2022年完整word版,机械原理复习试题及答案修改版.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 机械原理一、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原动件数目 ;2. 同一构件上各点的速度多边形必相像于于对应点位置组成的多边形;3. 无急回运动的曲柄摇杆机构,极位夹角等于 0 ,行程速比等于 1 ;4. 平面连杆机构中,同一位置的传动角与压力角之和等于 90 ;5. 一 个 曲 柄 摇 杆 机 构 , 极 位 夹 角 等 于 K=180+36/180-36=1.5 ;36o , 就 行 程 速 比 系 数 等 于6. 为减小凸轮机构的压力角,应当 增大 凸轮的基圆半径;7. 凸轮推杆按等加速等减速规律运动时,在运动阶段的前
2、半程作 等加速运动,后半程作 等减速 运动;8. 增大模数,齿轮传动的重合度 不变;增多齿数,齿轮传动的重合度增大;9. 平行轴齿轮传动中,外啮合的两齿轮转向相 向相 相同 ;相反 ,内啮合的两齿轮转名师归纳总结 10.轮系运转时,假如各齿轮轴线的位置相对于机架都不转变,这种轮系是 定轴轮系;11.三个彼此作平面运动的构件共有3 个速度瞬心,且位于一条直12.线上;铰链四杆机构中传动角为90; ,传动效率最大;13.连杆是不直接和机架相联的构件;平面连杆机构中的运动副均为机械原理第 1 页 共 18 页第 1 页,共 18 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - -
3、- - 低副;14.偏心轮机构是通过扩大转动副半径由铰链四杆机构演化而来的;15.机械发生自锁时,其机械效率小于等于零;两次共线曲柄摇杆机构中的最小传动角显现在曲柄与 机架16.的位置时;17. 具有急回特性的曲杆摇杆机构行程速比系数 k 大于 1 ;18. 四杆机构的压力角和传动角互为 余角,压力角越大,其传力性能越 差;19. 一个齿数为 Z,分度圆螺旋角为 的斜齿圆柱齿轮,其当量齿数为z/cos 3;20. 设计蜗杆传动时蜗杆的分度圆直径必需取 标准值 值,且与其模数 相匹配;名师归纳总结 21.差动轮系是机构自由度等于 2 的周转轮系;22.平面低副具有2个约束,1 个自由度;23.两
4、构件组成移动副,就它们的瞬心位置在垂直移动路线的无穷远处;24. 标准直齿轮经过正变位后模数不变,齿厚增加; 曲柄摇杆机构显现死点,是以摇杆作主动件,此时机构的25.传动角角等于零;26. 为减小凸轮机构的压力角,可实行的措施有增加基圆半径和推杆合理偏置;机械原理第 2 页 共 18 页第 2 页,共 18 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 27.在曲柄摇杆机构中,假如将最短杆作为机架,就与机架相连的两杆都可以作 _整周回转运动,即得到双曲柄机构;28.29.30.31.32.凸轮从动件作等速运动时在行程始末有刚性性冲击;当其作正弦加速度运动运动时,
5、从动件没有冲击;标准齿轮分度圆上的压力角为标准值,其大小等于20;标准直齿轮经过正变位后齿距不变,齿根圆增加;交叉角为 90 的蜗轮蜗杆传动的正确啮合条件是mt2=mx1=m 、t2 =x1=、 1= 2;具有一个自由度的周转轮系称为行星轮系,具有两个自由度的周转轮系称为 _ _差动_轮系;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;试分析以哪个构件为机架可得到曲柄摇杆机构?(画图说明)2 凸轮实际工作廓线为什么会显现变尖现象?设计中如何防止?答: 变尖缘由:滚子半径与凸轮理论轮廓的曲率半径相等,使实际轮廓的曲 率半
6、径为 0;防止措施:在满意滚子强度条件下,减小其半径的大小;3 渐开线齿廓啮合的特点是什么?1)定传动比 2)可分性 3)啮合线为始终线;4 何谓基本杆组?机构的组成原理是什么?基本杆组:不能拆分的最简洁的自由度为0 的构件组;机构组成原理:任何机构都可看成是有如干基本杆组依次连接于原动件和机架上而构成的;5 凸轮轮廓曲线设计的基本原理是什么?如何挑选推杆滚子的半径?1)反转法原理 2 )在满意强度条件下,保证凸轮实际轮廓曲线不显现尖点和“ 失真”,即机械原理 第 3 页 共 18 页名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - -
7、- 小于凸轮理论轮廓的最小曲率半径;6 什么是齿轮的节圆?标准直齿轮在什么情形下其节圆与分度圆重合?经过节点、分别以两啮合齿轮回转中心为圆心的两个相切圆称为节圆;当 两标准齿轮按标准中心距安装时其节圆与分度圆重合;7 什么是周转轮系?什么是周转轮系的转化轮系?至少有一个齿轮的轴线的位置不固定,而绕其他固定轴线回转的轮系称为周转轮系; 在周转轮系中加上公共角速度- H后,行星架相对静止, 此时周转轮系转化成定轴轮系,这个假想的定轴轮系称为原周转轮系的转化轮系;8 什么是传动角?它的大小对机构的传力性能有何影响?铰链四杆机构的最小传动角在什么位置?压力角的余角为传动角,传动角越大,机构传力性能越好
8、;最小传动角出现在曲柄和机架共线的位置;9 渐开线具有的特性有哪些?1)发生线 BK的长度等于基圆上被滚过的圆弧的长度 2)渐开线任一点的法线恒与其基圆相切 3)发生线与基圆的切点是渐开线的曲率中心 4)渐开线的形状取决于基圆的大小 5)基圆内无渐开线;10 凸轮机构从动件的运动一般分为哪几个阶段?什么是推程运动角?推程、远休止、回程、近休止;从动件推杆在推程运动阶段,凸轮转过的角度称为推程运动角;11 什么是重合度?其物理意义是什么?增加齿轮的模数对提高重合度有无好处?实际啮合线段与轮齿法向齿距之比为重合度,它反映了一对齿轮同时啮合的平均齿数对的多少;增加模数对提高重合度没有好处;名师归纳总
9、结 12什么是标准中心距?一对标准齿轮的实际中心距大于标准中心距时,其 传动比和啮合角分别有无变化?第 4 页,共 18 页机械原理第 4 页 共 18 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 一对标准齿轮安装时它们的分度圆相切即各自分度圆与节圆重合时的中心距为标准中心距; 当实际中心距大于标准中心距时,传动比不变,啮合角增大;三、运算与作图题: 一求图示机构的全部瞬心和构件1、3 的角速度比;P13P24P14413P232P12P34 1/ 3=P13P34/P 13P14=4 二 一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动,已知齿数 Z124,Z264,模数 m
10、6mm,安装的实际中心距 a265mm;试求两轮的啮合角 a,节圆半径 r 1和 r 2;答:a=0.5mz1+z2=264 ; =arcos264*cos20 /265=20.6 rb1=0.5m*z1cos20 =67.66; rb2=0.5m*z2cos20 =180.42 三r 1=rb1/cos =72.3;r 2=rb2/cos =192.756已知轮系中各齿轮齿数Z1=20,Z2=40,Z2= Z3=20,Z4=60,n1=800r/min ,求系杆转速 nH的大小和方向;名师归纳总结 机械原理第 5 页 共 18 页第 5 页,共 18 页- - - - - - -精选学习资料
11、 - - - - - - - - - 齿轮 1、2 是定轴轮系传动: n1/n 2=z2/z 1=2 齿轮 2 -3-4 组成差动轮系: n2-n H/n 4-n H=-z 4/z2=-3 又由于 n 2=n 2 n 4=0 解得: nH=100 r/min 方向与 n1相同; 四 设计如题图所示铰链四杆机构,已知其摇杆 CD的长度 l CD75mm,行程速度变化系数 k1.5 ,机架 AD的长度 l AD100 mm,摇杆的一个极限位置与机架的夹角 45 ,用作图法求曲柄的长度C2l AB和连杆的长度 l BC;C1DB2360AB1答: =180*(k-1 )/k+1=36 AC1=b-a
12、 AC2=b+a 由此得曲柄 a 和连杆 b 的长度名师归纳总结 五一正常齿制标准直齿轮m =4, z=30, =20;,运算其分度圆直径、基圆直第 6 页,共 18 页机械原理第 6 页 共 18 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 径、齿距、齿顶圆直径及齿顶圆上的压力角;12如图,已知 z 1=6, z 2=z2 , =25, z 3=57, z 4=56,求 i 14 ?齿轮 1-2-2齿轮 1-2-3 组成一周转轮系,有: -4 组成另一周转轮系,有:n 1-n H/n3-n H= - z3/z 1= - 57/6 n1-nH/n4-n H=
13、- z2z4/z 1z2= - 56/6=-28/3 从图中得: n3=0 联立求解得: i 14=n1/n 4= - 588 六 请在图中画出一个死点位置、最小传动角的位置以及图示位置的压力角;B2AminBB1CC1C2 七已知一对标准安装的外啮合标准直齿圆柱齿轮的中心距a=196mm,传动比名师归纳总结 机械原理第 7 页 共 18 页第 7 页,共 18 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - i=3.48 ,小齿轮齿数 Z1=25;确定这对齿轮的模数m;分度圆直径 d1、d2;齿顶圆直径 da1、da2;齿根圆直径 df1、df2;(10 分)z
14、 2=iz 1=87 m=196/0.525+87=3.5 d1=mz1=87.5 d 2=mz2=304.5 d a1=mz1+2=94.5 d a2=mz2+2=311.5 d f1 =mz1-2.5=78.75 d f2 =mz2-2.5=295.75 机械原理 第 8 页 共 18 页名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 其次部分1. 平面铰链四杆机构有曲柄存在的条件为:a. 连架杆与机架中必有一杆为四杆机构中的最短杆; b. 最短杆与最长杆杆长之和应小于或等于其余两 杆之和(通常称此为杆长和条件);2. 连杆
15、机构:指所以构建用低副联接而成的机构,又称为低副机构;3. 连杆机构优点:a. 运动副都是低副,低副亮元素为面接触,所以耐磨损,承载大; b. 低副亮元素几何外形简洁,简洁制造简洁,简洁获得较高的 a 低副中 制造精度; C . 可以实现不同运动规律和特定轨迹要求;缺点:存在间隙,会引起运动误差,使效率降低;B 动平稳较困难,所以一般不宜用于高速传动;C设计比较复杂,不易精确的实现复杂的运动规律;4. 平面四杆机构的基本形式有:(1)曲柄摇杆机构,( 2)双曲柄机构,(3)双摇杆机构;5.压力角:概述压力角 pressure angle : 如不考虑各运动副中的摩擦力及构件重力和惯性力的影响,
16、 作用于点 C的力 P与点 C速度方向之间所夹的锐角; 压力角越大,传动角就越小也就意味着压力角越大,其传动效率越低所以设计过程中应当使压力角小 . 6. 死点:从 Ft=Fcos 知,当压力角 =90 时,对从动件的作用力或力矩为零, 此时连杆不能驱动从动件工作;又称止点;机构处在这种位置成为死点,7. 凸轮机构的特点:优点是只要适当的设计出凸轮的轮廓曲线,就可以是使推杆得到各种预期的运动规律,而且响应快速,机构简洁紧凑;缺点:是凸轮廓线与推杆之间为点;线接触, 易磨损, . 凸轮制造较困难;名师归纳总结 机械原理第 9 页 共 18 页第 9 页,共 18 页- - - - - - -精选
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