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2017年南京林业大学机械电子工程学院532机械原理考研复试核心题库

  摘要

一、简答题

1. 为什么渐开线齿轮机构能满足定传动比要求?

【答案】渐开线某点的法线是基圆的切线,接触点的法线必然是基圆的公切线,基圆不动,则接触点的法线固定不动,它与连心线的交点固定,所以渐开线齿轮机构能满足定传动比要求。

2. 在计算平面机构的自由度时,应注意哪些事项?

【答案】在计算平面机构的自由度时应注意的事项: (1)正确计算运动的数目。

①两个以上构件同在一处以转动副相连接的复合铰链,m 个构件组成的复合铰链有(m —1)个转动副;

②若两构件在多处接触而构成转动副,且转动轴线重合; 或在多处接触而构成移动副,且移动方向彼此平行;或两构件成为平面高副,且各接触点处的公法线彼此重合,则只能算作一个运动副;

③若两构件在多处相接触而构成平面高副,且各接触点处的公法线方向彼此不重合,则只能算作一个低副。

(2)要除去局部自由度。 (3)要除去虚约束。

3. 何谓周期性速度波动?其产生的原因是什么?用什么方法加以调节?能否完全消除周期性速度波动?

【答案】机械在稳定运转时,通常由于驱动力与阻力的等效力矩或(和)机械的等效转动惯量的周期性变化所引起的主动轴角速度的周期性波动。

产生的原因是等效力矩、等效转动惯量呈周期性变化。可以用加飞轮的方法加以调节。但是不能完全消除周期性速度波动。

4. 在图示的凸轮一连杆组合机构中,(尺寸和位置如图所示)拟使C 点的运动轨迹为图示的曲线。试说明该机构中的凸轮1和凸轮2的轮廓线设计的方法和步骤。

【答案】根据题意,各个连杆及铰接点的相对位置关系已经确定,可以根据C 点的轨迹计算两凸轮推杆位移与凸轮线转角的关系,然后可按照一般凸轮设计方法确定出而设计出凸轮1和凸轮2的轮廓线。

设计步骤:

C 点沿预定轨迹运动,(1)设在凸轮1和凸轮2等速回转的同时,此时可完全确定构件的运动,于是可求得构件ED 和构件AG 上点F 和点G 的运动曲线,即凸轮2和凸轮1的理论廓线。

(2)根据凸轮1和凸轮2的理论廓线,并根据实际应用条件选择合适的滚子半径,便能得到凸轮1和凸轮2的实际廓线。

5. 在计算周转轮系的传动比时,式何确定其大小和

【答案】

号?

是周转轮系所对应的转化轮系的传动比,计算公式为:

“士”号用箭头法确定,周转轮系中,m , n 两轮的轴线彼此平行,当两轮转向相同时规定其传动比为正,反之为负。

6. 飞轮为什么可以调速? 能否利用飞轮来调节非周期性速度波动,为什么?

【答案】飞轮之所以能调速,是利用了它的储能作用,由于飞轮具有很大的转动惯量,故其转速只要略有变化,就可储存或者释放很大的能量。当机械出现盈功时,飞轮可将多余的能量储存起来,而当出现亏功时,飞轮又可将能量释放出来以弥补能量的不足,从而使机械速度波动的幅度降下来。

非周期性速度波动不能利用飞轮来调节,通常靠安装调速器的方法来调节。非周期性速度波动的机械的驱动功和阻抗功已失去平衡,机械已不再是稳定运转,机械运转的速度将持续升高或持续下降,此时必须利用调速器从机器的外部来调节输入机器的能耗,飞轮只能在机器内部起转化和调节功能的作用。

的运动曲线,进

中的是什么传动比,如

二、计算分析题

7. 如图所示为斜面压搾机。确定在以Q 为主动力的行程中机构的自锁条件。设所有移动副的摩擦角均为

【答案】首先利用考虑摩擦机构力分析的步骤和方法,求出驱动力Q 与工作阻力P 之间的关系:

理想驱动力为:效率为:令

得自锁条件:

压力角

齿数

8. 一对正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮传动,已知其模数

试计算:

(1)该对齿轮作无侧隙啮合时的中心距(2)欲使其实际中心

(3)计算(2)中斜齿轮1的当量齿数中心距:

啮合角:

节圆半径:

(2)平行轴标准斜齿轮中心距

啮合角节圆半径

今用一对标准斜齿轮(平行轴)凑中心距,在

不变时两斜齿轮的螺旋角应为多少?

【答案】(1)该对齿轮作无侧隙啮合时,啮合角等于压力角,节圆与分度圆重合。则有: