机械原理各章思考题

第二章机构的结构分析
思考题：
1．什么是机构的自由度？什么是运动副？它起的作用是什么？
2．平面副是如何分类的？各类运动副的作用有什么不同？
3．什么是构件、运动链和机构？
4．什么是机构运动简图？它与机构的示意图有什么不同？
5．平面机构自由度计算时应注意哪几方面的问题？各是如何定义的？
6．如何根据自由度计算的结果（F≤0或F＞0）判断给定机构能否运动和有无确定的相对运动？
7．什么是基本杆组？平面机构的级别是如何确定的？
第八章平面连杆机构及其设计
思考题：
1．铰链四杆机构中曲柄存在的条件是什么？对给定铰链四杆机构如何判断它属于哪一种机构？
2．什么是四杆机构的急回性质？用什么量来描述急回性质的程度？是如何定义的？3．什么是四杆机构的极位夹角θ？它和行程速比系数K有何关系？
4．什么是四杆机构的压力角α和传动角γ？两者有何关系？
5．四杆机构的最大压力角αmax和最小传动角γmin发生在什么位置？在机构简图上如何标出？
6．什么是机构的死点位置？它与自锁有何不同？
7．下列各图所示机构为什么机构？它们之间有什么关系？（演化关系）
第九章 凸轮机构及其设计
思考题：
1． 凸轮机构常用的从动件运动规律有哪几种？各有什么特点？各适用于什么场合？
2． 凸轮的理论廓线与实际廓线有什么区别与联系？
3． 用反转法设计盘形凸轮廓线时，给整个机构以（－ω１）的转动后，凸轮与从动件的运
动情况如何？
4． 滚子从动件凸轮机构在什么情况会出现运动失真？应如何避免？
5． 凸轮机构的压力角是如何定义的？从压力角考虑，平底从动件凸轮机构有什么优点？
6． 确定凸轮基圆半径r 0时主要考虑哪几方面的问题？
7． 凸轮机构设计中若不满足[]αα≤max 时，应采取哪些措施予以改进？
8． 图中两图均为工作廓线是偏心圆的凸轮机构，试分别指出它们理论廓线是圆还是非
圆？运动规律是否相同？
A
9．若凸轮以顺时针转动，采用偏置直动推杆时，推杆的导路线应偏于凸轮回转中心的哪一侧较合理？
10．试问将同一轮廓曲线的凸轮与不同形式的推杆配合使用，各种推杆的运动规律是否一样？若推杆的运动规律相同，使用不同形式的推杆设计的凸轮廓线又是否一样？
第十章齿轮机构及其设计
思考题：
1．什么是齿廓啮合的基本定律？由基本定律引出的两齿廓啮合传动比恒定的条件是什么？
2．渐开线是如何形成的？具有哪些特性？
3．什么是齿轮的分度圆和节圆？什么是齿轮的压力角和啮合角？它们之间有什么区别与联系？
4．什么是齿轮机构的啮合线？用渐开线的特性说明“渐开线齿廓上的任意一点，进入啮合的必要条件是该点位于啮合线上”。

5．渐开线直齿圆柱齿轮的主要参数有哪些？哪些参数进行了标准化？其中α、h a*、c*的标准值是多少？
6．渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动应满足的基本要求是什么？由此导出的正确啮合条件是什么？
7．什么是渐开线齿轮传动的可分性？
8．渐开线直齿圆柱齿轮机构的重合度是如何定义的？以重合度表示的连续传动条件是什么？
9．渐开线直齿圆柱齿轮机构的的主要参数及中心距a对传动的重合度有何影响？简述理由。

10．齿轮切齿方法有几种？各有什么特点？
11．用范成法加工齿轮时产生根切现象的几何条件是什么？为了避免产生根切，有哪些实际可行的措施？
12．下图为按一定比例尺μl画出的加工齿轮时，轮坯分度圆与齿条形刀具的相对位置图。

试用图解法判断是否发生根切？这样加工出的齿轮是什么齿轮？
13．什么是标准齿轮？什么是变位齿轮？与标准齿轮相比正变位齿轮的下列参数和几何尺寸中（m、α、h a、h f、s、e、d）哪些发生了变化？是如何变化的？
14．与直齿轮机构相比，斜齿圆柱齿轮机构的基本参数、正确啮合条件、连续传动条件和重合度各有什么特点？
15．斜齿轮的当量齿轮是如何得到的？斜齿轮的齿数Z和当量齿数Z V有什么关系？下列情况中应使用Z还是Z V？
1）计算齿顶圆直径d a和标准中心距a时；
2）计算传动比i12时；
3）仿形法加工选择铣刀刀号时。

16．什么是蜗杆机构的中间平面？普通蜗杆机构在中间平面上有什么特点？
17．蜗杆机构的正确啮合条件是什么？与斜齿轮相比有什么不同？
18．为什么要规定蜗杆直径系数q（或蜗杆直径d1）的标准值？
19．根据下面各图中给出的已知条件，判断蜗杆或蜗轮的转向（在图中以箭头表示）。

20．蜗杆传动的变位有何特点？（啮合角α′、分度圆、节圆、节线、齿顶圆情况）。

21．圆锥齿轮的当量齿轮是如何得到的？当量齿数Z V 和实际齿数Z 有什么关系？
22．收缩顶隙圆锥齿轮传动和等顶隙圆锥齿轮传动有什么不同？（结构和锥顶角两方面说
明）。

第十一章 齿轮系及其设计
思考题：
1． 计算定轴轮系的传动比时，如何表示各齿轮的转向关系？这方面平面轮系和空间轮系
有什么不同？
2． 周转轮系由哪几类构件组成？哪些为基本构件？
3． 什么是周转轮系的转化轮系（机构）？转化轮系属何种轮系？其各构件的转速与原周
转轮系中对应构件的转速关系如何？
4． 转化轮系的传动比公式主动轮齿数积
从动轮齿数积±==H k H j H
jk n n i 中，齿数比前的符号如何确定？应注意哪些问题？
5． 什么是行星轮系？什么是差动轮系？差动轮系的主要用途是什么？
第三章 平面机构的运动分析
思考题：
1．什么是瞬时速度中心（速度瞬心）？什么是绝对瞬心和相对瞬心？
2．由n 个构件组成的平面机构有多少个瞬心？其中绝对瞬心和相对瞬心各有多少？
3．直接组成平面运动副的两构件的瞬心如何确定？
4．三心定理的内容是什么？其主要功用是什么？
5．在机构的速度、加速度多边形中，从极点p （或p ˊ）出发的矢量与不从极点p （或
p ˊ）出发的矢量有什么区别？速度极点p 与瞬心有什么联系？
6．速度影像和加速度影像的内容是什么？在应用时应注意哪些问题？
7．下图为铰链四杆机构ABCD 的机构运动简图和该位置的速度与加速度多边形。

如何用
影像定理找出e 2点和f 3ˊ点在另外两图上的位置E 2、e 2ˊ和F 3、f 3。

8．构件1和2构成移动副A ，在图中标出k A A a 1
2的方向，写出其大小的数学表达式。

b ′
c ″
c
4
D
9．图示导杆机构中，指出全部科氏加速度为零的位置，并简述理由。

第四、五章 机械中的摩擦和机械效率
思考题：
1． 为什么引入当量摩擦系数f V ？它是否反映摩擦表面间的摩擦系数发生了变化？为什
么？
2． 滑动副中的全反力F R21的方向与相对运动速度v 12的方向之间的夹角为钝角（90°+
φ），下列四种的标注中（其它力未画出），判断正误并简述原因。

3． 什么是转动副的摩擦圆？下列各图中P 为驱动力，虚线圆为摩擦圆，判断正误并改正；
改正之后说明各图中轴的运动状态（自锁、匀速还是加速转动）。

ω3 2 1 3 A C B
4．以功能角度定义的机械的效率是什么？它反映了机械的什么性质？
5．什么是理想机械？写出力或力矩形式的效率公式，说明符号的意义。

6．什么是机械的自锁？滑动副、转动副的自锁条件是什么？用效率表示的机械自锁条件是什么？
第六章机械的平衡
思考题：
1．刚性转子的静平衡与动平衡各适用于什么情况？平衡条件有什么不同？
2．用刚性转子的平衡条件判断下列哪个达到了静平衡？哪个达到了动平衡？
3．对刚性转子进行静平衡和动平衡时，至少在几个平面内进行，才能达到完全平衡？简述原因。

4．评价刚性转子的平衡精度时，可使用许用偏心距[e]和许用不平衡质径积[mr]两个参数，在使用上有何不同？
第七章机械的运转及其速度波动的调节
思考题：
1．机器运转过程分为哪三个阶段？各阶段中的功能关系如何？
1．机器的稳定运转阶段分为哪两种类型？其功能关系有何不同？
2．建立机械系统的等效力学模型时，需对力、力矩和质量、转动惯量进行等效转换，转换为等效力和等效质量或等效力矩和等效转动惯量，各适用于什么情况？等效转换的条件各是什么？
3．在未知机器真实运动规律之前，能否求出系统的等效力（矩）和等效质量（转动惯量）？
为什么？
4．采用飞轮对周期性速度波动进行调节的基本原理是什么？用飞轮能否对非周期性速度波动进行调节？说明原因。

5．描述周期性速度波动的主要参数平均速度ωm和速度不均匀系数δ是如何定义的？。