机械原理作业第五章

第五章 5-1眼镜用小螺钉(10.25M ⨯)与其他尺寸螺钉(例如8 1.25M ⨯)相比，为什么更易发生自动松脱现象(螺纹中径=螺纹大径-0．65×螺距)? 【解答】10.25M ⨯螺钉的螺纹中径'2(10.650.25)0.8d m m m m =-⨯= 螺纹升角''0'20.25arctan arctan 5.430.8375P d α=== 8 1.25M ⨯螺钉的螺纹中径''2(80.65 1.25)7.1875d mm mm =-⨯= 螺纹升角''''0'''2 1.25arctan arctan 3.177.1875P d αα===〈结合螺旋副的自锁条件可知，眼镜用小螺钉较其他尺寸螺钉更易发生自动松脱现象。

5—2 当作用在转动副中轴颈上的外力为一单力，并分别作用在其摩擦圆之内、之外或相切时，轴颈将作何种运动?当作用在转动副中轴颈上的外力为一力偶矩时，也会发生自锁吗?【解答】 (1)当外力作用在其摩擦圆之内时，因外力对轴颈中心的力矩始终小于它本身所引起的最大摩擦力矩，故出现自锁现象；当外力作用在其摩擦圆之外时，因外力对轴颈中心的力矩大于它本身所引起的最大摩擦力矩，故轴颈将加速运动；当外力与其摩擦圆相切时，因外力对轴颈中心的力矩等于它本身所引起的摩擦力矩，故轴颈处于临界状态，将作等速运动(若轴颈原来是转动的)或静止不动(若轴颈原来是静止的)。

(2)当作用在转动副中轴颈上的外力为一力偶矩时，若该力偶矩小于它本身所引起的摩擦力矩，也会发生自锁。

5—3 自锁机械根本不能运动，对吗?试举2～3个利用自锁的实例。

【解答】不对，因为白锁机械本身是可以运动的，机械的自锁只是在一定的受力条件和受力方向下发生的。

例如，飞机的起落架和斜面压榨机中均运用了自锁现象。

第五章运动副中的摩擦和机械效率5.1 概述1. 摩擦的产生：摩擦存在于一切作相对运动或者具有相对运动趋势的两个直接接触的物体表面之间。

机构中的运动副是构件之间的活动联接，同时又是机构传递动力的媒介。

因此，运动副中将产生阻止其相对运动的摩擦力。

2. 摩擦的两重性：有益和有害。

3. 摩擦、效率、自锁的关系：摩擦大，效率低，低到一定程度,产生自锁。

5.2 移动副中的摩擦5.2.1. 水平面滑块的摩擦如图5-1(a)所示，滑块A 在驱动力F 的作用下，沿水平面B 向左作匀速运动。

设F 与接触面法线成α角，则F 的切向分力和法向分力分别为：sin ,cos x y F F F F αα==。

平面B 对滑块A 产后法向反力n R和磨擦反力，它们的合力R 称为总反力。

tan fn F f R ϕ==，其中为磨擦系数，称为摩擦角。

如图5-1(b)所示，以R 的作用线绕接触面法线而形成的一个以为锥顶角的圆锥称为摩擦锥。

cos ,cos tan sin ,sin cos tan sin tan tan n y f n x x x f f x R F F F fR F F F F F F F F F ααϕαααϕαϕα======∴==当力F 的作用线在该锥以内或正在该锥上时，即αϕ≤，则有x f F F ≤，所以不论F 有多大，滑块都不会运动，此时滑块发生自锁现象。

自锁条件为αϕ≤(1) 摩擦角ϕ的大小由摩擦系数f 的大小决定，与驱动力F 的大小及方向无关；(2) 总反力R 与滑块运动方向总是成90ϕ+ 角。

5.2.2 斜面平滑块的摩擦一、滑块等速上升如图5-2(a)所示，平滑块置于倾斜角为的斜面上，为作用在滑块上的铅垂载荷（包括滑块自重），为摩擦角。

滑块在水平驱动力作用下沿斜面等速上升，斜面对滑块的总反力为 ，根据平衡条件，可作如图5-2(b)所示的力三角形，从图可得，分析该式可知：等速上升的自锁条件为2πθϕ≥- 。

00901、凸轮机构中的压力角是和所夹的锐角。

00902、凸轮机构中，使凸轮与从动件保持接触的方法有和两种。

00903、在回程过程中，对凸轮机构的压力角加以限制的原因是。

00904、在推程过程中，对凸轮机构的压力角加以限制的原因是。

00905、在直动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮的理论廓线与实际廓线间的关系是。

00906、凸轮机构中，从动件根据其端部结构型式，一般有、、等三种型式。

00907、设计滚子从动件盘形凸轮机构时，滚子中心的轨迹称为凸轮的廓线；与滚子相包络的凸轮廓线称为廓线。

00908、盘形凸轮的基圆半径是上距凸轮转动中心的最小向径。

00909、根据图示的dd2sϕϕ2-运动线图，可判断从动件的推程运动是_________________________________，从动件的回程运动是____________________________________________。

00910、从动件作等速运动的凸轮机构中，其位移线图是线，速度线图是线。

00911、当初步设计直动尖顶从动件盘形凸轮机构中发现有自锁现象时，可采用、、等办法来解决。

00912、在设计滚子从动件盘形凸轮轮廓曲线中，若出现时，会发生从动件运动失真现象。

此时，可采用方法避免从动件的运动失真。

00913、用图解法设计滚子从动件盘形凸轮轮廓时，在由理论轮廓曲线求实际轮廓曲线的过程中，若实际轮廓曲线出现尖点或交叉现象，则与的选择有关。

00914、在设计滚子从动件盘形凸轮机构时，选择滚子半径的条件是。

00915、在偏置直动从动件盘形凸轮机构中，当凸轮逆时针方向转动时，为减小机构压力角，应使从动件导路位置偏置于凸轮回转中心的侧。

00916、平底从动件盘形凸轮机构中，凸轮基圆半径应由来决定。

00917、凸轮的基圆半径越小，则凸轮机构的压力角越，而凸轮机构的尺寸越。

00918、凸轮基圆半径的选择，需考虑到、，以及凸轮的实际廓线是否出现变尖和失真等因素。