机械原理习题集.docx

机构的结构分析填充题及简答1）平面运动副的最大约束数为 ，最小约束数为 。2）平面机构中若引入一高副将带入 个约束，而引入一个低副将带入 个约束。3）机构具有确定运动的条件是什么？4）何谓复合铰链、局部自由度和虚约束？在计算机构自由度时应如何处理？5）杆组具有什么特点?如何确定杆组的级别和机构的级别？选择不同的原动件对机构级别有无影响？6) 何为“运动链”？具备什么条件，运动链才能具有运动的可能性？具备什么条件后才具有运动的确定性？具备什么条件，运动链才能成为机构？7) 何为“机构的级别”？何为“I级机构”？计算题1）图1所示机构在组成上是否合理？指出其错误所在，并针对错误处更改局部运动副和构件，使之成为合理的机构。 图12)计算图2所示平面机构的自由度，指出复合铰链、局部自由度和虚约束，在进行高副低代后，分析机构级别。图23)计算图3所示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度或虚约束，应予以指出， 并进行高副低代，确定该机构的级别。图34）试计算图4所示凸轮-连杆组合机构的自由度。图45）在图5所示机构中，ABEF CD,试计算其自由度。图56)试计算图6所示齿轮-连杆组合机构的自由度。 图67) 试确定图7所示机构的自由度；并将其中的高副换成低副，确定机构所含的杆组合机构的级别（当取凸轮为原动件时）。图71、填充题及简答1）平面运动副的最大约束数为5 ，最小约束数为1 。2）平面机构中若引入一高副将带入 1 个约束，而引入一个低副将带入2 个约束。3）机构具有确定运动的条件. 1）机构自由度F 12）机构原动件的数目等于机构的自由度数目4）何谓复合铰链、局部自由度和虚约束？在计算机构自由度时应如何处理？ 相关知识5）杆组具有什么特点?如何确定杆组的级别和机构的级别？选择不同的原动件对机构级别有无影响？2、计算题1）.解：该机构的自由度F=0，故机构不能运动。 改进措施：在E处增加一个自由度。2)计算图2所示平面机构的自由度，指出复合铰链、局部自由度和虚约束，在进行高副低代后，分析机构级别。图2解：机构具有活动构件数为n=10, 低副个数PL=13,高副个数Ph=2，且D处是复合铰链，G处是局部自由度。所以机构的自由度是： F=3n-2PL-Ph-P=3*10-2*13-2-1=13)试计算图3所示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度或虚约束，应予以指出，并进行高副低代，确定该机构的级别。图3解：该机构中有9个活动构件，低副12个，高副1个，其中B处是局部自由度，E处是符合铰链.机构的自由度是： F=3n-2PL-Ph-P=3*9-（2*12+1）-1=14）试计算图4所示凸轮-连杆组合机构的自由度。 图4解：由图4可知，B,E两处的滚子转动为局部自由度，即F=2；而虚约束p=0。机构中，n=7,PL=8(C、F处虽各有两处接触，但都各算一个移动副），Ph=2,于是由自由度计算公式得F=3n-(2pl+ph-p)-F=37-(28+2-0)-2=1这里应注意：该机构在D处虽存在轨迹重合的问题，但由于D处相铰接的双滑块为一个级杆组，未引入约束，故机构不存在虚约束。如果将相铰接的双滑块改为相固联的十字滑块时，则该机构就存在一个虚约束或变成含一个公共约束m=4的闭环机构了。5）在图5所示机构中，ABEFCD,试计算其自由度图5解：由题意知，此平面机构ABCDEF具有特定的几何条件，故为平行四边形机构，由构件EF及转动副E、F引入的一个约束为虚约束；G处的滚子转动为局部自由度；C处为复合铰链；G及I处均为两构件在两处接触的高副，因过两接触线的公法线重合，故G、I处各只算一个高副。 解法1：如果去掉机构中虚约束和局部自由度，则n=6,Pl=7,pP=2,并由自由度计算公式得： F=3n-2pl-ph=36-27-2=2 解法2：由机构简图知，n=8,pl=10,ph=2,p=1,F=1,由自由度计算公式得： F=3n-(2pl+ph-p)-F=38-(210+2-1)-1=26)试计算图6所示齿轮-连杆组合机构的自由度。图6解：（1）由图6(a)知，n=5,pl=6(A,B处为复合铰链），ph=2,则 F=3n-2pl-ph=35-26-2=1 因该机构具有一个原动件，机构具有确定运动，故计算正确。 （2）如果按（1）的方法，则由图6（b)知，n=5,pl=5,ph=2,则 F=3n-2pl-ph=35-25-2=3 然而该机构实际自由度为1，那么，为什么会出现此计算错误呢？其原因是此机构中的两对齿轮副均提供了两个高副，即ph=4,则 F=3n-2pl-ph=35-25-4=1 参考文献7)试确定图7（a)所示机构的自由度；并将其中的高副换成低副，确定机构所含的杆组合机构的级别（当取凸轮为原动件时）。图7（a) 图7(b)解：（1）计算机构的自由度。B处有局部自由度，G处为复合铰链，n=8，Pl=10，Ph=2，p=0，F=1，机构的自由度是： F=3n-(2pl+ph-p)-F=38-(210+2-0)-1=1 （2）高副低代后，机构如图7(b)所示。 （3）确定机构的杆组及机构的级别。该机构是由原动件1、机架9、两个级杆组（2-3和6-7）和一个级杆组（4-5-6-8）组成的，故该机构为级机构。8) 计算图示机构的自由度，并在高副低代后，分析组成这次机构的基本杆组及杆组的级别解:1计算机构的自由度: F=3*4-2*5-1=12-10-1=12高副低代入图红色所示: F=3*5-2*7=15-14=13杆组分析:9) 计算图示机构的自由度，并在高副低代后，分析组成这次机构的基本杆组及杆组的级别解: 1.计算机构自由度: F =3*5-(2*5+2)-2 =15-(10+2)-2 =1 2.高副低代后右图所示 3.高副低代后的机构自由度:F=5*3-2*7=14.机构杆组分析概念 1.当两构件组成转动副时,其相对速度瞬心在 处;组成移动副时,其瞬心在 处;组成滑动兼滚动的高副时,其瞬心在 处. 2.相对瞬心与绝对瞬心相同点是 ,而不同点是 . 3.速度影像的相似原理只能用于 两点,而不能用于机构 的各点. 4.速度瞬心可以定义为互相作平面相对运动的两构件上, 的点. 5.3个彼此作平面平行运动的构件共有 个速度瞬心,这几个瞬心必位于 .含有6个构件的平面机构,其速度瞬心共有 个,其中 个是绝对瞬心,有 个相对瞬心1.当两构件组成转动副时,其相对速度瞬心在转动副的圆心 处;组成移动副时,其瞬心在 垂直于移动导路的无穷远 处;组成滑动兼滚动的高副时,其瞬心在接触点两轮廓线的公法线上.2.相对瞬心与绝对瞬心相同点是 都是两构件上相对速度为零,绝对速度相等的点 ,而不同点是 相对瞬心的绝对速度不为零,而绝对瞬心的绝对速度为零 .3.速度影像的相似原理只能用于 同一构件上的 两点,而不能用于机构 不同构件上 的各点.4.速度瞬心可以定义为互相作平面相对运动的两构件上,相对速度为零,绝对速度相等 的点.5.3个彼此作平面平行运动的构件共有 3 个速度瞬心,这几个瞬心必位于 同一条直线上 .含有6个构件的平面机构,其速度瞬心共有 15 个,其中 5 个是绝对瞬心,有 9 个相对瞬心.连杆机构 填充题1）一对心曲柄滑块机构，若以滑块为机架，则将演化成 机构。2）在图1所示铰链四杆机构中，若机构以AB杆为机架时，则为 机构；以BC杆为机架时，则为 机构；以CD杆为机架时，则为 机构；以AD杆为机架时，则为 机构。3）在 条件下，曲柄滑块机构具有急回特性。4）在曲柄摇杆机构中，当 和 两次共线位置时出现最小传动角。5）机构的压力角是指 ，压力角愈大，则机构 效率 。6）机构处于死点位置时，其传动角为度 ，压力角为度。7) 铰链四杆机构具有两个曲柄的条件是什么？8）何为连杆机构的传动角？传动角大小对四杆机构的工作有何影响？9）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？10) 铰链四杆机构中，当最短杆和最长杆长度之和大于其它两杆长度之和时，只能获得 机构 11) 在平面四杆机构中，能实现急回运动的机构有， 12) 在摆动导杆机构中，导杆摆角等于30，其行程速比系数的值为 13) 在摆动导杆机构中，若以曲柄为原动件时，该机构的压力角为度，其传动角为度 14) 一对心曲柄滑块机构中，若改为以曲柄为机架，则将演化为 机构 平面连杆机构及其设计习题解答1、填充题及简答1）一对心曲柄滑块机构，若以滑块为机架，则将演化成直动滑杆机构（定块机构，或移动导杆机构）机构。2）在图1所示铰链四杆机构中，若机构以AB杆为机架时，则为双曲柄 机构；以BC杆为机架时，则为曲柄摇杆机构 机构；以CD杆为机架时，则为双摇杆 机构；以AD杆为机架时，则为曲柄摇杆 机构。3）在偏距e0的条件下，曲柄滑块机构具有急回特性。4）在曲柄摇杆机构中，当曲柄 和机架 两次共线位置时出现最小传动角。5）机构的压力角是指作用在从动件上力的作用线方向与作用点速度方向之间的夹角 ，压力角愈大，则机构的传力效应越差 。6）机构处于死点位置时，其传动角为0度，压力角为90度 。7) 铰链四杆机构具有两个曲柄的条件是什么？参考8）何为连杆机构的传动角？传动角大小对四杆机构的工作有何影响？参考9）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？参考10) 铰链四杆机构中，当最短杆和最长杆长度之和大于其它两杆长度之和时，只能获得双摇杆机构 11)在平面四杆机构中，能实现急回运动的机构有曲柄摇杆机构，偏置曲柄滑块机构，摆动导杆机构 12)在摆动导杆机构中，导杆摆角等于30，其行程速比系数的值为1.4 13) 在摆动导杆机构中，若以曲柄为原动件时，该机构的压力角为 0 度，其传动角为90 度 14) 一对心曲柄滑块机构中，若改为以曲柄为机架，则将演化为转动导杆机构 凸轮机构、填空题1）凸轮机构从动件按余弦加速度规律运动时，在运动开始和终止的位置， 有突变，会产生 冲击。2）根据从动件凸轮廓线保持接触方法的不同，凸轮机构可分为力封闭和几何形状封闭两大类型。写出两种几何形状封闭的凸轮机构 和 。3）为了使凸轮廓面与从动件底面始终保持接触，可以利用 ， ，或依靠凸轮上的 来实现。4）凸轮机构的主要优点为 。主要缺点为 。5)为减小凸轮机构的推程压力角，可将从动杆由对心改为偏置，正确的偏置方向是将从动杆偏在凸轮转动中心的 侧。6）凸轮机构的从动件按等加速等减速运动规律运动，在运动过程中， 将发生突变，从而引起 冲击。7）当凸轮机构的最大压力角超过许用压力角时，可采取以下措施来减小压力角 。8)凸轮基圆半径是从 到 的最短距离。9）平底垂直于导路的直动杆盘形凸轮机构，其压力角等于 。10）在凸轮机构推杆的四种常用运动规律中， 运动规律有刚性冲击； 运动规律有柔性冲击； 运动规律无冲击。11）凸轮机构推杆运动规律的选择原则为 。12）设计滚子推杆盘形凸轮机构凸轮廓线时，若发现工作廓线有变尖现象时，则尺寸参数上应采取的措施是 。选择题及简答1）滚子从动件盘形凸轮的理论廓线和实际廓线之间的关系为（） a)两条廓线相似 b)两条廓线相同 c)两条廓线之间的径向距离相等 d)两条廓线之间的法向距离相等2）何谓凸轮机构的压力角？其在凸轮机构的设计中有何重要意义？一般是怎样处理的？ 3）设计直动推杆盘形凸轮机构时，在推杆运动规律不变的条件下，要减小推程压力角，可采用哪两种措施？4）图1中两图均为工作廓线为圆的偏心凸轮机构，试分别指出它们的理论廓线是圆还是非圆，运动规律是否相同。计算题1、如图2所示为凸轮机构推杆的速度曲线，它有四段直线组成。要求：在题图上画出推杆的位移曲线、加速度曲线；判断哪几个位置有冲击存在，是刚性冲击还是柔性冲击；在图示的F位置，凸轮与推杆之间有无惯性力作用，有无冲击存在。2、在图3（a）所示的直动滚子推杆盘形凸轮机构中，已知推程期的推杆运动规律线图如图3(b)、(c)所示。凸轮实际轮廓的最小半径为rmin=30mm,滚子半径为rr=12mm,偏距e=14mm。试求： （1）凸轮的基圆半径r0的值。 （2）取长度比例尺l =1mm/mm,作图求解当凸轮转角为90时，所对应的以下各项: 凸轮理论廓线的对应点； 确定实际廓线的对应点； 凸轮与推杆的速度瞬心位置； 画出该位置所对应的压力角。图33、在直动尖顶推杆盘形凸轮机构中，图题4所示推杆的运动规律尚不完全，试在图上补全各段的s-，v-，a-曲线，并指出哪些位置有刚性冲击，哪些位置有柔性冲击。 图44、图5中给出了某直动杆盘形凸轮机构的推杆的速度线图。要求： (1)定性地画出其加速度和位移线图； (2)说明此种运动规律的名称及特点（v,a的大小及冲击的性质）； (3)说明此种运动规律的适用场合。图55、用作图法作出一平底摆动推杆盘形凸轮机构的凸轮实际廓线，有关机构尺寸及推杆运动线图如图6所示。只需画出凸轮转角180 范围内的轮廓线，不必写步骤，但需保留作图辅助线。 图 66、欲设计一图题7所示直动杆盘形凸轮，要求在凸轮转角为0 90时，推杆以余弦加速度规律上升h=20mm,且取r0=25mm,e=10mm,r=5mm。试作： （1）选定凸轮转向1，并简要说明选定的原因； （2）用反转法绘出当凸轮转角=090时凸轮的工作廓线（画图的分度要求15）。 （3）在图上标注出=45时轮廓的压力角。7、图8所示的两种凸轮机构均为偏心圆盘。圆心为O，半径为R=30mm,偏心距lOA=10mm,偏距e=10mm。试求： （1）这两种凸轮机构推杆的行程h和凸轮的基圆半径r0； （2）这两种凸轮机构的最大压力角max的数值及发生的位置（均在图上标出）。 8、如图9所示,已知一偏心圆盘R=40mm,滚子半径r=10mm,lOA=a=90mm,lAB=l=70mm,转轴O到圆盘中心C的距离lOC=20mm,圆盘逆时针转动。 （1）标出凸轮机构在图示位置时的压力角，画出基圆，求基圆半径r0。 （2）作出推杆由最下位置摆动到图示位置时，推杆摆过的角度及相应的凸轮转角。填充题1）凸轮机构从动件按余弦加速度规律运动时，在运动开始和终止的位置，加速度有突变，会产生柔性冲击。2）根据从动件凸轮廓线保持接触方法的不同，凸轮机构可分为力封闭和几何形状封闭两大类型。写出两种几何形状封闭的凸轮机构槽道凸轮和等径凸轮。3）为了使凸轮廓面与从动件底面始终保持接触，可以利用 从动件自身的重力 ， 弹簧力 ，或依靠凸轮上的 几何形状 来实现。4）凸轮机构的主要优点为只要适当地设计出凸轮廓线，就可以是从动件可以各种预期的运动规律 。主要缺点为 从动件与凸轮之间是高副（点接触、线接触），易磨损，所以凸轮机构多用在传力不大的场合 。5)为减小凸轮机构的推程压力角，可将从动杆由对心改为偏置，正确的偏置方向是将从动杆偏在凸轮转动中心的 正偏置 侧。6）凸轮机构的从动件按等加速等减速运动规律运动，在运动过程中， 加速度 将发生突变，从而引起 柔性 冲击。参考7）当凸轮机构的最大压力角超过许用压力角时，可采取以下措施来减小压力角 增大基圆半径、改变偏置方向 。8)凸轮基圆半径是从 凸轮转动中心 到 理论廓线 的最短距离。 9）平底垂直于导路的直动杆盘形凸轮机构，其压力角等于 0 。 10）在凸轮机构推杆的四种常用运动规律中， 等速运动 运动规律有刚性冲击； 等加速等减速、余弦加速度 运动规律有柔性冲击； 正弦加速度 运动规律无冲击。 11）凸轮机构推杆运动规律的选择原则为 首先要满足机器的工作要求，同时还应使机器具有良好的动力特性和使所设计的凸轮便于加工。 12）设计滚子推杆盘形凸轮机构凸轮廓线时，若发现工作廓线有变尖现象时，则尺寸参数上应采取的措施是 适当增大基圆半径或适当减小滚子半径 。2、选择题及简答1）滚子从动件盘形凸轮的理论廓线和实际廓线之间的关系为（d） a)两条廓线相似 b)两条廓线相同 c)两条廓线之间的径向距离相等 d)两条廓线之间的法向距离相等 2）何谓凸轮机构的压力角？其在凸轮机构的设计中有何重要意义？一般是怎样处理的？ 参考 3）设计直动推杆盘形凸轮机构时，在推杆运动规律不变的条件下，要减小推程压力角，可采用哪两种措施？措施1、将对心只动从动件改为偏置只动从动件措施2、增大凸轮基圆半径4）在图1中两图均为工作廓线为圆的偏心凸轮机构，试分别指出它们的理论廓线是圆还是非圆，运动规律是否相同。左面凸轮的理论廓线是圆,右面凸轮的理论廓线是非圆.它们的运动规律不相同.3、计算题1）如右图2(a)所示为凸轮机构推杆的速度曲线，它有四段直线组成。要求：在题图上画出推杆的位移曲线、加速度曲线；判断哪几个位置有冲击存在，是刚性冲击还是柔性冲击；在图示的F位置，凸轮与推杆之间有无惯性力作用，有无冲击存在。解：由图2(a)所示推杆的速度曲线可知： 在OA段内（0/2），因推杆的速度v=0，故此段为推杆的近休段，推杆的位移及加速度均为零，即s=0，a=0，如图2(b)及(c)所示。 在AD段内（/23/2），因v0,故为推杆的推程段。且在AB段内，因速度线图为上升的斜直线，故推杆先等加速上升，位移曲线为抛物线运动曲线，而加速度曲线为正的水平直线段；在BC段内，速度线图为水平直线段，故推杆继续等速上升，位移线图为上升的斜直线，而加速度曲线为与轴重合的线段；在CD段内，速度线图为下降的斜直线，故推杆继续等减速上升，位移曲线为抛物线运动曲线，而加速度曲线为负的水平线段。作出推杆推程段的速度v及加速度a线图，如图2(b)及(c)所示。 在DE段内（3/22），因v0,故为推杆的回程段，且速度曲线为水平线段，推杆作等速下降运动。其位移曲线为下降的斜直线，而加速度曲线为与轴重合，且在D和E处其及加速度分别为负无穷大和正无穷大，如图2(b)及(c)所示。 由推杆速度曲线（图2(b)）和加速度曲线（图2(c)知，在D及E处，与速度突变，且在相应的加速度线图上分别为负无穷大和正无穷大。故在凸轮机构D和E处有刚性冲击。在加速度线图上A，B，C及D处有加速度值的有限突变，因此，在这几处凸轮机构有柔性冲击。 在F处有正的加速度值，故有惯性力，但既无速度突变，又无加速度突变，因此，F处无冲击存在。 2）在图3（a）所示的直动滚子推杆盘形凸轮机构中，已知推程期的推杆运动规律线图如图3(b)、(c)所示。凸轮实际轮廓的最小半径为rmin=30mm,滚子半径为rr=12mm,偏距e=14mm。试求：（1）凸轮的基圆半径r0的值。（2）取长度比例尺l =2mm/mm,作图求解当凸轮转角为90时，所对应的以下各项:确定理论廓线的对应点；确定实际廓线的对应点；画出该位置所对应的压力角。凸轮与推杆的速度瞬心位置；解：(1)凸轮的基圆半径为r0=rmin+rr=30+12=42mm。 (2)取长度比例尺l =2mm/mm,作原凸轮机构的位置图，如图3(a)所示，然后再求作当凸轮转过=90时对应的以下各项： 以O为圆心分别以偏距e和基圆半径r0为半径作偏距圆和基圆,再过实际廓线推程段的起始点B0作推杆的导路位置线B0K0与偏距圆相切，且与基圆交于点B0，即得推杆滚子中心的初始位置。 根据反转法原理，推杆由B0K0位置沿-方向反转=90角，可在基圆上确定出C点，过C点作偏距圆的切线CK即得推杆在此位置的导路位置线，在KC延长线上取BC=s=21.875mmm,求得B点，即为凸轮转过90时理论廓线上所求的对应点。 过B作凸轮理论廓线的法线nn，其与滚子的交点B，即为凸轮实际廓线上的对应点。 凸轮理论廓线B点的法线与过凸轮轴心O所作垂直于推杆导路方向线交于点P，即为凸轮与推杆的相对瞬心位置。 B点处凸轮廓线的法线nn与过B点的推杆导路方向线所夹的锐角即为所求的凸轮机构的压力角。3）在直动尖顶推杆盘形凸轮机构中，图4所示推杆的运动规律尚不完全，试在图上补全各段的s-，v-，a-曲线，并指出哪些位置有刚性冲击，哪些位置有柔性冲击。 图44）图5中给出了某直动杆盘形凸轮机构的推杆的速度线图。要求： (1)定性地画出其加速度和位移线图； (2)说明此种运动规律的名称及特点（v,a的大小及冲击的性质）；(3)说明此种运动规律的适用场合。 参考 图55)用作图法作出一平底摆动推杆盘形凸轮机构的凸轮实际廓线，有关机构尺寸及推杆运动线图如图题6所示。只需画出凸轮转角180范围内的轮廓线，不必写步骤，但需保留作图辅助线。图66）欲设计一图题7所示直动杆盘形凸轮，要求在凸轮转角为090时，推杆以余弦加速度规律上升h=20mm,且取r0=25mm,e=10mm,r=5mm。试作：（1）选定凸轮转向1，并简要说明选定的原因；（2）用反转法绘出当凸轮转角=090时凸轮的工作廓线（画图的分度要求15）。 （3）在图上标注出=45时轮廓的压力角。7）图8所示的两种凸轮机构均为偏心圆盘。圆心为O，半径为R=30mm,偏心距lOA=10mm,偏距e=10mm。试求： (1）这两种凸轮机构推杆的行程h和凸轮的基圆半径r0；(2）这两种凸轮机构的最大压力角max的数值及发生的位置（均在图上标出）。8）如图9所示,已知一偏心圆盘R=40mm,滚子半径r=10mm,lOA=a=90mm,lAB=l=70mm,转轴O到圆盘中心C的距离lOC=20mm,圆盘逆时针转动。（1）标出凸轮机构在图示位置时的压力角，画出基圆，求基圆半径r0。（2）作出推杆由最下位置摆动到图示位置时，推杆摆过的角度及相应的凸轮转角。机械的摩擦与效率 填空题1、移动副的自锁条件是 ； 转动副的自锁条件是 ； 螺旋副的自锁条件是 。2、机械传动中，V带比平带应用广泛，从摩擦的角度来看，主要原因是 。3、普通螺纹的摩擦 矩形螺纹的摩擦，因此，前者多用于 （传动、紧固联接）。4、从效率的观点来看,机械的自锁条件是 ,对于反行程自锁机构,其正行程的机械效率一般小于 。5、由若干机器并联构成的机组中，若其单机效率各不相同，其最高、最低效率分别为max，min，则机组的效率为 。（A）max6、影响当量摩擦系数的因素有 。计算题1、如图所示由A、B、C、D四台机器构成的机械系统，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,ND（1）该机械系统是串联，并联还是混联？ （2）写出该系统输入总功率N的计算式。 题 1 题 2 2、在如图所示的曲柄滑块机构中，已知各构件尺寸、作用在滑块上的水平驱动力F、各转动副处摩擦圆（图中用虚线表示）及移动副的摩擦角，不计各构件的惯性力和重力，试作出各构件的受力分析。 3、图示楔块夹紧机构，各摩擦面的摩擦系数为f，正行程时Q为阻抗力，P为驱动力。试求： （1）反行程自锁时角应满足什么条件？ （2）该机构正行程的机械效率。 题 3 题 44、如图所示为由齿轮机构组成的双路传动，已知两路输出功率相同，锥齿轮传动效率1=0.97，圆柱齿轮传动效率2=0.98，轴承摩擦不计，试计算该传动装置的总效率。 机械的摩擦与效率 习题答案填空题1、移动副的自所条件是 ； 转动副的自所条件是 ； 螺旋副的自所条件是 。2、机械传动中，V带比平带应用广泛，从摩擦的角度来看，主要原因是V带为槽面摩擦,fv大 。3、普通螺纹的摩擦大于 矩形螺纹的摩擦，因此，前者多用于紧固联接 （传动、紧固联接）。4、由若干机器并联构成的机组中，若其单机效率各不相同，其最高、最低效率分别为max，min，则机组的效率为(D) 。（A）max5、影响当量摩擦系数的因素有 接触面间的摩擦系数f和接触面的几何形状 。计算题1、如图所示由A、B、C、D四台机器构成的机械系统，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,ND（1）该机械系统是串联，并联还是混联？ 混联（2）写出该系统输入总功率N的计算式。 2、在如图所示的曲柄滑块机构中，已知各构件尺寸、作用在滑块上的水平驱动力F、各转动副处摩擦圆（图中用虚线表示）及移动副的摩擦角，不计各构件的惯性力和重力，试作出各构件的受力分析。 题 2 3、图示楔块夹紧机构，各摩擦面的摩擦系数为f，正行程时Q为阻抗力，P为驱动力。试求： （1）反行程自锁时角应满足什么条件？(2) （2）该机构正行程的机械效率。 4、如图所示为由齿轮机构组成的双路传动，已知两路输出功率相同，锥齿轮传动效率1=0.97，圆柱齿轮传动效率2=0.98，轴承摩擦不计，试计算该传动装置的总效率。 解:=0.9506 机械的平衡概念题 1、机械平衡的目的？ 2、什么叫静平衡？什么叫动平衡？各需几个平衡基面？ 3、刚性转子静平衡的力学条件是 ；动平衡的力学条件是 。 4、图1所示的两个转子，已知m1r1=m2r2,转子(a)是_不平衡的；转子(b)是_不平衡的。 图 1 5、图2(a)、(b)、(c)中，s为总质心，图_中的转子具有静不平衡；图_中的转子具有动不平衡。计算题1、如图所示曲轴上，四个曲拐位于同一平面内，若质径积m1r1=m2r2=m3r3=m4r4,l1=l2=l3,试判断该曲轴是否符合动平衡条件？为什么？题 1 2、高速水泵的凸轮轴系由三个互相错开120的偏心轮组成，每一偏心轮的质量为m,其偏心距为r,设在平衡平面A和B上个装一个平衡质量mA和mB,其回转半径为2r,其他尺寸如图所示。试求mA和mB的大小和方位（可用图解法）。 题 23、如图所示为一钢质圆盘。盘厚=20mm,在向径r1=100mm处有一直径d=50mm的通孔，向径r2=200mm处有一重量为2N的重块，为使圆盘满足静平衡条件，拟在向径r=200的圆周上再钻一通孔，试求次通孔的直径和方位（钢的重度=7.610-5N/mm3)。 题 3 1、机械平衡的目的？参考2、什么叫静平衡？参考 什么叫动平衡？参考 各需几个平衡基面？ 静平衡只需一个平衡面,而动平衡则需要两个平衡面.所以静平衡又叫Single-plane balance,而动平衡又叫two-plan balance.3、刚性转子静平衡的力学条件是不平衡惯性力的矢量和为零 ；动平衡的力学条件是1)其惯性力的矢量和等于零，即P=0;(2)其惯性力矩的矢量和也等于零，即M=04、图1所示的两个转子，已知m1r1=m2r2,转子(a)是 静 不平衡的；转子(b)是 动 不平衡的。 图 1 5、图2(a)、(b)、(c)中，s为总质心，图 a),b) 中的转子具有静不平衡；图 c) 中的转子具有动不平衡。齿轮机构及其设计填空题1.渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是: 。2.一对直齿圆锥齿轮传动的正确啮合条件是。3.蜗杆蜗轮传动的正确啮合条件是 。4.标准渐开线直齿圆锥齿轮的标准模数和压力角定义在 端。5.一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动时，两轮的 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 圆半径之和。6.共轭齿廓是指一对 的齿廓。7.用齿条刀具加工标准齿轮时，齿轮分度圆与齿条中线 ，加工变位齿轮时，中线与分度圆 。被加工的齿轮与吃条刀具相啮合时，齿轮节圆与分度圆 。8.有两个模数、压力角、齿顶高系数及齿数相等的直齿圆柱齿轮，一个为标准齿轮1，另一个为正变位齿轮2，试比较这两个齿轮的下列尺寸 ，哪一个较大、较小或相等:db1 db2；da1 da2；d1 d2；df1 df2；sa1 sa2；s1 s2。9.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 。10.斜齿轮在 上具有标准模数和标准压力角。11.若两轴夹角为90度的渐开线直齿圆锥齿轮的齿数为Z1=25， Z2=40，则两轮的分度圆锥角1= 2= 。12. 一对直齿圆锥齿轮传动时的分度圆锥角应根据 和 来决定。13. 如图所示两对蜗杆传动中，(a)图蜗轮的转向为 ；(b)图蜗杆的螺旋方向为 。14.用标准齿条型刀具加工标准齿轮时，其刀具的 线与轮坯 圆之间做纯滚动；加工变位齿轮时，其刀具的 线与轮坯的 圆之间作纯滚动。选择题1.一对渐开线斜齿圆柱齿轮在啮合传动过程中，一对齿廓上的接触线长度是 变化的。 A) 由小到大逐渐变化B) 由大到小逐渐变化 C) 由小到大再到小逐渐变化 D) 始终保持定值2. 蜗轮和蜗杆轮齿的螺旋方向一定 。(A)相同 (B)不同3.一对渐开线齿轮啮合时，啮合点处两者的压力角 ，而在节点啮合时则 。A)一定相等 B)一定不相等 C)一般不相等计算题1.有两个m=3mm,=20度,ha*=1,c*=0.25的标准齿条,其中线间的距离为52mm,现在欲设计一个齿轮同时带动两齿条,但需作无侧隙传动,而齿轮的轴心O1在两齿条中线间距的中点上,见右图,试问: 1)齿轮是否为标准齿轮? 试确定