机械原理课后题答案

第一章 计算机网络概论

1. 计算机网络的发展可划分为几个阶段？每个阶段各有什么特点？

答：1.面向终端的计算机网络，以单个计算机为中心的远程联机系统，构成面向终端的计算机网络。这类简单的“终端-通信线路”计算机系统，成了计算机网络的锥形。

2. 计算机-计算机网络，呈现出多处理中心的特点。

3. 开放式标准网络，OSI/RM的提出，开创了一个具有统一的网络体系结构，遵循国际标准化协议的计算机网络新时代。

4. 因特网的广泛应用与高速网络技术的发展，覆盖范围广、网络具有足够的带宽、很好服务质量与完善的安全机制、支持多媒体信息通信、以满足不同的应用需求、具备高度的可靠性和完善的管理功能。

2.计算机网络可分为哪两大子网？它们各实现什么功能？

答：一个计算机网络是由资源子网和通信子网构成的。资源负责信息处理，通信子网负责全网中的信息传递。

3.简述各种网络拓扑类型的定义和优缺点。

答：1.星形拓扑是由中央节点和通过点到点通信链接到中央节点的各个站点组成。星形拓扑结构的优点有：控制简单、故障诊断和隔离容易、方便服务；缺点：电缆长度和安装工作量可观、中央节点的负担较重形成“瓶颈”和各站点的分布处理能力较低。

2.总线拓扑结构采用一个广播信道作为传输介质，所有站点都通过相应的硬件接口直接连到这一公共传输介质上，该公共传输介质即称为总线。总线拓扑结构的优点：总线结构所需要的电缆数量少；总线结构简单，又是无源工作，有较高的可靠性；易于扩充，增加或减少用户比较方便。缺点是：总线的传输距离有限，通信范围受到限制；故障诊断和隔离较困难；分布式协议不能保证信息的及时发送，不具有实时功能。

3.环形拓扑网络由站点和连接站点的链路组成一个闭合环。环形拓扑的优点：电缆长度短；可使用光纤；所有计算机都能公平地访问网络的其它部分，网络性能稳定。缺点：节点的故障会引起全网故障；环节点的加入和撤出过程较复杂；环形拓扑结构的介质控制协议都采用令牌传递的方式，在负载很轻时，信道利用率相对来说就比较低。

8：实际金属液态合金结构与理想纯金属液态结构有何不同？

答：纯金属的液态结构是由原子集团、游离原子、空穴或裂纹组成的，是近程有序的。液态中存在着很大的能量起伏。而实际金属中存在大量的杂质原子，形成夹杂物，除了存在结构起伏和能量起伏外还存在浓度起伏。

12：简述液态金属的表面张力的实质及其影响因数。 答：实质：表面张力是表面能的物理表现，是是由原子间的作用力及其在表面和内部间排列状态的差别引起的。 影响因数：熔点、温度和溶质元素。

13：简述界面现象对液态成形过程的影响。

答：表面张力会产生一个附加压力，当固液相互润湿时，附加压力有助于液体的充填。液态成形所用的铸型或涂料材料与液态合金应是不润湿的，使铸件的表面得以光洁。凝固后期，表面张力对铸件凝固过程的补索状况，及是否出现热裂缺陷有重大影响。

15：简述过冷度与液态金属凝固的关系。

答：过冷度就是凝固的驱动力，过冷度越大，凝固的驱动力也越大；过冷度为零时，驱动力不存在。液态金属不会在没有过冷度的情况下凝固。

16：用动力学理论阐述液态金属完成凝固的过程。

答：高能态的液态原子变成低能态的固态原子，必须越过高能态的界面，界面具有界面能。生核或晶粒的长大是液态原子不断地向固体晶粒堆积的过程，是固液界面不断向前推进的过程。只有液态金属中那些具有高能态的原子才能越过更高能态的界面成为固体中的原子，从而完成凝固过程。

17：简述异质形核与均质形核的区别。 答：均质形核是依靠液态金属内部自身的结构自发形核，异质形核是依靠外来夹杂物所提供的异质界面非自发的形核。 异质形核与固体杂质接触，减少了表面自由能的增加。 异质形核形核功小，形核所需的结构起伏和能量起伏就小，形核容易，所需过冷度小。

18:什么条件下晶体以平面的方式生长？什么条件下晶体以树枝晶方式生长？

答：①平面方式长大：固液界面前方的液体正温度梯度分布，固液界面前方的过冷区域及过冷度极小，晶体生长时凝固潜热析出的方向与晶体的生长方向相反。

第一章

1-1 说明图（a）,（b）中,（1）,ui的参考方向是否关联？（2）ui乘积表示什么功率？（3）如果在图（a）中0,0iu ；图（b）中0,0ui ，元件实际发出还是吸收功率？

解：（1）当流过元件的电流的参考方向是从标示电压正极性的一端指向负极性的一端，即电流的参考方向与元件两端电压降落的方向一致，称电压和电流的参考方向关联。所以（a）图中iu,的参考方向是关联的；（b）图中iu,的参考方向为非关联。

（2）当取元件的iu,参考方向为关联参考方向时，定义uip为元件吸收的功率；当取元件的iu,参考方向为非关联时，定义uip为元件发出的功率。所以（a）图中的ui乘积表示元件吸收的功率；（b）图中的ui乘积表示元件发出的功率。

（3）在电压、电流参考方向关联的条件下，带入iu,数值，经计算，若0uip ，表示元件确实吸收了功率；若0p，表示元件吸收负功率，实际是发出功率。（a）图中，若0,0iu，则0uip，表示元件实际发出功率。

在iu,参考方向非关联的条件下，带入iu,数值，经计算，若0uip，为正值，表示元件确实发出功率；若0p，为负值，表示元件发出负功率，实际是吸收功率。所以（b）图中当0,0iu，有0uip，表示元件实际发出功率。

1-2 若某元件端子上的电压和电流取关联参考方向，而170cos(100)utV，

7sin(100)itA，求：（1）该元件吸收功率的最大值；（2）该元件发出功率的最大值。

解：()()()170cos(100)7sin(100)595sin(200)ptutittttW

（1）当0)200sin(tπ时，0)(tp，元件吸收功率；当1)200sin(tπ时，元件吸收最大功率：max595pW

（2）当0)200sin(tπ时，0)(tp，元件实际发出功率；当1)200sin(tπ时，元件发出最大功率：max595pW

1 习 题

8.1 在图8.1所示单销四槽轮机构中，已知拨盘1转一周，槽轮停歇时间为15秒，求主动拨盘1的转速n1及槽轮在一周期内的运动时间td。

解：槽轮机构的运动系数25.04224z22ztttjdd＝

s15tj

s575.01525.025.01t25.0tjd

拨盘运动一周的时间：s20155tttjd

min/r32060n1

8.2 试分析单万向联轴节中瞬时传动比不恒等于1的原因。使双万向联轴节传动比恒等于1的条件是什么？

解：单万向联轴节的传动比为：1221331cossin1cosi

当为一常数时，i31是随的变化而变化的，1i31

可用双万向联轴节，使得131i，条件为：①中间轴叉平面应在同一平面内，②2312＝。

8.3 对图8-9所示的棘轮机构，为保证棘爪能顺利进入棘轮齿底，应满足什么条件？

解：为了保证工作时棘爪自动嵌入棘轮齿槽内，应使棘轮齿面倾斜角大于摩擦角。

8.4 为什么不完全齿轮机构主动轮首、末两轮齿的齿高一般要削减？加上瞬心线附加杆后，是否仍须削减？为什么？

解：为了保证不完全齿轮在主动轮正、反转和进入啮合的瞬时不与从动轮发生干涉，因此，主动轮的首、末两齿顶高要削减一点。若加上瞬心线附加杆后，可不用削减。因瞬心线附加杆可帮助从动轮的转速由零逐渐增加到正常的转速，可避免干涉。 2 8.5 差动螺旋机构结构特点是什么？

解：差动螺旋机构的结构特点是两螺旋相同。

8.6 机构的组合和组合机构有何区别？

解：机构的组合是各子机构保持原有结构及各自相对的独立。组合机构是一种封闭式的传动机构，即利用一机构去约束或封闭另一个多自由度机构。