机械原理复习题 下载本文

复习题

一、填空题

1.若螺纹的升角为?,接触面的当量摩擦系数为fv,则螺旋副发生自锁的条件是 。

2.在设计滚子从动件盘状凸轮廓线时,若发现工作廓线有变尖现象,则在尺寸参数改变上应采取的措施是 。

3.对心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时,其最大传动角?等于 。 4.曲柄滑块机构是改变曲柄摇杆机构中的 而形成的。在曲柄滑块机构中改变 而形成偏心轮机构。在曲柄滑块机构中以 而得到回转导杆机构。

5.当原动件作等速转动时,为了使从动件获得间歇的转动,则可以采用 机构。(写出三种机构名称。)

6.符合静平衡条件的回转构件,其质心位置在 。静不平衡的回转构件,由于重力矩的作用,必定在 位置静止,由此可确定应加上或去除平衡质量的方向。

7.斜齿轮 面上的参数是标准值,而斜齿轮尺寸计算是针对 面进行的。 8.为了减少飞轮的质量和尺寸,应将飞轮安装在 轴上。 9.蜗轮的螺旋角应 蜗杆的升角,且它们的旋向应该 。 10.运动链成为机构的条件是 。 11.用飞轮进行调速时,若其它条件不变,则要求的速度不均匀系数越小,飞轮的转动惯量将越 ,在满足同样的速度不均匀系数条件下,为了减小飞轮的转动惯量,应将飞轮安装在 轴上。

12.能实现间歇运动的机构有 、 、 。 13.图a)、b)所示直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角数值分别为 和 。

14.在平面机构中,一个低副引入 个约束,而一个高副引入 个约束。 15.齿轮渐开线的形状取决于 。 16.斜齿轮的正确啮合条件是 。 17.移动副的自锁条件是 。

18.已知一铰链四杆机构ABCD中,已知lAB?30mm, lBC?80mm,

lCD?130mm, lAD?90mm,构件AB为原动件,且AD为机架,BC为AD

的对边,那么,此机构为 机构。

19.对于绕固定轴回转的构件,可以采用 的方法使构件上所有质量的惯性力形成平衡力系,达到回转构件的平衡。若机构中存在作往复运动或平面复合运动的构件应采用 方法,方能使作用于机架上的总惯性力得到平衡。

20.直动从动件盘形凸轮的轮廓形状是由 决定的。 二、试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。图中画箭头的构件为原动件, DE与FG平行且相等。 三、一对心直动尖顶推杆偏心圆凸轮机构,O为凸轮几何中心,O1为凸轮转动中心,O1O=0.5OA,圆盘半径R=60 mm。

1.根据图a及上述条件确定基圆半径r0、行程h,C点压力角?C和D点接触时的位移SD及压力角?D。

2.若偏心圆凸轮几何尺寸不变,仅将推杆由尖顶改为滚子,见图b,滚子半径rr?15mm。试问上述参数r0、h、?C和SD、?D有否改变?如认为没有改变需明确回答,但可不必计算数值;如有改变也需明确回答,并计算其数值。

a) b)

四、图示机构中,已知各构件尺寸,构件1以等角速度ω1转动。 1.在图上标出所有瞬心;

2.用相对速度图解法求构件3的角速度?3;(列出矢量方程式,并分析各量的大小和方向,做出矢量多边形,可不按比例尺但方向必须正确。)

五、图示为凸轮连杆组合机构运动简图。 凸轮为原动件,滑块上作用有工作阻力Q,各转动副处的摩擦圆(以细线圆表示)及滑动摩擦角?如 图示。试在简图上画出各运动副处的约束反力(包括作用线位置与指向)。

六、在图示轮系中,所有齿轮皆为模数相同的标准直齿圆柱齿轮,且按标准中心距安装,试:

1.计算机构自由度,该轮系是什么轮系?

2.已知za?50,zb?48,zf?30,求齿轮g的齿数zg;

3.求传动比iac。

七、在图示铰链四杆机构中,已知lAB?30mm,lBC?110mm,lCD?80mm,

lAD?120mm,构件 1为原动件。

1.判断构件1能否成为曲柄;

2.用作图法求出构件3的最大摆角?max;

3.用作图法求出最小传动角?min;

4.当分别固定构件1、2、3、4时,各获得何种机构?

八、一机器作稳定运动,其中一个运动循环中的等效阻力矩Mr与等效驱动力矩Md的变化线如图示。机器的等效转动惯量J=1kg?m,在运动循环开始时,等效构件的角速度?0?20rad/s,试求:

1.等效驱动力矩Md;

2.等效构件的最大、最小角速度?max与?min;并指出其出现的位置;确定运转速度不均匀系数; 3.最大盈亏功?Wmax;

4.若运转速度不均匀系数??0.1,则应在等效构件上加多大转动惯量的飞

轮?

九、计算图示机构的自由度,判别其是否具有确定运动(箭头表示原动件)。 十、在图示六杆机构中,已知机构运动简图、部分速度多边形以及原动

件的角速度常数,试用相对运动图解法补全速度多边形,并求构件2的角速度?2和 D点的线速度vD,构件lDE的角速度?5。

十一、如图示插床的导杆机构,已知:AB?50mm,AD?40mm,行程速比

2系数K?1.4,求曲柄BC的长度及插刀P的行程H。

十二、图示压榨机在驱动力P作用下产生压榨力Q。设各转动副A、B、C、D处的摩擦圆及移动副的摩擦角?如图示。试在机构图上画出各运动副的反力(作用线位置与力指向)(图中细线圆为摩擦圆)。

十三、一偏置直动尖项推杆盘形凸轮机构如图所示。已知凸轮为一偏心圆盘,圆盘半径R=30mm,几何中心为A,回转中心为O,从动件偏距OD=10mm,OA=10mm。凸轮以等角速度?逆时针方向转动。当凸轮在图示位置,即AD?CD时,试求:

1.凸轮的基圆半径r0;

2.图示位置的凸轮机构压力角?; 3.图示位置的凸轮转角?; 4.图示位置的从动件的位移s;

5.该凸轮机构中的从动件偏置方向是否合理,为什么?

十四、如图所示,采用标准齿条形刀具加工一渐开线直齿圆柱标准齿轮。已知

?,刀具上相邻两齿对应点的距离为5?mm,加工时范成运动的刀具的齿形角??20速度分别为v=60 mm/s ,??1 rad/s,方向如图 。试求被加工齿轮的模数m、压力角?、齿数z、分度圆与基圆的半径r、rb以及其轴心至刀具中线的距离 a。

十五、图示轮系中,各轮模数和压力角均相同,都是标准齿轮,各轮齿数为:z1?23,z2?51,z3?92,z3??40,z4?40,z4??17,z5?33,

n1?1500r/min,转向如图示。试求齿轮2′的齿数z2?及nA的大小和方向。

十六、一机组作稳定运动,原动件的运动周期为2?。若取原动件为等效构件,

则等效阻力矩Mr如图所示,等效驱动力矩Md为常数。等效构件的平均转速为1000r/min,若忽略各构件的等效转动惯量,只计装在原动件上的飞轮转动惯量,求:

1.等效驱动力矩Md的大小;

2.若速度不均匀系数??0.01,则等效构件的最大角速度和最小角速度为多少?它们相应的位置?各为何值? 3.最大盈亏功?Wmax; 4.飞轮转动惯量JF。

十七、 图示的平面铰链四杆机构中,已知lAB?30mm,lBC?110mm,

lAD?120mm。

⑴ 若该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构,且杆AB为曲柄,试分析确定杆CD的长度lCD的变化范围; Fr ⑵ 若取杆CD的长度lCD=90mm,当杆AB以?1=10(1/s)

°

逆时针等速转动时,试针对构件1位置?1=90时,用作图法分析求得构件3的角速度?3和角加速度?3。

十八、图示的偏置直动平底推杆盘形凸轮机构中,已e 知凸轮为一偏心轮,偏心轮半径R=60mm,偏距e=20mm,凸轮以角速

度?逆时针方向等速转动。

??⑴ 试在图上标出:凸轮在图示位置时的压力角?和位

Md R A 移s;凸轮从图示位置转过90°时的压力角??和位移s′;

⑵ 已知凸轮受有驱动力矩Md,推杆受有生产阻力Fr,转动副A处的摩擦圆半径?=5mm,在不考虑各构件的重力、惯性力以及其它运动副中的摩擦力的条件下,分析凸轮机构在图示位置时的效率。

十八、 在图4所示的偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构中,已知凸轮

为一偏心轮,偏心轮半径R = 60mm,偏距e =20mm,滚子半径rT =10mm,凸轮以角速度?逆时针方向等速转动。现要求:

1)在图上作出凸轮的基圆,并标出基圆半径`; 2)标出在图示位置时凸轮机构的压力角?和 推杆位移s;

3)凸轮由图示位置转过90时的压力角?和 推杆位移s。

图4

十九、某机器作稳定运动,其中一个运动周期2?中的等效阻力矩Mr与等效驱动

2

力矩Md的变化规律如图所示。机器的等效转动惯量J=0.1kgm,等效构件的平均角速度?m=100rad/s,试求:

⑴ 等效驱动力矩Md;

⑵ 确定机器运转不均匀系数;

⑶ 确定机器运转的最大角速度?max和最小角速度?min以及所在位置。 二十、 在图示的机构中,是否存在复合铰链,局部自由度和虚约束?若存在,请指明位置,并计算机构的自由度,说明其是否具有确定运动?为什么?

二十一、 在图示的轮系中,所有齿轮皆为模数相同的标准齿轮,且按标准中心距安装,已知齿数z2=z5=25,z1??z3??z4?90,z2??20。

⑴ 求齿数z1和z3; ⑵ 求传动比i5H。

二十二、 图示为一由两个四杆机构串联而成的六杆机构的示意图,前一级四杆机构为曲柄摇杆机构,后一级为摇杆滑块机构。已知lCD=90mm,lAD=81mm,F1、F2为滑块的两个极位,s1=117mm,滑块行程s=82mm,摇杆摆角?=60°,行程速比系数K=1.5。试设计此六杆机构。

二十三、试计算图示齿轮-连杆组合机构的自由度(若机构中有虚约束、局部自由度和复合铰链要明确指出)。

二十四、如图所示为一飞机起落架机构,实线表示放下时的死点位置,虚线表示收起时的位置。已知lFC?520mm,lFE?340mm,且FE1在垂直位置(即

''??90?),??10?,??60?。

试用作图法求构件CD和DE的长度lCD和lDE。 二十五、

如图5所示为一已知的曲柄摇杆机构ABCD,现要求用一连杆EF将摇杆CD和滑块F连接起来,使摇杆的三个位置C1D(左极位)、C2D、C3D(右极位)和滑