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2017年青岛理工大学机械原理(同等学力加试)复试仿真模拟三套题

  摘要

一、简答题

1. 为什么平面铰链四杆机构一般只能近似地实现给定的运动规律和轨迹?

【答案】因为平面铰链四杆机构最多只能实现五个精确位置。如给定的运动规律和轨迹要求超过五个精确位置,则平面铰链四杆机构将无法满足所有的要求。因而只能精确地满足某些位置要求,而另一些只能近似地予以满足。

2. 双万向铰链机构为保证其主、从动轴间的传动比为常数,应满足哪些条件? 满足这些条件后,当主动轴作匀速转动时,中间轴和从动轴均作匀速转动吗?

【答案】双万向铰链机构为保证其主、从动轴间的传动比为常数,应满足的条件: (1)主、从动轴和中间轴应位于同一平面之内。 (2)主、从动轴的轴线与中间轴的轴线之间的夹角相等。 (3)中间轴两端的叉面应位于同一平面内。

满足以上条件后,当主动轴作匀速转动时,中间轴的转速不均匀,从动轴作匀速转动。

3. 用转化轮系法计算行星轮系效率的理论基础是什么? 为什么说当行星轮系为高速时,用它来计算行星轮系的效率会带来较大的误差?

【答案】理论基础:机械中的输入功率和输出功率总有一个是己知的,所以只要能求出摩擦损失功率,就可计算出机械的效率。而机械中的摩擦损失功率主要取决于各运动副中的作用力、运动副元素间的摩擦系数和相对运动速度的大小。行星轮系的转化轮系和原行星轮系的上述三个参量除因构件回转的离心惯性力有所不同外,其余均不会改变。因而,在可以不考虑构件回转的离心力时,行星轮系与其转化轮系中的摩擦损失功率应相等。

当行星轮系为高速时,因各构件的回转速度快,所产生的离心惯性力大,不能够被忽略,所以用转化轮系法来计算行星轮系的效率会带来较大的误差。

4. 具有自锁性的机构与自由度为零的机构有何本质上的区别?

【答案】机构的自锁是指其效率小于等于0时,所能克服的生产阻抗力小于等于0, 使机构无法运动的现象。若将阻抗力反向变为驱动力,则机构仍可运动。

自由度为零的构件组合不能成为机构,因为各构件之间无相对运动,其仍为构件。

5. 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。

6. 何谓机构的压力角?其值对机构效率有何影响?

【答案】机构的压力角指的是从动件所受的正压力方向与受力点的速度方向间所夹的锐角。其值越大,机构的效率越低。

二、计算分析题

7. (1)已知一对正常齿制的标准齿轮心距

求出齿轮2的模数

节圆直径

压力角

模数

分度圆螺旋

齿数传动比

度圆齿厚齿距P , 基节

模数分度圆直径

压力角齿顶圆直径

两轮正确安装中齿根圆直径

)若这对齿轮中心距变大为

试计算这时这对齿轮的啮合角角

(2)已知两只标准斜齿圆柱齿轮齿数分别为

列出这对齿轮能够正确啮合的条件。 (3)若一对齿轮的重合度齿啮合的时间各占百分之几?

间轮齿在转过一个基圆齿距的时间里,两对齿啮合和一对

【答案】(1)a )由于啮合齿轮模数相等,因此有:

由于标准中心距为:

齿轮2的齿数为:

齿轮2的分度圆直径为:

齿轮2的齿顶圆直径为:

齿轮2的齿根圆直径为:

齿距为:

分度圆齿厚为:

节圆直径为:

基节为:

传动比为:

b )根据公式可得实际啮合角为:

(2)正确啮合条件为:

(3)啮合时间分配为:

8. 图所示为一装配用电动螺丝刀的传动简图。已知各轮齿数为试求螺丝刀的转速。

【答案】根据题意,电动螺丝刀的传动系统中包含两个相同的周转轮系,其中一个周转轮系由行星轮2、行星架

和太阳轮1、3组成,这是行星轮系,其转化轮系的传动比为:

因为

所以有

同理,对于另一由行星轮5、行星架历和太阳轮4、6组成的周转轮系,可得所以有螺丝刀的转速为

其转向与相同。

若分别取

9. 已知一交错轴斜齿轮传动的交错角

试计算在这两种情况下两轮的分度圆直径和中心距,并比较其优劣。

【答案】根据题意,由公式(1)

可得法面模数: