2017年江苏省培养单位苏州生物医学工程技术研究所815机械设计之机械原理考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、填空题
1. 维持凸轮与从动件高副接触封闭的方法有_____和_____。
【答案】力封闭;几何封闭。
【解析】为了使运动副元素始终保持接触,运动副必须封闭。凡借助于构件的结构形状所产生的几何约束来封闭的运动副称为几何封闭;借助于重力、弹簧力、气液压力等来封闭的运动副称为力封闭运动副。
2. 凸轮机构采用加速度有突变的从动件运动规律,将产生_____性冲击。采用_____规律可避免冲击。
【答案】柔;正弦加连度或者五次多项式
3. 计算等效力(或等效力矩)的条件是_____;计算等效转动惯量(或质量)的条件是_____。
【答案】功率相等;动能相等。
【解析】等效构件上作用的等效力或力矩产生的瞬时功率等于原机械系统所有外力产生的瞬时功率之和;等效构件的等效质量或等效转动惯量具有的动能等于原机械系统的总动能。
4. 速度瞬心可以定义为相互作平面运动的两个构件上_____的点。
【答案】瞬时速度相等
5. 曲柄摇杆机构中,只有取_____为主动件时,才有可能出现死点位置,处于死点位置时,机构的传动角为_____。
【答案】摇杆;
【解析】取摇杆为主动件时,连杆与从动曲柄存在两共线位置,此时机构有两个死点位置,
且此时机构连杆与从动曲柄的夹角为传动角,值为
6. 渐开线圆锥齿轮的齿廓曲线是_____,设计时用_____上的渐开线来近似地代替它。
【答案】球面渐开线;当量齿轮
7. 满足曲柄存在条件的铰链四杆机构,当取与最短杆相邻的杆为机架时,为_____机构;当取最短杆为机架时,为_____机构。
【答案】曲柄摇杆;双曲柄
8. 常用的系统速度波动调节方法有_____、_____。
【答案】在机械系统中安装飞轮;安装专门的调速装置调速器
【解析】常用的系统速度波动调节方法:在机械系统中安装飞轮;非周期性的速度波动需要专门的调速器来调速。
9. 采用_____法切制渐开线齿廓时发生根切的原因是_____。
【答案】范成,标准齿轮齿数过少
【解析】为加工出要求的渐开线齿廓,要求齿轮插刀的节圆与被加工齿轮的节圆相切或齿条刀具的节线与被加工齿轮的分度圆相切并作纯滚动,称之为范成运动。采用范成法切制渐开线齿廓时发生根切的原因是标准齿轮齿数过少。
10.一对做无齿侧间隙啮合传动的直齿圆柱齿轮,
当其中心距
_____分度圆压力角
【答案】大于
【解析】
根据公式
有实际啮合角大于分度圆压力角,即
可知,当实际中心距大于标准中心距,即 时, 大于标准中心距时,
其啮合角
二、简答题
11.自锁机械根本不能运动,对吗? 试举2〜3个利用自锁的实例。
【答案】不对。自锁机械只有在满足自锁条件的状态下不能运动,在其他的情况下是可以运动的。自锁常用于螺旋千斤顶、斜面压榨机、偏心夹具,凸轮机构的推杆等。
12.一高速回转轴有动平衡要求,但由于轴的结构特殊不便于作动平衡实验。该轴的材料为电渣
,轴的几何尺寸公差和形状位置公差均控制得很严,该轴欲不作重熔的(能保证轴材料的均匀性)
动平衡实验,问是否可行?
【答案】不可行。虽然能保证该轴材料的均匀性,且轴的几何尺寸公差和形状位置公差控制得很严格,但是高速回转轴具有很高的动平衡要求,这是因为轴可能存在的较小的不平衡质量,将会使轴在高速回转过程中产生极大的惯性力和惯性力矩,因此,必须进行动平衡实验。
13.什么是静平衡? 什么是动平衡? 各至少需要几个平衡平面? 静平衡、动平衡的力学条件各是什么?
【答案】(1)静平衡
定义:对于轴向尺寸较小的盘类转子(宽径比,其所有质量都可以认为在垂直)
于轴线的同一平面内,其不平衡的原因是其质心位置不在回转轴线上,回转时将产生不平衡的离心惯性力。对这种不平衡转子,只需设法将其质心移至回转轴线上,转子即可达到平衡状态。这种移动质心的平衡方法可在转子处于静止状态下进行,称为静平衡。
静平衡至少需一个平衡平面。
条件:其惯性力的矢量和应等于零或质径积的矢量和应等于零,即(2)动平衡
定义:对于轴向尺寸较大的转子(或者 . ),其所有质量就不能再被认为分布在同一垂直于轴线的平面内,回转时各偏心质量产生的离心惯性力是一空间力系,将形成惯性力偶。由于这种惯性力偶只有在转子转动时才能表现出来,故需要在转子转动时达到平衡,把这种平衡称为动平衡。
动平衡至少需要两个平衡平面。
条件:各偏心质量与平衡质量所产生的惯性力矢量和为零,且其惯性力矩的矢量和也为零,
即
14.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。
15.为什么作往复运动的构件和作平面复合运动的构件不能在构件本身内获得平衡,而必须在基座上平衡?机构在基座上平衡的实质是什么?
【答案】对于机构中作往复运动或平面复合运动的构件,其各运动构件所产生的惯心力往往难以捕捉,其所产生的惯性力无法在构件本身上平衡。当机构运动时,其各运动构件所产生的惯性力可以合成为一个通过机构质心的总惯性力和一个总惯性力偶矩,这个总惯性力和总惯性力偶矩全部由基座承受,可设法平衡此总惯性力和总惯力偶矩,所以作往复运动的构件和作平面复合运动的构件不能在构件本身内获得平衡,而必须在基座上平衡。
机构在基座上平衡的实质就是消除机构在基座上引起的动压力,设法平衡这个总惯性力和总惯性力偶矩,使作用于机构的总惯性力F1和总惯性力偶矩M 分别为零。
16.试画出直角坐标型(图1)、球坐标型(教材图2)和关节型(教材图3)操作机的工作空间简图,并分析比较这些操作机的工作性能和适宜的作业范围。
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