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机械原理复习题 (1)

一、选择填空题:(1)机构具有确定运动的条件是 B 。

A.机构的自由度大于零;B.机构的自由度大于零且自由度数等于原动件数;C.机构的自由度大于零且自由度数大于原动件数;D.前面的答案都不对(2)平面四杆机构中,是否存在死点,取决于 B 是否与连杆共线。

A.主动件 B.从动件 C.机架 D.摇杆(3)考虑摩擦的转动副,不论轴颈在加速、等速、减速不同状态下运转,其总反力的作用线 C 切于摩擦圆。

A.都不可能B.不全是C.一定都 D.不确定(4) C 盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。

A.摆动尖顶推杆 B.直动滚子推杆 C.摆动平底推杆 D.摆动滚子推杆(5)下述几种运动规律中, B 既不会产生柔性冲击也不会产生刚性冲击,可用于高速场合。

A.等速运动规律 B.摆线运动规律(正弦加速度运动规律)C.等加速等减速运动规律 D.简谐运动规律(余弦加速度运动规律)(6)渐开线在基圆上的压力角为 B 。

A.20°B.0°C.15°D.25°(7)两轴交错角∑=90°的蜗杆传动中,蜗杆与蜗轮的螺旋线旋向必须C 。

A相反B相异 C 相同 D相对(8)渐开线直齿圆柱齿轮与齿条啮合时,其啮合角恒等于齿轮 C 上的压力角。

A.基圆 B.齿顶圆 C.分度圆D齿根圆,(9)平行轴外啮合斜齿圆柱齿轮机构的正确啮合条件是m n1=m n2,ɑn1=ɑn2β1=-β2。

(10)当两构件组成转动副时,其速度瞬心在转动副中心处;组成移动副时其速度瞬心在垂直于导路方向的无穷远处;组成兼有相对滚动和滑动的平面高副时,其速度瞬心在过接触点所做的公法线处。

(1)两个构件在多处接触构成移动副,各接触处两构件相对移动的方向 A 时,将引入虚约束。

A.相同、相平行; B.不重叠; C.相反; D.交叉(2)在设计铰链四杆机构时,应使最小传动角γB 。

minA.尽可能小一些B.尽可能大一些C.为0°D.45°(3)考虑摩擦的转动副,不论轴颈在加速、等速、减速不同状态下运转,其总反力的作用线 C 切于摩擦圆。

A.都不可能B.不全是C.一定都 D.不确定(4)与其他机构相比,凸轮机构最大的优点是 A 。

A.可实现各种预期的运动规律 B.便于润滑C.制造方便,易获得较高的精度 D.从动件的行程可较大(5)凸轮从动件按等速运动规律运动上升时,冲击出现在 D 。

A.升程开始点; B.升程结束点;C.升程中点;D.升程开始点和升程结束点.(6)斜齿圆柱齿轮的标准模数和标准压力角在 D 上。

A 端面B 轴面C 主平面 D 法面*=1、a=20°的渐开线标准直齿轮时,不发生根切(7)用标准齿条型刀具加工ha的最少齿数为 D 。

A. 14B. 15C.16 D. 17(8)蜗轮蜗杆传动正确啮合的条件是m a1=m t2=m ɑa1=ɑt2=ɑγ1= β2。

(10)设计滚子推杆盘形凸轮的凸轮廓线时,若发现凸轮廓线有变尖现象,则在尺寸参数的改变上应采取的措施是减小滚子半径或增大基圆半径。

二、简答题:1、渐开线直齿圆柱标准齿轮ɑ=20°,ha*=1.0,c*=0.25,求基圆与齿根圆重合时的齿数;若Z=43,基圆与齿根圆何者大?答:(1)基圆与齿根圆重合时的齿数:Z’=2(h a*+c*)/(1-cosɑ)=41.45 (2)当Z=43>Z’时,齿根圆大于基圆。

2、如果滚子从动件盘形凸轮机构的实际轮廓线变尖或相交,可以采取什么措施来解决。

答:两种措施:减小滚子半径或增大基圆半径的办法解决。

3、判断下列图示机构为何种铰链四杆机构?并简要说明理由(图中数字代表杆件长度)1)双曲柄机构2)双摇杆机构3)曲柄摇杆机构4)双摇杆机构4、如何确定机构的级别?选择不同原动件对机构的级别有无影响?答:将机构拆分为若干个基本杆组,根据拆分出的基本杆组中最高的杆组的级别,从而确定出机构的级别。

如拆分出的基本杆组最高为II级基本杆组,则机构为II级机构,如基本杆组最高为III级基本杆组,则机构为III级机构。

同一机构选择不同的原动件对机构的级别有影响。

5、一对已切制好的渐开线外啮合直齿标准圆柱齿轮,Z1=20,Z2=40,m=3mm,ɑ=20°,ha*=1.0 ,C*=0.25,若安装时的实际中心距分别为90mm和91mm,试分析哪些参数发生了变化。

答:ɑ=m(z1+z2)/2=90mm,若ɑ’=ɑ=90mm 时,两轮节圆与分度圆重合,为标准安装,各传动参数不改变。

若ɑ’=91mm>ɑ时,则两轮节圆大于分度圆,啮合角大于分度圆压力角,顶隙大于顶隙的标准值c>c*m6、1)平底垂直于导路的直动推杆盘形凸轮机构,其压力角α等于多少?2)凸轮机构从动杆采用偏置减小推程压力角的同时,其回程压力角将如何变化?3)凸轮机构中基圆和压力角之间的关系是什么?答:1)平底垂直于导路的直动推杆盘形凸轮机构,其压力角α等于零。

2)凸轮机构从动杆采用偏置减小推程压力角的同时,其回程压力角将增大。

3)凸轮机构中基圆半径越大,压力角越小;基圆半径越小,压力角越大。

7、铰链四杆机构在死点位置时,推动力任意增大也不能使机构产生运动,这与机构的自锁现象是否相同?试加以说明(4分)。

答案:不相同。

自锁——是因为机构中存在摩擦而使其机构不能产生运动。

死点——即使机构中不存在摩擦,但由于四杆机构的传动角γ等于零,机构不能产生运动。

三、计算题:1、如图所示,已知: DE=FG=HI ,且相互平行;DF=EG ,且相互平行;DH=EI ,且相互平行。

计算此机构的自由度。

(若存在局部自由度、复合铰链、虚约束请标出)。

1)局部自由度:B 点。

复合铰链:D 、E 点。

虚约束:FG 2)自由度计算:2、铰链四杆机构各杆杆长为: L AB =200mm ,L BC =350mm ,L CD =450mm , L AD =500mm 。

求:1)该机构为何种类型机构?(要求写出判定条件) 2)不改变各杆杆长,如何将该机构演化为双摇杆机构? 3)在图上标出极位夹角θ;最小传动角γmin 4)AB 杆的转向解:ADE C HG F IBK1234567891111283231;11;8=-⨯-⨯=--====H H L P P n F P P n L CDBC AD AB L L L L +≤+450350500200+<+该机构为曲柄摇杆机构,AB 为曲柄。

当取CD 杆为机架时,变为双摇杆机构。

AB 杆的转向为逆时针方向。

3、图示滑块在驱动力 P 作用下沿斜面上滑(此为正行程),当驱动力由 P 减至 P ′时,滑块会在自重的作用下有沿斜面下滑的趋势。

问: 1)正行程时,滑块是否会自锁? 2)反行程时滑块的自锁条件?解:1. (1)分析受力如图示(2)列力平衡方程式 (3)作力封闭多边形(4)列出驱动力 P 和阻力Q 的关系式因为Q 不会小于等于零,故正行程不会自锁2. 求反行程时滑块的自锁条件:当原驱动力由 P 减小至 P ′时, 滑块将在其重力 Q 的Qbcα-︒90ϕα+021=++N )sin(ϕα+P )90sin(ϕ-︒=Q)sin(cos ϕαϕ+=P Q作用下有沿斜面下滑的趋势(注意,此时 P ′为阻力, Q 为驱动力)由正行程驱动力P 与阻力Q 的表达式可得反行程驱动力Q 与阻力P ′的表达式:(5)求反行程自锁条件 令反行程自锁条件为:4、在图示的轮系中,已知各轮齿数为Z 1= 20,Z 2= 25,Z ’2=30,Z 3=20,Z 4=70,n 1=750r/min ,顺时针方向,试求n H 大小及方向。

解:6253104531030701)1(1145202511244221212-=⨯-===+=''--=-=-=-=-=''H H HH n n i z z i i z z i Θ所以min/180)256750(r n H -=⨯-=H n 的方向与1n 方向相反,为逆时针方向。

5、一标准斜齿轮传动,已知Z 1=28,Z 2=58,法面模数m n =4mm ,螺旋角β=10°,试求:1)两齿轮的齿顶圆直径及中心距。

2)当中心距为180mm 时,如何改变参数来满足此要求。

1)当两斜齿轮为标准斜齿轮传动时:d a1=d 1+2h a1=z 1m n /cos β+2m n h an *=121.68mmϕϕαcos )sin(-='Q P 0<η=η实际工作阻力 理想工作阻力0P P ''=0sin cos )sin(<⋅-=αϕϕαQ Q ϕα<d a2=d 2+2h a2=z 2m n /cos β+2m n h an *=243.48mm标准中心距为: =174.58mm2) 如: =180 则 β=17.8°即通过改变螺旋角β的大小来调整各其中心距的大小。

6、图示滑块在驱动力 P 作用下沿斜面上滑(此为正行程),当驱动力由 P 减小至 P ′时,滑块会在自重的作用下有沿斜面下滑的趋势。

问: 1)正行程时,滑块是否会自锁?7、如图所示偏置曲柄滑块机构。

若已知AB=20 mm ,BC=40 mm ,e=10 mm ,试用作图法求出此机构的极位夹角θ、行程速比系数K 、行程S ,并标出图示位置的传动角。

)(2121d d a +=)(221z z m t +=)(cos 212z z m n +=β)(2121d d a +=)(cos 212z z mn +=β8、已知Z 1 = Z 2’=20, Z 2=40,Z 3=30,Z 4=80。

求i 1H解:1、分析轮系:周转轮系2´-3-4-H定轴轮系:定轴轮系1-22 分别计算传动比 (1)定轴轮系传动比(2)周转轮系传动比得:(3) 联立求解212122H H n n i i n n ⨯=⋅2122112-=-==z z n n i Z 1 Z 2’Z 2Z 3Z 4H2244H H H n n i n n '-=-20HH n n n -=-3423z z z z '=-4280420z z '=-=-=-522==H H n ni 522==H Hn n i 2122112-=-==z z n n i 1H i =12125210H H i i i =⋅=-⨯=-)(cos 212z z m n +=β。

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