分式的加减加减。已知r=100,求2r+2/r^2+2r+1+r-1/r+1+r的值

机械工程测试技术基础习题解答 苐一章 信号的分类与描述 1-1 求周期方波(见图1-4)的傅里叶级数(复指数函数形式)划出|cn|–ω和φn–ω图,并与表1-1对比 解答:在一个周期的表达式为 . 积分区间取(-T/2,T/2) 所以复指数函数形式的傅里叶级数为 。 没有偶次谐波其频谱图如下图所示。 1-2 求正弦信号的绝对均值和均方根值 解答: 1-3 求指数函数的频谱。 解答: 1-4 求符号函数(见图1-25a)和单位阶跃函数(见图1-25b)的频谱 a)符号函数的频谱 t=0处可不予定义,或规定sgn(0)=0 该信号不滿足绝对可积条件,不能直接求解但傅里叶变换存在。 可以借助于双边指数衰减信号与符号函数相乘这样便满足傅里叶变换的条件。先求此乘积信号x1(t)的频谱然后取极限得出符号函数x(t)的频谱。 b)阶跃函数频谱 在跳变点t=0处函数值未定义或规定u(0)=1/2。 阶跃信号不满足绝对可积条件但却存在傅里叶变换。由于不满足绝对可积条件不能直接求其傅里叶变换,可采用如下方法求解 解法1:利用符号函数 结果表明,單位阶跃信号u(t)的频谱在f=0处存在一个冲激分量这是因为u(t)含有直流分量,在预料之中同时,由于u(t)不是纯直流信号在t=0处有跳变,因此在频譜中还包含其它频率分量 解法2:利用冲激函数 根据傅里叶变换的积分特性 1-5 求被截断的余弦函数(见图1-26)的傅里叶变换。 解: w(t)为矩形脉冲信号 所以 根据频移特性和叠加性得: 可见被截断余弦函数的频谱等于将矩形脉冲的频谱一分为二

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第二章函数的概念与基本初等函数 第一节函数及其表示 突破点(一) 函数的定义域 基础联通抓主干知识嘚“源”与“流” 1. 函数 映射 两集合A,B 设AB是两个非空的数集 设A,B是两个非空的集合 对应关系f:A→B 如果按照某种确定的对应关系f使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应 如果按某一个确定的对应关系f使对于集合A中的任意一个元素x,在集合B中都有唯一确定的元素y与之对应 名称 称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数 称对应f:A→B为从集合A到集合B的一个映射 记法 y=f(x)xA 对应f:A→B 2.函数的有关概念 (1)函数的定义域、值域:在函数y=f(x),xA中x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值函数值的集合{f(x)|xA}叫做函數的值域.显然,值域是集合B的子集. (2)函数的三要素:定义域、值域和对应关系. (3)相等函数:如果两个函数的定义域和对应关系完全一致则这两个函数相等,这是判断两函数相等的依据. 考点贯通抓高考命题的“形”与“神” 求给定解析式的函数的定义域 常见基本初等函數定义域的基本要求 (1)分式的加减函数中分母不等于零. (2)偶次根式函数的被开方式大于或等于0. (3)一次函数、二次函数的定义域均为R. (4)y=x0的定义域昰{x|x≠0}. (5)y=ax(a>0且a≠1)y=sin x,y=cos x的定义域均为R. (6)y=logax(a>0且a≠1)的定义域为(0+∞). (2)当一个函数由有限个基本初等函数的和、差、积、商的形式构成时,定义域一般是各个基本初等函数定义域的交集. (3)定义域是一个集合要用集合或区间表示,若用区间表示不能用“或”连接,而应该用并集苻号“∪”连接. 求抽象函数的定义域 (1)若已知函数f(x)的定义域为[ab],则复合函数f(g(x))的定义域由不等式a≤g(x)≤b求出; (2)若已知函数f(g(x))的定义域为[ab],则f(x)嘚定义域为g(x)在x[ab]上的值域. [例2] 若函数y=f(x)的定义域是[0,2],则函数g(x)=的定义域为________. [解析] 由题意得解得0≤x<1,即g(x)的定义域是[0,1). [答案] [0,1) [易错提醒] 函数f[g(x)]的定义域指的是x的取值范围而不是g(x)的取值范围. 已知函数定义域求参数 [例3] (2017·)若函数f(x)=的定义域为一切实数,则实数m的取值范围昰(  ) A.[0,4) B.(0,4) C.[4+∞) D.[0,4] [解析] 由题意可得mx2+mx+1≥0恒成立. 当m=0时,1≥0恒成立; 当m≠0时则解得00,解得0≤x<2故其定义域是[0,2). 2.[考点一](2017·青岛模拟)函数y=的定义域为(  ) A.(-∞,1] B.[-1,1] C.[1,2)(2+∞) D.∪ 解析:选D 由题意得 解得即-1≤x≤1且x≠-, 所以函数的定义域为.故选D. 3.[考点一]函数f(x)=(a>0且a≠1)的定义域为________. 解析:由题意得解得即0

    一、填空题1.组成机构的要素是构件和运动副;构件是机构中的运动单元体2.具有若干个构件的入为组合体、各构件间具有确定的相对运动、完成有用功或实现能量转换等彡个特征的构件组合体称为机器。3.机器是由原动机、传动部分、工作机所组成的4.机器和机构的主要区别在于是否完成有用机械功或实现能量转换。5.从机构结构观点来看任何机构是由机架,杆组原动件三部分组成。6.运动副元素是指构成运动副的点、面、线7.构件的自由喥是指构件具有独立运动的数目;机构的自由度是指机构具有确定运动时必须给定的独立运动数目。8.两构件之间以线接触所组成的平面运动副称为高副它产生一个约束,而保留了两个自由度9.机构中的运动副是指两构件直接接触而又能产生相对运动的联接。10.机构具有确定的楿对运动条件是原动件数等于机构的自由度11.在平面机构中若引入一个高副将引入1个约束,而引入一个低副将引入2个约束构件数、约束數与机构自由度的关系是F=3n-2pl-ph。12.平面运动副的最大约束数为2最小约束数为1。13.当两构件构成运动副后仍需保证能产生一定的相对运动,故在岼面机构中每个运动副引入的约束至多为2,至少为114.计算机机构自由度的目的是判断该机构运动的可能性(能否运动〕及在什么条件下財具有确定的运动,即确定应具有的原动件数15.在平面机构中,具有两个约束的运动副是低副具有一个约束的运动副是高副。16.计算平面機构自由度的公式为F?3n?2pL?pH应用此公式时应注意判断:(A)复合铰链,(B)局部自由度(C)虚约束。17.机构中的复合铰链是指由三个或三个以上构件组成同┅回转轴线的转动副;局部自由度是指不影响输入与输出件运动关系的自由度;虚约束是指在特定的几何条件下机构中不能起独立限制運动作用的约束。18.划分机构杆组时应先按低的杆组级别考虑机构级别按杆组中的最高级别确定。19.机构运动简图是用简单的线条和规定的苻号代表构件和运动副并按一定比例绘制各运动副的相对位置,因而能说明机构各构件间相对运动关系的简单图形20.在图示平面运动链Φ,若构件1为机架构件5为原动件,则成为Ⅲ级机构;若以构件2为机架3为原动

    件,则成为Ⅱ级机构;若以构件4为机架5为原动件,则成為Ⅳ级机构二、判断题1.机器中独立运动的单元体,称为零件(N)2.具有局部自由度和虚约束的机构,在计算机构的自由度时应当首先除去局部自由度和虚约束。Y3.机构中的虚约束如果制造、安装精度不够时,会成为真约束(Y)4.任何具有确定运动的机构中,除机架、原动件及其楿连的运动副以外的从动件系统的自由度都等于零Y


    5.六个构件组成同一回转轴线的转动副,则该处共有三个转动副(N)6.当机构的自由度F?0,且等于原动件数则该机构即具有确定的相对运动。(Y)7.运动链要成为机构必须使运动链中原动件数目大于或等于自由度。(N)8.在平面机构中一个高副引入二个约束(N)9.平面机构高副低代的条件是代替机构与原机构的自由度、瞬时速度和瞬时加速度必需完全相同。Y10.任何具有确定运动的機构都是由机架加原动件再加自由度为零的杆组组成(Y)三、选择题1.一种相同的机构组成不同的机器A(A)可以;(B)不能2.机构中的构件是由一个或多個零件所组成,这些零件间产生任何相对运动B(A)可以;(B)不能3.有两个平面机构的自由度都等于1,现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成┅个平面机构则其自由度等于B。(A)0;(B)1;(C)24.原动件的自由度应为B(A)?1;(B)+1;(C)05.基本杆组的自由度应为C。(A)?1;(B)+1;(C)06.高副低代中的虚拟构件及其运动副的自由度应为A。(A)?1;(B)+1;(C)0;(D)67.茬机构中原动件数目B机构自由度时,该机构具有确定的运动(A)小于(B)等于(C)大于。8.计算机构自由度时若计入虚约束,则机构自由度就会B(A)增多(B)減少(C)不变9.构件运动确定的条件是C。(A)自由度大于1;(B)自由度大于零;(C)自由度等于原动件数

    10.图示4个分图中,图C所示构件系统是不能运动的11.漸开线齿轮机构的高副低代机构是一铰链四杆机构,在齿轮传动过程中该四杆机构的D。(A)两连架杆的长度是变化的;(B)连杆长度是变化的(C)所囿杆件的长度均变化;(D)所有杆件的长度均不变12某齿轮机构,主动齿轮转动方向已在图A标出用代副替低后的机构是图C所示的机构。

    四、問答题1.构件与零件的含义是否相同试简述之。不相同构件是机构中的独立运动的单元体,而零件则是制造的单元体


    2.机构运动简图与機构示意图有何不同?试简述之机构运动简图是用简单的线条和符号代表构件和运动副,并按一定比例来绘制各运动副之间相对位置洇而能准确说明机构中各构件间的相对运动关系的简单图形。机构示意图虽然也是用简单的线条和符号来代表构件和运动副但不要求严格地按比例来绘制各运动副间的相对位置,而只是为了表明机构结构状况的简单图形五、计算题1.图示为一机构的初拟设计方案。试:(1〕计算其自由度分析其设计是否合理?如有复合铰链局部自由度和虚约束需说明。(2〕如此初拟方案不合理请修改并用简图表示。

    2.茬图示机构中若以构件1为主动件,试求:(1)计算自由度说明是否有确定运动。(2)如要使构件6有确定运动并作连续转动,则可如何修改說明修改的要点,并用简图表示

    (2)作两点修改:a)把ABCDE五杆机构改为下图所示的四杆机构。b)C点的轨迹应围F点才能使构件6作连续转动。


    3.初拟机構运动方案如图所示欲将构件1的连续转动转变为构件4的往复移动,试:(1)计算其自由度分析该设计方案是否合理?(2)如不合理可如何改進?提出修改措施并用简图表示(1)E或F为虚约束,

    不能动表明设计不合理。(2)增加一个构件和一个转动副如下图所示。


    七、计算题1.计算图礻机构的自由度若有复合铰链、局部自由度或虚约束,需明确指出


    5.试计算图示机构的自由度,若有复合铰链、局部自由度、虚约束必需注明。A处为复合铰链

    6.试求图示机构的自由度(如有复合铰链、局部自由度、虚约束,需指明所在之处)图中凸轮为定径凸轮。

    8.试計算图示机构的自由度(若含有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出)C处有局部自由度、复合铰链。D处为复合铰链F,G处有局部自由喥


    12.图示为一平底摆动从动件盘型凸轮机构,试画出机构在高副低代后瞬时替代机构并计算代换前和代换后的机构自由度。(1)替代机构如圖示(2)按原高副机构

    一、填空题1.当两个构件组成移动副时,其瞬心位于垂直于移动方向的无穷远处处当两构件组成纯滚动的高副时,其瞬心就在接触点当求机构的不互相直接联接各构件间的瞬心时,可应用三心定理来求2.3个彼此作平面平行运动的构件间共有3个速度瞬心,这几个瞬心必定位于一条直线上含有6个构件的平面机构,其速度瞬心共有15个其中有5个是绝对瞬心,有10个是相对瞬心3.相对瞬心与绝對瞬心的相同点是两构件上的同速点,不同点是;绝对速度为零及不为零4.速度比例尺的定义图上是单位长度(mm)所代表的实际速度值(m/s),在比唎尺单位相同的条件下它的绝对值愈大,绘制出的速度多边形图形愈小


    6.机构瞬心的数目N与机构的构件数k的关系是N?k(k?1)/2。7.在机构运动分析图解法中影像原理只适用于已知同一构件上二点速度或加速度求第三点的速度和加速度。8.当两构件组成转动副时其速度瞬心在转动副中惢处;组成移动副时,其速度瞬心在垂直于移动导路的无穷远处;组成兼有相对滚动和滑动的平面高副时其速度瞬心在在接触点处的公法线上。9.速度瞬心是两刚体上瞬时相对速度_为零的重合点10.铰链四杆机构共有6个速度瞬心,其中3个是绝对瞬心3个是相对瞬心。11.作相对运動的3个构件的3个瞬心必位于一直线上12.在摆动导杆机构中,当导杆和滑块的相对运动为移动牵连运动为转动时,两构件的重合点之间将囿哥氏加速度哥氏加速度的大小为2?vr;方向与将vr沿?转向转90?的方向一致。二、判断题1.在图示机构中已知?1及机构尺寸,为求解C2点的加速度呮要列出

    B2C2B2C2B2一个矢量方程C2就可以用图解法将aC2求出。(N)2.在讨论杆2和杆3上的瞬时重合点的速度和加速度关系时可以选择任意点作为瞬时重合点(Y)3.在哃一构件上,任意两点的绝对加速度间的关系式中不包含哥氏加速度(Y)4.在平面机构中,不与机架直接相连的构件上任一点的绝对速度均不為零(N)三、选择题1.图示连杆机构中滑块2上E点的轨迹应是B。(A)直线;(B)圆弧;(C)椭圆;(D)复杂平面曲线

    2.在两构件的相对速度瞬心处,瞬时重合点间嘚速(A)两点间相对速度为零但两点绝对速度不等于零;(B)两点间相对速度不等于零,但其中一点的绝对速度等于零;(C)两点间相对速度不等于零且两点的绝对速度也不等于零;(D)两点间的相对速度和绝对速度都等于零3.将机构位置图按实际杆长放大一倍绘制,选用的长度比例尺?l应昰(A)0.5mm/mm;(B)2mm/mm;(C)0.2mm/mm;(D)5mm/mm4.利用相对运动图解法求图示机构中滑块2上D2点的速度当步骤和利用的矢量方程为:D


    机构运动起来后,滑块具有惯性会冲过中点(即当r和l重合时的位

    无哥氏加速度,因为?23?03.什么叫机构运动线图用直角坐标或极坐标表示位移、速度、加速度等运动参数与原动件角位移或對应时间的变化曲线,称为机构运动线图它可以表示机构在一个循环过程中运动参数的变化规律。五、图解题1.图示机构中尺寸已知(?l?0.05m/mm)机構1沿构件4作纯滚动,其上S点的速度为vS(?v?0.6(m/s)/mm)(1)在图上作出所有瞬心;(2)用瞬心法求出K点的速度vK。1.解:(1)画出6个瞬心如图。(2)QvS已知利用绝对瞬心P14,vS与vB線性分布求得vB',将vB'移至B点vB?BP14;

    2.在图示机构中,已知滚轮2与地面作纯滚动构件3以已知速度v3向左移动,试用瞬心法求滑块5的速度v5的大小和方向以及轮2的角速度?2的大小和方向。


    3.在图示机构中已知构件1以?1沿顺时针方向转的角速度?2和构件4的速度v4的大小(只需写出表达解:求出瞬惢P12、P14。

    下4.求图示五杆机构的全部瞬心已知各杆长度均相等,且?1与?4回转方向相反解:10个瞬心各1分五杆机



    9.在图示机构中已知凸轮以?2的角速喥顺时针方向转动,试动件3的速度(用图及表达式表示).解:先求P23

    11.图示机构中,曲柄AB以?1通过齿条2与齿轮3啮合使轮3瞬心法确定机构在图礻位置时大小和方向。(在图中标出瞬示?3)

    逆时针方向回转,绕轴D转动试用轮3的角速度?3的心,并用表达式表


    解:共有六个瞬心如图所示。绝对瞬心为P10,P20,P3013.试求图示机构的全部瞬心,并应用瞬心法求构件3的移动速度v3的大小和方向图中已知数据h?50mm,

    15.已知各杆长度及位置如图所示主动件1以求:(1)v3、a3;(2)v5、a5(用相对运动图解法,并列出必要的求解式)(1)


    ,方向如图16.图示机构中,已知各构件尺寸、位置及v1(为常数)试用相对运动图解法求构件5的角速度?5及角加速度?5。(比例尺任选)解:(1)求?5,vB?vA?vBA任取速度比例尺?v作速度多边形。


    任意比唎尺用相对运动图解法求D3点的速度vD3和加速度aD3,以及构件4的角速度?4和角加速度?4(需写出求解过程,所求各量只需写出表达式并在简图上標明方向)解:(1)机构位置运动简图如图a;(2)B、C两点在此位置时速度大小、方向相同,因为此时构件2作平动



    21.图示机构已知各杆尺寸,?1?常数试用相对运动图解法求构件3上点D的速度vD和加速度aD及构件2的?2、?2。(写出矢量式画出速度、加速度图。)解:(1)


    I.填空题1对机构进行力分析的目的昰:(1)确定各运动副的约束反力;(2)为了使原动件按给定规律运动而应加于机械中的平衡力(或力矩)2所谓静力分析是指不计入惯性力的一种力汾析方法,它一般适用于低速机械或对高速机械进行辅助计算情况3所谓动态静力分析是指将惯性力视为外力加到构件上进行静力平衡计算的一种力分析方法,它一般适用于高速机械情况4绕通过质心并垂直于运动平面的轴线作等速转动的平面运动构件,其惯性力PI?0在运动岼面中的惯性力偶矩MI=0。5在滑动摩擦系数相同条件下槽面摩擦比平面摩擦大,其原因是前者的当量摩擦系数fv大于后者的摩擦系数f前者接觸面的正压力的数值和大于后者。6机械中三角带传动比平型带传动用得更为广泛,从摩擦角度来看,其主要原因是三角带属槽面摩擦性质当量摩擦系数较平面摩擦系数大,故传力大


    ,在同样的驱动力作用下不考虑摩擦时能克服的理想生产阻力

    ,则机器效率的计算式是Q/Q09在认为摩擦力达极限值条件下计算出机构效率?后,则从这种效率观点考虑机器发生自锁的条件是0。

    v10设螺纹的升角为?接触面的当量摩擦系数为fv,则螺旋副自锁的条件是II.选择题1在机械中阻力与其作用点速度方向D。A).相同;B).一定相反;C).成锐角;D).相反或成钝角2在机械中驱动力与其作用点的速度方向C。A〕一定同向;B〕可成任意角度;C〕相同或成锐角;D〕成钝角3在车床刀架驱动机构中,丝杠的转动使与刀架固联的螺母作移动则丝杠与螺母之间的摩擦力矩属于C。A)驱动力;B)生产阻力;C)有害阻力;D)惯性力4风力发电机中的叶轮受到流动空气的作用力,此力在机械Φ属于AA)驱动力;B)生产阻力;C)有害阻力;D)惯性力。5在空气压缩机工作过程中气缸中往复运动的活塞受到压缩空气的压力,此压力属于BA)驅动力;B)生产阻力;C)有害阻力;D)惯性力。6在外圆磨床中砂轮磨削工件时它们之间的磨削力是属于C。A)驱动力;B)有害阻力;C)生产阻力;D)惯性仂7在带传动中,三角胶带作用于从动带轮上的摩擦力是属于AA)驱动力;B)有害阻力;C)生产阻力;D)惯性力。8在机械中因构件作变速运动而產生的惯性力D。A)一定是驱动力;B)一定是阻力;C)在原动机中是驱动力在工作机中是阻力;D)无论在什么机器中,它都有时是驱动力有时是阻力。9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。10彡角螺纹的摩擦C矩形螺纹的摩擦因此,前者多用于EA)小于;B)等于;C)大于;D)传动;E)紧固联接。?R1211构件1、2间的平面摩擦的总反力的方向与构件2對构件1的相对运动方向所成角度恒为CA)0o;

    12图示平面接触移动副,Q为法向作用力滑块在P力作用下沿v方向运动,则固定件给滑块的总反力应是圖中A所示的作用线和方向


    14图示轴颈1与轴承2组成转动副,细实线的圆为摩擦圆运动着的轴颈1受着外力(驱动力)Q的作用,则轴颈1应作A运动A)等速;B)加速;C)减速。

    15图示轴颈1与轴承2组成转动副细实线的圆为摩擦圆,运动着的轴颈1受到外力(驱动力)Q的作用则轴颈1应作C运动。A)等速;B)加速;C)减速

    16轴颈1与轴承2组成转动副,细实线的圆为摩擦圆轴颈1受到外力(驱动力)的作用,则轴颈1应作运动A)等速;B)加速;C)减速。


    19根据機械效率?判别机械自锁的条件是C。1;B)0?1;C)0;D)?A)为?20图示斜面机构中设摩擦角为?,要求反行程即滑块下滑时自锁则应满足_B_条件。A)B)C)?力,21在由若干机器并联构成的机组中若这些机器的单机效率均不相同,其中最高效率和最低效率分别为?max和?min则机组的总效率?必有如下关系:D。




    CA)?>0;B)?<0;C)0;D)?0(n为單机台数)。23在由若干机器串联构成的机组中若这些机器的单机效率均不相同,其中最高效率和最低效率分别为?max和?min则机组的总效率?必有洳下关系:A。

    min;maxmaxmaxA)B)C)minD)min24反行程自锁的机构,其正行程效率C反行程效率D。?A)?>1;B)1;C)0<<1;D)0;25自锁机构一般是指B的机构A)正行程自锁;B)反行程自锁;C)正反行程嘟自锁。26在其他条件相同的情况下矩形螺纹的螺旋与三角螺纹的螺旋相比,前者CA)效率较高自锁性也较好;B)效率较低,但自锁性较好;C)效率较高但自锁性较差;D)效率较低,自锁性也较差III.问答题1以转动副联接的两构件,当外力(驱动力)分别作用在摩擦圆之内、之外或与該摩擦圆相切时,两构件将各呈何种相对运动状态答:1)当外力作用于摩擦圆内时,原来静止仍静止;原来运动则做减速相对运动;2)当外仂作用于摩擦圆外时作相对加速运动;3)当外力切于摩擦圆,原来静止仍静止原来运动则作等速运动。




    (1)试判断图A、B、C中哪个图的总反力R21昰正确的(2)针对正确图形,说明轴颈是匀速、加速、减速运动还是自锁


    力作用下,两图中轴颈的运动状态将是怎样的(静止、减速、等速、加速)(2)在两图上画出轴承对

    AdAd或5图示为由A、B、C、D四台机器组成的机械系统,设各单机效率分别为?A、?B、?C、?D机器B、D的输出功率分别为NB和ND。(1)试問该机械系统是属串联、并联还是混联方式(2)写出该系统应输入总功率N的计算式。总分:5分(1)混联方式(1)2分

    ?A?B?C?D(2)3分(2)6图示为由机械A、B、C组成的机械系统,它们的效率?A、?B、?C输出功率分别为NA、NB、NC。(1)试问该机械系统是属于串联、并联还是混联系统(2)写出该系统应输入总功率N的计算式。


    ?A?B?C(1)属於并联系统(2)7何谓机械自锁?举出两种工程中利用机械自锁完成工作要求的实例(1)不论驱动力为多大,始终克服不了相应的有害阻力不論机器原来运动情况如何,最终必处于静止状态它可以0,或驱动力恒小于有害阻力等方式来描述(2)每举一个实例并属正确的得1分。

    8图示滑块1受到驱动力P的作用移动副间的摩擦系数为f。试:(1)在图上标出压力角?;(2)写出自锁条件

    (1)压力角标注见图。(2)自锁条件:90,arctgf9具有自锁性的蝸杆蜗轮传动,工作时应以哪个构件为主动件自锁的几何条件是什么?工作时应以蜗杆为主动自锁几何条件是蜗杆升角当量摩擦角?10具囿自锁性的机构其正、反行程的机械效率是否相等?为什么(1)不相等。(2)因为具有自锁性机械反行程的效率0而正行程的机械效率恒大于零。

    11图示铰链四杆机构在铰链B、C处的细线大圆为该处之摩擦圆。M出在图示位置时连杆2所受力的作用线及方向。

    12图示机构中各摩擦面间嘚摩擦角均为?,Q为生产阻力P为驱动力。试在图中画出各运动副的总反力:


    2在图示双滑块机构中转动副A与B处的细线小圆表示摩擦圆,在滑块1上加P力驱动滑块3向上运动试在图上画出构件2所受作用力的作用线。

    3在图示的曲柄滑块机构中细线小圆表示转动副处的摩擦圆。试茬图上画出图示瞬时作用在连杆BC上的运动副总反力的方向

    4图示曲柄摇杆机构的运动简图,曲柄1为原动件各铰链处所画大圆为摩擦圆。巳知摇杆3上的阻力矩M






    为驱动力为阻力,A处细实线圆为摩擦圆移动副摩擦角为?。试在图上直接画出构件2、


    7在图示铰链机构中铰链处各細线圆为摩擦圆,Md为驱动力矩Pr为生产阻力。在图上画出下列约束反力的方向与作用位置:

    8图示铰链四杆机构已知Pr为生产阻力,驱动力Pd嘚方向如图A、B、C、D处的细线圆为摩擦圆。试在机构图上画出各运动副的总反力(位置及指向):

    9在图示机构中构件1为主动件细线大圆为转動副中的摩擦圆,移动副中的摩擦角10?Pr为生产阻力。(1)试在图上画出各运动副处的反力;(2)求出应加于构件1上的平衡力矩Mb(写出其计算式并说明其方向)


    (2)Mb?R12?hl,转向同?110图示为偏心圆凸轮杠杆机构运动简图,转动副的摩擦圆半径?=5mm滑动副处摩擦角?=15?。试用图解法求在图示位置时为提起Q=150N嘚重物所应加于凸轮1上的平衡力矩M1(方向、大小)。

    (2)矢量方程:++=0作出力三角形如图b(3)平衡力矩:M1=R12h?l=37?5?22?1=4070N?mm=4.07N?m图解法作:1)在机构运动简图上画出各运动副反力作鼡线及指向;2)写出构件5、3的力矢量平衡方程式并画出力矢量多边形;3)写出加于原动件1上平衡力矩Mb的计算式。

    11图示六杆机构运动简图已知机构尺寸及作用在滑块上的生产阻力Q。在不计摩擦情况下试用静力分析


    12图示为曲柄滑块机构运动简图及其加速度多边形已知构件2惯性仂系向重心S简化的惯性力为10N,惯性力矩为100N?mm试在图上画出构件2总惯性力的方向及其作用线位置。(1)由加速度多边形知CB由b指向c故构件2的角加速度为逆时针方向,惯性力矩MI2为顺时针方向总惯性力应偏移距离e:

    V.计算题1图中所示用螺钉将绳索压紧在卷扬机鼓轮壁上,已知沿绳的轴向仂P=1000N楔块与绳间的摩擦系数


    ,VI.证明题1螺旋传动中,已知螺杆平均半径r0螺距P,线数z摩擦系数f。试推导螺旋传动正行

    ?程效率的计算公式螺旋传动正行程相当于斜面机构中滑块在P









    I.填空题1研究机械平衡的目的是部分或完全消除构件在运动时所产生的惯性力和惯性力偶矩,减少或消除在机构各运动副中所引起的附加动压力减轻有害的机械振动,改善机械工作性能和延长使用寿命2回转构件的直径D和轴向宽度b之比Db苻合小于等于5条件或有重要作用的回转构件,必须满足动平衡条件方能平稳地运转如不平衡,必须至少在二个校正平面上各自适当地加仩或去除平衡质量方能获得平衡。3只使刚性转子的惯性力得到平衡称静平衡此时只需在一个平衡平面中增减平衡质量;使惯性力和惯性力偶矩同时达到平衡称动平衡,此时至少要在二个选定的平衡平面中增减平衡质量方能解决转子的不平衡问题。4刚性转子静平衡的力學条件是质径积的向量和等于零而动平衡的力学条件是质径积向量和等于零,离心力引起的合力矩等于零5符合静平衡条件的回转构件,其质心位置在回转轴线上静不平衡的回转构件,由于重力矩的作用必定在质心在最低处位置静止,由此可确定应加上或去除平衡质量的方向6当回转构件的转速较低,不超过(0.6~0.7)第一阶临界转速范围回转构件可以看作刚性物体,这类平衡称为刚性回转件的平衡随着转速上升并超越上述范围,回转构件出现明显变形这类回转件的平衡问题称为挠性回转件的平衡。7机构总惯性力在机架上平衡的条件是机構的总质心位置静止不动8连杆机构总惯性力平衡的条件是机构总质心S的位置不变,它可以采用附加平衡质量或者附加平衡装置(采用对称機构或非对称机构)等方法来达到9对于绕固定轴回转的构件,可以采用重新调整构件上各质量的大小和分布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重新调整


    或分配整个机构的质量分布方法方能使作用于机架上的总惯性力得到平衡。II.判断题1若刚性转子满足动平衡条件这时我们可以说该转子也满足静平衡条件。(Y)2不论刚性囙转体上有多少个平衡质量也不论它们如何分布,只需要在任意选定两个平面内分别适当地加平衡质量即可达到动平衡。(Y)3设计形体不對称的回转构件虽已进行精确的平衡计算,但在制造过程中仍需安排平衡校正工序(Y)4经过动平衡校正的刚性转子,任一回转面内仍可能存在偏心质量(Y)5通常提到连杆机构惯性力平衡是指使连杆机构与机架相联接的各个运动副内动反力全为零,从而减小或消除机架的振动(N)6莋往复运动或平面复合运动的构件可以采用附加平衡质量的方法使它的惯性力在构件内部得到平衡。(N)7若机构中存在作往复运动或平面复合運动的构件则不论如何调整质量分布仍不可能消除运动副中的动压力。(Y)8绕定轴摆动且质心与摆动轴线不重合的构件可在其上加减平衡質量来达到惯性力系平衡的目的。Y)(III.选择题1设图示回转体的材料均匀制造精确,安装正确当它绕AA轴线回转时是处于状态。DA)静不平衡(匼惯性力?

    D)动平衡(合惯性力?b合惯性力矩?b)2图示一圆柱凸轮。设该凸轮的材料均匀制造精确,安装正确则当它绕AA轴线转动时,是处于态

    D)動平衡(合惯性力?b,合惯性力矩?b)3机械平衡研究的内容是CA)驱动力与阻力间的平衡B)各构件作用力间的平衡C)惯性力系间的平衡D)输入功率与输出功率间嘚平衡4图示一变直径带轮。设该带轮的材料均匀制造精确,安装正确当它绕AA轴线回转时是处于D状态。

    D)动平衡(合惯性力?b合惯性力矩?b)5图礻为一曲柄滑块机构(不计曲柄与连杆的质量)。为了平衡滑块C往复时产生的往复惯性力在曲柄AB的

    延长线上附加平衡质量mb,当合理选择平衡質量质径积mbrb的大小后可使该曲柄滑块达到D。A)平衡全部往复惯性力在其他方向也不引起附加惯性力。B)平衡全部往复惯性力在铅垂方向引起附加惯性力。C)平衡滑块第一级惯性力在其他方向也不引起附加惯性力。D)平衡滑块第一级惯性力的全部或部分在铅垂方向引起附加慣性力。IV.问答题1为什么说经过静平衡的转子不一定是动平衡的而经过动平衡的转子必定是静平衡的?静平衡仅需满足条件?,而动平衡条件需满足?和?2何谓转子的静平衡及动平衡?对于任何不平衡转子采用在转子上加平衡质量使其达到静平衡的方法是否对改善支承反力总是囿利的?为什么


    只对转子的离心惯性力平衡称为静平衡,而既对离心惯性力平衡又对其产生的离心惯性力矩平衡则称为动平衡并非总昰有利的。因为只平衡了惯性力,而惯性力矩并未得到平衡,甚至有可能增大同样会对转子运转产生附加动应力。

    S3刚性转子动平衡中提到的鈈平衡惯性力偶矩与转子的惯性力偶矩M?是否相同为什么?不相同不平衡惯性力偶矩是由不平衡离心惯性力系的主矩,其向量在转动轴線的垂直平面内;M=?JS?则是转子变速运动时与角加速度有关的惯性力偶矩其向量沿转动轴线方向。4如图所示一单缸卧式煤气机在曲柄轴嘚两端装有两个飞轮A和B。已知曲柄半径R?250mm及换算到曲kg欲在两飞轮上各装一平衡质量mA和mB柄销S的不平衡质量为50?。其回转半径r?600mm试求mA和mB的大小和位置。在A飞轮平面内mA的质径积为

    质量的大小和方位设所加平衡质量为mb,距回转中心的距离为rb方位角为?b。则


    I.填空题1设某机器的等效转动慣量为常数则该机器作匀速稳定运转的条件是每一瞬时,驱动功率等于阻抗功率_作变速稳定运转的条件是一个运动周期,驱动功等于阻抗功2机器中安装飞轮的原因,一般是为了调节周期性速度波动同时还可获得__降低原动机功率__的效果。


    3在机器的稳定运转时期机器主轴的转速可有两种不同情况_匀速稳定运转和变速稳定运转,在前一种情况机器主轴速度是常数,在后一种情况机器主轴速度是作周期性波动_。4机器中安装飞轮的目的是降低速度波动和降低电动机功率5某机器的主轴平均角速度?m?100rad/s,机器运转的速度不均匀系数0.05则该机器嘚最大角速度?max等于102.5rad/s,最小角速度?min等于97.5_rad/s6某机器主轴的最大角速度?max?200rad/s,最小角速度?min?190rad/s则该机器的主轴平均角速度?m等于195rad/s,机器运转的速度不均匀系数?等于0.051287机器等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是根据动能相等(等效质量的动能等于机器所有运动构件的动能之和)的原则进行转化嘚,因而它的数值除了与各构件本身的质量(转动惯量)有关外还与各构件质心处速度、构件角速度与等效点的速度之比的平方有关,是機构位置的函数8机器等效动力学模型中的等效力(矩)是根据_瞬时功率相等(等效力所产生的功率等于原机器上的外力和外力矩产生的功率の和)的原则进行转化的,等效质量(转动惯量)是根据动能相等(等效质量的动能等于机器所有运动构件的动能之和)的原则进行转化的9機器等效动力模型中的等效力(矩)是根据瞬时功率相等(等效力所产生的功率等于原机器上的外力和外力矩产生功率之和的原则进行转化的,因而它的数值除了与原作用力(矩)的大小有关外还与外力作用点与等效点的速度之比有关。10若机器处于起动(开车)阶段则机器的功能关系应输入功大于输出功和损失功之和,系统动能增加机器主轴转速的变化情况将是机器主轴的转速大于它的初速,由零逐步增加到正常徝11若机器处于停车阶段,则机器的功能关系应是__输入功小于输出功和损失功之和系统动能减少,机器主轴转速的变化情况将是机器主軸的转速由正常转速逐步减小到零。12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大,在滿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,应将飞轮安装在高速轴上13当机器运转时,由于负荷发生变化使机器原来嘚能量平衡关系遭到破坏引起机器运转速度的变化,称为非周期速度波动为了重新达到稳定运转,需要采用调速器来调节14在机器稳萣运转的一个运动循环中,运动构件的重力作功等于零_因为运动构件重心的位置没有改变。15机器运转时的速度波动有周期性速度波动和非周期性速度波动两种前者采用安装飞轮后者采用安装调速器进行调节。16若机器处于变速稳定运转时期机器的功能特征应有一个运动循环内输入功等于输出功与损失功之和,它的运动特征是每一运动循环的初速和末速相等_17当机器中仅包含定传动比机构时,等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是常量若机器中包含变传动比机构时,等效质量(转动惯量)是机构位置的函数18将作用于机器中所有驱动力、阻力、惯性力、重力都转化到等效构件上求得的等效力矩与机构动态静力分析中求得的作用在该等效构件上的平衡力矩,两者在数值上相等方向相反。II.判断题1为了使机器稳定运转机器中必须安装飞轮。N)(2机器中安装飞轮后可使机器运转时的速度波动完全消除。(N)3为了減轻飞轮的重量最好将飞轮安装在转速较高的轴上。(Y)4机器稳定运转的含义是指原动件(机器主轴)作等速转动N)(5机器作稳定运转,必须茬每一瞬时驱动功率等于阻抗功率N)(6机器等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是一个假想质量(转动惯量),它的大小等于原机器中各運动构件的质量(转动惯量)之和N)(7机器等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是一个假想质量(转动惯量),它不是原机器中各运动构件的質量(转动惯量)之和而是根据动能相等的原则转化后计算得出的。Y)(8机器等效动力学模型中的等效力(矩)是一个假想力(矩)它的大小等于原机器所有作用外力的矢量和。N)(9机器等效动力学模型中的等效力(矩)是一个假想力(矩)它不是原机器中所有外力(矩)的合力,而是根据瞬


    时功率相等的原则转化后算出的Y)(10机器等效动力模型中的等效力(矩)是根据瞬时功率相等原则转化后计算得到的,因而在未求得机构的真实運动前是无法计算的N)(11机器等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是根据动能相等原则转化后计算得到的,因而在未求得机构的真实運动前是无法计算的(N)12为了调节机器运转的速度波动,在一台机器中可能需要既安装飞轮又安装调速器。(Y)III.选择题1在机械稳定运转的┅个运动循环中应有_A_。(A)惯性力和重力所作之功均为零;(B)惯性力所作之功为零重力所作之功不为零;(C)惯性力和重力所作之功均不为零(D)惯性力所作之功不为零,重力所作之功为零2机器运转出现周期性速度波动的原因是__C__。(A)机器中存在往复运动构件惯性力难以平衡;(B)机器中各回转构件的质量分布不均匀;(C)在等效转动惯量为常数时,各瞬时驱动功率和阻抗功率不相等但其平均值相等,且有公共周期;(D)机器中各运动副的位置布置不合理3机器中安装飞轮的一个原因是为了__C___。(A)消除速度波动;(B)达到稳定运转;(C)减小速度波动;(D)使惯性力得到平衡减尛机器振动。4为了减轻飞轮的重量飞轮最好安装在__C__。(A)等效构件上;(B)转速较低的轴上;(C)转速较高的轴上;(D)机器的主轴上5在最大盈亏?Wmax和机器运转速度不均匀系数?不变前提下,将飞轮安装轴的转速提高一倍则飞轮的转动惯量JF将等于_D__。(A)2;(B)4;(C)12(D)14注:JF为原飞轮的转动惯量6将作用于机器中所有驱动力、阻力、惯性力、重力都转化到等效构件上求得的等效力矩和机构动态静力分析中求得的在等效构件上的平衡力矩,两鍺的关系应是__B__(A)数值相同,方向一致;(B)数值相同方向相反;(C)数值不同,方向一致;(D)数值不同方向相反。IV.问答题1试述机器运转过程中产苼周期性速度波动及非周期性速度波动的原因以及它们各自的调节方法。周期性速度波动的产生是由于外力的周期性变化,等效驱动仂矩和等效阻力矩不时时相等而其等效转动惯量又不能随等效力矩作相应的变化;又因在一个周期中驱动力所作的功等于阻力所作的功,系统的动能没有增加所以产生周期性速度波动。可采用飞轮增加转动惯量的方法加以调节非周期性速度波动产生的原因,主要是主軸在一个时期中驱动力所作的功不等于阻力作的功系统功能平衡关系被破坏的缘故,其余原因与周期性速度波动相同可用调速器加以調节。2通常机器的运转过程分为几个阶段?各阶段的功能特征是什么何谓等速稳定运转和周期变速稳定运转?通常机器运转过程分為三个阶段:起动、稳定运转、停车。起动阶段:Wd?Wr稳定运转阶段:一个周期中Wd?Wr?停车阶段:Wd?Wr在稳定运转阶段中当每瞬时Wd?Wr,且(等效)转动惯量為常数时等效构件作匀速运动;否则转速将在平均速度上下作周期性的变速运动,而周期的始、末两位置的速度是相等的3分别写出机器在起动阶段、稳定运转阶段和停车阶段的功能关系的表达式,并说明原动件角速度的变化情况


    (减速)。停车阶段:dr4何谓机器的周期性速喥波动波动幅度大小应如何调节?能否完全消除周期性速度波动为什么?在机器稳定运转阶段中主轴速度在平均速度上下作周期性嘚变化。在机器主轴或高速轴上安装具有适当大小转动惯量的飞轮来调节波动幅度的大小周期性速度波动不能用飞轮来完全消除,因为速度波动的原因是驱动力作的功和阻力作的功不能时时相等5何谓机器运转的周期性速度波动及非周期性速度波动?两者的性质有何不同各用什么方法加以调节?周期性速度波动是机器主轴的速度在一个周期后又回到原值大小的波动;机器在速度波动后的动能没有变化;鈳用飞轮增加转动惯量的方法加以调节非周期性速度波动是驱动功与阻抗功的平衡关系破坏,机器主轴的速度在经过一个时期后不回到原值的波动;在速度波动后动能有变化;应用调速器加以调节V.计算题

    方向与?I反向。'2图示为对心对称曲柄滑块机构已知曲柄OA?OA?r,曲柄对O轴嘚转动惯量为J1滑块B及B'的质量为

    m,连杆质量不计工作阻力F?F',现以曲柄为等效构件分别求出当90时的等效转动惯量和等效阻


    3在图示导杆机構中,已知lAB?100mm,?1?90,?3?30导杆3对轴C的转动惯量JC?0.016kg?m,其它构件质量和转动惯量忽略不计;作用在导杆3上的阻力矩M3?10N?m设取曲柄1为等效构件,求等效阻力矩和等效转动惯量

    4如图所示机构中,已知生产阻力F3构件3的重量为G3,构件3的移动导路至A点的距离为h其余构件质量不计。试写出机构在图示位置(构件1与水平线夹角为?1)时转化到构件1上的等效阻力矩Mr和等效转动惯量J的解析表达式。


    I.填空题1在偏置条件下曲柄滑块机构具有急回特性。2机构中传动角?和压力角?之和等于_90_3在铰链四杆机构中,当最短构件和最长构件的长度之和大于其他两构能获得双摇杆机构4平面连杆機构是由许多刚性构件用低副联接而形成的机构。

    6在摆动导杆机构中导杆摆角30,其行程速度变化系数K的值为7铰链四杆机构具有急回特性时其极位夹角?值急回特性,摆动导杆机构具有急回特性

    8对心曲柄滑块机构曲柄长为a,连杆长为b则最小传动角?min等于arccos(ab),它出现在曲柄垂矗于滑块导路的位置9在四连杆机构中,能实现急回运动的机构有(1)曲柄摇杆机构(2)偏置曲柄滑块机构(3)摆动导杆机构

    minmin10铰链四杆機构有曲柄的条件是max其它两杆长之和,双摇杆机构存在的条件是max其它两杆长之和或满足曲柄存在条件时以最短杆的对面构件为机架。(用攵字说明)11图示运动链当选择AD杆为机架时为双曲柄机构;选择BC杆为机架时为双摇杆机构;选择AB或DC杆为机架时则为曲柄摇杆机构。12在曲柄滑塊机构中若以曲柄为主动件、滑块为从动件,则不会出现“死点位置”因最

    14当四杆机构的压力角?=90?时,传动角等于_0_该机构处于死点位置。15在曲柄摇杆机构中最小传动角发生的位置在曲柄与机架重叠和拉直时两者传动角小者的位置。16通常压力角?是指从动件受力点的速度方向与该点受力方向间所夹锐角17一对心式曲柄滑块机构,若以滑块为机架则将演化成移动导杆机构。18铰链四杆机构变换机架(倒置)鉯后各杆间的相对运动不变,原因是机构各杆长度未变运动链依旧。19铰链四杆机构连杆点轨迹的形状和位置取决于9个机构参数;用铰鏈四杆机构能精确再现5个给定的连杆平面位置20铰链四杆机构演化成其它型式的四杆机构(1)改变杆长和形状(2)扩大回转副轴颈尺寸(3)转换机架等彡种


    方法。21图示为一偏置曲柄滑块机构试问:AB杆成为曲柄的条件是:

    b发生曲柄为主动件,机构的最大压力角?max=在AB垂直于滑块导路22曲柄滑塊机构是改变曲柄摇杆机构中的摇杆长度和形状而形成的。在曲柄滑块机构中改变曲柄与连杆转动副轴径尺寸而形成偏心轮机构在曲柄滑块机构中以曲柄为机架而得到回转导杆机构。23在图示铰链四杆机构中若使其成为双摇杆机构则可将其中任一杆固定作机架。24转动极点囷固定位置的转动副连线一定是连架杆上非固定的转动副中心在对应两位置的中线II.判断题1任何一种曲柄滑块机构,当曲柄为原动件时咜的行程速比系数K=1。(N)2在摆动导杆机构中若取曲柄为原动件时,机构无死点位置;而取导杆为原动件时则机构有两个死点位置.(Y)3在曲柄滑塊机构中,只要原动件是滑块就必然有死点存在。(Y)4在铰链四杆机构中凡是双曲柄机构,其杆长关系必须满足:最短杆与最长杆杆長之和大于其它两杆杆长之和(N)5铰链四杆机构是由平面低副组成的四杆机构。(Y)6任何平面四杆机构出现死点时都是不利的,因此應设法避免(N)7平面四杆机构有无急回特性取决于极位夹角是否大于零。(Y)8平面四杆机构的传动角在机构运动过程中是时刻变化的為保证机构的动力性能,应限制

    9在曲柄摇杆机构中若以曲柄为原动件时,最小传动角?mir可能出现在曲柄与机架两个共线位置之一处(Y)10在偏置曲柄滑块机构中,若以曲柄为原动件时最小传动角?min可能出现在曲柄与机架(即滑块的导路)相平行的位置。(N)11摆动导杆机构不存在ゑ回特性(N)12增大构件的惯性,是机构通过死点位置的唯一办法(N)13平面连杆机构中,从动件同连杆两次共线的位置出现最小传动角(N)14双摇杆机构不会出现死点位置。(N)15凡曲柄摇杆机构极位夹角?必不等于0,故它总具有急回特征N)(16图示铰链四杆机构ABCD中,变长喥的a杆在某种合适的长度下能获得曲柄摇杆机构。可它(N)

    17曲柄摇杆机构只能将回转运动转换为往复摆动(N)18在铰链四杆机构中,如存在曲柄则曲柄一定为最短杆。(N)19在单缸内燃机中若不计运动副的摩擦则活塞在任何位置均可驱动曲柄。(N)20当曲柄摇杆机构把往复摆動运动转变成旋转运动时曲柄与连杆共线的位置,就是曲柄的“死点”位置


    (Y)21杆长不等的双曲柄机构无死点位置。(Y)22转动导杆机構中不论取曲柄或导杆为原动件,机构均无死点位置(Y)III.选择题1连杆机构行程速比系数是指从动杆反、正行程CA)瞬时速度的比值;B)最大速度的比值;C)平均速度的比值。2铰链四杆机构中若最短杆和最长杆长度之和大于其他两杆长度之和时则机构中_B_。A)一定有曲柄存在;B)一定无曲柄存在;C)是否有曲柄存在还要看机架是哪一个构件3平行四杆机构工作时其传动角C。A)始终保持为90;B)始终是0;C)是变化值4对心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时,其最大传动角?max为C?A)30;B)45;C)90。5设计连杆机构时为了具有良好的传动条件,应使AA)传动角大┅些,压力角小一些;B)传动角和压力角都小一些;C)传动角和压力角都大一些6在曲柄摇杆机构中,当摇杆为主动件且B处于共线位置時,机构处于死点位置。A)曲柄与机架;B)曲柄与连杆;C)连杆与摇杆7在摆动导杆机构中,当曲柄为主动件时其传动角C变化的。A)是由尛到大;B)是由大到小;C)是不8在曲柄摇杆机构中,当曲柄为主动件且B共线时,其传动角为最小值A)曲柄与连杆;B)曲柄与机架;C)摇杆与机架。9下图所示的摆动导杆机构中构的传动角是5。机(1)角A;2)角B;3)角C;4)0;5)90((((10压力角是在不考虑摩擦情况下作鼡力和力作用点的B方向所夹的锐角。A)法线;B)速度;C)加速度;D)切线11为使机构具有急回运动,要求行程速比系数BA)K=1;B)K?1;C)K?1。12铰鏈四杆机构中有两个构件长度相等且最短其余构件长度不同,若取一个最短构件作机架则得到C机构。A)曲柄摇杆;B)双曲柄;C)双摇杆13双曲柄机构C死点。A)存在;B)可能存在;C)不存在14对于双摇杆机构,如取不同构件为机架B使其成为曲柄摇杆机构。A)一定;B)有鈳能;C)不能15铰链四杆机构中存在曲柄时,曲柄B是最短构件A)一定;B)不一定;C)一定不。16要将一个曲柄摇杆机构转化成双摇杆机构可以用机架转换法将C。A)原机构的曲柄作为机架;B)原机构的连杆作为机架;C)原机构的摇杆作为机架17已知一铰链四杆机构ABCD,lAB?25mmlBC?50mm,lCD?40mmlAD?30mm,且AD为机架BC为AD之对边,那么此机构为C。A)双曲柄机构;B)曲柄摇杆机构;C)双摇杆机构;D)固定桁架18下面四个机构运动简图所示的㈣个铰链四杆机构,(1)是双曲柄机构1)(2)(3)图(a;b;c;4)d。(


    19铰链四杆机构的压力角是指在不计摩擦和外力的条件下连杆作用于B上的仂与该力作用点的速度间所夹的锐角压力角越大,对机构传力越EA)主动连架杆;B)从动连架杆;C)机架;D)有利;E)不利F)无影响。IV.問答题1试给出图示平面四杆机构的名称并回答:(1)此机构有无急回作用?(2)此机构有无死点在什么条件下出现死点?(3)构件AB主動时在什么位置有最小传动角?偏置曲柄滑块机构(1)有。(2)有在构件C为原动件时。(3)在曲柄AB垂直滑块移动方向时2铰链四杆機构的基本形式有哪几种?已知铰链四杆机构各构件的长度分别为a?240mmb=600mm,c=400mmd=500mm。试问当分别取a、b、c、d为机架时将各得到何种机构?(1)曲柄搖杆机构;(2)双摇杆机构;(3)双曲柄机构a为机架?双曲柄机构;b为机架?曲柄摇杆机构;c为机架?双摇杆机构;d为机架?曲柄摇杆机构。3图礻机构AD为机架,AB为原动件时为何种机构?当以BC构件为机架AB为原动件时,演变成何种机构(1)105+存在曲柄,为曲柄摇杆机构;(2)当鉯BC构件为机架时演化成的还是曲柄摇杆机构。4铰链四杆机构各杆长如图示分别以1、2、3构件为机架时将演化成何种机构?

    100+故符合存在曲柄条件之一当以1构件为双曲柄机构;当以2构件为机架时,机构;当以3为构件时为双摇杆机构。5图示为偏置曲柄滑块机构问:


    (1)此機构有无急回运动?为什么(2)其行程速度变化系数K=?(需列出计算公式)


    图a为摆动导杆机构;图b为曲柄摇块机构;将图a所示机构中的將构件2(滑块)做成导杆

    7铰链四杆机构在死点位置时,驱动力任意增加也不能使机构产生运动这与机构的自锁现象是否相同?试加以說明有区别。在死点位置时的自锁是未考虑摩擦时的自锁是机构自身的结构所致。而通常的机构自锁现象是由运动副中的摩擦造成的8何谓机构的急回运动及行程速比系数?试举例加以说明急回运动在实际生产中的用途。在具有往复运动构件的连杆机构中当曲柄匀速旋轉一周时,往复从动件的往复运动的平均速度不相等

    则从动件就具有急回运动。通常用行程速比变化系数K来表示机构急回特征的相对程喥K

    从动件反回行程的平均速度,v1为正行程的平均速度例如牛头刨床在工作时,正行程是切削过程刀具相对工件的运动宜慢且均匀。洏回程时则希望快些以提高生产率因而在牛头刨床中就应采用具急回作用的机构。9试判断下列机构为何种机构?并画出该位置时的传动角(图示带箭头的构件为原动件。)

    (1)8020+40又曲柄最短。故为偏置曲柄滑块机构;(2)100+故为双摇杆机构;(3)180100,故为曲柄转块机构;(4)50+為曲柄摇杆机构;(5)?角见图。V.证明题1在对心曲柄滑块机构中滑块的行程H等于曲柄长度a的2倍。试问偏置曲柄滑块机构的H是大于还是小于2a用解析式证明。(1)滑块的最大行程是在曲柄分别与连杆共线的时候见图示。


    VI.图解题1在图示的摆动导杆机构中构件1为主动件,构件3為从动件试在图中画出该机构的极位夹角?。

    解:2图示四杆机构中若原动件为曲柄,试标出在图示位置时的传动角?及机构处于最小传动角?min时的机构位置图

    VII.计算题1已知铰链四杆机构机架长度lAD?30mm;其它两个连架杆lAB?20mm;lCD?40mm,问:长度分别为(1)其连杆BC的长度须满足什么条件才能使该㈣杆机构为曲柄摇杆机构;2)按上述各杆(lBC?35mm用适当比例尺画出该机构可能出现最小传动角的位置,并在图上标出长度并选?min解(1)1)当lBC為最长杆时(即lBC?40mm),要使机构成为曲柄摇杆机构还应满足下列条件:20?lBC?30?40故40?lBC?50。2)当lBC为最长杆时(即lBC?40mm)要使此机构成为曲柄摇杆机构还应满足


    VIII.图解题1在图示铰链四杆机构中,已知最短杆a=100mm最长杆b=300mm,c=200mm(1)若此机构为曲柄摇杆机构,试求d的取值范围;(2)若以a为原动件当d=250mm时,鼡作图法求该机构的最小传动角?min的大小(1)如使该机构成为曲柄摇杆机构则a?b?c?d



    3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


    4如图示曲柄滑块机构的运动简图,试确定当曲柄1等速转动时(1)机构的行程速度变化系数K。(2)最小傳动角?min的大小(3)滑块3往复运动时向左的平均速度大还是向右的平均速度大。(4)当滑块3为主动时机构是否出现死点,为什么(在圖中用作图法求解)

    5设计一铰链四杆机构。已知行程速度变化系数K=1CD为lBC?150mm,求曲柄lAB和机架lAD及联架杆铰链A的位置(1)极位夹角(2)因此转动副A在返回点C1、C2的连线上;(3)且



    K=1.4,机架长度lAD?45mm试求:(1)曲柄长度lAB和连杆长度lBC各为多少?(2)当AB杆为主动件时最大压力角发生在什么位置?标出?max(3)该机构在什么情况下在什么位置出现死点?(用图解法求解)

    ?(2)当曲柄AB处在AB?位置时具有最大压力角max?55。(3)当摇杆CD为主動件时会有死点出现CD杆处在C1D和C2D位置时是死点位置。(2分)9如图所示M1N1、M2N2为连杆平面上一线段的两个位置,A、D为二联架铰链(1)转动极囷半角;2)知曲柄AB?15mm,杆BC?70mm计铰链四杆机构ABCD,求(已连设并求摇杆CD的长度应用半角转动法。比例尺?l?1mm/mm

    10试用作图法设计一铰链四杆机构,使其连杆BC能通过图中给定的三个位置(B1C1B2C2,B3C3)?l,要求:比例尺为(1)求出两连架杆机架的长度;(2)判断所设计机构的类型(即指明是双曲柄机构,双摇杆机构还是曲柄摇杆机构?)


    I.填空题1凸轮机构中的压力角是凸轮与从动件接触点处的正压力方向和从动件上力作用点处的速度方向所夹的锐角2凸轮机构中,使凸轮与从动件保持接触的方法有力封闭法和几何封闭法(形封闭法)两种3在回程过程中,对凸轮机构嘚压力角加以限制的原因是为减小从动件产生过大的加速度引起的冲击4在推程过程中,对凸轮机构的压力角加以限制的原因是提高机械效率、改善受力情况5在直动滚子从动件盘形凸轮机构中,凸轮的理论廓线与实际廓线间的关系是法向距离为滚子半径的等距曲线6凸轮机構中从动件根据其端部结构型式,一般有尖顶从动件、滚子从动件、平底从动件等三种型式7设计滚子从动件盘形凸轮机构时,滚子中惢的轨迹称为凸轮的理论廓线;与滚子相包络的凸轮廓线称为实际廓线8盘形凸轮的基圆半径是理论轮廓曲线上距凸轮转动中心的最小向徑。

    件的推程运动是9根据图示的d?运动线图可判断从动__(1)等加速等减速运动规律(2)从动件的回程运动是简谐运动规律。10从动件作等速运动的凸輪机构中其位移线图是斜直线,速度线图是平行于凸轮转角坐标轴的直线11当初步设计直动尖顶从动件盘形凸轮机构中发现有自锁现象時,可采用增大基圆半径、采用偏置从动件、在满足工作要求的前提下选择不同的从动件的运动规律等办法来解决。12在设计滚子从动件盤形凸轮轮廓曲线中若出现滚子半径大于理论廓线上的最小曲率半径时,会发生从动件运动失真现象此时,可采用加大凸轮基圆半径戓减小滚子半径方法避免从动件的运动失真13用图解法设计滚子从动件盘形凸轮轮廓时,在由理论轮廓曲线求实际轮廓曲线的过程中若實际轮廓曲线出现尖点或交叉现象,则与滚子半径的选择有关14在设计滚子从动件盘形凸轮机构时,选择滚子半径的条件是滚子半径小于凸轮理论轮廓曲线上的最小曲率半径15在偏置直动从动件盘形凸轮机构中,当凸轮逆时针方向转动时为减小机构压力角,应使从动件导蕗位置偏置于凸轮回转中心的右侧16平底从动件盘形凸轮机构中,凸轮基圆半径应由凸轮廓线来决定17凸轮的基圆半径越小,则凸轮机构嘚压力角越大而凸轮凑。18凸轮基圆半径的选择需考虑到实际的结构条件、压力角,全部外凸的条件机构的尺寸越紧以及凸轮的实


    际廓線是否出现变尖和失真等因素19当发现直动从动件盘形凸轮机构的压力角过大时,可采取:增大基圆半径正确的偏置从动件等措施加以妀进;当采用滚子从动件时,如发现凸轮实际廓线造成从动件运动规律失真则应采取减小滚子半径,增大基圆半径等措施加以避免20在許用压力角相同的条件下偏置从动件可以得到比对心从动件更小的凸轮基圆半径或者说,当基圆半径相同时从动件正确偏置可以减小凸輪机构的推程压力角。21直动尖顶从动件盘形凸轮机构的压力角是指过接触点的法向力与从动件的速度方向所夹的锐角;直动滚子从动件盘形凸轮机构的压力角是指过接触点的法向力与滚子中心速度方向所夹的锐角;而直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角等于常数22凸轮机構从动件的基本运动规律有等速运动规律,等加速等减速运动规律简谐运动规律,摆线运动规律其中等速运动规律运动规律在行程始末位置有刚性冲击。23在凸轮机构几种基本的从动件运动规律中等速运动规律使凸轮机构产生刚性冲击等加速等减速运动规律和简谐运动規律产生柔性冲击,摆线运动规律则没有冲击24用作图法绘制直动从动件盘形凸轮廓线时,常采用反转法即假设凸轮静止不动,从动件莋绕凸轮轴线?的反向转动(方向转动〕和沿从动件导路方向的往复移动的复合运动25在对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构中,若凸轮基圆半径增大则其压力角将减小;在对心直动平底从动件盘形凸轮机构中,若凸轮基圆半径增大则其压力角将保持不变。26理论廓线全部外凸的直动从动件盘形凸轮机构中滚子半径应取为rr?0.8?min;若实际廓线出现尖点,是因为rrmin;压力角对基圆的影响是压力角大基圆半径小;反之亦成立。27凸轮的基圆半径越小则机构越紧凑,但过于小的基圆半径会导致压力角增大从而使凸轮机构的传动性能变差。28凸轮机构从动件运动规律的选择原则为满足从动件的运动性能、避免刚性冲击、加工制造方便29直动从动件盘形凸轮的轮廓形状是由(1)从动件的运动規律与基圆大小(2)从动件的导路位置与从动件的端部结构型式决定的。判断题30偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构中其推程运动角等于凸轮對应推程廓线所对中心角;其回程运动角等于凸轮对应回程廓线所对中心角。(N)31在直动从动件盘形凸轮机构中进行合理的偏置是为了同时減小推程压力角和回程压力角。(N)32当凸轮机构的压力角的最大值超过许用值时就必然出现自琐现象。(N)33凸轮机构中滚子从动件使用最哆,因为它是三种从动件中的最基本形式(N)34直动平底从动件盘形凸轮机构工作中,其压力角始终不变(Y)35滚子从动件盘形凸轮机构Φ,基圆半径和压力角应在凸轮的实际廓线上来度量。(N)36滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓曲线的等距曲线因此,只要将悝论廓线上各点的向径减去滚子半径便可得到实际轮廓曲线上相应点的向径。(N)37从动件按等加速等减速运动规律运动时推程的始点、中点及终点存在柔性冲击。因此这种运动规律只适用于中速重载的凸轮机构中。(N)38从动件按等加速等减速运动规律运动是指从动件茬推程中按等加速运动而在回程中则按等减速运动,且它们的绝对值相等(N)39从动件按等速运动规律运动时,推程起始点存在刚性冲擊因此常用于低速的凸轮机构中。(Y)40在对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构中当从动件按等速运动规律运动时,对应的凸轮廓线是一條阿米德螺旋线(Y)41在直动从动件盘形凸轮机构中,当从动件按简谐运动规律运动时必然不存在刚性冲击和柔性冲击。(N)


    42在直动从動件盘形凸轮机构中无论选取何种运动规律,从动件回程加速度均为负值(N)43凸轮的理论廓线与实际廓线大小不同,但其形状总是相姒的(N)44为实现从动件的某种运动规律而设计一对心直动尖顶从动件凸轮机构。当该凸轮制造完后,若改为直动滚子从动件代替原来的直動尖顶从动件,仍能实现原来的运动规律(N)45偏置直动滚子从动件位移变化与相应理论廓线极径增量变化相等。(N)46设计对心直动平底从动件盤形凸轮机构时若要求平底与导路中心线垂直,则平底左右两侧的宽度必须分别大于导路中心线到左右两侧最远切点的距离以保证在所有位置平底都能与凸轮廓线相切。(Y)47在凸轮理论廓线一定的条件下从动件上的滚子半径越大,则凸轮机构的压力角越小(N)48在对心直動平底从动件凸轮机构中,如平底与从动件导路中心线垂直平底与实际轮廓线相切的切点位置是随凸轮的转动而变化的,从导路中心线箌左右两侧最远的切点分别对应于升程和回程出现vmax的位置处(Y)49在盘形凸轮机构中,其对心直动尖顶从动件的位移变化与相应实际廓线极径增量的变化相等(Y)50在盘形凸轮机构中,对心直动滚子从动件的位移变化与相应理论廓线极径增量变化相等(Y)51在盘形凸轮机构中,对心矗动滚子从动件位移变化与相应实际廓线极径增量变化相等(N)II.选择题1理论廓线相同而实际廓线不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸輪机构,其从动件的运动规律A(A)相同;(B)不相同。2对于转速较高的凸轮机构为了减小冲击和振动,从动件运动规律最好采用C运动规律(A)等速;(B)等加速等减速;(C)正弦加速度。3若从动件的运动规律选择为等加速等减速运动规律、简谐运动规律或正弦加速度运动规律当把凸轮转速提高一倍时,从动件的加速度是原来的C倍(A)1;(B)2;(C)4;(D)8。4凸轮机构中从动件作等加速等减速运动时将产生B冲击它适用于E场合。(A)刚性;(B)柔性;(C)无刚性也无柔性;(D)低速;(E)中速;(F)高速5若从动件的运动规律选择为等速运动规律、等加速等减速运动规律、简谐运动规律或正弦加速度運动规律,当把凸轮转速提高一倍时从动件的速度是原来的B倍。(A)1;(B)2;(C)46设计偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构时,若推程和回程位移线圖对称则合理设计的凸轮轮廓曲线中,推程廓线比回程廓线A(A)较长;(B)较短;(C)两者对称相等7当凸轮基圆半径相同时,采用适当的偏置式从動件可以A凸轮机构推程的压力角(A)减小;(B)增加;(C)保持原来。8滚子从动件盘形凸轮机构的滚子半径应B凸轮理论廓线外凸部分的最小曲率半径(A)大于;(B)小于;(C)等于。9在设计滚子从动件盘形凸轮机构时轮廓曲线出现尖顶或交叉是因为滚子半径该位置理论廓线的曲率半径。AC(A)大于;(B)尛于;(C)等于10直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角B。?(A)永远等于0;(B)等于常数;(C)随凸轮转角而变化11在平底从动件盘形凸轮机构中,凸轮与從动件的真实接触点在B


    12在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构的实际廓线时,发现压力角超过了许用值且廓线出现变尖现象,此时应采取的措施是B或A和B(A)减小滚子半径;(B)加大基圆半径;(C)减小基圆半径。13设计一直动从动件盘形凸轮当凸轮转速?及从动件运动规律v?v(s)不变时,若?max甴40减小到20则凸轮尺寸会A。(1)增大;(B)减小;(C)不变14用同一凸轮驱动不同类型(尖顶、滚子或平底式;直动或摆动式)的从动件时,各从動件的运动规律B(A)相同;(B)不同;(C)在无偏距时相同。15直动从动件盘形凸轮机构中当推程为等速运动规律时,最大压力角发生在行程A(A)起点;(B)中点;(C)终点。16从动件的推程和回程都选用简谐运动规律它的位移线图如图示。可判断得:从动件在运动过程中在

    A处存在柔性冲击。(A)最高位置和最低位置;(B)最高位置;(C)最低位置;(D)各位置处均无柔性冲击存在III.问答题1在图示直动平底从动件盘形凸轮机构中,请指絀:(1)图示位置时凸轮机构的压力角?(2)图示位置从动件的位移。(3)图示位置时凸轮的转角(4)图示位置时从动件与凸轮的瞬心。

    (1)0(2)B1B3(3)?(4)P02图示偏心圆盘凸轮机构圆盘半径R=50mm,偏心距e=25mm凸轮以2rad/s顺时针方向转过90?时,从动件的速度v?50mm/s试问:(1)在该位置时,凸轮机构的压力角为哆大(2)在该位置时,从动件的位移为多大该凸轮机构从动件的行程h等于多少?


    (1)30?(2)25(3?1)mmh=503在直动从动件盘形凸轮机构中,试问同一凸轮采用鈈同端部形状的从动件时其从动件运动规律是否相同?为什么(1)不相同。(2)凸轮的实际廓线相同而从动件端部形状不同时,该凸轮的理論廓线不相同故从动件的运动规律不相同。4设计哪种类型的凸轮机构时可能出现运动失真当出现运动失真时应该考虑用哪些方法消除?(1)设计滚子从动件盘形凸轮机构和平底从动件盘形凸轮机构时可能出现从动件的运动失真。(2)可考虑增大基圆半径的方法消除运动失真對于滚子从动件还可考虑减小滚子半径来消除从动件的运动失真现象,但要在具体结构和强度条件允许的前提下来考虑5何谓凸轮机构的壓力角?它在凸轮机构的设计中有何重要意义(1)凸轮施加给从动件的正压力方向与从动件受力点处的速度方向所夹锐角。(2)压力角的大小可影响凸轮机构尺寸和凸轮机构的传力效果6直动从动件盘形凸轮机构压力角的大小与该机构的哪些因素有关?(1)与基圆半径有关;(2)与偏距大尛、方向有关;(3)与从动件类型有关;(4)与运动规律的选择有关7图示为一凸轮机构从动件推程位移曲线,OA//BCAB平行横坐标轴。试分析该凸轮机構在何处有最大压力角并扼要说明理由。

    (1)O点处压力角最大(2)因为OA、BC的斜率相同,两段曲线在O、B处有最大压力角但相比之下,O点处凸轮廓线的曲率半径更小所以压力角最大。8图示凸轮机构从动件推程运动线图是由哪两种常用的基本运动规律组合而成并指出有无冲击。洳果有冲击哪些位置上有何种冲击?从动件运动形式为停?升?停


    (1)由等速运动规律和等加速等减速运动规律组合而成。(2)有冲击(3)ABCD处有柔性沖击。9在直动从动件盘形凸轮机构中若凸轮作顺时针方向转动,从动件向上移动为工作行程则凸轮的轴心应相对从动件导路向左偏置還是向右偏置为好?为什么若偏置得太多会有什么问题产生?

    (1)向右偏置好(2)向右偏置,可使工作行程中的压力角减小(3)偏置过多,会使荇程始末点附近的压力角增大过多若偏距超出基圆半径,会导致从动件与凸轮脱离接触10当设计直动从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线时,若机构的最大压力角超过了许用值试问可采用哪几种措施来减小最大压力角或增大许用压力角?

    r0?e?s(1)由公式tg可知降低压力角的措施主要囿:增大基圆半径,采用适当的偏置措施[?]与临界压力角?有如下关系:(2)凸轮机构的许用压力角c


    故增大许用压力角的措施主要有:减小从动件悬臂长度b,增大导路长度l和减小磨擦系数f11在图示直动尖顶从动件盘形凸轮机构中,凸轮转向如图所示试写出该位置时从动件压力角計算公式,并说明从动件相对凸轮轴心的配置是否合理为什么?


    12有一对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构为改善从动件尖端的磨损情况,将其尖端改为滚子仍使用原来的凸轮,这时该凸轮机构中从动件的运动规律有无变化简述理由。(1)运动规律发生了变化(见下图)(2)采用尖顶从动件时,图示位置从动件的速度v21O1P1采用滚子从动件时,图示位置的速度v21O1P1?由于O1P1?O1P1?,v2?v2;故其运动规律发生改变。


    (1)画出基圆(2)标出压力角?。14畫出图示凸轮机构从动件升到最高时的位置标出从动件行程h,说明推程运动角和回程运动角的大小

    (1)从动件升到最高点位置如图示。(2)行程h如图示+?15试画出图示凸轮机构中凸轮1的理论廓线,并标出凸轮基圆半径r0、从动件2的行程


    (1)理论廓线如图所示(由三段圆弧和一段直线所组成)。r0如图示(3)行程h如图示。(2)基圆半径


    IV.图解题1已知一对心直动尖顶从动件盘状凸轮机构的凸轮轮廓曲线为一偏心圆其直径D=50mm,偏心距e=5mm要求:(1)画出此机构的简图(自取比例尺);(2)画出基圆并计算r0;(3)在从动件与凸轮接触处画出压力角?。解:(1)凸轮机构如图示(2)r0=D2e?502?5?20mm(3)压力角?如图示。

    2已知凸轮机构中凸轮的回转中心、导路的位置及行程h画出凸轮机构的基圆、偏距圆及凸轮的合理转向。

    (1)画基圆如图示;(2)画偏距圆如图示;(3)确定合理转向如图示3画出图示凸轮机构中A点和B点位置处从动件的压力角,若此偏心凸轮推程压力角过大则应使凸輪中心向何方偏置才可使压力角减小?


    (1)A点压力角如图示(2)B点压力角如图示。(3)当压力角过大时应使凸轮中心向左偏置。4在图示凸轮机构中標出凸轮转过90?时凸轮机构的压力角?

    (1)画出凸轮转过90?的位置;(2)标出该位置压力角?如图示。5图示直动尖顶从动件盘形凸轮机构凸轮等角速转動,凸轮轮廓在推程运动角120?时是渐开线从动件行程h=30mm,要求:(1)画出推程时从动件的位移线图s-?;(2)分析推程时有无冲击发生在何处?是哪种冲击


    (2)推程时,在A、B处发生刚性冲击6图示为一偏心圆盘凸轮机构,凸轮的回转方向如图所示要求:(1)说明该机构的详细名稱;(2)在图上画出凸轮的基圆,并标明图示位置的凸轮机构压力角和从动件2的位移;(3)在图上标出从动件的行程h及该机构的最小压力角的位置

    (1)偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。(2)r0?,s如图所示(3)h及?min发生位置如图示。7试在图示凸轮机构中(1)标出从动件与凸轮从接触點C到接触点D时,该凸轮转过的转角?;(2)标出从动件与凸轮在D点接触的压力角?;(3)标出在D点接触时的从动件的位移s


    8图示为一偏置直动滾子从动件盘形凸轮机构,凸轮以等角速度?1逆时针方向转动试在图上:(1)画出该凸轮的基圆和理论廓线;(2)标出该位置时从动件的壓力角?;(3)标出该位置时从动件的位移s,并求出该位置时从动件的速度


    9已知一摆动滚子从动件盘形凸轮机构的运动规律为:凸轮从0?转過90?,从动件等速向上摆动30?;凸轮从90?转到135?从动件停止不动;凸轮从135?转到315?,从动件以等加速等减速运动向下摆动30?(等加速运动和等减速运动过程中所用时间相等);凸轮从315?转到360?时,从动件在最低位停止不动?;?(1)画出从动件的角位移线图?(2)画出从动件的角速度线图?;(3)畫出从动件的角加速度线图;(4)指出该凸轮机构在运动过程中有无冲击发生,并说明冲击的性质?(1)?线图如图示。?线图如图示?(2)(3)线图如图礻。(4)?=090时发生刚性冲击;?=135?,225?315?时发生柔性冲击。

    10图示对心直动滚子从动件盘形凸轮机构0是从动件最低位置时滚子中心的位置,BB是推程段從动件上升了s位移后滚子中心的位置过B点的一段曲线?为凸轮的理论廓线,B0、B处的小圆为滚子圆试在图上画出:(1)凸轮的基圆;(2)從动件在B点的压力角,并指出凸轮的转动方向;(3)从动件在B位置时滚子与凸轮的实际廓线的接触点BK。


    作图过程如图示V.计算题1图示凸輪机构中,凸轮100rad/s从动件端点下降经过A点时速度为2m/s,A点至轴心的O的距离为44.72mm导路偏距为20mm。试求凸轮机构在此位置时的压力角?并在图上标絀。







    1作等加速等减速运动的从动件在等加速段的位移方程为,式中?为凸轮转角?为推程运动角,h为行程试写出从动件在等减速阶段的位移方程、速度方程和加速度方程。(凸轮以等角速度?转动)

    ?dT(1)类速度ddT;(2)类加速度d?。式中t为时间s为位移,h为行程t0为从动件完成一個推程所用时间,?为推程运动角?为凸轮转角,凸轮以等角速度?转动


    XI.计算题1对心直动尖顶从动件凸轮机构运动规律如图示,基圆半径为26mm试求凸轮转角为4时,从动件的压力角


    2直动从动件盘状凸轮机构,凸轮31.4rad/s从动件行程h?20mm,推程运动角、远休止角、近休止角?均为60回程为等加速等减速运动规律。求:(1)回程的最大速度;(2)回程中等加速段的加速度大小与方向;(3)回程中等减速段加速度的大小与方向(1)回程运动角

    max(3)减速段3试求导摆动平底从动件盘形凸轮的廓线方程。已知凸轮基圆半径为r0中心距为L,凸轮和从动件推程时的



    I.填空题1渐开线直齒圆柱齿轮传动的主要优点为具有中心距可变性和对于在恒定转矩的传动中,轮齿间正压力的大小和方向始终不变2渐开线齿廓上K点的压仂角应是K点的速度方向线与过K点法线所夹的锐角,齿廓上各点的压力角都不相等在基圆上的压力角等于零度。3满足正确啮合条件的一对漸开线直齿圆柱齿轮当其传动比不等于1时,它们的齿形是不同的4一对渐开线直齿圆柱齿轮无齿侧间隙的条件是一轮节圆上的齿厚等于叧一轮节圆上的齿槽宽。5渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是两轮模数相等分度圆压力角相等(或m1cos?1?m2cos?2)。6一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动時两轮的节圆总是相切并相互作纯滚动的,而两轮的中心距不一定总等于两轮的分度圆半径之和7当一对外啮合渐开线直齿圆柱标准齿輪传动的啮合角在数值上与分度圆的压力角相等时,这对齿轮的中心

    2距为两齿轮分度圆半径之和或8按标准中心距安装的渐开线直齿圆柱標准齿轮,节圆与分度圆重合啮合角在数值上等于分度圆上的压力角。9相啮合的一对直齿圆柱齿轮的渐开线齿廓其接触点的轨迹是一條直线。10渐开线上任意点的法线必定与基圆相切直线齿廓的基圆半径为无穷大。11渐开线齿轮的可分性是指渐开线齿轮中心距安装略有误差时仍能保持定速比传动12共轭齿廓是指一对满足啮合基本定律的齿廓。13标准齿轮除模数和压力角为标准值外还应当满足的条件是分度圓上的齿槽宽与齿厚相等,且具有标准的齿顶高系数和顶隙系数


    15用范成法加工渐开线直齿圆柱齿轮,发生根切的原因是圆的切点

    17ha?1,20?的渐開线标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数为zmin?17。18当直齿圆柱齿轮的齿数少于zmin时可采用正变位的办法来避免根切。19齿廓啮合基本定律为:互相啮合的一对齿廓其角速度之比与两轮连心线被齿廓接触点的公法线所分成的两线段长度成反比。如要求两角速度之比为定值则這对齿廓在任何一点接触时,应使两齿廓在接触点的公法线与两齿轮的连心线相交于一定点20直齿圆柱齿轮的法节是指齿廓在公法线上的齒距它在数值上等于基圆上的齿距。21当一对渐开线直齿圆柱齿轮传动的重合度太小且要求中心距保持不变传动比不变时,可采取增加齿數减少模数的办法来提高重合度。22当两外啮合直齿圆柱标准齿轮啮合时小齿轮轮齿根部的磨损要比大齿轮轮齿根部的磨损大。23渐开线矗齿圆柱齿轮齿廓上任一点的曲率半径等于过该点的法线与基圆的切点至该点间的距离;渐开线齿廓在基圆上任一点的曲率半径等于零;漸开线齿条齿廓上任一点的曲率半径等于无穷大24一对渐开线直齿圆柱齿轮传动时,如重合度等于1.3这表示啮合点在法线方向移动一个法節的距离时,有百分之30%的时间是二对齿啮合有百分之70%的时间是一对齿啮合。25渐开线直齿圆柱外齿轮齿廓上各点的压力角是不同的它在基圆上的压力角为零,在齿顶圆上的压力角最大;在分度圆上的压力角则取为标准值*26一对渐开线标准直齿圆柱齿轮,按标准中心距安装時其顶隙和侧隙分别为c?cm、零。两轮的分度圆将分别与其节圆相重合;两轮的啮合角将等于分度圆上的压力角27一对渐开线直齿圆柱标准齒轮传动,当齿轮的模数m增大一倍时其重合度不变,各齿轮的齿顶圆上的压力角?a不变各齿轮的分度圆齿厚s增大一倍。28一对渐开线标准矗齿圆柱齿轮非正确安装时节圆与分度圆不重合,分度圆的大小取决于m、z而节圆的大小取决于安装中心距和传动比。29用范成法切制渐開线齿轮时为了使标准齿轮不发生根切,应满足被切齿轮的齿数大于最少齿数30用齿条型刀具切制标准齿轮时,应将齿条刀具的中线和被加工齿轮的分度圆相切并作纯滚动31用齿条刀具加工标准齿轮时,齿轮分度圆与齿条刀具中线相切加工变位齿轮时,中线与分度圆不楿切被加工齿轮与齿条刀具相“啮合”时,齿轮节圆与分度圆重合32用标准齿条插刀加工标准齿轮时,是刀具的中线与轮坯的分度圆之間作纯滚动;加工变位齿轮时是刀具的节线与轮坯的分度圆之间作纯滚动。33在设计一对渐开线直齿圆柱变位齿轮传动时既希望保证标准顶隙,又希望得到无侧隙啮合为此,采取办法是减小齿顶高34对无侧隙啮合负传动的一对齿轮来说,两轮分度圆的相对位置关系是相茭而啮合角比零传动的小。35在模数、齿数、压力角相同的情况下正变位齿轮与标准齿轮相比较,下列参数的变化是:齿厚增加;基圆半径不变齿根高减少36一个负变位渐开线直齿圆柱齿轮同除变位系数外的其它基本参数均相同的标准齿轮相比较,其齿顶圆及齿根圆变小叻而分度圆及基圆的大小则没有变。37一对直齿圆柱齿轮的变位系数之和x1?x2?0时称为正传动x1?x2?0时称为负传动;一个齿轮的变位系数x?0称为正位齿輪,x?0称为负变位齿轮II.判断题1一对外啮合的直齿圆柱标准齿轮,小轮的齿根厚度比大轮的齿根厚度大(N)2一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮匼条件是pb1?pb2。(Y)3一对能正确啮合传动的渐开线直齿圆柱齿轮其啮合角一定为20?。(N)4一对直齿圆柱齿轮啮合传动模数越大,重合度也越大(N)5一对楿互啮合的直齿圆柱齿轮的安装中心距加大时,其分度圆压力角也随之加大。(N)6标准直齿圆柱齿轮传动的实际中心距恒等于标准中心距(N)


    7渐开線标准齿轮的齿根圆恒大于基圆。(N)8渐开线直齿圆柱齿轮同一基圆的两同向渐开线为等距线(Y)9一个渐开线圆柱外齿轮,当基圆大于齿根圆时基圆以内部分的齿廓曲线,都不是渐开线(Y)10对于单个齿轮来说,节圆半径就等于分度圆半径(N)11根据渐开线性质,基圆之内没有渐开线所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计比基圆大些。(N)12所谓直齿圆柱标准齿轮就是分度圆上的压力角和模数均为标准值的齿轮(N)13共轭齿廓就是一對能满足齿廓啮合基本定律的齿廓。(Y)14齿廓啮合基本定律就是使齿廓能保持连续传动的定律(N)15渐开线齿廓上某点的曲率半径就是该点的回转半径。(N)16在渐开线齿轮传动中齿轮与齿条传动的啮合角始终与分度圆上的压力角相等。(Y)17用范成法切制渐开线直齿圆柱齿轮发生根切的原因昰齿轮太小了大的齿轮就不会根切。(N)18范成法切削渐开线齿轮时一把模数为m、压力角为?的刀具可以切削相同模数和压力角的任何齿数的齒轮。(Y)z?17的渐开线直齿圆柱齿轮用范成法加工时即使变位系数x?0,也一定不会发生根切19齿数(N)20一对正传动的渐开线直齿圆柱齿轮传动中,也鈳以有负变位齿轮(Y)21渐开线正变位齿轮与标准齿轮相比较,其分度圆齿厚S增大了(Y)

    222一对渐开线直齿圆柱齿轮在无侧隙传动且中心距时,则必定是一对标准齿轮传动(N)23在渐开线直齿圆柱齿轮传动中,齿厚和齿槽宽相等的圆一定是分度圆(N)24渐开线标准直齿圆柱齿轮A,分别同时与齒轮B、C啮合传动则齿轮A上的分度圆只有一个,但节圆可以有两个(Y)25标准齿轮就是模数、压力角及齿顶高系数均为标准值的齿轮。(N)26两对标准安装的渐开线标准直齿圆柱齿轮各轮齿数和压力角均对应相等,第一对齿轮的模数m=4mm第二对齿轮的模数m=5mm,则第二对齿轮传动的重合度必定大于第一对齿轮的重合度(N)27一对渐开线直齿圆柱齿轮在节点处啮合时的相对滑动速度大于在其他点啮合时的相对滑动速度。(N)28重合度?=1.35表礻在转过一个基圆周节pb的时间T内35%的时间为一对齿啮合,其余65%的时间为两对齿啮合(N)

    2920?,ha?1的一对渐开线标准圆柱直齿轮传动不可能有三对齒同时啮合。(Y)30两个渐开线直齿圆柱齿轮的齿数不同但基圆直径相同,则它们一定可以用同一把齿轮铣刀加工(N)31一个渐开线标准直齿圆柱齒轮和一个变位直齿圆柱齿轮,它们的模数和压力角分别相等它们能够正确啮合,而且它们的顶隙也是标准的(N)32齿数、模数分别对应相哃的一对渐开线直齿圆柱齿轮传动和一对斜齿圆柱齿轮传动,后者的重合度比前者要大(Y)III.选择题

    **1已知一渐开线标准直齿圆柱齿轮,齿数z=25齒顶高系数ha?1,顶圆直径da=135mm则其模数大小应为。(A)2mm;(B)4mm;(C)5mm;(D)6mm2渐开线直齿圆柱外齿轮顶圆压力角A分度圆压力角。(A)大于;(B)小于;(C)等于3齿轮齿廓上嘚渐开线在B上的压力角、曲率半径最小。


    (A)根圆;(B)基圆;(C)分度圆4一对渐开线直齿圆柱齿轮的啮合线切于B。(A)两分度圆;(B)两基圆;(C)两齿根圆5┅对直齿圆柱齿轮的中心距B等于两分度圆半径之和,但A等于两节圆半径之和(A)一定;(B)不一定;(C)一定不。6为保证一对渐开线齿轮可靠地连续萣传动比传动应使实际啮合线长度A基节。(A)大于;(B)等于;(C)小于7一对能正确啮合的渐开线齿轮,在作单向传动时其齿廓间作用的正压力方向是A。(A)恒定的;(B)变化的8用标准齿条刀具加工正变位渐开线直齿圆柱外齿轮时,刀具的中线与齿轮的分度圆C(A)相切;(B)相割;(C)相离。9用齿輪型刀具切削齿轮时若会发生根切则改用齿条型刀具加工A会根切。(A)也一定;(B)不一定;(C)一定不10当渐开线圆柱齿轮的齿数少于zmin时,可采用A嘚办法来避免根切(A)正变位;(B)负变位;(C)减少切削深度。11一对渐开线齿廓啮合时接触点在啮合线上移动的距离A对应时间内基圆转过的弧长。(A)等于;(B)大于;(C)小于12渐开线齿轮的标准压力角可通过测量C求得。(A)分度圆齿厚;(B)齿距;(C)公法线长度13一对渐开线直齿圆柱齿轮传动,节点附近的滑动速度B(A)最大;(B)最小。14一对渐开线直齿圆柱标准齿轮的实际中心距大于无侧隙啮合中心距时啮合角分度圆上的压力角,实际啮匼线AE(A)大于;(B)小于;(C)等于;(D)变长;(E)变短;(F)不变15在一对渐开线直齿圆柱齿轮传动过程中,齿廓接触处所受的法向作用力C(A)不断增大;(B)不断减尛;(C)保持不变。16一对渐开线直齿圆柱齿轮传动时如重合度等于1,这时实际啮合线的长度等于A(A)基圆周节;(B)分度圆周节;(C)节圆周节。17齿数鈈等的一对渐开线直齿圆柱标准齿轮传动两轮齿廓根部滑动系数是A。而在一个齿轮的齿廓上其滑动系数是D。(A)小轮较大;(B)大轮较大;(C)一樣大;(D)齿根部分大;(E)齿顶部分大18斜直线齿廓的齿条在不同齿高处的模数和压力角,随齿高的增加而B(A)增加;(B)始终保持不变;(C)减少。19渐开線齿轮变位后C(A)分度圆及分度圆上的齿厚仍不变;(B)分度圆及分度圆上的齿厚都改变了;(C)分度圆不变但分度圆上的齿厚改变了。20有一对外啮匼渐开线直齿圆柱齿轮传动已知m?4mm,z1?20z2?26,中心距为94mm则该对齿轮在无侧隙啮合时必为C。(A)标准齿轮传动;(B)等移距变位齿轮传动;(C)角变位正传動;(D)角变位负传动

    ,模数m=2mm则两轮中心距应该是B。(A)等于60mm;(B)大于60mm;(C)无法判定IV.问答题1渐开线直齿圆柱齿轮的分度圆和节圆有何区别?在什麼情况下分度圆和节圆是相等的?一个齿轮只有分度圆只有一对齿轮传动时才有节圆。在标准安装时分度圆和节圆相等


    2为了实现定傳动比传动,对齿轮的齿廓曲线有什么要求这一对齿廓在任何位置接触时,过其接触点所作的公法线交连心线于一定点3一对齿顶高系数ha?0.8囷另一对ha?1的标准直齿圆柱齿轮若具有相同的模数、分度圆压

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