机械原理最全复习资料以及考试题和答案
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一、填空题(共 20分,每题 2分)1、运动副是两构件间发生直接接触而又能产生必定相对运动的活动联接。
2、机构拥有确立运动的条件是机构自由度数大于零,且等于原动件数;3、当两构件构成平面挪动副时, 其瞬心在挪动方向的垂线上无量远处; 构成兼有滑动和转动的高副时 , 其瞬心在接触点处公法线上。
4、当铰链四杆机构的最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余的两杆长之和, 此时 , 当取与最短杆相邻的构件为机构时 , 机构为曲柄摇杆机构;当取最短杆为机构时 , 机构为双曲柄机构;当取最短杆的对边杆为机构时, 机构为双摇杆机构。
5、在齿轮上分度圆是:拥有标准模数和压力角的圆,而节圆是:两齿轮啮合过程中作纯转动的圆。
6、渐开线齿廓上任一点的压力角是指该点渐开线的法线方向与其速度方向所夹的锐角,渐开线齿廓上任一点的法线与基圆相切。
7、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动,已知两轮中心距等于a,传动比等于 i12 ,则齿轮 1的节圆半径等于a/(1+i12)。
8、等效构件的等效质量或等效转动惯量拥有的动能等于原机械系统的总动能;9、机器产生速度颠簸的主要原由是输入功不等于输出功。
速度颠簸的种类有周期性和非周期性两种。
10、关于静不均衡的转子,不论它有多少个偏爱质量,只要要适合地加上或减去一个均衡质量即可获取平衡。
二、简答题(共 30分,每题 6分)1、在曲柄摇杆机构中,说明极位夹角的定义,什么状况下曲柄摇杆机构的极位夹角为零(作图说明)。
答案:极位夹角的定义:当摇杆处于两个极限地点时,曲柄与连杆两次共线,它们之间所夹的锐角称为极位夹角。
以下图,当摇杆位于两个极限地点时,其与连杆的铰支点为 C1、C2,当曲柄与机架的铰支点 A位于 C1C2的连线上,则极位夹角为零。
2、在如图所的示凸轮机构中:(1)在图上绘出凸轮的理论廓线和基圆,并求出基圆半径;(2)图示地点机遇构的压力角α是多少;答案:(1)凸轮的理论廓线和基圆绘于图,基圆半径rb=75mm (2)压力角等于03、设以图示机构实现凸轮对滑块E的控制:问: (1)该机构可否运动?试作剖析说明;(2)若需改良,试画出改良后的机构运动简图。
《机械原理》复习题一.填空题:1两构件通过点、线接触而构成的运动副称为( 高副 );两构件通过面接触构成的运动副称为( 低副 )。
2在其它条件相同时,槽面摩擦大于平面摩擦,其原因是( 正压力分布不均 )。
3设螺纹的升角为λ,接触面的当量摩擦系数为( fv ),则螺旋副自锁的条件为( v arctgf ≤λ )。
4 度 )。
5 成的。
块机构中以(6( 高速 )轴( 模数和压力角应分 );8一对斜齿圆柱齿轮传动的重合度由( 端面重合度,轴向重合度 )两部分组成,斜齿轮的当量齿轮是指( 以法向压力角为压力角,以法向模数为模数作的 )的直齿轮;9、3个彼此作平面平行运动的构件间共有( 3 )个速度瞬心,这几个瞬心必定位于( 同一条直线上 )上;10、含有6个构件的平面机构,其速度瞬心共有( 15 )个,其中有( 5 )个是绝对瞬心,有( 10 )个是相对瞬心;11周期性速度波动和非周期性速度波动的调节方法分别为( 安装飞轮 )和( 使用电动机,使等效的驱动力矩和等效阻力矩彼此相互适应 );12 在凸轮机构推杆的四种常用运动规律中( 一次多项式) 运动规律有刚性冲击, ( 二次多项式 ) 运动规律有柔性冲击; ( 正弦 ) 运动规律无冲击;13 凸轮的基圆半径是指( 凸轮回转轴心 )至1415而(基)圆及(分2,则称其为(差动轮系),若自由度为1,则称其为(行星轮系)。
18 一对心曲柄滑块机构中,若改为以曲柄为机架,则将演化为(回转导杆)机构。
19 在平面四杆机构中,能实现急回运动的机构有(曲柄摇杆机构)、(双曲柄机构)等。
20 蜗轮蜗杆的正确啮合条件是(蜗杆的轴面模数和压力角分别等于涡轮的端面模数和压力角mx1=mt2,ax1=at2=a )。
21 机构要能动,自由度必须大于或等于1,机构具有确定运动的条件是机构的原动件数目应等于机构的自由度的数目。
22 相对瞬心与绝对瞬心的相同点是互作平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点,不同点是绝对瞬心的绝对速度为零,在有六个构件组成的机构中,有15个瞬心。
《机械原理》课程复习资料一、填空题:1.机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。
2.同一构件上各点的速度多边形必于对应点位置组成的多边形。
3.在转子平衡问题中,偏心质量产生的惯性力可以用相对地表示。
4.机械系统的等效力学模型是具有,其上作用有的等效构件。
5.无急回运动的曲柄摇杆机构,极位夹角等于,行程速比系数等于。
6.平面连杆机构中,同一位置的传动角与压力角之和等于。
7.一个曲柄摇杆机构,极位夹角等于36º,则行程速比系数等于。
8.为减小凸轮机构的压力角,应该凸轮的基圆半径。
9.凸轮推杆按等加速等减速规律运动时,在运动阶段的前半程作运动,后半程作运动。
10.增大模数,齿轮传动的重合度;增多齿数,齿轮传动的重合度。
11.平行轴齿轮传动中,外啮合的两齿轮转向相,内啮合的两齿轮转向相。
12.轮系运转时,如果各齿轮轴线的位置相对于机架都不改变,这种轮系是轮系。
13.三个彼此作平面运动的构件共有个速度瞬心,且位于。
14.铰链四杆机构中传动角γ为,传动效率最大。
15.连杆是不直接和相联的构件;平面连杆机构中的运动副均为。
16.偏心轮机构是通过由铰链四杆机构演化而来的。
17.机械发生自锁时,其机械效率。
18.刚性转子的动平衡的条件是。
19.曲柄摇杆机构中的最小传动角出现在与两次共线的位置时。
20.具有急回特性的曲杆摇杆机构行程速比系数k 1。
21.四杆机构的压力角和传动角互为,压力角越大,其传力性能越。
22.一个齿数为Z,分度圆螺旋角为β的斜齿圆柱齿轮,其当量齿数为。
23.设计蜗杆传动时蜗杆的分度圆直径必须取值,且与其相匹配。
24.差动轮系是机构自由度等于的周转轮系。
25.平面低副具有个约束,个自由度。
26.两构件组成移动副,则它们的瞬心位置在。
27.机械的效率公式为,当机械发生自锁时其效率为。
28.标准直齿轮经过正变位后模数,齿厚。
29.曲柄摇杆机构出现死点,是以作主动件,此时机构的角等于零。
机械原理复习题带答案docx一、选择题(每题2分,共10分)1. 机械运动的基本形式包括哪些?A. 平移和旋转B. 平移和摆动C. 旋转和摆动D. 平移、旋转和摆动答案:A2. 四杆机构中,哪个杆件的长度决定了机构的运动特性?A. 连杆B. 摇杆C. 曲柄D. 滑块答案:C3. 齿轮传动中,齿数比与传动比之间的关系是什么?A. 齿数比等于传动比B. 齿数比与传动比成反比C. 齿数比与传动比成正比D. 齿数比与传动比无关答案:C4. 凸轮机构中,凸轮的形状如何影响从动件的运动?A. 凸轮形状不影响从动件运动B. 凸轮形状决定了从动件的加速度C. 凸轮形状决定了从动件的位移D. 凸轮形状决定了从动件的速度答案:C5. 机械系统中,哪种类型的轴承允许轴向移动?A. 深沟球轴承B. 圆锥滚子轴承C. 推力球轴承D. 角接触球轴承答案:C二、填空题(每题2分,共10分)1. 机械效率是输出功率与输入功率之比,用符号____表示。
答案:η2. 机械系统中,____是将旋转运动转换为直线运动的机构。
答案:螺旋机构3. 在齿轮传动中,____是两个齿轮啮合时,齿数最少的齿轮。
答案:小齿轮4. 机械振动中,____是指系统在没有外力作用下,由于自身能量损失而逐渐减弱的振动。
答案:阻尼振动5. 机械设计中,____是指零件在工作过程中,由于材料内部缺陷或外部载荷作用而发生断裂的现象。
答案:疲劳破坏三、简答题(每题10分,共20分)1. 简述机械系统中的自由度和约束的概念,并举例说明。
答案:机械系统中的自由度是指系统在空间中可以独立运动的方向数。
约束是指限制系统自由度的条件。
例如,一个铰链连接的平面四杆机构,其自由度为3,因为可以在三个相互垂直的方向上移动。
而铰链本身则提供了两个约束,限制了机构在这两个方向上的平移自由度。
2. 描述齿轮传动的优缺点。
答案:齿轮传动的优点包括高效率、结构紧凑、传动比准确、可实现远距离传动等。
机械原理试题库及答案一、选择题1. 机械运动的基本概念是什么?A. 物体位置的变化B. 物体形状的变化C. 物体质量的变化D. 物体密度的变化答案:A2. 以下哪个不是机械运动的分类?A. 平移运动B. 旋转运动C. 振动运动D. 热运动答案:D3. 机构具有确定运动的条件是什么?A. 至少有一个构件固定不动B. 至少有两个构件固定不动C. 所有构件都固定不动D. 没有固定不动的构件答案:A二、填空题4. 机械原理中,________是用来描述构件之间相对运动的几何学关系。
答案:运动副5. 机械设计中,________是指构件在力的作用下不发生失稳或破坏的能力。
答案:强度三、简答题6. 简述平面四杆机构的基本类型及其特点。
答案:平面四杆机构的基本类型包括双曲柄机构、双摇杆机构和曲柄摇杆机构。
双曲柄机构具有两个曲柄,运动平稳,但存在死点;双摇杆机构没有曲柄,运动不平稳,但结构简单;曲柄摇杆机构结合了前两者的特点,一个曲柄和一个摇杆,运动较为平稳,是应用最广泛的类型。
7. 解释什么是传动比,并给出计算传动比的公式。
答案:传动比是指传动系统中输入轴与输出轴的转速比。
计算传动比的公式为:\[ i = \frac{n_{输入}}{n_{输出}} \]四、计算题8. 已知一个平面四杆机构,其中曲柄长度为200mm,摇杆长度为300mm,求该机构的最短和最长行程。
答案:根据四杆机构的运动学公式,最短行程为曲柄和摇杆长度之和,即500mm;最长行程为曲柄和摇杆长度之差的绝对值,即100mm。
9. 某机械系统的传动比为3:1,输入转速为1500转/分钟,求输出转速。
答案:根据传动比公式,输出转速为输入转速除以传动比,即\[ n_{输出} = \frac{n_{输入}}{i} = \frac{1500}{3} = 500 \] 转/分钟。
五、论述题10. 论述机械原理在现代机械设计中的重要性及其应用。
答案:机械原理是机械设计的基础,它涉及到机械运动的规律、机械结构的设计原理以及机械传动的效率等。
机械原理基础复习题(含答案)一、单选题(共70题,每题1分,共70分)1、周转轮系传动比的计算通常采用()。
:A、反转法B、阻抗力法C、摩擦力法D、正转法正确答案:A2、()的自由度等于2,两个中心轮都运动,给定2个原动件机构的运动才是确定的。
:A、差动轮系B、定轴轮系C、行星轮系D、周转轮系正确答案:A3、一对标准齿轮,其安装距离大于标准安装中心距时,压力角()。
:A、不一定B、变大C、变小D、不变正确答案:B4、平面机构自由度的计算公式为F=3n-2PL-PH,其中n为活动构件个数,PL为低副个数,PH为()个数。
:A、活动构件B、低副C、高副D、机架正确答案:C5、对于满足杆长条件的四杆机构,若最短杆为机架,为()。
:A、曲柄滑块机构B、曲柄摇杆机构C、双摇杆机构D、双曲柄机构正确答案:D6、2K-H型周转轮系是具有()个太阳轮()个行星架的周转轮系。
:A、2、2B、1、1C、1、2D、2、1正确答案:D7、齿轮轮廓是()齿廓,此齿廓的提出已有近两百多年的历史,目前还没有其它曲线可以替代。
主要在于它具有很好的传动性能,而且便于制造、安装、测量和互换使用等优点。
:A、抛物线B、渐开线C、直线D、五次曲线正确答案:B8、()是指由于摩擦的原因,机构有效驱动力总是小于等于其摩擦力,使得机构无法运动的现象。
这种机构的自由度大于零。
:A、自由度F小于等于零B、死点C、自锁正确答案:C9、()机构用来传递任意两轴间的运动和动力,是机械中应用最广泛的一种传动机构。
:A、齿轮B、连杆C、间歇运动D、凸轮正确答案:A10、()接触面积大,表面接触应力小,润滑方便,不易磨损,制造较为容易,但能实现的相对运动少,适用于载荷较大、运动不是很复杂的场合。
:A、空间副B、高副C、平面副D、低副正确答案:D11、一对标准齿轮,模数为4,齿数分别为20,80,则其顶隙为()mm。
:A、2B、3C、4D、1正确答案:D12、对于满足杆长条件的四杆机构,最短杆的邻边为机架,得到()。
机械原理考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 机械运动的基本形式包括哪些?A. 平移和旋转B. 平移和振动C. 旋转和摆动D. 平移、旋转和摆动2. 以下哪个不是机械原理中的基本概念?A. 机构B. 运动链C. 机械系统D. 电子元件3. 机械效率的定义是什么?A. 有用功与总功之比B. 总功与有用功之比C. 总功与额外功之比D. 额外功与有用功之比4. 以下哪个是平面四杆机构的基本类型?A. 双摇杆机构B. 曲柄滑块机构C. 曲柄连杆机构D. 所有选项都是5. 曲柄连杆机构中,曲柄的作用是什么?A. 将转动运动转换为直线运动B. 将直线运动转换为转动运动C. 将转动运动转换为摆动运动D. 将摆动运动转换为转动运动6. 以下哪个不是机械传动的特点?A. 传动效率高B. 结构简单C. 传动比大D. 需要复杂的控制7. 机械的工作原理是什么?A. 利用机械能转换和传递能量B. 利用电能转换和传递能量C. 利用热能转换和传递能量D. 利用光能转换和传递能量8. 机械运动的三个基本要素是什么?A. 速度、加速度和方向B. 速度、力和方向C. 力、加速度和时间D. 速度、力和时间9. 以下哪个不是机械设计中考虑的因素?A. 材料选择B. 制造成本C. 维护方便D. 外观颜色10. 机械运动的分类有哪些?A. 平面运动和空间运动B. 直线运动和曲线运动C. 旋转运动和摆动运动D. 所有选项都是二、填空题(每空2分,共20分)1. 机械运动中,______是最基本的运动形式。
2. 机械原理中,______是指由两个或两个以上的构件通过运动副连接而成的组合体。
3. 在机械效率的计算中,______是衡量机械性能好坏的重要指标。
4. 平面四杆机构中,______机构可以实现曲柄的连续旋转。
5. 曲柄连杆机构中,______是实现往复运动转换为旋转运动的关键部件。
6. 机械传动中,______是实现能量传递和转换的基本方式。
机械原理复习题及答案机械原理是机械工程领域中的基础课程,它涉及到机械运动的基本原理和机械系统的设计。
以下是机械原理的复习题及答案,供学生复习参考。
一、选择题1. 机械运动的基本要素包括:A. 力B. 位移C. 速度D. 加速度答案:B, C, D2. 以下哪个不是平面运动的类型?A. 直线运动B. 旋转运动C. 平面复合运动D. 螺旋运动答案:D3. 机械系统的自由度是指:A. 系统可以进行的独立运动的数量B. 系统的质量C. 系统的惯性D. 系统的摩擦力答案:A二、填空题1. 机械原理中的运动副是指两个或多个零件之间的_________。
答案:相对运动关系2. 一个平面四连杆机构,如果其最短杆的长度为L1,最长杆的长度为L2,则该机构的行程比为_________。
答案:(L2-L1)/(L2+L1)3. 机械振动的类型包括_________振动和_________振动。
答案:自由,受迫三、简答题1. 简述四连杆机构的运动特点。
答案:四连杆机构是一种平面机构,由四个连杆构成闭合环路。
它能够实现曲柄滑块机构的转换,具有多种运动形式,如双曲柄机构、曲柄摇杆机构等。
其运动特点是可以实现曲柄的连续旋转或摇杆的往复摆动。
2. 解释什么是机械系统的静平衡和动平衡。
答案:静平衡是指在没有外力作用下,机械系统能够保持静止状态,即所有力的合力为零。
动平衡则是指在机械系统运动过程中,通过调整质量分布或使用平衡装置,使得旋转部件的离心力和惯性力的合力为零,从而减少振动和噪音。
四、计算题1. 已知一个平面四连杆机构,最短杆长度L1=100mm,最长杆长度L2=400mm,求该机构的行程比。
答案:根据填空题中的公式,行程比 = (400-100)/(400+100) = 300/500 = 0.62. 一个机械系统的质量为m,其旋转轴的半径为r,求该系统的转动惯量。
答案:转动惯量 I = mr^2五、论述题1. 论述机械原理在现代机械设计中的重要性。
机械原理试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 机械运动的基本概念是什么?A. 力B. 运动C. 力和运动D. 能量答案:C2. 机械效率的计算公式为:A. 功/功率B. 功率/功C. 有用功/总功D. 总功/有用功答案:C3. 以下哪个不是机械运动的类型?A. 平动B. 转动C. 振动D. 热运动答案:D4. 机械运动的三个基本要素是:A. 力、速度、加速度B. 力、位移、时间C. 速度、位移、时间D. 力、位移、速度答案:C5. 机械运动的基本原理是什么?A. 牛顿运动定律B. 能量守恒定律C. 动量守恒定律D. 以上都是答案:D二、填空题(每题3分,共15分)1. 机械运动的基本原理是__________。
答案:牛顿运动定律2. 机械效率的计算公式是__________。
答案:有用功/总功3. 机械运动的三个基本要素是__________。
答案:速度、位移、时间4. 机械运动的类型包括__________。
答案:平动、转动、振动5. 机械运动的基本概念是__________。
答案:力和运动三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述机械运动的基本原理。
答案:机械运动的基本原理是牛顿运动定律,它描述了力和物体运动之间的关系,包括惯性定律、加速度定律和作用与反作用定律。
2. 机械效率是如何定义的?答案:机械效率是指机械在完成工作时有用功与总功的比值,它反映了机械工作时能量利用的效率。
3. 机械运动的三个基本要素是什么?答案:机械运动的三个基本要素是速度、位移和时间,它们共同描述了物体运动的状态和过程。
4. 机械运动的类型有哪些?答案:机械运动的类型包括平动、转动和振动。
平动是指物体在直线路径上的运动,转动是指物体围绕固定点或轴的旋转运动,振动是指物体或质点在其平衡位置附近进行的往复运动。
四、计算题(每题10分,共20分)1. 已知一个机械系统完成有用功为500J,总功为800J,请计算该机械系统的机械效率。
一、是非题(用“Y”表示正确,“N”表示错误填在题末的括号中)。
(本大题共10小题,每小题1分,总计10分)1111111.构件是机构或机器中独立运动的单元体,也是机械原理研究的对象。
( y ) 2.机构具有确定相对运动的条件为:其的自由度F>0。
( n ) 3.在摆动导杆机构中,若取曲柄为原动件时,机构的最小传动角γmin=0º;而取导杆为原动件时,则机构的最小传动角γmin=90º。
( n ) 4.机构当出现死点时,对运动传递是不利的,因此应设法避免;而在夹具设计时,却需要利用机构的死点性质。
( y )5.当其它条件不变时,凸轮的基圆半径越大,则凸轮机构的压力角就越小,机构传力效果越好。
( y )6.在蜗杆传动中,蜗杆的升角等于蜗轮的螺旋角,且蜗杆与蜗轮的螺旋线旋向相同。
( y )7.渐开线直齿圆锥齿轮的标准参数取在大端上。
( y ) 9.机器等效动力学模型中的等效质量(或转动惯量)是一个假想质量(或转动惯量),它不是原机器中各运动构件的质量(或转动惯量)之和,而是根据动能相等的原则转化后计算得出的。
( y )10.不论刚性回转体上有多少个不平衡质量,也不论它们如何分布,只需要在任意选定两个平面内,分别适当地加平衡质量即可达到动平衡。
( y ) 二、填空题(将正确的答案填在题中横线上方空格处)。
(本大题共5小题,每空2分,总计10分)1.速度影像的相似原理只能应用于同一构件上的各点,而不能应用于机构的不同构件上的各点。
2.机械中三角带(即V带)传动比平型带传动用得更为广泛,从摩擦角度来看,其主要原因是:三角带属槽面摩擦性质,当量摩擦系数较平面摩擦系数大,故传力大。
3.在四杆机构中AB BC CD AD AD ====40406060,,,,为机架,该机构是:曲柄摇杆机构。
4.用作图法绘制直动从动件盘形凸轮廓线时,常采用反转法。
即假设凸轮静止不动,从动件作作绕凸轮轴线的反向转动(-ω 1 方向转动)和沿从动件导路方向的往复移动的复合运动。
5.渐开线直齿圆柱齿轮齿廓上任一点的曲率半径等于过该点的法线与基圆的切点至该点间的距离;渐开线齿廓在基圆上的曲率半径等于零;渐开线齿条齿廓上任一点的曲率半径等于无穷大。
2222222.凸轮机构中从动件作等加速等减速运动时将产生 (B) 冲击。
它适用于(E) 场合。
(A)刚性;(B)柔性;(C)无刚性也无柔性; (D)低速;(E)中速;(F)高速。
3.一对渐开线斜齿圆柱齿轮在啮合传动过程中,一对齿廓上的接触线长度是(C) 变化的。
(A)由小到大逐渐; (C)由大到小逐渐;(C)由小到大再到小逐渐; (D)始终保持定值。
4.设机器的等效转动惯量为常数,其等效驱动力矩和等效阻抗力矩的变化如图示,可判断该机器的运转情况应是 (B) 。
(A)匀速稳定运转; (B)变速稳定运转; (C)加速过程; (D)减速过程。
5.机械平衡研究的内容是 (C)(A)驱动力与阻力间的平衡 (B)各构件作用力间的平衡(C)惯性力系间的平衡 (D)输入功率与输出功率间的平衡四、计算题(列出计算公式,计算出题目所要求解的有关参数)。
(本大题共3小题,每小题10分,总计30分)1.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。
并指出该机构是否具有确定的相对运动。
解:铰链C 处为具有两个转动副的复合铰链,(1分)移动副E 、E ’中有一个为虚约束,(1分)滚子F 处有局部自由度,(1分)3333333333则n p p ===791,,,L H (3分)F n p p =--=⨯-3237L H , (2分)该机构中有两个原动件(曲柄AB 和凸轮O),并等于机构的自由度数F ,故该机构具有确定的相对运动。
(2分)2.已知图示机构的尺寸(可从图中量取尺寸,μl =0.001m/mm)及原动件1的角速度ω1=48.78rad/s 。
(1)标出所有瞬心位置;(2)用瞬心法计算构件2的角速度ω2,并确定出其方向。
(3)构件2上M点的速度VM,并确定出其方向。
解:(1)瞬心数目N =K(K-1)/2=4×(4-1)/2=6,各瞬心位置如图所示; (4分3.图示为里程表中的齿轮传动,已知各轮的齿数为z117=,z268=,z323=,z419=,z420'=,z524=。
试求传动比i15。
44444444(1)齿轮z1、z2为定轴轮系。
izz122168174=-=-=-(2分)(2)齿轮z3、z4、z4'、z5、H 组成行星轮系。
i iz zz zHH553435411120232419=-=-=-⨯⨯'=-1114 (6分)(3)i i iH151254114456=⋅=-⨯-=()()(2分)五、图解题(通过图解求解题目所要求的有关参数)。
(本大题共3小题,前一小题10分,后两小题各15分,总计40分)1.如图示曲柄滑块机构的运动简图,试确定当曲柄1等速转动时,(1)机构的行程速度变化系数K ;(2)最小传动角γm i n的大小;(3)滑块3往复运动时向左的平均速度大还是向右的平均速度大(4)当滑块3为主动时,机构是否出现死点,为什么?(在图中用作图法求解)解:(1)θθθ==+-==101801801901701118,()().K。
(2分)(2)γmin=57 。
(3分)(3)向左大。
(2分)(4)会出现,因为在连杆与曲柄共线时传动角γ=0 。
(3分)2. 如图所示,有一对心直动滚子从动件偏心圆凸轮机构,O为凸轮几何中心,O1为凸轮转动中心,直线AC⊥BD ,O1O =OA/2,圆盘半径R =60mm,滚子半径r r=10mm。
试根据上述条件确定基圆半径r0、行程h,C点压力角αc和D点接触时的位移h D、压力角αD。
(要求在图中画出并同时计算出)5555555解:(1)r O A r0140=+=r mm ;(3分)(2)h=60mm ;(3分)(3)αC =0; (3分)(4)h O O R r r D =++-=12203616().r mm(3分)(5)αD O O OD ==arctg ().12320(3分)3.直齿圆柱齿轮与齿条无侧隙啮合如图所示,已知m =10mm ,α=20︒,h a*=1,c *.=025。
(1)由图量取分度圆半径,求齿轮齿数; (2)计算基圆半径、基圆齿距p b;(3)作图求实际啮合线段长,并用以求重合度; (4)作图表示齿条和齿轮的实际工作段; (5)由图量取齿条分度线与节线的距离,求齿轮的变位系数,并回答是正变位还是负变位;(6)说明齿轮有无根切。
解:(1)量得r =60mm ,z r m ==⨯÷=22601012/ (2分)(2)r r b cos cos .==⨯︒=α602056382mmp m b cos cos .==⨯⨯︒=ππα102029521mm(3分)(3)作图如下,量得B B 2144≈mm ;ε=≈≈B B p 2144295149//..b (4分) (4)如图中阴影部分。
(2分)(5)量得xm=3mm ,x xm m ===//.31003;是正变位 (2分)(6)无根切,因x >x min,x min ()/.=-=1217170294(2分)或:由于齿条的齿顶线在极限啮合点N 1的下侧,故无根切机械原理重要概念 零件:独立的制造单元构件:机器中每一个独立的运动单元体运动副:由两个构件直接接触而组成的可动的连接 运动副元素:把两构件上能够参加接触而构成的运动副表面 运动副的自由度和约束数的关系f=6-s运动链:构件通过运动副的连接而构成的可相对运动系统平面运动副的最大约束数为2,最小约束数为1;引入一个约束的运动副为高副,引入两个约束的运动副为平面低副机构具有确定运动的条件:机构的原动件的数目应等于机构的自由度数目;根据机构的组成原理,任何机构都可以看成是由原动件、从动件和机架组成高副:两构件通过点线接触而构成的运动副低副:两构件通过面接触而构成的运动副由M个构件组成的复合铰链应包括M-1个转动副平面自由度计算公式:F=3n-(2Pl+Ph)局部自由度:在有些机构中某些构件所产生的局部运动而不影响其他构件的运动虚约束:在机构中有些运动副带入的约束对机构的运动只起重复约束的作用虚约束的作用:为了改善机构的受力情况,增加机构刚度或保证机械运动的顺利基本杆组:不能在拆的最简单的自由度为零的构件组速度瞬心:互作平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点。
若绝对速度为零,则该瞬心称为绝对瞬心相对速度瞬心与绝对速度瞬心的相同点:互作平面相对运动的两构件上瞬时相对速度为零的点;不同点:后者绝对速度为零,前者不是三心定理:三个彼此作平面平行运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上速度多边形:根据速度矢量方程按一定比例作出的各速度矢量构成的图形驱动力:驱动机械运动的力阻抗力:阻止机械运动的力质量代换法:为简化各构件惯性力的确定,可以设想把构件的质量按一定条件用集中于构件上某几个选定点的假想集中质量来代替,这样便只需求各集中质量的惯性力,而无需求惯性力偶距,从而使构件惯性力的确定简化质量代换法的特点:代换前后构件质量不变;代换前后构件的质心位置不变;代换前后构件对质心轴的转动惯量不变机械自锁:有些机械中,有些机械按其结构情况分析是可以运动的,但由于摩擦的存在却会出现无论如何增大驱动力也无法使其运动判断自锁的方法:1、根据运动副的自锁条件,判定运动副是否自锁移动副的自锁条件:传动角小于摩擦角或当量摩擦角转动副的自锁条件:外力作用线与摩擦圆相交或者相切螺旋副的自锁条件:螺旋升角小于摩擦角或者当量摩擦角2、机械的效率小于或等于零,机械自锁3、机械的生产阻力小于或等于零,机械自锁4、作用在构件上的驱动力在产生有效分力Pt的同时,也产生摩擦力F,当其有效分力总是小于或等于由其引起的最大摩擦力,机械自锁机械自锁的实质:驱动力所做的功总是小于或等于克服由其可能引起的最大摩擦阻力所需要的功提高机械效率的途径:尽量简化机械传动系统;选择合适的运动副形式;尽量减少构件尺寸;减小摩擦铰链四杆机构有曲柄的条件:1、最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆长度之和2、连架杆与机架中必有一杆为最短杆在曲柄摇杆机构中改变摇杆长度为无穷大而形成的曲柄滑块机构在曲柄滑块机构中改变回转副半径而形成偏心轮机构曲柄摇杆机构中只有取摇杆为主动件是,才可能出现死点位置,处于死点位置时,机构的传动角为0急回运动:当平面连杆机构的原动件(如曲柄摇杆机构的曲柄)等从动件(摇杆)空回行程的平均速度大于其工作行程的平均速度极为夹角:机构在两个极位时原动件AB所在的两个位置之间的夹角θθ=180°(K-1)/(K+1)压力角:力F与C点速度正向之间的夹角α传动角:与压力角互余的角(锐角)行程速比系数:用从动件空回行程的平均速度V2与工作行程的平均速度V1的比值K=V2/V1=180°+θ/(180°—θ)平面四杆机构中有无急回特性取决于极为夹角的大小试写出两种能将原动件单向连续转动转换成输出构件连续直线往复运动且具有急回特性的连杆机构:偏置曲柄滑块机构、摆动导杆加滑块导轨(牛头刨床机构)曲柄滑块机构:偏置曲柄滑块机构、对心曲柄滑块机构、双滑块四杆机构、正弦机构、偏心轮机构、导杆机构、回转导杆机构、摆动导杆机构、曲柄摇块机构、直动滑杆机构机构的倒置:选运动链中不同构件作为机架以获得不同机构的演化方法刚性冲击:出现无穷大的加速度和惯性力,因而会使凸轮机构受到极大的冲击柔性冲击:加速度突变为有限值,因而引起的冲击较小在凸轮机构机构的几种基本的从动件运动规律中等速运动规律使凸轮机构产生刚性冲击,等加速等减速,和余弦加速度运动规律产生柔性冲击,正弦加速度运动规律则没有冲击在凸轮机构的各种常用的推杆运动规律中,等速只宜用于低速的情况;等加速等减速和余弦加速度宜用于中速,正弦加速度可在高速下运动凸轮的基圆半径是从转动中心到理论轮廓的最短距离,凸轮的基圆的半径越小,则凸轮机构的压力角越大,而凸轮机构的尺寸越小齿廓啮合的基本定律:相互啮合传动的一对齿轮,在任一位置时的传动比,都与其连心线O1O2被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两线段长成反比渐开线:当直线BK沿一圆周作纯滚动时直线上任一一点K的轨迹AK渐开线的性质:1、发生线上BK线段长度等于基圆上被滚过的弧长AB2、渐开线上任一一点的发线恒于其基圆相切3、渐开线越接近基圆部分的曲率半径越小,在基圆上其曲率半径为零4、渐开线的形状取决于基圆的大小5、基圆以内无渐开线6、同一基圆上任意弧长对应的任意两条公法线相等渐开线函数:invαK=θk=tanαk-αk渐开线齿廓的啮合特点:1、能保证定传动比传动且具有可分性传动比不仅与节圆半径成反比,也与其基圆半径成反比,还与分度圆半径成反比I12=ω1/ω2=O2P/O1P=rb2/rb12、渐开线齿廓之间的正压力方向不变渐开线齿轮的基本参数:模数、齿数、压力角、(齿顶高系数、顶隙系数)记P180表10-2一对渐开线齿轮正确啮合的条件:两轮的模数和压力角分别相等一对渐开线齿廓啮合传动时,他们的接触点在实际啮合线上,它的理论啮合线长度为两基圆的内公切线N1N2 渐开线齿廓上任意一点的压力角是指该点法线方向与速度方向间的夹角渐开线齿廓上任意一点的法线与基圆相切根切:采用范成法切制渐开线齿廓时发生根切的原因是刀具齿顶线超过啮合极限点N1一对涡轮蜗杆正确啮合条件:中间平面内蜗杆与涡轮的模数和压力角分别相等重合度:B1B2与Pb的比值ξα;齿轮传动的连续条件:重合度大于或等于许用值定轴轮系:如果在轮系运转时其各个轮齿的轴线相对于机架的位置都是固定的周转轮系:如果在连续运转时,其中至少有一个齿轮轴线的位置并不固定,而是绕着其它齿轮的固定轴线回转复合轮系:包含定轴轮系部分,又包含周转轮系部分或者由几部分周转轮系组成定轴轮系的传动比等于所有从动轮齿数的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积的比值中介轮:不影响传动比的大小而仅起着中间过渡和改变从动轮转向的作用二、简答题:1.图示铰链四杆机构中,已知l AB=55mm,l BC=40mm,l CD=50mm,l AD=25mm。