮旋转的角度称为推动运动角度。11)什么是符合度？它的物理意义是什么？增加齿轮模数有利于提高重合度吗？实际啮合线段与轮齿法向节距的比值为重合度，反映了一对齿轮同时啮合的平均齿数。增加模量不利于增加符合度。12)标准中心距离是多少？当一对标准齿轮的实际中心距大于标准中心距时，传动比和啮合角会分别改变吗？当安装一对标准齿轮时，它们的分度圆是相切的，即它们的分度圆与节圆重合时的中心距离是标准中心距离。当实际中心距大于标准中心距时，传动比保持不变，啮合角增大。三

8、、计算和绘图问题：(1)计算所示机构的所有瞬时中心与部件1和3的角速度之比。1/3=P13P34/P13P14=4(2)一对外啮合标准正齿轮传动，已知齿数Z1=24，Z2=64，模数M=6mm，实际安装中心距A=265mm。试着找出两个车轮的啮合角a、节圆半径R1和R2。答：A=0.5m(Z1 Z2)=264；=arcos(264*cos20/265)=20.6rb1=0.5m * z1cos20=67.66rb2=0.5m * z2cos20=180.42r 1=Rb1/cos=72.3；r2=rb2/cos=192.756(3)假设齿轮系中每个齿轮的齿数为Z1=20，Z2=40，Z2=Z3

9、=20，Z4=60，n1=800r转/分，计算拉杆速度nH的大小和方向。齿轮1和2由固定轴齿轮系驱动：n1/n2=z2/z1=2齿轮2-3-4构成一个差动齿轮系：(n2-nH)/(n4-nH)=-z4/z2=-3并且因为N2=n2 n4=0结果表明，nH=100 r/min与n1相同。(4)设计铰链四杆机构，如标题图所示。众所周知，摇杆CD的长度为LCD=75 mm，移动速度的变化系数为K=1.5，框架AD的长度为lAD=100 mm，摇杆极限位置与框架的夹角为45，用于计算曲柄的长度lAB齿轮1-2-2-4构成另一个行星齿轮系，其包括：(n1-NH)/(n4-NH)=-z2z 4/z1z 2

10、=-56/6=-28/3从图中：n3=0同步解决方案：i14=n1/n4=-588(6)请在图中画出死点位置、最小传动角位置和图示位置的压力角。(7)已知中心距离a=196mm毫米，传动比i=3.48，小齿轮齿数Z1=25。确定齿轮对的模数m；分度圆直径d1和D2；齿顶圆直径da1和da2；根圆直径df1和df2。(10分)z 2=iz1=87 m=196/0.5(25 87)=3.5d1=mz1=87.5 d2=mz2=304.5da1=m(Z1 2)=94.5 da2=m(z2 2)=311.5df1=m(Z1-2.5)=78.75 df2=m(z2-2.5)=295.75；第二部分1.平

11、面铰链四杆机构中曲柄存在的条件如下：a .连杆和框架之一必须是四杆机构中最短的杆；b最短杆和最长杆的长度之和应小于或等于其他两根杆的长度之和(通常称为杆长条件)。2.联动机构：指由低副连接而成的机构，也称为低副机构。3.连杆机构的优点：1 .运动副都是低副，低副的亮面元件是面接触的，所以耐磨，承载能力大。低对亮元件几何简单，易于制造，易于获得较高的制造精度。可以实现不同的运动规律和特定的轨迹要求。缺点：低对中有一个间隙，这将导致运动误差并降低效率。动平衡比较困难，所以一般不适合高速传输。c设计复杂，难以准确实现复杂的运动规律。4.平面四杆机构的基本形式有：(1)曲柄摇杆机构，(2)双曲柄机构，

12、(3)双摇杆机构。5.压力角：总结压力角() :如果不考虑每个运动副中的摩擦力以及部件的重力和惯性力的影响，作用在点C上的力P和点C的速度方向之间的锐角也包括在内。压力角越大，传动角越小，这意味着压力角越高，传动效率越低。因此，在设计过程中，压力角应该做得小一些。6.死点：从Ft=Fcos开始，当压力角=90时，作用在从动件上的作用力或力矩为零，连杆不能驱动从动件工作。在这个位置，机构成为死点，也称为死点。7.凸轮机构的特点：优点是只要凸轮轮廓曲线设计合理，推杆就能得到各种预期的运动规律，响应速度快，机构简单紧凑。缺点：凸轮轮廓和推杆之间有一个点。线接触，容易磨损，凸轮制造困难。8.根据凸轮形

13、状：一个盘形凸轮，乙缸凸轮和丙动凸轮。根据推杆的形状，可分为尖头推杆、滚轮推杆和平底推杆。根据保持凸轮与推杆高副接触的不同方法，凸轮可分为力封闭凸轮机构和几何封闭凸轮机构。9.推杆的一般运动规律；根据推杆常用的运动规律，数学表达式有所不同，主要包括多项式运动规律和三角函数运动规律。10.当直线(称为生成线)纯粹沿着半径为rb的圆(称为基圆)滚动时，直线上任意点k的轨迹称为圆的渐开线。它具有以下特征：A对应于生成线和基圆具有相同的滚动长度，即在点k处是渐开线的法线。B渐开线上各点的曲率半径不同。离基圆越远，曲率半径越大，渐开线越直。渐开线上任意点的法线必须与基圆相切。d渐开线基圆内没有渐开线。渐

14、开线的形状取决于基圆的半径。基圆的半径越大，渐开线就越直。11.渐开线齿廓的啮合特性：渐开线齿廓可以保证恒定的传动比，渐开线齿廓之间的正压力方向不变，渐开线齿廓传动具有可分离性。12.标准档位：指以m、ha和c为标准值的档位。13.渐开线齿轮的基本参数：齿数z、模数m、分度圆压力角、齿顶高度系数和齿隙系数。渐开线直齿轮的正确啮合条件和连续啮合传动条件：正确啮合条件：m1=m2=m. 1=2=。连续啮合条件：；=B1 B2/Pb1。14.渐开线齿廓的根切现象：用展成法加工齿轮时，当加工好的渐开线齿廓被切掉时，称为根切现象。原因是：齿顶线与刀具啮合线的交点超过了被切齿轮的啮合极限点。刀具齿顶线超出

15、啮合极限点的原因是被加工齿轮的齿数太少，压力角太小，齿顶高度系数太大。15.斜齿轮的啮合特性是什么？答：(1)两轮齿廓从点开始接触，接触线由短变长，然后变短，然后脱离啮合。与直齿轮传动不同，它们沿整个齿宽突然接触和脱离啮合，但逐渐进入啮合和逐渐脱离啮合，因此冲击和噪音小，传动稳定。(2)符合度大，= 。16.与标准齿轮相比，相同齿数的变位齿轮在尺寸上有所变化，而在尺寸上没有变化。为什么？答：齿数、模数、压力角、分度圆、基圆、分度圆节距和总齿高不变，但齿顶圆、齿根圆、分度圆齿厚和齿槽宽度变了。原因：用标准齿轮刀具加工变位齿轮时，加工方法不变，即正确的啮合条件不变，因此分度圆模数和压力角不变。因此，由公式可知，分度圆和基圆是不变的，齿根高、齿顶高、齿根圆和齿项圆的计算是以分度圆为基础的。加工变位齿