機(jī)械原理自測(cè)題〔一〕一．推斷題〔〕1、依據(jù)漸開(kāi)線性質(zhì)，基圓內(nèi)無(wú)漸開(kāi)線，所以漸開(kāi)線齒輪的齒根圓必需設(shè)計(jì)比基圓大。〔F〕2、對(duì)心的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，其行程速比系數(shù)K肯定等于一。 〔T 〕3、在平面機(jī)構(gòu)中，一個(gè)高副引入二個(gè)約束。 〔F 〕在直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)中，假設(shè)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律不變，增大基圓半徑，則壓力角將減小〔T 〕5、在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，只要滿足桿長(zhǎng)和條件，則該機(jī)構(gòu)肯定有曲柄存在。〔F 〕6、滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪的實(shí)際輪廓曲線是理論輪廓曲線的等距曲線。 〔T〕在機(jī)械運(yùn)動(dòng)中，總是有摩擦力存在，因此，機(jī)械功總有一局部消耗在抑制摩擦力上?！睺 〕8、任何機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件系統(tǒng)的自由度都等于零。 〔T 〕9、一對(duì)直齒輪嚙合傳動(dòng)，模數(shù)越大，重合度也越大。 〔F 〕10、在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，假設(shè)以曲柄為原動(dòng)件時(shí)，機(jī)構(gòu)會(huì)消滅死點(diǎn)位置〔F 二、填空題。 〔10分〕機(jī)器周期性速度波動(dòng)承受〔飛輪〕調(diào)整，非周期性速度波動(dòng)承受〔 調(diào)速器〕調(diào)整。2、對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的極位夾角等于〔0 〕所以〔沒(méi)有〕急回特性。3、漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪的連續(xù)傳動(dòng)條件是〔重合度大于或等于1 。、用標(biāo)準(zhǔn)齒條形刀具加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪產(chǎn)生根切的緣由是〔N。、三角螺紋比矩形螺紋摩擦〔，故三角螺紋多應(yīng)用〔，矩形螺紋多用于〔。的機(jī)構(gòu)為原動(dòng)件。圖a) 圖b)1解:〔a〕圖：n=9，p=13，p0；F=3×9－2×13=1；4 5G處為復(fù)合鉸鏈；機(jī)構(gòu)級(jí)別為Ⅱ級(jí)。拆組圖如下(略)〔b〕圖：n=7，p=10，p0；F=3×7－2×10=1；4 5原動(dòng)件數(shù)目=機(jī)構(gòu)自由度數(shù)，機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)。機(jī)構(gòu)級(jí)別為Ⅲ級(jí)。2、計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)自由度，并判定該機(jī)構(gòu)是否具有確定的運(yùn)動(dòng)〔標(biāo)有箭頭的構(gòu)件為原動(dòng)件〕圖a) 圖b)解：〔a〕F=3n×2pp=3×5－2×7=1；機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)。l h〔b)

F3n2ppl h

36290F13、計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)自由度，并確定應(yīng)給原動(dòng)件的數(shù)目。圖a 圖b解：a)F=3n×2pp=3×7－2×10=1；原動(dòng)件數(shù)=1l hb〕n=8，p=11，p1；F=3n×2pp=1；原動(dòng)件數(shù)=1。l h l h4、在圖示機(jī)構(gòu)中試分析計(jì)算該機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)，假設(shè)有復(fù)合鉸鏈、局部自由度或虛約束，則在圖上明確指出。圖a 圖bF3n2p p 342511解：a) l hEb〕n=7，p=10；l

F3n2ppl h

372101

F、D7、計(jì)算以下機(jī)構(gòu)的自由度〔有復(fù)合鉸鏈、虛約束和局部自由度請(qǐng)指出〕圖 a) 圖 b)F3n2p p解〕n=p=4,Ph=； l lA

342422F3n2p p〔b〕 〔b〕n=5，p=7,Ph=1； l lFD

352710

=50mm，φ=90°，試用瞬心法求機(jī)構(gòu)2ω2。1p p 20mm解〕作出瞬心〔略； 12 13

1 AB ADp13 12p p132 p p 12〕 12 23

2070102.85rad/s214、計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度〔如有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，應(yīng)指出〕解：n=6，p=8,Ph=1；lB處為局部自由度。

F3n2pl

p 362811hBC CD AD假設(shè)此機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，且AB為曲柄，求lAB

的最大值；假設(shè)此機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)，求lAB假設(shè)此機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)，求lAB

的最小值；的取值范圍。解：因ADABABl+l≤l+lAB BC CD AD則：llll〔35+30-50〕mm=15mm；所以l

的最大值為15mm。AB CD AD BC AB因ADAB及CD均為曲柄，故AD假設(shè)BCl＜l

=50mm，且ll

≤l+l，故AB BC

AD BC

CD ABllll〔30+50-35〕mm=45mm，所以：45mm≤l50mm。AB AD BC CD AB假設(shè)ABl＞l

=50mm，且ll

≤l+l，故AB BC

AD AB

BC CDllll〔50+35-30〕mm=55mm，所以：50mm＜l55mm。AB BC CD AD AB綜上所述：lAB

的最小值為45mm。假設(shè)機(jī)構(gòu)尺寸不滿足桿長(zhǎng)條件，則機(jī)構(gòu)必為雙搖桿機(jī)構(gòu)。假設(shè)ABl+l＞l+l，故BC AB CD ADl＞l+l－l

=〔35+30-50〕mm=15mm，AB CD AD BC假設(shè)ABl+l＞l+l，故AD AB BC CDl＞l＋l－l=〔50+35-30〕mm=55mm，AB CD BC AD假設(shè)ABl＋l＞l+l，故AD BC CD ABl＜l＋l－l=〔30+50-35〕mm=45mm，AB AD BC CD綜上所述：假設(shè)要保證機(jī)構(gòu)成立，則應(yīng)有：l＜l

30+50+3mm=115m

15mm＜l

＜115mm，AB

BC AD

AB AB AB212OO1ACBD垂直，且 ＝ ／2＝30mm，試計(jì)算：該凸輪機(jī)構(gòu)中B、D兩點(diǎn)的壓力角；該凸輪機(jī)構(gòu)推桿的行程h?！矰兩點(diǎn)的壓力角為： B

arctg[oo/OB]arctg0.526.565123、如圖13R=40mm，滾子半徑r=10mm，LOA=90mm，LAB=70mm，轉(zhuǎn)軸OCLOC=20mm，T圓盤(pán)逆時(shí)針?lè)较蚧剞D(zhuǎn)。標(biāo)出凸輪機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)的壓力角α，r；0作出推桿由最下位置擺到圖示位置時(shí)，推桿擺過(guò)的角度φ及相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角δ。ul0.002m/mm解：取尺寸比例尺 作圖，得圖示位置凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角為α=27.5°，基圓半徑r=30mm；0推桿由最下位置擺到圖示位置時(shí)所轉(zhuǎn)過(guò)的角度為φ=17°，相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角δ=90°。338、齒輪1n=120r/min，而Z=40，Z=20，求：3

1 1 2〔2〕行星架的轉(zhuǎn)速n=03n〔大小及方向。H 3解：1〕求Z3rr3

rr1 2z z3

2z2

80n z

n 0H 時(shí) ，

i 13 n3

32z1n 60rpm3 3139、輪系中Z=60，Z1５，Z=20，各系模數(shù)均一樣，求Zi1 2 2z z z

z 65

3 1Ｈ解：1〕由同心條件得：3zz

1 2” 23i 1H 13

2 3zz 162〕 1 2”1的轉(zhuǎn)向與行星架H40、求如下圖輪系的傳動(dòng)比i，ZZ=25，ZZ=20，Z=100，Z=20。

i 1(1)21H

2ZZ

14. 1 23925

2 3 H 4i nHz

1 21414H4 n4i i

z 5H 93〕14

1H

125 1444、在圖示的輪系中，各輪齒數(shù)為Z20，Z25，Z=30，Z=20，Z=70，n=750r/min，順時(shí)針?lè)较?，試求n1 2 2 3 4 1 H解：i z212 z

25520 41z 70 102i 1i 22H 24

4z1303ni 1n1H nH

510254 3 66所以nH的方向與

nH(75025)180r/minn1方向相反，為逆時(shí)針?lè)较颉?、在曲柄等速轉(zhuǎn)動(dòng)的曲柄曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，：曲柄的極位夾角=3°，搖桿工作時(shí)間為7〕間為假設(shè)干秒？〔2〕曲柄每分鐘轉(zhuǎn)速是多少？1、答：(1)5s (2)5r/min3、在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)ABCDlAD

AB

BC

CD

=300mmABADAB答:構(gòu)件AB能作整周回轉(zhuǎn)。由于lAB+lAD=550mm＜lBC+lCD=650mm,且AD為機(jī)架，構(gòu)件AB為曲柄。5、何謂節(jié)圓？單個(gè)齒輪有沒(méi)有節(jié)圓？什么狀況下節(jié)圓與分度圓重合？答：節(jié)點(diǎn)所在的圓、單個(gè)齒輪沒(méi)有節(jié)圓、在標(biāo)準(zhǔn)安裝狀況下節(jié)圓與分度圓重合6、何謂嚙合角？嚙合角和分度圓壓力角及節(jié)圓壓力角有什么關(guān)系？度圓壓力角不等于節(jié)圓壓力角。Z=2h/si，試推導(dǎo)出標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪和直齒錐齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)。

Z 17cos3

min a答：標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)minZ 17cos直齒錐齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)min答：平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件是：1〕最短桿和最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和小于等于其余兩桿的長(zhǎng)度之和；連架桿和機(jī)架中必有一最短桿。11、壓力角如何定義？并舉一例說(shuō)明。答：從動(dòng)件上某點(diǎn)的力的方向與該點(diǎn)的速度方向之間所夾的銳角即為機(jī)構(gòu)在該位置的壓力角。12、何謂行程速比系數(shù)？對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)行程速比系數(shù)等于多少？答：行程速比系數(shù)：從動(dòng)件回程平均角速度和工作行程平均角速度之比。對(duì)于曲柄作勻速回轉(zhuǎn)的對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，其行程速比系數(shù)等于1。答：漸開(kāi)線的外形取決于基圓的大小。齒廓外形不同。14、設(shè)計(jì)一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)?；瑝K的行程S=50mm,偏距e=16mm,行程速比系數(shù)K=1.2,求曲柄和連桿的長(zhǎng)度。答：設(shè)計(jì)一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。滑塊的行程S=50mm,偏距e=16mmK=1.215、螺旋角為45°的斜齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)是17z17。由于：min

17*cos3456.0119、在直動(dòng)推桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)中，試問(wèn)對(duì)于同一凸輪用不同端部外形的推桿，其推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是否一樣？答：在直動(dòng)推桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)中，對(duì)于同一凸輪用不同端部外形的推桿，其推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律不全一樣，對(duì)心和滾子的推桿，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律一樣，對(duì)平底推桿，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律不同。答：減小滾子半徑，或增大基圓半徑。21、漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪正確嚙合條件是什么？滿足正確嚙合條件的一對(duì)齒輪是否肯定能連續(xù)傳動(dòng)。答：1〕漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪正確嚙合條件是：兩輪的法節(jié)相等；對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪，正確嚙合條件是兩輪的模數(shù)和壓力角分別相等。2〕滿足正確嚙合條件的一對(duì)齒輪，不肯定能連續(xù)傳動(dòng)，這只是一個(gè)充分條件。22、一對(duì)漸開(kāi)線圓柱直齒輪的嚙合角為20°，它們確定是標(biāo)準(zhǔn)齒輪嗎？答：一對(duì)漸開(kāi)線圓柱直齒輪的嚙合角為20°，它們不肯定是標(biāo)準(zhǔn)齒輪。23、何謂漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)的可分性？如令一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪的中心距稍大于標(biāo)準(zhǔn)中心距，能不能傳動(dòng)？有什么不良影響？答：漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比等于兩齒輪的基圓半徑之比，與中心距無(wú)關(guān)，所以具有可分性。如令一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪的中心距稍大于標(biāo)準(zhǔn)中心距，這對(duì)齒輪能傳動(dòng)，只是中心距增大后，重合度下降，影響齒輪的傳動(dòng)平穩(wěn)性。24、何謂機(jī)構(gòu)的壓力角？其值對(duì)機(jī)構(gòu)的效率有何影響？答：在不計(jì)摩擦的狀況下，從動(dòng)件所受力的方向與該點(diǎn)的速度方向之間所夾的銳角稱為機(jī)構(gòu)在該位置的壓力角。其值越大，機(jī)構(gòu)的[]效率越低，所以要限制機(jī)構(gòu)的壓力角，使25、何謂齒廓的根切現(xiàn)象？產(chǎn)生根切的緣由是什么？如何避開(kāi)根切？答：范成法加工外齒輪時(shí)，被加工齒輪的根部被刀具的刀刃切去一局部，這種現(xiàn)象稱為根切現(xiàn)象。產(chǎn)生根切的緣由是刀具的齒頂線〔圓〕速度影像的相像原理只能應(yīng)用于 同一構(gòu)件上 的各點(diǎn)，而不能應(yīng)用于機(jī)構(gòu)的 不同構(gòu)件上 的各點(diǎn)。 機(jī)械中三角帶(即Ｖ帶)傳動(dòng)比平型帶傳動(dòng)用得更為廣泛 ,從摩擦角度來(lái)看，其主要緣由是：

AB 40,CD 為機(jī)架，該機(jī)構(gòu)是:曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。用作圖法繪制直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪廓線時(shí)，常承受 反轉(zhuǎn)法。即假設(shè)凸輪 靜止不動(dòng) ，從動(dòng)件作 作繞凸輪軸線的反向轉(zhuǎn)動(dòng)ω1

方向轉(zhuǎn)動(dòng))和沿從動(dòng)件導(dǎo)路方向的往復(fù)移動(dòng) 的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪齒廓上任一點(diǎn)的曲率半徑等于 過(guò)該點(diǎn)的法線與基圓的切點(diǎn)至該點(diǎn)間的距離 齒廓在基圓上的曲率半徑等于 零；漸開(kāi)線齒條齒廓上任一點(diǎn)的曲率半徑等于 無(wú)窮大 。5修改前修改后2.為凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心，直線O圓盤(pán)半1 1徑R，滾子半徑rr、行程α和D點(diǎn)接觸時(shí)的位移hαr

0 c D