机械原理复习题讲解.docx
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机械原理复习题讲解.docx
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机械原理复习题讲解
复习题
一、填空题
1.若螺纹的升角为
,接触面的当量摩擦系数为
,则螺旋副发生自锁的条件是。
2.在设计滚子从动件盘状凸轮廓线时,若发现工作廓线有变尖现象,则在尺寸参数改变上应采取的措施是。
3.对心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时,其最大传动角
等于 。
4.曲柄滑块机构是改变曲柄摇杆机构中的 而形成的。
在曲柄滑块机构中改变 而形成偏心轮机构。
在曲柄滑块机构中以 而得到回转导杆机构。
5.当原动件作等速转动时,为了使从动件获得间歇的转动,则可以采用
机构。
(写出三种机构名称。
)
6.符合静平衡条件的回转构件,其质心位置在 。
静不平衡的回转构件,由于重力矩的作用,必定在 位置静止,由此可确定应加上或去除平衡质量的方向。
7.斜齿轮面上的参数是标准值,而斜齿轮尺寸计算是针对面进行的。
8.为了减少飞轮的质量和尺寸,应将飞轮安装在轴上。
9.蜗轮的螺旋角应蜗杆的升角,且它们的旋向应该。
10.运动链成为机构的条件是。
11.用飞轮进行调速时,若其它条件不变,则要求的速度不均匀系数越小,飞轮的转动惯量将越 ,在满足同样的速度不均匀系数条件下,为了减小飞轮的转动惯量,应将飞轮安装在 轴上。
12.能实现间歇运动的机构有 、 、 。
13.图a)、b)所示直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角数值分别为 和。
14.在平面机构中,一个低副引入个约束,而一个高副引入个约束。
15.齿轮渐开线的形状取决于。
16.斜齿轮的正确啮合条件是 。
17.移动副的自锁条件是 。
18.已知一铰链四杆机构ABCD中,已知
mm,
mm,
mm,
mm,构件AB为原动件,且AD为机架,BC为AD的对边,那么,此机构为 机构。
19.对于绕固定轴回转的构件,可以采用的方法使构件上所有质量的惯性力形成平衡力系,达到回转构件的平衡。
若机构中存在作往复运动或平面复合运动的构件应采用方法,方能使作用于机架上的总惯性力得到平衡。
20.直动从动件盘形凸轮的轮廓形状是由决定的。
二、试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。
图中画箭头的构件为原动件,DE与FG平行且相等。
三、一对心直动尖顶推杆偏心圆凸轮机构,O为凸轮几何中心,O1为凸轮转动中心,O1O=0.5OA,圆盘半径R=60mm。
1.根据图a及上述条件确定基圆半径r0、行程h,C点压力角
和D点接触时的位移
及压力角
。
2.若偏心圆凸轮几何尺寸不变,仅将推杆由尖顶改为滚子,见图b,滚子半径
mm。
试问上述参数r0、h、
和
、
有否改变?
如认为没有改变需明确回答,但可不必计算数值;如有改变也需明确回答,并计算其数值。
a)b)
四、图示机构中,已知各构件尺寸,构件1以等角速度ω1转动。
1.在图上标出所有瞬心;
2.用相对速度图解法求构件3的角速度
;(列出矢量方程式,并分析各量的大小和方向,做出矢量多边形,可不按比例尺但方向必须正确。
)
五、图示为凸轮连杆组合机构运动简图。
凸轮为原动件,滑块上作用有工作阻力Q,各转动副处的摩擦圆(以细线圆表示)及滑动摩擦角
如图示。
试在简图上画出各运动副处的约束反力(包括作用线位置与指向)。
六、在图示轮系中,所有齿轮皆为模数相同的标准直齿圆柱齿轮,且按标准中心距安装,试:
1.计算机构自由度,该轮系是什么轮系?
2.已知
,
,
,求齿轮
的齿数
;
3.求传动比
。
七、在图示铰链四杆机构中,已知
mm,
,
,
,构件1为原动件。
1.判断构件1能否成为曲柄;
2.用作图法求出构件3的最大摆角
;
3.用作图法求出最小传动角
;
4.当分别固定构件1、2、3、4时,各获得何种机构?
八、一机器作稳定运动,其中一个运动循环中的等效阻力矩
与等效驱动力矩
的变化线如图示。
机器的等效转动惯量J=1kg
,在运动循环开始时,等效构件的角速度
,试求:
1.等效驱动力矩
;
2.等效构件的最大、最小角速度
与
;并指出其出现的位置;确定运转速度不均匀系数;
3.最大盈亏功
;
4.若运转速度不均匀系数
,则应在等效构件上加多大转动惯量的飞轮?
九、计算图示机构的自由度,判别其是否具有确定运动(箭头表示原动件)。
十、在图示六杆机构中,已知机构运动简图、部分速度多边形以及原动
件的角速度常数,试用相对运动图解法补全速度多边形,并求构件2的角速度
和
D点的线速度
,构件
的角速度
。
十一、如图示插床的导杆机构,已知:
,
,行程速比系数
,求曲柄BC的长度及插刀P的行程H。
十二、图示压榨机在驱动力
作用下产生压榨力
。
设各转动副A、B、C、D处的摩擦圆及移动副的摩擦角
如图示。
试在机构图上画出各运动副的反力(作用线位置与力指向)(图中细线圆为摩擦圆)。
十三、一偏置直动尖项推杆盘形凸轮机构如图所示。
已知凸轮为一偏心圆盘,圆盘半径R=30mm,几何中心为A,回转中心为O,从动件偏距OD=10mm,OA=10mm。
凸轮以等角速度
逆时针方向转动。
当凸轮在图示位置,即AD
CD时,试求:
1.凸轮的基圆半径r0;
2.图示位置的凸轮机构压力角
;
3.图示位置的凸轮转角
;
4.图示位置的从动件的位移s;
5.该凸轮机构中的从动件偏置方向是否合理,为什么?
十四、如图所示,采用标准齿条形刀具加工一渐开线直齿圆柱标准齿轮。
已知刀具的齿形角
,刀具上相邻两齿对应点的距离为
mm,加工时范成运动的速度分别为v=60mm/s,
rad/s,方向如图。
试求被加工齿轮的模数m、压力角
、齿数z、分度圆与基圆的半径r、
以及其轴心至刀具中线的距离a。
十五、图示轮系中,各轮模数和压力角均相同,都是标准齿轮,各轮齿数为:
,
,
,
,
,
,
,
,转向如图示。
试求齿轮2′的齿数
及
的大小和方向。
十六、一机组作稳定运动,原动件的运动周期为
。
若取原动件为等效构件,则等效阻力矩
如图所示,等效驱动力矩
为常数。
等效构件的平均转速为1000r/min,若忽略各构件的等效转动惯量,只计装在原动件上的飞轮转动惯量,求:
1.等效驱动力矩
的大小;
2.若速度不均匀系数
,则等效构件的最大角速度和最小角速度为多少?
它们相应的位置
各为何值?
3.最大盈亏功
;
4.飞轮转动惯量
。
十七、图示的平面铰链四杆机构中,已知
,
,
。
⑴若该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构,且杆AB为曲柄,试分析确定杆CD的长度lCD的变化范围;
⑵若取杆CD的长度lCD=90mm,当杆AB以1=10(1/s)逆时针等速转动时,试针对构件1位置1=90°时,用作图法分析求得构件3的角速度3和角加速度3。
十八、图示的偏置直动平底推杆盘形凸轮机构中,已知凸轮为一偏心轮,偏心轮半径R=60mm,偏距e=20mm,凸轮以角速
度逆时针方向等速转动。
⑴试在图上标出:
凸轮在图示位置时的压力角
和位移s;凸轮从图示位置转过90°时的压力角
和位移s′;
⑵已知凸轮受有驱动力矩Md,推杆受有生产阻力Fr,转动副A处的摩擦圆半径
=5mm,在不考虑各构件的重力、惯性力以及其它运动副中的摩擦力的条件下,分析凸轮机构在图示位置时的效率。
十八、在图4所示的偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构中,已知凸轮为一偏心轮,偏心轮半径R=60mm,偏距e=20mm,滚子半径rT=10mm,凸轮以角速度
逆时针方向等速转动。
现要求:
1)在图上作出凸轮的基圆,并标出基圆半径`;
2)标出在图示位置时凸轮机构的压力角
和
推杆位移s;
3)凸轮由图示位置转过
时的压力角
和
推杆位移
。
图4
十九、某机器作稳定运动,其中一个运动周期2中的等效阻力矩Mr与等效驱动力矩Md的变化规律如图所示。
机器的等效转动惯量J=0.1kgm2,等效构件的平均角速度
=100rad/s,试求:
⑴等效驱动力矩Md;
⑵确定机器运转不均匀系数;
⑶确定机器运转的最大角速度
和最小角速度
以及所在位置。
二十、在图示的机构中,是否存在复合铰链,局部自由度和虚约束?
若存在,请指明位置,并计算机构的自由度,说明其是否具有确定运动?
为什么?
二十一、在图示的轮系中,所有齿轮皆为模数相同的标准齿轮,且按标准中心距安装,已知齿数z2=z5=25,
,
。
⑴求齿数z1和z3;
⑵求传动比i5H。
二十二、图示为一由两个四杆机构串联而成的六杆机构的示意图,前一级四杆机构为曲柄摇杆机构,后一级为摇杆滑块机构。
已知lCD=90mm,lAD=81mm,F1、F2为滑块的两个极位,s1=117mm,滑块行程s=82mm,摇杆摆角=60°,行程速比系数K=1.5。
试设计此六杆机构。
二十三、试计算图示齿轮-连杆组合机构的自由度(若机构中有虚约束、局部自由度和复合铰链要明确指出)。
二十四、如图所示为一飞机起落架机构,实线表示放下时的死点位置,虚线表示收起时的位置。
已知
mm,
mm,且
在垂直位置(即
),
。
试用作图法求构件CD和DE的长度
和
。
二十五、
如图5所示为一已知的曲柄摇杆机构
,现要求用一连杆
将摇杆CD和滑块F连接起来,使摇杆的三个位置
(左极位)、
、
(右极位)和滑块的三个位置
、
、
相对应(图示尺寸系按比例尺绘出,直接由图上量取),试以作图法确定曲柄摇杆机构
的两极位,并以作图法设计连杆
的长度及其与摇杆CD铰接点的位置
(作图求解时,应保留全部作图线)。
二十六
在图1所示的连杆-齿轮组合机构中,已知AB为原动件,以
等速逆时针转动,齿轮5与连杆3固连,并与齿轮6啮合,试分析:
1)该机构是否具有确定的运动?
为什么?
2)
图示位置时(此时AB//CD)齿轮6角速度
速度大小与方向。
(已知
,
,
,
)。
图1
二十七
图2所示的偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构中,已知凸轮为一偏心轮,偏心轮半径R=60mm,偏距e=20mm,滚子半径rT=10mm,凸轮以角速度
逆时针方向等速转动。
1)试在图上标出:
凸轮在图示位置时的压力角
和位移
;凸轮从图示位置转过
时的压力角
和位移
;
2)已知凸轮受有驱动力矩Md,推杆上受有生产阻力Fr,转动副A处的摩擦圆半径
=5mm,在不考虑各构件的重力、惯性力以及其它运动副中的摩擦力的条件下,分析凸轮机构在图示位置时的效率。
图2
二十八
在图3所示的轮系中,所有齿轮皆为模数相同的标准齿轮,且按标准中心距安装,已知齿数z2=z5=25,z′1=z′3=z4=90,z′2=20。
1)求齿数z1和z3;2)求传动比i5H。
图3
二十九
设计一标准斜齿圆柱齿轮传动。
要求其中心距a=240mm,传动比i=3.72,齿轮螺旋角
,小齿轮齿数
,试按传动比误差最小的原则确定该对齿轮参数。
(标准模数系列:
2、2.5、3、4、5、6
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