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一、简答题

1． 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。

2． 为何要对平面高副机构进行“高副低代”？“高副低代”应满足的条件是什么？

【答案】为了便于对含有高副的平面机构进行分析研究，需要对平面高副机构进行“高副低代”。

“高副低代”满足的条件：

⑴代替前后机构的自由度完全相同：

（2）代替前后机构的瞬时速度和瞬时加速度完全相同。

3． 利用矩阵法对机构进行运动分析，在写位置方程、速度方程和加速度方程时应注意哪些问题，才能有利于分析工作的进行和保证计算结果的正确性。

【答案】为了保证分析工作的进行和计算结果的正确性，应注意以下方面的问题： （1）合理建立直角坐标系，使机构的位置方程尽量简单；

（2）各杆矢量的方向可自由确定，但各杆矢量的方位角均应由x 轴开始，并以逆时针方向计量为正；

（3）正确区分已知参数，未知参数； （4）保证求导过程的正确运算。

4． 何谓机器人的自由度、灵活度和工作空间? 这些机器人的技术指标之间有无联系? 它们对机器人的工作性能及应用有什么影响？

【答案】（1）自由度是用来确定手部相对机座的位置和姿态的独立参变数的数目；灵活度是指操作机末端执行器在工作时所能采取的姿态的多少；工作空间是指操作机的工作范围，通常以手腕中心点在操作机运动时所占有的体积来表示。

（2）关系：自由度越多，越有利于工作空间的増大，有利于灵活度是增加。

（3）影响：机器人的自由度越多，就越接近于人手的动作机能，通用性越好，但结构也越复杂；灵活度越大，机器人工作时可采取的姿态数越多，机器人越灵活；工作空间越大，形状越复杂，机器人的工作能力越强，但体积越大，结构也越复杂。

5． 何谓机器的“运转速度不均匀系数”？机械的周期性速度波动调节的实质和方法是什么？

【答案】角速度的变化量和其平均角速度的比值来反映机械运转的速度波动程度，此比值即机械的运转速度不均勾系数。

机械的周期性速度波动调节实质是将其速度波动限制在许可的范围之内。方法是在机械系统中安装一个具有较大转动惯量的盘状零件即安装一个飞轮。

6． 何谓当量摩擦系数？它的作用是什么？

【答案】作匀速相对运动的两物体，如果其接触面为槽面，且载荷Q 不是垂直作用于其中的一面上，则这时总摩擦力（等于驱动力P ）的计算按公式

它的作用是对不同接触形状可用统一的公式求摩擦力。

进行，

称为当量摩擦系数。

二、计算分析题

7． 图所示为手动起重葫芦，已知

曳引链的传动效率

为提升重

设各级齿轮的传动效率

（包括轴承损失） 的重物，求必须施加于链轮A 上的圆周力F 。

图

【答案】图中周转轮系是由双联行星轮化轮系的

传动比为：

将

代入，解得：

行星架4和太阳轮

组成的行星轮系，其转

机构总效率为：又因为：所以有：

8． 在图所示的轮系中，已知各轮齿数（标在图中），轮1

的转速

方向如图所示。试求

的大小及转向。

轮6

的转速

图

【答案】该复合轮系由三部分组成： ①由轮1、2组成的定轴轮系，其传动比为

则有

规定轮2的转向为正。

②由蜗轮5、蜗杆6组成的定轴轮系，其传动比为

根据主动轮的左手法则判定，轮5的转向与轮2相反，则有

其中，由于轮2与轮2S 轮4与蜗轮5分别为同一构件，则有

③由太阳轮

行星轮

以及系杆H 组成的周转轮系，其转化轮系的传动比为

即有

联立式

得