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一、填空题

1． 等效质量和等效转动惯量可根据等效原则：_____来确定。

【答案】等效构件的等效质量或等效转动惯量所具有的动能等于原机械系统的总动能

【解析】等效力矩和等效转动惯量为等效构件位置函数时这种情况下，可以用能量方程式来求解。因此可用等效构件的等效质量或等效转动惯量所具有的动能等于原机械系统的总动能来确定。

2． 确定凸轮基圆半径的原则是在保证

【答案】选取尽可能小的基圆半径

【解析】基圆半径愈小，凸轮尺寸也愈小，凸轮机构愈紧凑，同时基圆半径的减小还要受到压力角的限制

，以及其它结构尺寸及强度条件的限制，仅从机构结构紧凑和改善受力的观点来看，基圆半径的确定原则是：在保证的条件下，应使基圆半径尽可能小。

3． 若增大凸轮机构的基圆半径，对于直动平底推杆盘形凸轮机构，则其压力角_____；对于直动

滚子推杆盘形凸轮机构，则其压力角_____；对于直动尖顶推杆盘形凸轮机构，则其压力角_____。

【答案】不变；减少；减少。

【解析】平底推杆凸轮机构的压力角始终为零。

4． 在曲柄滑块机构中，若取曲柄为机架时，则可获得_____机构。

【答案】回转导杆

5． —个采取负变位修正的直齿圆柱齿轮与同样基本参数的标准齿轮相比较，其_____圆及_____圆变小了，而_____圆的大小没有变。

【答案】齿顶圆；齿根圆；分度圆（或基圆）

【解析】负变位齿轮齿顶高降低，齿根高较标准齿轮增大。

6． —渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿数

模数压力角

曲率半径为_____。

【答案】13.34mm

【解析】分度圆半径：

基圆半径

由渐开线性质可知，向径为r 处的曲率半径为

第 2 页，共 60 页 条件下，_____。 则其齿廓在分度圆处

7． 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。

8． 移动副的自锁条件是_____; 转动副的自锁条件是_____。

【答案】

驱动力与接触面法线方向的夹角小于摩擦角驱动力的作用线距轴心偏距小于摩擦圆半径

9． 在图中，S 为总质心，图（a ）中的转子具有_____不平衡；图（b ）中的转子具有_____不平衡。

图

【答案】静；动。

【解析】图（a ）所示的不平衡质量分布在垂直于轴线的同一平面内，且其质心S 不在回转轴线上，当其转动时，偏心质量就会产生离心惯性力，故为静不平衡。图（b ）所示偏心质量分布在两个不同平面内，其转子质心S 在回转轴线上，但是各部分偏心质量所产生的离心惯性力仍不在同一平面内，此时，惯性力矩仍使其转子处于不平衡状态，故为动不平衡。

10．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

二、简答题

11．在行星轮系中采用均载装置的目的何在? 采用均载装置后会不会影响该轮系的传动比?

【答案】行星轮系采用多个行星轮来分担载荷，但实际上，由于制造和装配误差，往往会出现各行星轮受力极不均匀的现象，为了降低载荷分配不均匀现象所以采用均载装置。

采用均载装置后，各齿轮的齿数没有发生变化，所以不会影响该轮系的传动比。

12．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:

第 3 页，共 60 页 中的是什么传动比，如

“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。

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（. ），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 或者

14．一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。

15．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

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