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一、简答题

1． 图1所示为一摆动推杆盘形凸轮机构, 凸轮1沿逆时针方向回转, F 为作用在推杆2上的外载荷, 试确定凸轮1及机架3作用给推杆2的总反力FR12及FR32的方位(不考虑构件的重量及惯性力, 图中虚线小圆为摩擦圆）。

图1

【答案】取构件2为研究对象, 构件1作用于构件2的总反力的平衡条件针转动, 因此

的方位如图2所示。

可知,

的方向与两构件接触点法线

沿左上方。根据构件2

及

方向偏斜一个摩擦角, 偏斜方向与构件2相对构件1的运动方向相反, 即

应指向下方, 并且与摩擦圆相切, 构件2相对于B 处顺时

应切于摩擦圆左侧, 由此即可得出凸轮1及机架3作用给推杆2的总反力

图2

2． 试设计一棘轮机构，要求每次送进量为

棘轮齿距。

【答案】根据设计要求，应该采用三个棘爪。三个棘爪的排列情况如图所示，有两种情况： 图(a)中所示三个棘爪尖在棘轮齿圈上的位置相互差图(b)中所示，三个棘爪尖相差

个齿距。

个齿距。

图

3． 图1所示为一曲柄滑块机构的三个位置, F 为作用在活塞上的力, 转动副A 及B 上所画的虚线小圆为摩擦圆。试决定在此三个位置时作用在连杆AB 上的作用力的真实方向(构件重量及惯性力略去不计) 。

图1

【答案】(1)在转动副A 处, 1、2夹角在逐渐减小, 于摩擦圆下方。在B 处, 2、3夹角逐渐增大, 所示。

(2)在转动副A 处, 1、2夹角在逐渐减小, 下方。在B 处, 2、3夹角逐渐减小, 上方。在B 处, 2、3夹角逐渐减小,

(3)在转动副A 处, 1、2夹角在逐渐增大,

为顺时针, 又因连杆受压力, 故F12应切于摩擦圆为顺时针, 又因连杆受拉力, 故F12应切于摩擦圆

为逆时针, 故F32应切于摩擦圆下方。如图2(b)所示。 为顺时针, 故F32应切于摩擦圆下方。如图2(c)所示。

为顺时针, 又因连杆受压力, 故F12应切

为顺时针, 故F32应切于摩擦圆上方。如图2(a)

图2

4． 有一四工位料架，供应四种不同的原材料，为节省时间，料架可以正、反转，每次步进(前进或后退)90°，该料架的转动惯量较大，每次停歇的位置应较为准确，每次转位的时间计此传动系统的方案。

【答案】该传动系统的方案设计为：异步交流电动机(实现正、反转) →槽轮机构(转位) →执行构件。

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． 机构具有确定运动的条件是什么？当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况？

【答案】机构具有确定运动的条件:机构的原动件数目等于机构的自由度。

如果机构的原动件数目小于机构的自由度，机构的运动将不完全确定；如果原动件数目大于机构的自由度，将导致机构中最薄弱环节的损坏。

7． 图所示为两同轴线的轴1和2以摩擦离合器相连。轴1和飞轮的总质量为100kg ,

回转半径

mm ; 轴2和转子的总质量为250kg , 回转半径

, 而轴2以

(1)两轴接合后的公共角速度。

(2)在离合器结合过程中, 离合器所传递的转矩的大小。

。在离合器接合前, 轴1

的转速为

的转速与轴1同向转动。在离合器接合后3s , 两轴即达到相同

1s 。试设

的速度。设在离合器接合过程中, 无外加驱动力矩和阻抗力矩。试求:

图